目目

1章

序章 -1

生命工学の全体像……………………………… 1

序章 -2

歴史が教える生命工学の意義… ………… 3

生命工学の基礎［1］： 細胞，代謝，発生，分化，増殖

1-1

生命の起源と生物進化プロセス… …………… 6 1-5発生：動物が誕生するまで……………………… 141-2細胞の構造と機能… ………………………………… 8 1-6細胞の増殖と死… …………………………………… 16

1-3

生体をつくる分子… ………………………………… 10 1-7細胞の分化と癌化… ………………………………… 18

1-4

代謝と酵素：生命化学反応……………………… 12 ◆ 細胞内の酵素活性はさまざまに調節される… …… 20

2章

生命工学の基礎［2］：遺伝子と遺伝情報

2-1

染色体，ゲノム，遺伝子… ……………………… 22 2-8オペロンとその利用………………………………… 362-2DNA の構造：二重らせん………………………… 24 2-9

翻訳：塩基配列からアミノ酸配列への変換… 382-3細胞での DNA 合成：複製… …………………… 26 2-10真核細胞でのタンパク質合成 ･ 成熟機構… 402-4

ウイルス：感染して細胞を冒す… …………… 28 2-11

多くの生命現象が遺伝子で決まる… ……… 422-5ファージ：細菌のウイルス……………………… 30 2-12

生体分子の網羅的解析…………………………… 442-6

細胞内に潜む，非ゲノム DNA… ……………… 32 2-13クロマチンの修飾… ……………………………… 462-7… ………… 34 ◆ F 因子：細菌に性の性質を与えるプラスミド… … 48
遺伝子の発現：RNA 合成「転写」

3章

核酸の性質と基本操作

3-1

抽出とゲル電気泳動による分離 ･ 検出… … 50 3-6核酸をプローブで検索 ･ 解析する…………… 60

3-2

DNA の変性と二本鎖形成反応… ……………… 52 3-7

バイオ実験に放射性物質を利用する………… 62

3-3DNA を合成する……………………………………… 54 3-8

放射線は危険性に注意して使われる………… 64

3-4

シークエンシングとゲノム計画… …………… 56 3-9生体分子を標識する………………………………… 66

3-5

PCR とその応用… …………………………………… 58 ◆ 特別な目的のための核酸の電気泳動………………… 68

4章iv

次組換え DNA をつくり，細胞に入れる

4-7

遺伝子ライブラリーと目的クローンの検出… 82 4-11

遺伝子組換え実験の安全確保

4-8

組換え DNA からのタンパク質産生… ……… 84：カルタヘナ法…………………………………… 90

4-9

ホタルが発光する原理を利用する…………… 86 ◆ 真核生物も制限酵素をもつ？… ……………………… 92

4-10

光るクラゲ：緑色蛍光タンパク質… ……… 885章

RNA と RNA 工学

5-1

多彩な役割を果たすもう一つの核酸：RNA… 94 5-45-2

RNA を取り扱う技術… …………………………… 96 ◆ RNA 塩基配列を直接解析する… …………………… 102

5-3

RNA による遺伝子抑制… ………………………… 986章

RNA の物質結合性………………………………… 100

タンパク質，糖鎖，脂質に関する生命工学

6-1

タンパク質工学… ………………………………… 104

6-6タンパク質の分析とプロテオミクス……… 114

6-2

タンパク質の性質と取り扱い… …………… 106

6-7抗体を使ってタンパク質をとらえる……… 116

6-3

タンパク質の分解… ……………………………… 108

6-8

まだあるタンパク質結合性の解析法……… 118

6-4タンパク質の精製

6-9糖鎖と糖鎖工学… ………………………………… 120：カラムクロマトグラフィー… ……………… 110

6-10脂質工学，生体膜工学………………………… 122

タンパク質のゲル電気泳動…………………… 112◆ アミノ酸の生産と利用… ……………………………… 124

6-57章

次

組成を変えた細胞や新しい動物をつくる

7-1

動物細胞の培養… ………………………………… 126

7-6

発生工学の概要とキメラ動物作製………… 136

7-2

細胞工学に使われる一般的技術… ………… 128

7-7

遺伝子導入（トランスジェニック）動物…… 138

7-3

抗体産生機構と単クローン抗体の産生……… 130

7-8動物遺伝子の変異解析… ……………………… 140

7-4哺乳動物における生殖工学…………………… 132

7-9

ヒト人工染色体… ………………………………… 142

7-5

体細胞クローン動物をつくる… …………… 134◆ 哺乳動物以外を対象にする…………………………… 1448章

医療における生命工学の利用

8-1

感染症防御にかかわる古典的バイオ技術…146

8-6

幹細胞を培養化する……………………………… 156

8-2

遺伝子治療…………………………………………… 148

8-7

再生医療と組織工学……………………………… 158

4-1

制限酵素：決まった塩基配列で DNA を切る… 70 4-4 遺伝子組換え実験で使う生物と DNA 導入法… 76

8-3

ゲノム情報に基づく医療… …………………… 150

8-8

臓器工学… …………………………………………… 160

4-2

新しい組合せの DNA をつくる………………… 72 4-5

目的クローンをマークする……………………… 78

8-4

生命工学と創薬の融合… ……………………… 152

8-9

化学工学の人体への適用：医用工学……… 162

4-3DNA クローニングとベクター… ……………… 74 4-6

青白選択… ……………………………………………… 80

8-5

免疫工学と抗体医薬……………………………… 154◆ 癌治療の新たなターゲット：癌幹細胞…………… 164v

9章

一次産業で使われるバイオ技術

9-1

発酵工学，微生物工学，代謝工学………… 166

9-5植物を対象にした遺伝子工学… …………… 174

9-2

魚類に関する生命工学技術…………………… 168

9-6作物の生産促進と植物工場…………………… 176

9-3

家畜における生命工学… ……………………… 170

9-7生殖をコントロールする… …………………… 178

9-4

植物細胞工学と個体作製… …………………… 172◆ 健康食品… ………………………………………………… 180

10 章

生命反応や生物素材を利用 ･ 模倣する

10-1

甘味に関する取り組み………………………… 182

10-4

バイオセンサー：物質測定への応用…… 188

10-2

酵素工学… ………………………………………… 184

10-5

生体工学：バイオニクス… ………………… 190

10-3

バイオリアクターと固定化酵素… ……… 186◆ システム生物学…………………………………………… 192

11 章
11-1

環境問題やエネルギー問題に取り組む

微生物による廃水処理………………………… 194

11-2 生物による環境の修復：バイオレメディエーション………………… 196

11-4

バイオマスと微生物によるエネルギー生産…200

11-5

バイオエタノール… …………………………… 202

11-6

バイオ燃料電池…………………………………… 204◆ バイオエタノール逆転生産プロセス……………… 206

11-3 植物による環境の修復：ファイトレメディエーション… …………… 198

終章

私達が生命工学を利用するときに，生物や人間との関係において注意すべきこと…207
参考書…………………………………………………209
索引… …………………………………………………210vi