プロトプラストとは?
ぷろとぷらすと
プロトプラストとは、植物や細菌などの細胞から細胞壁を除去した状態の細胞のことで、細胞融合や遺伝子操作などバイオテクノロジー研究に広く利用されます。
プロトプラスト(protoplast)とは、植物細胞・細菌・真菌などの細胞において、細胞壁を酵素処理などによって除去した状態の細胞を指します。細胞壁を持たず、細胞膜が直接外環境に接している状態です。
植物細胞の場合、セルラーゼやペクチナーゼなどの細胞壁分解酵素を用いて細胞壁を溶かすことで得られます。細胞壁がないため、プロトプラストは球形になり、浸透圧に敏感で適切な溶液(浸透圧調整液)中でのみ生存できます。
プロトプラストはバイオテクノロジー研究において重要な役割を果たします。
- 細胞融合(ソマチックハイブリダイゼーション):異なる植物のプロトプラストを融合させ、有性生殖では得られない雑種植物を作出する
- 遺伝子導入:細胞壁がないため、外来DNAやプラスミドを細胞内に取り込みやすく、形質転換実験に利用される
- 細胞培養・再生:適切な培地条件下では再び細胞壁を形成し、分裂して植物体へと再生できる(カルス形成→再分化)
細菌では、細胞壁をリゾチームなどで除去した状態を「スフェロプラスト」と呼ぶこともあり、厳密な定義は生物種によって異なります。植物育種・農業バイオテクノロジー・基礎細胞生物学の研究において不可欠な技術基盤の一つです。
使い方・例文
「ジャガイモとトマトのプロトプラストを融合させて雑種細胞(ポマト)を作る実験」は、プロトプラスト技術の応用例として植物バイオテクノロジーの授業でよく取り上げられます。
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