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米国特許4237224(遺伝子組み換え技術)の要約・発明の背景・独立クレームの翻訳(再編集版)

本稿は、 [nouse] において、[ゑびすや] が2005年8月27日(土)に公表した「米国特許4237224(遺伝子組み換え技術)要約・発明の背景・独立クレーム」を、英文と和訳文とがパラグラフ毎に並記されるよう再編集したものである。また、この機会に翻訳の補正を行なった(元になった記事に就いても対応する補正をしてある)。


本件は、遺伝子組み換え技術の基本特許の一つである。

米国特許 No.4,237,224 (Stanley N. Cohen; Herbert W. Boyer; December 2, 1980) の要約・発明の背景・独立クレームの訳文。ただし「従来技術に就いての簡単な説明」が、文献への参照に留まるので、「発明の概要」のパラグラフを併せて訳した。


Process for producing biologically functional molecular chimeras
生体機能性キメラ分子の製造方法


Abstract
要約

Method and compositions are provided for replication and expression of exogenous genes in microorganisms. Plasmids or virus DNA are cleaved to provide linear DNA having ligatable termini to which is inserted a gene having complementary termini, to provide a biologically functional replicon with a desired phenotypical property. The replicon is inserted into a microorganism cell by transformation. Isolation of the transformants provides cells for replication and expression of the DNA molecules present in the modified plasmid. The method provides a convenient and efficient way to introduce genetic capability into microorganisms for the production of nucleic acids and proteins, such as medically or commercially useful enzymes, which may have direct usefulness, or may find expression in the production of drugs, such as hormones, antibiotics, or the like, fixation of nitrogen, fermentation, utilization of specific feedstocks, or the like.
本発明が提供するのは、微生物体内における外来遺伝子の複製及び発現のための方法及び構成体である。所望の表現特性を伴う生体機能性レプリコンを作り出すために、相補的末端を有する遺伝子が挿入されるような連結可能性末端を有する線状 DNA が得られるよう、プラスミド又はウィルス DNA が切断される。このレプリコンは、形質転換法により微生物細胞内に挿入される。形質転換細胞を単離することで、修飾を受けたプラスミド内の DNA 分子の複製・発現のための細胞が得られることになる。本発明の方法は、核酸や(医療用・商用の酵素等の)蛋白質を産生するため、微生物に遺伝因子を導入する簡便で効果的な仕方を提供するものであり、ホルモン・抗生物質等の医薬の製造、窒素固定、発酵、特定供給原材料の利用その他において、直接有用であったり、発現を見つけ出すようにできるであろう。


::訳注
上記引用中の "or may find expression in the production of drugs" の意味が取りづらい。一応一番素直と思われる訳を付けておく。


BACKGROUND OF THE INVENTION
発明の背景

1. Field of the Invention
1.発明の分野

Although transfer of plasmids among strains of E. coli and other Enterobacteriaceae has long been accomplished by conjugation and/or transduction, it has not been previously possible to selectively introduce particular species of plasmid DNA into these bacterial hosts or other microorganisms. Since microorganisms that have been transformed with plasmid DNA contain autonomously replicating extrachromosomal DNA species having the genetic and molecular characteristics of the parent plasmid, transformation has enabled the selective cloning and amplification of particular plasmid genes.
久しい以前より、接合及び/又は形質導入によって、大腸菌 (E. coli) その他の「腸内細菌科 (Enterobacteriaceae)」の菌株間におけるプラスミドの伝達が実現されてきたが、従来は、特定の種類のプラスミド DNA を、こうした細菌宿主その他の微生物に導入することは不可能だった。プラスミド DNA で形質転換された微生物は、親プラスミドの遺伝的・分子的特性を有し染色体外で自律的に複製する DNA 種 を含むから、形質転換を用いることで、特定のプラスミド遺伝子の選択的クローニング及び増幅が可能となった。


The ability of genes derived from totally different biological classes to replicate and be expressed in a particular microorganism permits the attainment of interspecies genetic recombination. Thus, it becomes practical to introduce into a particular microorganism, genes specifying such metabolic or synthetic functions as nitrogen fixation, photosynthesis, antibiotic production, hormone synthesis, protein synthesis, e.g. enzymes or antibodies, or the like--functions which are indigenous to other classes of organisms--by linking the foreign genes to a particular plasmid or viral replicon.
分類上全く異なる生物種に由来する別々の遺伝子が、特定の微生物体内において、複製・発現することが可能となるため、遺伝子の種間組み換えが実現可能となる。従って、外来遺伝子を特定のプラスミド性又はウィルス性のレプリコンに結びつけることで、窒素固定、光合成、抗生物質産生、ホルモン合成、酵素・抗体等の蛋白質合成その他の --他の分類種の生物には固有の機能である-- 代謝又は合成機能を指定する遺伝子を、特定の微生物体内に導入することが現実的なものになる。


BRIEF DESCRIPTION OF THE PRIOR ART
従来技術に就いての簡単な説明

References which relate to the subject invention are Cohen, et al., Proc. Nat. Acad, Sci., USA, 69, 2110 (1972); ibid, 70, 1293 (1973); ibid, 70, 3240 (1973); ibid, 71, 1030 (1974); Morrow, et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 71, 1743 (1974); Novick, Bacteriological Rev., 33, 210 (1969); and Hershfeld, et al., Proc. Nat. Acad. Sci., in press; Jackson, et al., ibid, 69, 2904 (1972);
本発明に関連する文献としては、Cohen, et al., Proc. Nat. Acad, Sci., USA, 69, 2110 (1972); ibid, 70, 1293 (1973); ibid, 70, 3240 (1973); ibid, 71, 1030 (1974); Morrow, et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 71, 1743 (1974); Novick, Bacteriological Rev., 33, 210 (1969); 及び Hershfeld, et al., Proc. Nat. Acad. Sci. (印刷中); Jackson, et al., ibid, 69, 2904 (1972); がある。


SUMMARY OF THE INVENTION
発明の概要

Methods and compositions are provided for genetically transforming microorganisms, particularly bacteria, to provide diverse genotypical capability and producing recombinant plasmids. A plasmid or viral DNA is modified to form a linear segment having ligatable termini which is joined to DNA having at least one intact gene and complementary ligatable termini. The termini are then bound together to form a "hybrid" plasmid molecule which is used to transform susceptible and compatible microorganisms. After transformation, the cells are grown and the transformants harvested. The newly functionalized microorganisms may then be employed to carry out their new function; for example, by producing proteins which are the desired end product, or metabolities of enzymic conversion, or be lysed and the desired nucleic acids or proteins recovered.
本発明では、様々な遺伝子型が利用できるように、微生物(特に細菌)の遺伝子形質を変化させ、遺伝子組み換えプラスミドを産生する方法及び構成体が提供される。連結可能末端を有し、前記末端が少なくとも1つの未改変遺伝子及び連結可能な相補的末端を有する DNA に接合されるような線状セグメントを形成するよう、プラスミド又はウィルス性 DNA が、改変される。次いで、こられの末端は、受容性及び和合性を有する微生物を形質転換するのに用いられる「ハイブリッド」プラスミド分子を形成するように、連結される。そうして出来た形質転換細胞は培養されて増殖する。こうした新たに機能が付与された微生物は、例えば、所望の最終産物である蛋白質や酵素法での代謝産物を産生することで、その新しい機能を実現するのに利用されたり、あるいは、溶菌させで、所望の核酸又は蛋白質が回収される。

::訳注
上記、最後のセンテンス中の "metabolities" は、--metabolites-- と読み替えてある。


独立クレーム

1. A method for replicating a biologically functional DNA, which comprises:
transforming under transforming conditions compatible unicellular organisms with biologically functional DNA to form transformants; said biologically functional DNA prepared in vitro by the method of:
(a) cleaving a viral or circular plasmid DNA compatible with said unicellular organism to provide a first linear segment having an intact replicon and termini of a predetermined character;
(b) combining said first linear segment with a second linear DNA segment, having at least one intact gene and foreign to said unicellular organism and having termini ligatable to said termini of said first linear segment, wherein at least one of said first and second linear DNA segments has a gene for a phenotypical trait, under joining conditions where the termini of said first and second segments join to provide a functional DNA capable of replication and transcription in said unicellular organism;
growing said unicellular organisms under appropriate nutrient conditions; and
isolating said transformants from parent unicellular organisms by means of said phenotypical trait imparted by said biologically functional DNA.
1. 生体機能性 DNA の複製方法であって、
形質転換条件下において、和合性を有する単細胞生物を、生体機能性 DNA で形質転換して形質転換細胞を形成するが、その生体機能性 DNA は、
(a) 前記単細胞生物と和合するウィルス性 DNA又は環状プラスミド DNA を切断して、未改変レプリコンと所定特性の末端とを有する第1の線状セグメントを得てから、
(b) 前記第1の線状セグメントと、少なくとも1つの未改変遺伝子を有し、前記単細胞生物に対して外来性であり、前記第1の線状セグメントの前記末端と連結可能な末端を有する第2の線状 DNA セグメントとを組み合わせるが、ここで、或る機能性 DNA が前記単細胞生物体内で複製及び転写が可能となるように前記第1と第2との線状 DNA セグメントの末端同士が接合すると云う接合条件のもとで、前記第1と第2との線状 DNA セグメントの少なくとも一方が或る表現型特性に対応する遺伝子を有するようにして、生体外で調製されたものである、
形質転換段階と、
適宜な栄養状態で前記単細胞生物を培養する段階と、
前記生体機能性 DNA により付与された前記表現型特性を用いて、親単細胞生物から前記形質変換細胞を単離する段階からなることを特徴とする、生体機能性 DNA の複製方法。


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