遺伝子をプラスミドに組み込み、大腸菌で増やす。分子生物学の基本となるこの実験も、ベンチに向かう前の準備で結果が大きく変わります。このワークフローでは、論文で使われたプラスミドを Addgene で探して配列を手に入れ、ApE で組み込み後のプラスミドを画面上で設計します。続いて Primer-BLAST で目的の領域だけを増やすプライマーを設計し、TogoMedium で大腸菌 K-12 株に合う培地とそのレシピを調べます。最後に、実験の手順を protocols.io に記録して共有します。どのサービスも無料で、ブラウザやデスクトップアプリですぐに使えます。

1. 1

   Addgene

   論文で使われたプラスミドを探し、配列データを手に入れる

   Addgene は、研究者が論文で使ったプラスミドを寄託・分与する非営利の組織です。カタログからプラスミドを探すと、配列をプラスミドマップで確かめられ、GenBank 形式や FASTA 形式でダウンロードできます。GenBank 形式のファイルには、プロモーターや薬剤耐性遺伝子などの位置情報（Features）も含まれていて、次のステップの設計にそのまま使えます。分子生物学の用語を解説する学習コンテンツもあります。

   Addgeneを使って登録されているプラスミド配列を検索し取得する 6:50

2. 2

   ApE

   制限酵素で切ってつないだ結果を、実験の前に画面で確かめる

   ApE（A plasmid Editor）は、プラスミドの配列を表示・編集できる無料のソフトウェアです。この動画では、Addgene から入手した gfasPurple 色素タンパク質の遺伝子を、pUC119 のマルチクローニングサイトに組み込みます。制限酵素（EcoR I と Pst I）を選んで切断後の断片を仮想の電気泳動で確かめ、Restriction-Ligation Assembler で断片をつなぎます。突出末端が合っているか、遺伝子がプロモーターに対して正しい向きで入るかを、試薬を使う前に確認できます。

   ApE(A plasmid Editor) を使ってプラスミドを構築(デザイン)する 制限酵素・ライゲーションアセンブリー編 11:45

3. 3

   Primer-BLAST

   目的の領域だけを増やす、特異性の高いプライマーを設計する

   組み込む遺伝子を PCR で増やしたり、組み込みを確かめたりするにはプライマーが必要です。Primer-BLAST は、プライマー設計ツール Primer3 と相同性検索ツール BLAST を組み合わせたツールで、設計したプライマーが目的以外の場所を増やさないかを、生物種を指定してデータベースで確かめてくれます。この動画では、緑膿菌の gyrB 遺伝子を例に、増幅する範囲の指定、Tm 値などの条件設定、片方のプライマーが決まっている場合の設計、設計済みプライマーの特異性の確認までを紹介しています。

   Primer-BLASTを使ってプライマーを設計する（2025年度版） 13:21

4. 4

   TogoMedium

   大腸菌K-12株に合う培地と、そのレシピを調べる

   できたプラスミドは大腸菌に導入して増やします。TogoMedium は、微生物の培地情報を集めたデータベースです。この動画では、大腸菌 K-12 を検索し、分類の情報や、MG1655・W3110・DH10B など K-12 から派生した株の一覧を確かめます。続いて、K-12 に使われる LB 培地などのページを開き、成分と分量、pH、ほかに培養できる生物を確認します。同じ「LB」でも、Miller 処方は NaCl が 10 g/L と多いなど、レシピの違いも比べられます。

   TogoMediumの基本的な使い方: 大腸菌K-12に対応する培地を調べる 5:51

5. 5

   protocols.io

   実験の手順を、ほかの人が再現できる形で記録して共有する

   設計したプラスミド、プライマー、培地が決まったら、実験の手順を記録しておきましょう。protocols.io は、生命科学のプロトコールを作成・共有できるオープンアクセスのリポジトリです。手順をステップごとに書き、ブラウザ上でチェックしながら実験を進められます。公開したプロトコールには DOI が付くので、論文から引用することもできます。研究室のメンバーと手順をそろえたいときにも役立ちます。

   protocols.ioを使って研究プロトコールを作成/共有する 8:35