合成生物学

現代的な生物学は、主に、生命のしくみに必要な要素はなにか？という疑問に答える形で発展してきました。さらに近年では、物理的、化学的な分析技術が著しく発展したおかげで、生命を構成している遺伝情報がなにか、生命を構成している生体分子がなにか、その全貌を知ることができるようになってきました。一方で、生命のしくみに十分な要素はなにか？という疑問は、ともすれば置き去りにされがちでした。合成生物学は、生命のしくみを (再) 設計したり、(再) 構築することを通じて、十分性の観点から生命のしくみより深く理解したり、応用しようとしたりする研究アプローチです。

合成生物学では、生体分子をパーツやモジュールととらえて、これらを調節・改変しながら、生命のしくみを設計・構築してゆきます。「細胞のなかの環境」にある生体分子の機能を研究している私たち生命分子遺伝学分野では、パーツやモジュールの組み立ても「生きた細胞のなかで」だと考えて研究に取り組んでいます。つまり、パーツとなる RNA やタンパク質は、それらをコードする DNA 配列を細胞に導入して細胞の中で発現させることになります。また、発現させる生体分子の量をはじめ、細胞のなかの環境を調整するのは簡単なことではありません。そのため、このような合成生物学のアプローチでは、その細胞への理解が深まっていることが非常に大きな強みになります。私たちの研究室では大腸菌と出芽酵母という、もっとも研究の進んだモデル生物を扱い、これまでに積み重ねられた知見を駆使して研究に取り組んでいます。

分子遺伝学と合成生物学では、そもそも指向する研究の方向性が大きく異なっています。しかし私たちは、合成生物学の観点から単細胞生物内で新しく生命のしくみを構築し、シームレスに分子遺伝学の研究アプローチへと接続する研究アプローチの融合にも興味をもって研究に取り組んでいます。