生物の遺伝情報は、DNA に塩基配列として書き込まれています。その塩基配列情報は細胞分裂とともに、分裂して生じた細胞に正確に伝わりますし、またその塩基配列の情報は、タンパク質のアミノ酸情報へと変換されて細胞機能に関わります。この一連の情報の流れは『セントラルドグマ』と呼ばれています。横川・大野・尾木野研究室は、このセントラルドグマ周辺で活動している研究室です。

　細胞分裂とともに DNA の塩基配列が極めて正確にが受け継がれる過程は、『複製』と、DNA の遺伝情報がいったん RNA にコピーされる過程は『転写』と、そして、RNA の塩基配列情報がタンパク質のアミノ酸情報へと変換される過程は『翻訳」と呼ばれます。

　アーキアという独特な微生物の中には、極限環境と呼ばれる過酷な環境でないと生息できない種がいます。例えば、pH 1〜2 の強い酸性下で成育する種、無酸素の環境下でないと成育できない種、沸騰する温度で生息する種、そうした過酷な環境下で、それぞれの種がどのように遺伝情報を維持し、タンパク質を正確に作って生命活動を営んでいるのか、詳しく調べています。

　『複製』『転写』『翻訳」のそれぞれの過程では多くのタンパク質が協調的に働いています。アーキアは培養が難しい種が多く、研究するためのタンパク質を得るのも困難です。そこで、遺伝子工学という実験手法を使います。増殖が早く扱いやすい大腸菌や酵母に、別の生物種の遺伝子を導入すると、大腸菌や酵母は、自分のタンパク質として、別の生物のタンパク質を作ります。そうすれば、入手しにくいタンパク質も簡単に大量に生産することができます。

　また、遺伝子工学は、有用なタンパク質の生産にも使えます。私たちは、有用タンパク質を多量に生産して、その有用な活用法の開発にも取り組んでいます。