JPH09187278A - Introduction of foreign gene into eucaryotic cell and cell holder - Google Patents

Introduction of foreign gene into eucaryotic cell and cell holder

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JPH09187278A
JPH09187278A JP8027238A JP2723896A JPH09187278A JP H09187278 A JPH09187278 A JP H09187278A JP 8027238 A JP8027238 A JP 8027238A JP 2723896 A JP2723896 A JP 2723896A JP H09187278 A JPH09187278 A JP H09187278A
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JP
Japan
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foreign gene
eukaryotic cell
recess
cell
introducing
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JP8027238A
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Chihiro Koike
千裕 小池
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently transduce a foreign gene into an eukaryotic cell by enabling the eukaryotic cell to be held simply and stably, when the foreign gene is transfected into the eukaryotic cell. SOLUTION: A foreign gene accompanying an intranuclear transport protein is transfected into the cytoplasm of an eukaryotic cell. At this time, a cell holder 2 equipped with a recessed part 6 which can receive the eukaryotic cell and having a sucking hole 8 bored on the recessed part 6 is used, as the inside of the recessed part 6 is sucked to tightly hold the cell to the inner surface 6b for transfection of the foreign gene.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、真核細胞への外
来遺伝子の導入方法及び細胞保持装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell and a cell holding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、真核細胞への外来遺伝子の導
入、特に、受精卵への外来遺伝子の導入には、マイクロ
インジェクション法が多用されている。マイクロインジ
ェクション法は、図4に示すように、マイクロマニピュ
レーターを用いて、顕微鏡下で、減数分裂後の受精卵5
0をホールディングピペット52で保持し、先端が直径
1μm程度の注入用のガラスピペット54を受精卵50
に突き刺して、雌性前核56あるいは雄性前核58に到
達させ、前核内部に外来遺伝子を含んだ溶液60を注入
する方法である。この方法によると、雄性前核内等での
遺伝子の組換えにより、注入された外来遺伝子が受精卵
50の染色体に組み込まれる。
2. Description of the Related Art Conventionally, the microinjection method has been widely used for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, particularly for introducing a foreign gene into a fertilized egg. As shown in FIG. 4, the microinjection method uses a micromanipulator under a microscope to obtain fertilized eggs 5 after meiosis.
0 is held by a holding pipette 52, and a glass pipette 54 for injection having a diameter of about 1 μm is used for the fertilized egg 50.
This is a method in which the female pronucleus 56 or the male pronucleus 58 is reached and the solution 60 containing the foreign gene is injected into the pronucleus. According to this method, the injected foreign gene is integrated into the chromosome of the fertilized egg 50 by gene recombination in the male pronucleus or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホール
ディングピペット52で受精卵50を保持する操作と、
注入用ピペット54で外来遺伝子溶液60を注入する操
作とは、いずれもそれぞれ片手で同時に行う必要があ
る。また、これらは、顕微鏡下での微細な操作である。
したがって、マイクロインジェクション法には高度な熟
練が必要であり、誰でもができるという簡便な技術とは
言いがたかった。さらに、マイクロインジェクション法
では、かかる煩雑な操作を受精卵一個づつについて行う
ため、一度に多数個の受精卵の処理が不可能であった。
このようなことから、マイクロインジェクション法によ
る真核細胞への外来遺伝子の導入には、かかる保持操作
や注入操作を簡略化することが望まれていた。
However, the operation of holding the fertilized egg 50 with the holding pipette 52,
Both the operation of injecting the foreign gene solution 60 with the injection pipette 54 must be performed simultaneously with one hand. Also, these are fine operations under the microscope.
Therefore, it is difficult to say that the microinjection method requires a high degree of skill and can be performed by anyone. Further, in the microinjection method, since such a complicated operation is performed for each fertilized egg, it is impossible to process a large number of fertilized eggs at one time.
Therefore, in order to introduce the foreign gene into the eukaryotic cell by the microinjection method, it has been desired to simplify the holding operation and the injection operation.

【0004】また、図5に示すように、特に、ブタやウ
シ等の受精卵70は、細胞内に脂肪滴72が多く存在す
るため、顕微鏡下で受精卵70内部の前核74、76が
視認できない。このため、図6に示すように、受精卵7
0に遠心分離を施して細胞内の片側に脂肪滴72を寄
せ、視認できる範囲を可及的広い状態とするのである
が、かかる脂肪滴72の存在下において前核74、76
が見えるように受精卵70の保持位置を調整するのは、
非常に困難であった。このため、かかる受精卵70にお
いては、核に外来遺伝子を注入するのは非常に困難であ
った。
Further, as shown in FIG. 5, particularly in fertilized eggs 70 such as pigs and cattle, since many lipid droplets 72 are present in the cells, the pronucleus 74, 76 inside the fertilized eggs 70 is observed under a microscope. Invisible. Therefore, as shown in FIG.
0 is subjected to centrifugation to bring the lipid droplet 72 to one side in the cell to make the visible range as wide as possible. In the presence of the lipid droplet 72, the pronucleus 74, 76 is present.
To adjust the holding position of the fertilized egg 70 so that
It was very difficult. Therefore, in such a fertilized egg 70, it was very difficult to inject a foreign gene into the nucleus.

【0005】そこで、本発明では、外来遺伝子を真核細
胞に注入する際に、真核細胞の保持操作を簡略化して真
核細胞を簡易に安定保持できるようにすることにより、
簡易に外来遺伝子を真核細胞に導入する方法を提供する
ことを第1の課題とする。また、本発明では、外来遺伝
子を真核細胞の細胞質内に注入することで、外来遺伝子
を核内に導入可能とすることにより、外来遺伝子の真核
細胞の核内への注入操作を簡略化して、簡易に外来遺伝
子を真核細胞に導入する方法を提供することを第2の課
題とする。また、本発明では、細胞を簡易に安定保持で
きる装置を提供することを第3の課題とする。
Therefore, according to the present invention, when a foreign gene is injected into a eukaryotic cell, the operation of holding the eukaryotic cell is simplified to easily and stably hold the eukaryotic cell.
A first object is to provide a method for easily introducing a foreign gene into a eukaryotic cell. Further, in the present invention, by injecting a foreign gene into the cytoplasm of a eukaryotic cell to allow introduction of the foreign gene into the nucleus, the injection operation of the foreign gene into the nucleus of a eukaryotic cell is simplified. A second object is to provide a method for easily introducing a foreign gene into a eukaryotic cell. A third object of the present invention is to provide a device that can easily and stably hold cells.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため、本発明者は、以下の発明を完成した。すな
わち、前記した第1の課題を解決するための第1の発明
は、外来遺伝子を真核細胞に導入する方法であって、真
核細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形成した吸引孔
とを備えた細胞保持装置を用い、前記吸引孔から凹部内
を吸引することにより凹部の内表面に密着保持した真核
細胞に外来遺伝子を注入することを特徴とする真核細胞
への外来遺伝子導入方法である。この発明によると、吸
引孔から凹部を吸引することにより、真核細胞が凹部内
表面に密着された状態で安定して吸引保持される。真核
細胞は、凹部内表面に密着されているために、細胞自体
が揺らいだり回転したりすることなく安定して一定の位
置を保って保持される。すなわち、従来に比して真核細
胞の保持操作が簡略化される。また、このように保持さ
れた真核細胞に対して、マイクロインジェクション法に
より、外来遺伝子を注入すると、真核細胞は、注入用ピ
ペットによる針入に対しても安定して保持される。した
がって、簡易に、かつ確実に細胞内の所望の部位に外来
遺伝子が注入される。また、多数個の処理も従来技術よ
り比較的短時間に、かつ効率的に行われる。
In order to solve the above technical problems, the present inventor has completed the following inventions. That is, a first invention for solving the above-mentioned first problem is a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises a recess capable of accommodating a eukaryotic cell and a suction hole formed in this recess. A foreign gene to a eukaryotic cell, characterized by injecting a foreign gene into a eukaryotic cell that is tightly held on the inner surface of the recess by sucking the inside of the recess from the suction hole using a cell holding device comprising It is an introduction method. According to the present invention, by sucking the concave portion from the suction hole, the eukaryotic cell is stably sucked and held in a state of being closely attached to the inner surface of the concave portion. Since the eukaryotic cell is in close contact with the inner surface of the recess, the eukaryotic cell is stably held at a fixed position without being shaken or rotated. That is, the operation for holding eukaryotic cells is simplified as compared with the conventional method. In addition, when a foreign gene is injected into the thus-retained eukaryotic cell by the microinjection method, the eukaryotic cell is stably retained even when it is inserted by a pipette for injection. Therefore, the foreign gene is simply and reliably injected into a desired site in the cell. Also, a large number of processes can be performed in a relatively short time and more efficiently than in the conventional technique.

【0007】第2の課題を解決するための第2の発明
は、外来遺伝子を真核細胞に導入する方法であって、外
来遺伝子を、核内輸送タンパク質を伴って、前記真核細
胞の細胞質内に注入することを特徴とする真核細胞への
外来遺伝子導入方法である。核内輸送タンパク質は、細
胞質内から核内に輸送されるタンパク質である。すなわ
ち、この方法によると、核内輸送タンパク質とともに、
外来遺伝子が核内に移送されうる。このため、煩雑な核
内への外来遺伝子注入操作が省略され、簡易に、外来遺
伝子が核内に導入される。なお、本発明における、核内
輸送タンパク質とは、外来遺伝子を導入しようとする真
核細胞が有する核内輸送タンパク質に限定するものでな
く、外来遺伝子を導入しようとする真核細胞の核をター
ゲットとして輸送されうるタンパク質をいう。したがっ
て、外来遺伝子を導入しようとする真核細胞とは異なる
種の真核細胞やウイルスの核内タンパク質であってもよ
い。
A second invention for solving the second problem is a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, the foreign gene being accompanied by a nuclear transport protein, the cytoplasm of the eukaryotic cell. It is a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which is characterized in that it is injected inside. Nuclear transport proteins are proteins that are transported from the cytoplasm into the nucleus. That is, according to this method, along with the nuclear transport protein,
Foreign genes can be transferred into the nucleus. Therefore, the complicated operation of injecting the foreign gene into the nucleus is omitted, and the foreign gene is easily introduced into the nucleus. In the present invention, the nuclear transport protein is not limited to the nuclear transport protein possessed by a eukaryotic cell into which a foreign gene is to be introduced, but targets the nucleus of a eukaryotic cell into which a foreign gene is to be introduced. Is a protein that can be transported as. Therefore, it may be a nuclear protein of a eukaryotic cell or virus of a species different from the eukaryotic cell into which the foreign gene is introduced.

【0008】また、この発明において、真核細胞を収納
可能な凹部と、この凹部に形成した吸引孔とを備えた細
胞保持装置を用い、前記吸引孔から凹部内を吸引するこ
とにより凹部の内表面に密着保持した真核細胞の細胞質
内に外来遺伝子を注入することが好ましい。この方法に
よると、核内注入操作が省略された上、真核細胞が、簡
易に、安定して保持され、真核細胞の保持操作が簡略化
される。したがって、効率よく注入用ピペット等を用い
て、外来遺伝子と核内輸送タンパク質とが真核細胞の細
胞質内に注入される。また、外来遺伝子が、核内に速や
かに移送されるように、核近傍に外来遺伝子と核内輸送
タンパク質を注入することが容易になる。
Further, according to the present invention, a cell holding device having a recess capable of accommodating a eukaryotic cell and a suction hole formed in the recess is used, and the inside of the recess is sucked by sucking the inside of the recess from the suction hole. It is preferable to inject a foreign gene into the cytoplasm of a eukaryotic cell that is held in close contact with the surface. According to this method, the operation of injecting into the nucleus is omitted, and the eukaryotic cell is easily and stably retained, and the operation of retaining the eukaryotic cell is simplified. Therefore, the foreign gene and the nuclear transport protein are efficiently injected into the cytoplasm of the eukaryotic cell using an injection pipette or the like. In addition, it becomes easy to inject the foreign gene and the nuclear transport protein into the vicinity of the nucleus so that the foreign gene can be rapidly transferred into the nucleus.

【0009】さらに、第2の課題を解決するための第3
の発明は、外来遺伝子を真核細胞に導入する方法であっ
て、前記真核細胞の細胞質内に陽極と陰極とを内在させ
て電圧を印加することにより、前記真核細胞の細胞質内
に注入した外来遺伝子を核内に移送することを特徴とす
る真核細胞への外来遺伝子の導入方法である。この方法
によると、電圧の印加により、核膜の安定性が変化さ
れ、細胞質内に注入された外来遺伝子が、核内に移送さ
れやすい状態となる。また、電圧の印加により、細胞質
内で、荷電物質としての外来遺伝子に移動の方向性を付
与でき、外来遺伝子に核を指向して細胞質内を移動させ
るようにすることができる。したがって、電圧の印加に
より、細胞質に注入された外来遺伝子は、核内に移送さ
れることになる。この結果、煩雑な核内への外来遺伝子
注入操作が省略され、簡易に、外来遺伝子が真核細胞に
導入される。
Further, a third method for solving the second problem
The present invention is a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises injecting into the cytoplasm of the eukaryotic cell by applying a voltage with an anode and a cathode inside the cytoplasm of the eukaryotic cell. Is a method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which is characterized in that the foreign gene is transferred into the nucleus. According to this method, the stability of the nuclear membrane is changed by the application of a voltage, and the foreign gene injected into the cytoplasm is easily transferred into the nucleus. In addition, by applying a voltage, the foreign gene as a charged substance can be given a direction of movement in the cytoplasm, and the foreign gene can be directed to the nucleus and moved in the cytoplasm. Therefore, by applying a voltage, the foreign gene injected into the cytoplasm is transferred into the nucleus. As a result, the cumbersome operation of injecting the foreign gene into the nucleus is omitted, and the foreign gene is easily introduced into the eukaryotic cell.

【0010】また、この発明において、真核細胞を収納
可能な凹部と、この凹部に形成した吸引孔とを備えた細
胞保持装置を用い、前記吸引孔から凹部内を吸引するこ
とにより凹部の内表面に密着保持した真核細胞の細胞質
内に外来遺伝子を注入することが好ましい。この方法に
よると、外来遺伝子の核内注入操作が省略された上、さ
らに、真核細胞の保持操作が簡略化され真核細胞の安定
的保持ができる。したがって、針入等による電極の内在
操作を簡易に行え、所望の部位に外来遺伝子の注入ある
いは電極を内在させることができる。この結果、簡易に
外来遺伝子が真核細胞に導入される。特に、核に近傍に
外来遺伝子を注入すれば、より簡易に外来遺伝子の核内
導入がなされる。
Further, according to the present invention, a cell holding device provided with a recess capable of accommodating a eukaryotic cell and a suction hole formed in the recess is used, and the inside of the recess is sucked by sucking the inside of the recess from the suction hole. It is preferable to inject a foreign gene into the cytoplasm of a eukaryotic cell that is held in close contact with the surface. According to this method, the operation of injecting a foreign gene into the nucleus is omitted, and further, the operation of holding the eukaryotic cell is simplified and the eukaryotic cell can be stably held. Therefore, the internal operation of the electrode by needle insertion or the like can be easily performed, and the foreign gene can be injected or the electrode can be internalized at a desired site. As a result, the foreign gene is easily introduced into the eukaryotic cell. In particular, if a foreign gene is injected into the vicinity of the nucleus, the foreign gene can be more easily introduced into the nucleus.

【0011】また、この発明において、外来遺伝子を、
核内輸送タンパク質を伴って、前記真核細胞の細胞質内
に注入することが好ましい。この方法によると、電圧の
印加により、外来遺伝子の核内注入操作が省略された
上、さらに、核内輸送タンパク質によって、注入された
外来遺伝子が核内に移送されやすくなる。したがって、
より、効率よく、外来遺伝子が核に導入されやすくな
る。
In the present invention, the foreign gene is
It is preferable to inject it into the cytoplasm of the eukaryotic cell together with the nuclear transport protein. According to this method, by applying a voltage, the operation of injecting a foreign gene into the nucleus is omitted, and further, the injected foreign gene is easily transferred into the nucleus by the nuclear transport protein. Therefore,
More efficiently, the foreign gene is easily introduced into the nucleus.

【0012】さらに、この発明において、真核細胞を収
納可能な凹部と、この凹部に形成した吸引孔とを備えた
細胞保持装置を用い、前記吸引孔から凹部内を吸引する
ことにより凹部の内表面に密着保持した真核細胞の細胞
質内に、外来遺伝子を、真核細胞の核内輸送タンパク質
を伴って注入することが好ましい。この方法によると、
真核細胞の安定保持による細胞保持操作の簡略化、核内
輸送タンパク質を伴った外来遺伝子注入による核内注入
操作の省略、ならびに、電圧の印加による核膜の安定性
の変化及び注入物質(外来遺伝子と核内輸送タンパク
質)の細胞質内での移動の方向性の付与による核内注入
操作の省略により、外来遺伝子が、核内に導入されやす
くなる。
Further, according to the present invention, a cell holding device having a recess capable of accommodating a eukaryotic cell and a suction hole formed in the recess is used, and the inside of the recess is sucked by sucking the inside of the recess from the suction hole. It is preferable to inject the foreign gene into the cytoplasm of the eukaryotic cell that is held in close contact with the surface together with the nuclear transport protein of the eukaryotic cell. According to this method,
Simplification of cell retention operation by stable retention of eukaryotic cells, omission of intranuclear injection operation by injection of foreign gene with nuclear transport protein, change of stability of nuclear membrane by application of voltage and injection material (foreign material Omission of the intranuclear injection operation by imparting the direction of movement of the gene and the nuclear transport protein) in the cytoplasm facilitates the introduction of the foreign gene into the nucleus.

【0013】また、上記した第1の発明、第2の発明、
第3の発明において、前記真核細胞は、受精卵細胞であ
ることが好ましい。受精卵細胞において従来有効な物理
的外来遺伝子導入方法がマイクロインジェクション法し
かなかったからである。すなわち、第1の発明を、受精
卵細胞に適用すれば、従来のマイクロインジェクション
法の煩雑な保持操作が簡略化され、受精卵におけるマイ
クロインジェクション法が、簡易に効率よく行われるよ
うになる。特に、脂肪滴の存在により、前核を視認する
ことが困難な受精卵において、顕微鏡下で前核を視認で
きるような状態での保持が容易になり、効率的な注入操
作を行いうる。第2又は第3の発明を、受精卵細胞に適
用すれば、核内注入操作が省略されて、より簡易に、受
精卵の核内へ外来遺伝子が導入される。特に、受精卵細
胞が脂肪滴を含んで顕微鏡下で前核の視認が困難な場合
には、本態様が好ましい。本態様によれば、前核を視認
する必要がないからである。さらに、第1及び第2の発
明、あるいは第1の発明及び第3の発明を、受精卵細胞
に適用すれば、受精卵のマイクロインジェクション法に
おける従来の煩雑な保持操作が簡略化されるととに、核
内注入操作が省略されて、より簡易に、受精卵の核内へ
外来遺伝子が導入される。特に、受精卵細胞が脂肪滴を
含んで顕微鏡下で前核の視認が困難な場合には、本態様
が好ましい。本態様によれば、前核を視認する必要がな
いからである。
Further, the above-mentioned first invention, second invention,
In the third invention, the eukaryotic cell is preferably a fertilized egg cell. This is because the microinjection method was the only effective method for introducing a physical foreign gene into fertilized egg cells. That is, when the first invention is applied to fertilized egg cells, the complicated holding operation of the conventional microinjection method is simplified, and the microinjection method for fertilized eggs can be easily and efficiently performed. In particular, in a fertilized egg in which it is difficult to visually recognize the pronucleus due to the presence of fat droplets, it becomes easy to hold the pronucleus under a microscope so that an efficient injection operation can be performed. When the second or third invention is applied to a fertilized egg cell, the intranuclear injection operation is omitted, and the foreign gene is introduced into the nucleus of the fertilized egg more easily. This embodiment is particularly preferable when the fertilized egg cell contains lipid droplets and it is difficult to visually recognize the pronucleus under a microscope. This is because according to this aspect, it is not necessary to visually recognize the pronucleus. Furthermore, when the first and second inventions, or the first and third inventions are applied to fertilized egg cells, the conventional complicated holding operation in the microinjection method of fertilized eggs is simplified. The foreign gene is introduced into the nucleus of a fertilized egg more easily by omitting the intranuclear injection operation. This embodiment is particularly preferable when the fertilized egg cell contains lipid droplets and it is difficult to visually recognize the pronucleus under a microscope. This is because according to this aspect, it is not necessary to visually recognize the pronucleus.

【0014】前記第3の課題を解決するための第4の発
明は、前記真核細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形
成され、凹部内を吸引可能に設けた吸引孔とを有し、前
記吸引孔から前記凹部内を吸引して、前記凹部内に収納
した細胞を、凹部の内表面に密着させることにより保持
することを特徴とする細胞保持装置。この発明による
と、吸引孔から凹部を吸引することにより、細胞が凹部
内表面に密着された状態で安定して吸引保持される。真
核細胞は、凹部内表面に密着されているために、細胞自
体が揺らいだり回転したりすることなく安定して一定の
位置を保って保持される。また、このように保持された
細胞に対して、ピペットやカッター等により、核除去操
作や、遺伝子注入操作を行っても、細胞は安定して保持
される。なお、この細胞保持装置を受精卵細胞に適用す
ることが好ましい。受精卵に対する各種操作において、
従来受精卵の保持操作が困難であったからである。
A fourth invention for solving the above-mentioned third problem has a recess capable of accommodating the eukaryotic cell, and a suction hole formed in this recess and capable of sucking the inside of the recess. A cell holding device, characterized in that the inside of the concave portion is sucked through the suction hole, and the cells accommodated in the concave portion are held by being brought into close contact with the inner surface of the concave portion. According to the present invention, by sucking the concave portion from the suction hole, the cells are stably sucked and held in a state of being brought into close contact with the inner surface of the concave portion. Since the eukaryotic cell is in close contact with the inner surface of the recess, the eukaryotic cell is stably held at a fixed position without being shaken or rotated. Further, even if the cells thus retained are subjected to a nucleus removal operation or a gene injection operation with a pipette, a cutter or the like, the cells are stably retained. It is preferable to apply this cell holding device to fertilized egg cells. In various operations on fertilized eggs,
This is because it has been difficult to hold fertilized eggs in the past.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。本発明において、真核細胞に外来
遺伝子を注入するとは、真核細胞の細胞質内あるいは核
内に外来遺伝子を含んだ溶液を注入することをいう。ま
た、真核細胞に外来遺伝子を導入するとは、外来遺伝子
を真核細胞に注入することにより、真核細胞の核内に外
来遺伝子が内在されることをいう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a detailed description will be given based on an embodiment of the present invention. In the present invention, injecting a foreign gene into a eukaryotic cell means injecting a solution containing the foreign gene into the cytoplasm or nucleus of the eukaryotic cell. Introducing a foreign gene into a eukaryotic cell means injecting the foreign gene into the eukaryotic cell so that the foreign gene is internally present in the nucleus of the eukaryotic cell.

【0016】第1の発明及び第4の発明の細胞保持装置
は、真核細胞あるいは細胞(以下、真核細胞等と略す)
を収納可能な凹部と、この凹部に形成した吸引孔を備え
ている。真核細胞等を収納可能な凹部とは、1個の真核
細胞等が、入り込める開口部を有するとともに、1個の
真核細胞等を保持可能な大きさ及び形状を有する凹部で
ある。好ましくは、真核細胞等の表面の約1/3の領域
に沿った内表面を有する凹部である。さらに、好ましく
は、この真核細胞等の表面の約1/2の領域に沿った内
表面を有する凹部である。具体的な凹部の形状として
は、略半球状、円錐台状、角錐台状、円錐上、角錐状、
立方体状、直方体状等を挙げることができる。
The cell holding device of the first invention and the fourth invention is a eukaryotic cell or cell (hereinafter abbreviated as eukaryotic cell etc.).
And a suction hole formed in this recess. The concave portion capable of accommodating a eukaryotic cell or the like is a concave portion having an opening through which one eukaryotic cell or the like can enter and having a size and a shape capable of holding one eukaryotic cell or the like. It is preferably a recess having an inner surface along a region of about 1/3 of the surface of eukaryotic cells or the like. Furthermore, it is preferably a recess having an inner surface along a region of about 1/2 of the surface of the eukaryotic cell or the like. As the specific shape of the concave portion, a substantially hemispherical shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a pyramid shape,
Examples include a cubic shape and a rectangular parallelepiped shape.

【0017】吸引孔は、前記凹部の内部の少なくとも1
か所に設ければよいが、複数箇所に形成して、真核細胞
等の保持をより簡易にするように設けることもできる。
吸引孔は、細胞保持装置とは別体にあるいは一体に設け
た吸引装置に連通されている。吸引装置としては、例え
ば、注射用シリンジ等を挙げることができる。注射用シ
リンジの場合、シリンダ内には、液体が入っており、ピ
ストンを操作することにより、シリンジの先端から液体
を吸引、排出し、これに伴い、吸引孔及び凹部を満たし
た液体も吸引等され、この結果、吸引孔から凹部内を吸
引することができるようになっている。なお、吸引孔に
おける吸引機構は、これに限定するものではなく、他の
公知の吸引機構を用いることができる。
At least one suction hole is provided inside the recess.
Although it may be provided at a plurality of locations, it may be provided at a plurality of locations so as to facilitate holding of eukaryotic cells and the like.
The suction hole is communicated with a suction device provided separately or integrally with the cell holding device. Examples of the suction device include a syringe for injection. In the case of a syringe for injection, liquid is contained in the cylinder, and by operating the piston, the liquid is sucked and discharged from the tip of the syringe, and along with this, the liquid filling the suction hole and recess is also sucked. As a result, the inside of the recess can be sucked through the suction hole. The suction mechanism in the suction hole is not limited to this, and another known suction mechanism can be used.

【0018】吸引孔から凹部内を吸引することにより、
凹部内表面に密着させられて保持された真核細胞に対
し、外来遺伝子を注入するには、マイクロインジェクシ
ョンで用いる注入ピペットを用いることができ、また、
これに替わる他の手段も用いることができる。
By sucking the inside of the concave portion from the suction hole,
To inject a foreign gene into a eukaryotic cell that is held in close contact with the inner surface of the recess, an injection pipette used for microinjection can be used.
Other alternatives can also be used.

【0019】細胞保持装置は、特に材質を限定するもの
ではない。ただし、細胞は、受精卵であっても直径10
0μm程度であるため、凹部及び吸引孔の形成には、微
細加工技術が要求される。したがって、半導体集積回路
製造工程において用いられる、各種半導体基板、ガラス
基板等を材料として、同工程で用いられるリソグラフィ
ー技術やエッチング技術を用いて、細胞保持装置を形成
するのが好ましい。この細胞保持装置は、使用時におい
て、その全体が、真核細胞等の培養液あるいは緩衝液に
浸漬された状態となっている。したがって、凹部、吸引
孔も培養液等で満たされている。吸引孔から凹部内を吸
引するには、十分な量の培養液等を介在させて行うこと
が好ましい。真核細胞等を吸引して保持するには、微妙
な吸引圧の調整が必要であり、少ない培養液等を介した
吸引では、吸引圧の微調整が困難だからである。
The material for the cell holding device is not particularly limited. However, even if the cells are fertilized eggs, the diameter is 10
Since it is about 0 μm, a fine processing technique is required for forming the recess and the suction hole. Therefore, it is preferable to form the cell holding device by using various semiconductor substrates, glass substrates and the like used in the semiconductor integrated circuit manufacturing process and using the lithography technique and the etching technique used in the same process. At the time of use, this cell holding device is in a state of being entirely immersed in a culture solution or buffer solution of eukaryotic cells or the like. Therefore, the concave portion and the suction hole are also filled with the culture solution or the like. In order to suck the inside of the concave portion from the suction hole, it is preferable to interpose a sufficient amount of the culture solution or the like. This is because in order to aspirate and hold eukaryotic cells and the like, it is necessary to finely adjust the suction pressure, and it is difficult to finely adjust the suction pressure by suction with a small amount of culture solution or the like.

【0020】本発明における真核細胞等としては、とり
わけ受精卵細胞を用いるのが有用であるが、特に、脂肪
滴により受精卵中の前核を顕微鏡下で確認することが困
難なウシやブタの受精卵への遺伝子の導入に本発明を適
用することが、より好ましい。本発明によれば、受精卵
の安定的保持が容易であるとともに、顕微鏡下で前核を
確認できる状態に保持調整するのが容易になるからであ
る。
As the eukaryotic cell and the like in the present invention, it is particularly useful to use a fertilized egg cell, but particularly for bovine or porcine cells in which it is difficult to confirm the pronucleus in the fertilized egg by a lipid droplet under a microscope. It is more preferable to apply the present invention to the introduction of a gene into a fertilized egg. According to the present invention, it is easy to stably hold the fertilized egg and to easily hold and adjust the pronucleus under a microscope.

【0021】また、第2の発明において、外来遺伝子
を、核内輸送タンパク質を伴って真核細胞の細胞質内に
注入するには、外来遺伝子と核内輸送タンパク質との混
合溶液や、核内輸送タンパク質と外来遺伝子との結合体
の溶液や、核内輸送タンパク質で外来遺伝子の一部ある
いは全体を包含した状態の溶液等を、細胞質内に注入す
ることによって行うことができる。なお、核内輸送タン
パク質と外来遺伝子との結合あるいは、前者による後者
の包含の状態は、必要に応じて選択することができる。
例えば、核内輸送タンパク質と外来遺伝子との結合とし
ては、水素結合、静電的結合、ジスルフィド結合などの
共有結合等を挙げることができる。また、核内輸送タン
パク質による外来遺伝子の包含状態は、核内輸送タンパ
ク質の核膜孔通過時のシグナルとなる部位が形成され、
あるいは、露出されるような状態で外来遺伝子が包含さ
れるようにする。
Further, in the second invention, in order to inject the foreign gene into the cytoplasm of the eukaryotic cell together with the nuclear transport protein, a mixed solution of the foreign gene and the nuclear transport protein or a nuclear transport protein is used. It can be carried out by injecting into the cytoplasm a solution of a conjugate of a protein and a foreign gene, a solution containing a part or the whole of the foreign gene in the nuclear transport protein, and the like. The state of binding between the nuclear transport protein and the foreign gene or the inclusion state of the latter by the former can be selected as necessary.
For example, examples of the bond between the nuclear transport protein and the foreign gene include a hydrogen bond, an electrostatic bond, a covalent bond such as a disulfide bond, and the like. In addition, the inclusion state of the foreign gene by the nuclear transport protein forms a site that becomes a signal when the nuclear transport protein passes through the nuclear pore,
Alternatively, the foreign gene is included so that it is exposed.

【0022】核内輸送タンパク質としては、真核細胞の
核内タンパク質や真核細胞に感染するウイルスが有する
タンパク質等を挙げることができる。これらの核内タン
パク質は、真核細胞の核内で機能するタンパク質であ
り、核膜孔を通過して核内に入る。核タンパク質は、核
内に局在するためのシグナルとして働く、ある特定のア
ミノ酸配列をその分子内に持っている。すなわち、この
アミノ酸配列は、本来、核に局在しない分子を核内に連
れ込む活性を有しており、核局在化シグナル(nucl
ear loca1ization signal:N
LS)といわれている。したがって、本発明にいう核内
輸送タンパク質とは、真核細胞の核内タンパク質や真核
細胞に感染するウイルスが有するタンパク質等の他、か
かるタンパク質が有するNLSを意味する。NLSを有
するタンパク質としては、SV40T抗原や、アフリカ
ツメガエルの卵母細胞を始めとする各種真核細胞のヌク
レオプラスミンを挙げることができ、これらはクローニ
ングされている(C.Dirgwall and R.
Laskey,1986,Ann.Rev.CellB
iol.,2:367−390,R.H.Lyons,
B.Furguson,M.Rosenhey,198
7,Mol.Cell Biol.,7:2451−2
456)。他に、インフルエンザウイルスのヌクレオプ
ロテイン(NP)、アデノウイルスのEla,酵母のm
atα2や、リボソーマル プロテインL3などが知ら
れている。
Examples of the nuclear transport protein include a nuclear protein of a eukaryotic cell and a protein of a virus that infects a eukaryotic cell. These nuclear proteins are proteins that function in the nucleus of eukaryotic cells and pass through the nuclear pore to enter the nucleus. Nuclear proteins have a specific amino acid sequence in their molecule that serves as a signal for localization in the nucleus. That is, this amino acid sequence has the activity of bringing into the nucleus a molecule that is not originally localized in the nucleus, and the nuclear localization signal (nucl
ear loca1ization signal: N
It is said to be LS). Therefore, the term “nuclear transport protein” as used in the present invention means not only a nuclear protein of a eukaryotic cell and a protein of a virus that infects a eukaryotic cell but also NLS of such a protein. Examples of the protein having NLS include SV40T antigen and nucleoplasmin of various eukaryotic cells including Xenopus oocytes and these have been cloned (C. Dirgwall and R. et al.
Laskey, 1986, Ann. Rev .. CellB
iol. 2: 367-390, R.M. H. Lyons,
B. Furguson, M .; Rosenhey, 198
7, Mol. Cell Biol. , 7: 2451-2
456). In addition, influenza virus nucleoprotein (NP), adenovirus Ela, yeast m
Atα2, ribosomal protein L3 and the like are known.

【0023】第3の発明において、真核細胞の細胞質内
に電極を内在させるには、例えば、細胞外から、細胞質
内に電極を突き刺すことことができる。電極の材質は、
特に限定することなく用いることができるが、陰極ある
いは陽極の一方は、外来遺伝子溶液を注入するためのピ
ペットを兼用することもできる。この場合、電極兼ピペ
ットによる外来遺伝子溶液の注入と同時に、電圧を印加
することができる。電極は、先端が核の近傍にある状態
で内在させることが好ましい。より好ましくは、核膜に
接触させた状態で内在させる。また、一般に負に帯電し
ているDNAは、電圧印加により陽極側に移動するた
め、外来遺伝子が、細胞質内を核を指向して移動できる
ように、陰極及び陽極を内在させることが好ましい。
In the third invention, in order to make the electrode internal in the cytoplasm of the eukaryotic cell, for example, the electrode can be pierced from the outside of the cell into the cytoplasm. The material of the electrode is
Although it can be used without particular limitation, one of the cathode and the anode can also serve as a pipette for injecting the foreign gene solution. In this case, a voltage can be applied at the same time as the injection of the foreign gene solution using the electrode / pipette. The electrodes are preferably internal with the tip near the nucleus. More preferably, it is made internal in the state of being in contact with the nuclear membrane. In general, negatively charged DNA moves to the anode side when a voltage is applied. Therefore, it is preferable to have the cathode and the anode internal so that the foreign gene can move toward the nucleus in the cytoplasm.

【0024】以下、本発明の実施形態につき、具体的に
説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定される
ものでは決してない。 (実施例)本実施例では、ブタの受精卵Pに外来遺伝子
を導入する方法について例を挙げて説明する。図1に
は、本実施例のための装置2の平面図及び断面図が示さ
れている。この装置2は、本実施例では、ガラス製であ
って、約1.5mm×0.5mmの大きさの基体4と、
吸引用流路10と図示しない吸引装置とから形成されて
いる。この装置2は、使用時においては、全体が受精卵
Pの培養液に浸漬されて使用されるものである。この基
体4は、直径約80μm、深さ約40μmの半球状の凹
部6を縦2列横8列で計16個を備えている。この凹部
6は、ほぼ、ブタの受精卵Pの半分に対応する大きさに
形成され、ブタの受精卵Pが、この凹部6に容易に収め
られるようになっているとともに、収められた受精卵P
の約半分が凹部6の開口6aから上方に露出されるよう
になっている。
The embodiments of the present invention will be specifically described below. It should be noted that the present invention is by no means limited to the following examples. (Example) In this example, a method for introducing a foreign gene into a fertilized egg P of a pig will be described by way of example. FIG. 1 shows a plan view and a sectional view of a device 2 for this embodiment. In this embodiment, the device 2 is made of glass and has a substrate 4 having a size of about 1.5 mm × 0.5 mm.
The suction channel 10 and a suction device (not shown) are formed. When used, the device 2 is used by being immersed in the culture solution of the fertilized egg P as a whole. The base 4 has a total of 16 hemispherical recesses 6 having a diameter of about 80 μm and a depth of about 40 μm, arranged in two rows and eight rows. The recess 6 is formed to have a size substantially corresponding to half of the fertilized egg P of the pig, and the fertilized egg P of the pig can be easily housed in the recess 6 and the fertilized egg stored therein. P
About half of the above is exposed upward from the opening 6a of the recess 6.

【0025】各凹部6の底部には、一個の吸引孔8が開
口されている。この吸引孔8は、基体4を下方に貫通し
て、基体4の下側に設けた吸引用流路10に連通されて
いる。この吸引用流路10には、培養液が満たされるよ
うになっており、その一部において開口されて、培養液
を介して外部に設けた吸引装置と接続されている。そし
て、この装置2の使用時において、吸引装置を作動させ
て吸引用流路10に満たされた培養液を吸引あるいは吐
出して、吸引用流路10と吸引孔8を介して、凹部6の
内部の受精卵Pを吸引保持可能となっている。
One suction hole 8 is opened at the bottom of each recess 6. The suction hole 8 penetrates the substrate 4 downward and communicates with a suction channel 10 provided on the lower side of the substrate 4. The suction flow path 10 is filled with the culture solution, and a part thereof is opened and connected to the suction device provided outside through the culture solution. When the device 2 is used, the suction device is operated to suck or discharge the culture solution filled in the suction channel 10, and the culture solution filled in the suction channel 10 is sucked or discharged through the suction channel 10 and the suction hole 8. The fertilized egg P inside can be suction-held.

【0026】この装置2を用いて、受精卵Pに外来遺伝
子を導入するには、他に、ガラス製の陰極12と、同じ
くガラス製の陽極14を用いる。陰極12は、特に、長
さ方向に沿って内部に貫通孔12aが形成されており、
この貫通孔12aにより、同時に、外来遺伝子溶液を細
胞質内に注入するピペットにもなっている(図3参
照)。これらの電極12、14は、それぞれ、装置2の
外部に設けた電源に接続され、電圧が印加されるように
なっている。
In order to introduce a foreign gene into the fertilized egg P using this apparatus 2, a glass cathode 12 and a glass anode 14 are also used. In particular, the cathode 12 has a through hole 12a formed inside along the length direction,
The through hole 12a also serves as a pipette for injecting the foreign gene solution into the cytoplasm at the same time (see FIG. 3). Each of these electrodes 12 and 14 is connected to a power source provided outside the device 2, and a voltage is applied thereto.

【0027】本実施例においては、受精卵Pに導入しよ
うとする外来遺伝子は、核内輸送タンパク質であるアフ
リカツメガエルのヌクレオプラスミンとジスルフィド結
合で結合させた状態で用いられる。すなわち、外来遺伝
子の3’末端あるいは5’末端にシステインを結合さ
せ、このシステインと、ヌクレオプラスミンのシステイ
ンとの間でジスルフィド結合を形成させる。このように
して形成した外来遺伝子−ヌクレオプラスミン複合体2
6は、溶液の状態で、陰極12内の貫通孔12aに導入
されるようになっている。なお、本実施例では、ジスル
フィド結合により、複合体26を形成したが、水素結合
やあるいは静電的結合等によって複合体を形成すること
もできる。また、本実施例においては、外来遺伝子は、
ネオマイシン耐性遺伝子を用いた。
In this example, the foreign gene to be introduced into the fertilized egg P is used in a state in which it is bound to the nuclear transport protein Xenopus laevis nucleoplasmin by a disulfide bond. That is, cysteine is bound to the 3'-end or 5'-end of the foreign gene, and a disulfide bond is formed between this cysteine and cysteine of nucleoplasmin. Foreign gene-nucleoplasmin complex 2 thus formed
6 is introduced into the through hole 12a in the cathode 12 in a solution state. In this embodiment, the complex 26 is formed by the disulfide bond, but the complex may be formed by hydrogen bond, electrostatic bond or the like. Also, in this example, the foreign gene is
The neomycin resistance gene was used.

【0028】次に、この装置2を用いて、減数分裂後の
受精卵Pに外来遺伝子を導入する工程について説明す
る。図2には、マイクロマニピュレータの顕微鏡下のプ
レート16上に、装置2を載置した状態が示されてい
る。プレート16の中央部には、浅い凹部18が形成さ
れており、この凹部18の中央部に、装置2が載置され
ている。装置2の、吸引用流路10には、培養液が満た
された状態となっているとともに、基体4の側部に形成
された開口を介して、凹部6内部の培養液を吸引、吐出
できるように吸引装置に接続された状態となっている。
この状態で、受精卵Pを含んだ培養液でこのプレート1
6の凹部18を満たすと、受精卵Pは、重力により、装
置2の凹部6にそれぞれ収まる。その後、凹部18の培
養液の表面を覆うように、パラフィンオイルの膜を付与
する。
Next, the process of introducing a foreign gene into the fertilized egg P after meiosis using this device 2 will be described. FIG. 2 shows a state in which the device 2 is placed on the plate 16 under the microscope of the micromanipulator. A shallow recess 18 is formed in the center of the plate 16, and the device 2 is placed in the center of the recess 18. The suction channel 10 of the device 2 is filled with the culture solution, and the culture solution inside the recess 6 can be sucked and discharged through the opening formed in the side portion of the base 4. It is in the state of being connected to the suction device.
In this state, a plate containing the culture medium containing fertilized egg P
When the recesses 18 of 6 are filled, the fertilized egg P is set in the recesses 6 of the device 2 due to gravity. Then, a paraffin oil film is applied so as to cover the surface of the culture solution in the recess 18.

【0029】そして、図示しない吸引装置を操作して、
凹部6内の受精卵Pを吸引孔8を介して吸引し、受精卵
Pの適切な保持を調整する。この結果、図3に示すよう
に、受精卵Pは、凹部6の内側面6bに沿って保持さ
れ、部分的には、内表面6bに密着して安定して保持さ
れた状態が形成される。受精卵Pは、この保持状態にお
いて、脂肪滴20が細胞質内に分散された状態となって
おり、細胞質内の前核22、24は、顕微鏡下で、視認
できない状態となっている。
Then, by operating a suction device (not shown),
The fertilized egg P in the recess 6 is sucked through the suction hole 8 to adjust the holding of the fertilized egg P appropriately. As a result, as shown in FIG. 3, the fertilized egg P is held along the inner side surface 6b of the recess 6 and partially held in close contact with the inner surface 6b to be stably held. . In this holding state, the fertilized egg P is in a state in which the fat droplets 20 are dispersed in the cytoplasm, and the pronuclei 22 and 24 in the cytoplasm are invisible under the microscope.

【0030】次に、陰極12及び陽極14を、受精卵P
の透明体及び細胞膜を貫通させて、それぞれの先端側を
細胞質内に内在させる。各先端は、雄性前核24を挟ん
で左右に対向状に位置させる。特に、注入用ピペットを
兼ねる陰極12は、雄性前核24の近傍に位置させる。
この際、受精卵Pは、吸引孔8による吸引と、凹部6の
内表面6bへの密着により、凹部6内に安定して保持さ
れているため、陰極12及び陽極14を細胞質内に突き
刺すときにも、固定された状態が維持される。このた
め、確実に電極12、16を細胞質内に内在させること
ができる。
Next, the cathode 12 and the anode 14 are connected to the fertilized egg P.
The transparent body and the cell membrane are penetrated, and the tip side of each is made to be internal in the cytoplasm. The respective tips are positioned opposite to each other with the male pronucleus 24 in between. In particular, the cathode 12, which also serves as an injection pipette, is located near the male pronucleus 24.
At this time, since the fertilized egg P is stably held in the recess 6 by the suction through the suction hole 8 and the close contact with the inner surface 6b of the recess 6, when the cathode 12 and the anode 14 are pierced into the cytoplasm. Also, the fixed state is maintained. For this reason, the electrodes 12 and 16 can be reliably made to exist in the cytoplasm.

【0031】さらに、陰極12の貫通孔12aから、外
来遺伝子−ヌクレオプラスミン複合体26を含んだ溶液
を細胞質内に注入する。同時に、これらの電極12、1
4間に電圧を印加する。電圧の印加と、前記複合体26
の流出により、陰極12の先端から、流出された外来遺
伝子−ヌクレオプラスミン複合体26は、細胞質内を、
陽極14側に移動する。そして、外来遺伝子−ヌクレオ
プラスミン複合体26の一部は、雄性前核24の核膜孔
を通過して、雄性前核24内に移送される。なお、前核
24内に移送された後の複合体26は、核内においてジ
スルフィド結合が切断されることにより分解され、外来
遺伝子と、ヌクレオプラスミンとに分離される。以下、
他の凹部6に収められた受精卵Pについても、上記の操
作を繰り返して行う。
Further, a solution containing the foreign gene-nucleoplasmin complex 26 is injected into the cytoplasm through the through hole 12a of the cathode 12. At the same time, these electrodes 12, 1
A voltage is applied between the four. Application of voltage and the composite 26
Of the foreign gene-nucleoplasmin complex 26, which has flowed out from the tip of the cathode 12, due to the outflow of
Move to the anode 14 side. Then, a part of the foreign gene-nucleoplasmin complex 26 passes through the nuclear pore of the male pronucleus 24 and is transferred into the male pronucleus 24. The complex 26 after being transferred into the pronucleus 24 is decomposed by cleavage of the disulfide bond in the nucleus, and is separated into a foreign gene and nucleoplasmin. Less than,
The above operation is repeated for the fertilized eggs P stored in the other recesses 6.

【0032】本実施例においては、外来遺伝子は、核内
輸送タンパク質であるヌクレオプラスミンとの複合体と
なっているために、雄性前核24の核膜を通過しやすい
状態となっている。また、電圧の印加により、細胞質内
の前記複合体の移動に方向性が付与されている。さら
に、電圧が印加されるために、雄性前核24の核膜の安
定性が変化され、雄性前核24の核膜を通過しやすくな
っている。
In this example, the foreign gene is in a state of being easily passed through the nuclear membrane of the male pronucleus 24 because it is in a complex with the nuclear transport protein nucleoplasmin. Moreover, the application of voltage imparts directionality to the movement of the complex in the cytoplasm. Furthermore, since the voltage is applied, the stability of the nuclear membrane of the male pronucleus 24 is changed, and it is easy for the nuclear membrane of the male pronucleus 24 to pass through.

【0033】また、特に、本実施例においては、前核2
2、24を視認できない受精卵Pにおいても、細胞質内
に外来遺伝子を含んだ溶液を注入すれば、雌性前核22
あるいは雄性前核24に外来遺伝子を導入することがで
きる。したがって、直接、雄性前核24に外来遺伝子を
注入することなく、簡易な操作で、外来遺伝子を核に導
入することができる。また、ブタの受精卵Pと同様に前
核を視認できないウシの受精卵等において、本実施例に
よれば、簡易な操作で、核内に外来遺伝子を導入でき
る。
Further, in particular, in this embodiment, the pronucleus 2
Even in the fertilized egg P in which 2 and 24 are not visible, if the solution containing the foreign gene is injected into the cytoplasm, the female pronucleus 22
Alternatively, a foreign gene can be introduced into the male pronucleus 24. Therefore, the foreign gene can be introduced into the nucleus by a simple operation without directly injecting the foreign gene into the male pronucleus 24. Further, in a fertilized bovine egg in which the pronucleus cannot be visually recognized like the fertilized egg P of pig, according to the present example, a foreign gene can be introduced into the nucleus by a simple operation.

【0034】なお、本実施例においては、本装置2によ
り、受精卵Pが一旦安定して凹部6に保持されれば、電
極12、14の針入位置を凹部6内の一定位置に定め、
所定量の外来遺伝子−ヌクレオプラスミン複合体26の
溶液を陰極12の貫通孔12aから吐出可能に形成し、
さらに、装置2あるいは電極12、14のいずれかある
いは両方を移動させることにより、各受精卵Pへの遺伝
子導入操作の自動運転が可能となる。かかる自動運転に
よれば、人手を排除して、多数の受精卵を処理できるた
め、真核細胞への外来遺伝子導入操作の省力化を一段と
図ることができる。
In this embodiment, once the fertilized egg P is stably held in the concave portion 6 by the present device 2, the needle 12 is inserted into the concave portion 6 at a fixed position.
A solution of a predetermined amount of foreign gene-nucleoplasmin complex 26 is formed so as to be ejectable from the through hole 12a of the cathode 12,
Furthermore, by moving either or both of the device 2 and the electrodes 12 and 14, it is possible to automatically drive the gene transfer operation to each fertilized egg P. According to such an automatic operation, since many fertilized eggs can be processed without manpower, labor saving of foreign gene introduction operation into eukaryotic cells can be further achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】細胞保持装置の平面図(a)と、断面図(b)
である。
FIG. 1 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a cell holding device.
It is.

【図2】マイクロマニピュレータにおいて、プレート上
に細胞保持装置を載置した状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state in which a cell holding device is placed on a plate in a micromanipulator.

【図3】細胞保持装置の凹部に受精卵を吸引保持して、
細胞質内に外来遺伝子−ヌクレオプラスミン複合体溶液
を注入した状態を示す図である。
[Fig. 3] Sucking and holding a fertilized egg in the recess of the cell holding device,
It is a figure which shows the state which injected the foreign gene-nucleoplasmin complex solution into the cytoplasm.

【図4】マイクロインジェクション法による、受精卵の
核内への外来遺伝子の注入操作を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation of injecting a foreign gene into the nucleus of a fertilized egg by the microinjection method.

【図5】脂肪滴が細胞質内に分散された状態の受精卵を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a fertilized egg in which lipid droplets are dispersed in the cytoplasm.

【図6】脂肪滴を遠心分離により偏在させた状態で、ホ
ールディングピペットにより受精卵を保持して前核を視
認した状態を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a state in which a fertilized egg is held by a holding pipette and a pronucleus is visually recognized in a state where fat droplets are unevenly distributed by centrifugation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 細胞保持装置 6 凹部 6a 凹部内表面 8 吸引孔 12 陰極 14 陽極 2 Cell Retaining Device 6 Recess 6a Recess Inner Surface 8 Suction Hole 12 Cathode 14 Anode

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外来遺伝子を真核細胞に導入する方法であ
って、 前記真核細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形成した
吸引孔とを備えた細胞保持装置を用い、前記吸引孔から
凹部内を吸引することにより凹部の内表面に密着保持し
た真核細胞に外来遺伝子を注入することを特徴とする真
核細胞への外来遺伝子導入方法。
1. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises using a cell holding device having a recess capable of accommodating the eukaryotic cell and a suction hole formed in this recess A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises injecting a foreign gene into a eukaryotic cell that is held in close contact with the inner surface of the recess by suctioning the inside of the recess from the cell.
【請求項2】外来遺伝子を真核細胞へ導入する方法であ
って、 外来遺伝子を、核内輸送タンパク質を伴って、前記真核
細胞の細胞質内に注入することを特徴とする真核細胞へ
の外来遺伝子導入方法。
2. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises injecting the foreign gene into the cytoplasm of the eukaryotic cell together with a nuclear transport protein. Foreign gene transfer method.
【請求項3】外来遺伝子を真核細胞に導入する方法であ
って、 前記真核細胞の細胞質内に陽極と陰極とを内在させて電
圧を印加することにより、前記真核細胞の細胞質内に注
入した外来遺伝子を核内に移送することを特徴とする真
核細胞への外来遺伝子の導入方法。
3. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, wherein an anode and a cathode are made to exist inside the cytoplasm of the eukaryotic cell and a voltage is applied to the cytoplasm of the eukaryotic cell. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises transferring the injected foreign gene into the nucleus.
【請求項4】請求項2に記載の外来遺伝子導入方法であ
って、 前記真核細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形成した
吸引孔とを備えた細胞保持装置を用い、前記吸引孔から
凹部内を吸引することにより凹部の内表面に密着保持し
た真核細胞の細胞質内にに外来遺伝子を注入することを
特徴とする真核細胞への外来遺伝子導入方法。
4. The method for introducing a foreign gene according to claim 2, wherein the cell holding device is provided with a recess capable of accommodating the eukaryotic cell and a suction hole formed in the recess. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises injecting the foreign gene into the cytoplasm of a eukaryotic cell that is tightly held on the inner surface of the recess by sucking the inside of the recess from the cell.
【請求項5】請求項3に記載の外来遺伝子導入方法であ
って、 前記真核細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形成した
吸引孔とを備えた細胞保持装置を用い、前記吸引孔から
凹部内を吸引することにより凹部の内表面に密着保持し
た真核細胞の細胞質内に外来遺伝子を注入することを特
徴とする真核細胞への外来遺伝子導入方法。
5. The method for introducing a foreign gene according to claim 3, wherein the cell holding device is provided with a recess capable of accommodating the eukaryotic cell and a suction hole formed in the recess. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises injecting the foreign gene into the cytoplasm of a eukaryotic cell that is tightly held on the inner surface of the recess by sucking the inside of the recess from the cell.
【請求項6】請求項3に記載の外来遺伝子の導入方法で
あって、 前記外来遺伝子を、核内輸送タンパク質を伴って、前記
真核細胞の細胞質内に注入することを特徴とする真核細
胞への外来遺伝子導入方法。
6. The method for introducing a foreign gene according to claim 3, wherein the foreign gene is injected into the cytoplasm of the eukaryotic cell together with a nuclear transport protein. Method for introducing foreign gene into cells.
【請求項7】請求項6に記載の外来遺伝子導入方法であ
って、 前記真核細胞の細胞質内に陽極と陰極とを内在させて電
圧を印加することにより、前記真核細胞の細胞質内に注
入した外来遺伝子を核内に移送することを特徴とする真
核細胞への外来遺伝子の導入方法。
7. The method for introducing a foreign gene according to claim 6, wherein an anode and a cathode are made to exist in the cytoplasm of the eukaryotic cell and a voltage is applied to the cytoplasm of the eukaryotic cell. A method for introducing a foreign gene into a eukaryotic cell, which comprises transferring the injected foreign gene into the nucleus.
【請求項8】請求項1、2、3、4、5、6又は7に記
載の外来遺伝子導入方法であって、 前記真核細胞は、受精卵細胞であることを特徴とする真
核細胞への外来遺伝子導入方法。
8. The method for introducing a foreign gene according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the eukaryotic cell is a fertilized egg cell. Foreign gene transfer method.
【請求項9】細胞を収納可能な凹部と、この凹部に形成
され、凹部内を吸引可能に設けた吸引孔とを有し、 前記吸引孔から前記凹部内を吸引して、前記凹部内に配
置した細胞を、凹部の内表面に密着させることにより保
持することを特徴とする細胞保持装置。
9. A recess for accommodating cells, and a suction hole formed in the recess for suctioning the inside of the recess, wherein the suction hole sucks the inside of the recess into the recess. A cell holding device, which holds the arranged cells by bringing them into close contact with the inner surface of the recess.
【請求項10】請求項9に記載の細胞保持装置におい
て、 前記細胞は、受精卵細胞であることを特徴とする細胞保
持装置。
10. The cell holding device according to claim 9, wherein the cells are fertilized egg cells.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1666581A1 (en) * 2004-11-25 2006-06-07 Fujitsu Limited Apparatus for and method of capturing minute objects
JP2010200714A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Apparatus for separating cell, system for separating cell, and method for separating cell

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