ただエレクトロポーションはあくまで実験室で人為的にのみ引き起こされる現象でした。

エレクトロポーションの図解(DNA溶液に浸した細胞にパルス電流を与え、膜に穴を開けてDNAを導入する)
エレクトロポーションの図解(DNA溶液に浸した細胞にパルス電流を与え、膜に穴を開けてDNAを導入する) / Credit: BiotechLucas – nderstand Electroporation In Under 3 Minutes(youtube, 2022)

そんな中、研究主任の飯田 敦夫(いいだ・あつお)氏は2020年6月、新幹線で帰宅中に何気ない妄想からイメージを膨らませる中で、突如として奇抜なアイデアを思いつきます。

それが「デンキウナギの放電を使うことで、エレクトロポーションと同じ遺伝子導入を再現できるのではないか」ということでした。

同氏は、河川環境でデンキウナギが放電した際に、近くにいる生物の細胞に作用して、水中に漂っている環境DNAが細胞内に取り込まれる可能性があると仮説を立てたのです。

実際、デンキウナギの放電は、エレクトロポーションで使う装置よりも遥かに高い電圧の電気を発生させています。

すぐに研究室の教授に提案したところ「面白そうだから、やってみればいいよ」と返事をもらい、本格的に実験がスタートしました。

放電でゼブラフィッシュの細胞に遺伝子が入った!

研究チームは、デンキウナギを「電源」、ゼブラフィッシュを「レシピエント(受け取り手)」、GFP遺伝子を「導入する遺伝子」に見立てて実験セットを作りました。

実験セットの図解
実験セットの図解 / Credit: 名古屋大学 – デンキウナギの放電が細胞への遺伝子導入を促進する(2023, PDF)

ゼブラフィッシュは飼育や繁殖が容易であるため、実験用のモデル生物として世界中で普及しています。

実験ではゼブラフィッシュの稚魚を用い、デンキウナギに食べられないよう通電性の容器の中にGFP遺伝子を含むDNA溶液とともに入れて、水槽の中に垂らします。