遺伝子組換え技術について詳しく見ていきましょう。

遺伝子組換え技術は、ある生物のDNAを別の生物のDNAに組込んで、新たな遺伝子を発現させる技術でした。
遺伝子組換え技術には、3つの段階があります。
次の図を見てください。

1つ目の段階では、制限酵素処理によってヒト成長ホルモン遺伝子とプラスミドが図のように切断されました。
このとき、それぞれの塩基配列の切断面は同じになっていましたね。

切断されたそれぞれのDNAは、自然とくっつくわけではありません。
そこで２つ目の段階では、同じ切断面をもつヒト成長ホルモン遺伝子とプラスミドを連結する操作を行います。
次の図を見てください。

図では、ヒト成長ホルモン遺伝子とプラスミドが合わさっていますね。
それぞれのDNAは、DNAリガーゼという酵素で連結しています。
このように、DNAリガーゼによって同じ切断面をもつ2つDNAを連結する処理を、DNAリガーゼ処理といいます。

遺伝子組換え技術の3つ目の段階を見ていきましょう。
3つ目の段階では、ヒト成長ホルモン遺伝子を組込んだプラスミドを大腸菌に戻すことになります。

図では、ヒト成長ホルモン遺伝子を組込んだプラスミドが大腸菌の中に入れられていますね。
このように、外来の遺伝子を細胞内に入れる操作を遺伝子導入といいます。

プラスミドは、もともと大腸菌がもっていたDNAでした。
そのため、ヒト由来の遺伝子が組込まれていても、大腸菌はプラスミドを排除することなく留めることができます。
こうして大腸菌に入れられたヒト成長ホルモン遺伝子は、やがて大腸菌の細胞の中で発現するのです。