再設計された大腸菌はウイルスに耐性があり、遺伝子組み換え作物をより安全にする可能性がある

地球上のすべての生命は同じ言語を話します。その言語とは、遺伝子の言語です。（愛や音楽ではありません。申し訳ありません。これはポピュラーサイエンスです。）まったく異なる種であっても、非常によく似た遺伝的原理で機能することができます。科学者が遺伝子組み換え生物、つまり GMO を作ることができるのはそのためです。トウモロコシがバクテリアの DNA を「読み取る」ことができなければ、バクテリアの遺伝子をトウモロコシの植物に組み込むことはできません。

しかし、過去 10 年間、バイオエンジニアたちはこの重要な言語をいじくり回してきました。これは遺伝子組み換えの域を超えています。昨年、研究者たちは大腸菌の遺伝子コードを根本的に書き換え、研究グループはこの生物に新しい名前をつけました。遺伝子組み換え生物 (GMO) ではなく、遺伝子組み換え生物 (GRO) です。さらに、研究者たちは自然界に現れたことのない成分でタンパク質を作る研究を長年続けてきました。これは、今日スーパーマーケットで販売されている最も高度に遺伝子組み換えされたトウモロコシや大豆よりも一歩進んだものです。これらのトウモロコシや大豆には、すべての生命が使用するアミノ酸と呼ばれる同じ 20 種類の構成要素でできたタンパク質が残っています。

今日、2 つの科学者チームがネイチャー誌で、エイリアンの遺伝子コードの作成に向けて新たな一歩を踏み出したと発表しました。チームは、昨年よりも徹底的に大腸菌の DNA を書き換える新しい遺伝子工学技術を使用しました。彼らは、遺伝子言語の「単語」と考えることができる特定の配列を別の意味に作り変えました。彼らは、大腸菌が生き残るために不可欠な特定の遺伝子に配列を追加し、そうでなければ大腸菌が進化してそれらの配列を排除できないようにしました。さらに、大腸菌は、これまで大腸菌が持っていなかったいくつかの気の利いた新しい能力を持っています。

私たちは遺伝子組み換えを超えた話をしています。

この変更により、GMO は環境にとってより安全なものになる可能性がある。一部の科学者は、外部の生物が GMO の遺伝子を取り込み、スーパー雑草やその他の害虫になるのではないかと懸念している。しかし、書き換えられた細菌は異質であるため、他の生物は遺伝子組み換えを組み込むことができない。また、組み換えられた大腸菌は、自然界には存在しない合成アミノ酸がなければ生きられない。科学者は研究室で細菌にアミノ酸を与える。大腸菌が研究室から逃げ出したら、死んでしまうだろう。

「バイオテクノロジーの観点から見ると、私たちはまだこれらの問題に取り組む初期段階にあります」と、チームの 1 つを率いたイェール大学の生物工学者ファレン・アイザックス氏は言う。もう 1 つのチームを率いたのはハーバード大学のジョージ・チャーチ氏だ。「この分野が今後前進するためには、今から安全策を講じることが重要になります」とアイザックス氏は言う。

こうした安全策が特に重要なのは、チャーチとアイザックスが書き換えた大腸菌が多くの種類のウイルスに耐性を持つからだ。通常、ウイルスは他の生物の遺伝子コードを読み取る達人であり、そのようにして細胞機構を乗っ取り、鼻水や不快感を引き起こす感染症を引き起こす。しかし、書き換えられた細菌のDNAは非常に奇妙で、多くのウイルスはそれを読み取ることができない。

「この分野が今後進歩していくためには、今から安全策を講じることが重要になるだろう。」

一方、一部の業界ではすでに遺伝子組み換え細菌が使われている。化学会社は遺伝子組み換え大腸菌を使ってプラスチックやインスリンなどの医薬品を大量生産している。乳製品会社は遺伝子組み換え乳酸菌を使ってヨーグルトを効率的に作っている。近い将来、遺伝子組み換え細菌によってこれらの業界で新たな可能性が開けるかもしれない。たとえば、製薬会社は遺伝子組み換え細菌を使って自然界に存在する20種類以上の合成アミノ酸を含む医薬品を製造し、製造可能な医薬品の可能性を広げることができる。また、乳製品会社と製薬会社はどちらも、生産を停止させる可能性のあるウイルス感染に耐性のある遺伝子組み換え細菌を求めているかもしれない。

チャーチ氏とアイザックス氏は、これらの新しい遺伝子工学技術を大腸菌でテストしたが、将来的には高等生物でも使えるようにしたいと考えている。「植物細胞と動物細胞、そしておそらく植物と動物の方向を目指していると思います」とチャーチ氏は言う。植物ゲノムは、細菌よりもはるかに多くの機能遺伝子を持っているため書き換えが難しいが、チャーチ氏は、植物でも書き換えが機能する「可能性は十分にある」と考えている。