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2021.11.19

バイオテクノロジー科

遺伝子組換え(GM)食品のPCR検査(東京テクニカルカレッジ バイオテクノロジー科 2年 バイオ総合実験1)〔063〕

さっそくですが、コーンスターチのパッケージにこんな表示がありました。原材料名:とうもろこし(遺伝子組換えでない)。

コーンスターチ

『遺伝子組換えでない』と書いてありますが、それを証明することはできるのでしょうか?

はい、遺伝子組換え生物(GMO)が食品の原材料になっているかどうかを調べる方法があります。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)です。今回は、外国製のスナック菓子にGMトウモロコシが使われているかどうかをPCRで調べた2年生の実験をご紹介します。

遺伝子組換え(GM)食品とは、他の生物がもつ有用な遺伝子を導入したGMOから作られた食品です。アメリカで栽培されているトウモロコシのほとんどが、害虫の食害を受けない遺伝子などを導入して作られているので、トウモロコシを原材料とするスナック菓子にも、このGMトウモロコシが使われている可能性があります。そこで、アメリカで市販されているトウモロコシ菓子と、対照としてGMパパイヤ・レインボー(注)からDNAを抽出し、導入した外来遺伝子(35sプロモーター配列など)をPCRで検出する実験を行いました。

スクリーンショット 2021-11-16 211415

サンプルは、アメリカで購入したトウモロコシ菓子のドリトスとチートスです。これらは、日本の市場にでているものではありません。

すりつぶし

〈スナック菓子を乳棒ですりつぶす様子〉

まず、サンプルを乳鉢ですりつぶし、キレックス・レジンでDNAを粗抽出しました。

スクリーンショット 2021-11-16 211440

抽出したDNAは、PCR反応液と合わせ、サーマルサイクラー※にセット。PCRを行い、植物由来の遺伝子(光合成に関与する遺伝子)と、外来遺伝子を増幅しました。

スクリーンショット 2021-11-16 211509

〈PCR産物をアガロースゲルにアプライする学生〉

サーマルサイクラーからPCRチューブを取り出し、PCR反応液と染色液をパラフィルム上で混合しました。いよいよ、アガロースゲルにサンプルをアプライ(注入)します。注入する時は、手が震えないようにピペットに手を添えるのがポイントです。

スクリーンショット 2021-11-16 211535

 〈PCR増幅バンドの写真を見てディスカッションをする大藤道衛先生と学生〉


結果は、ドリトスとチートスから植物由来および外来遺伝子の由来の増幅断片が検出されました。このことから、アメリカで市販されているトウモロコシ菓子は、GMトウモロコシを使って生産されていることがわかりました。トウモロコシ菓子を作る過程には、原料のトウモロコシを粉にしたり油で揚げたりと、熱や乾燥などの加工が施されますが、それでも遺伝子を検出できるとは驚きです。

以前紹介した遺伝子組換え実験はカルタヘナ法に基づき閉鎖系での実験が必要でしたが、今回のように食品に導入したGMO由来の遺伝子を検出する場合は、封じ込めの必要がないため、人数制限をせずに開放系で実験ができるのがメリットです(*^^*)


本実習のカリキュラムは本学実習連携団体であるBio-Consulting Japanと連携して作成し、授業進捗管理・成績評を行っております。


注:GMパパイヤ・レインボーについては、「遺伝子組換えパパイヤ物語

(くらしとバイオプラザ21(本学後援会団体))に解説があります。また、TTCバイオカフェでも取り上げ試食会もいたしました。

0167

謝辞:この授業では、国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構 生物系特定産業技術研究支援センター(BRAIN)より、“日本の「農と食」最前線”をご提供いただき副読本といたしました。


本日のバイテク用語№29

サーマルサイクラー: 正確な温度制御ができ、チューブの中でポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により目的のDNAを増幅させることができる機器。バイオ科には2台あり、PCR反応を行う植物工学実習やバイオ総合実習で使用しています。


★遺伝子工学系の実験のブログ バックナンバー★

2009年 DNAチップ研究所、石澤洋平研究員の特別講義(PCR実習)

2009年 GFPを用いた遺伝子発現実験を実施致しました。

2013年 授業紹介4:遺伝子工学実験

2016年 授業紹介22:PCR実験

2016年 授業紹介24:PCR実習 ①食品・食材からのGM配列の検出実験

2020年『光る大腸菌』〔007〕

2021年『光る大腸菌 パート2 光る物質の正体は?』〔020〕

2021年『1本3300円のバラ!』〔023〕

2021年『コロナ禍で行う遺伝子組換え実験』〔041〕

2021年『超かんたん!植菌はガラスビーズを転がして』〔054〕


◆実験体験!オープンキャンパスのお知らせ◆

日程で選ぶ? 内容で選ぶ? 担当講師で選ぶ?


11月28日(日)『動物培養細胞シュミレーション!』

午前10:00~12:30 午後14:00~16:30 

担当講師 宮ノ下


12月5日(日)『光る大腸菌!DNA実験に挑戦!』

午前10:00~12:30 午後14:00~16:30 

担当講師 大藤


講師紹介はこちら

オープンキャンパスのお申込みはこちら

(実験を担当する講師全員2回のワクチン接種を終えています。)


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RJP学生 広報部Twitter (@BioRJP)

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文責 宮ノ下いずる

2021.11.15

IoT + AI 科

IoT技術を活用した"買い物"の変化

 IoT・データサイエンスをはじめとしたAIの技術によって、あらゆる業界で変化するスピードが早くなると予測されています。今回は"買い物"をテーマに、DX社会において私たちの生活がどのように変化しているかを見てみましょう。IoTやデータサイエンス・AI分野の学びに興味がある方は、身につけたスキルを社会でどのように活かしていけるかイメージしつつ、ぜひチェックしてみてください。



IoT技術を活用した

店頭からレジ係が消え、センサー技術が会計をおこなう


 身近なコンビニでもセルフレジが始まり、決済方法を自身で選ぶようになり、レストランではロボットが料理を運んできてくれるなど、店頭の無人化が浸透してきています。

 2016年、Amazonは本社内に無人のコンビニAmazon Goをオープンし、その後全米4都市(シアトル・サンフランシスコ・シカゴ・ニューヨーク)を中心に出店・運営を行っています。日本においても、高輪ゲートウェイ駅構内で「TOUCH TO GO」が、オープンするなど、今後もますます“無人AI決済店舗”が浸透すると予想されます。

 これらの無人店舗には、IoT技術を活かした数多くのセンサー・ネットワーク・AIが活用されています。来店客の行動を各種センサーで分析し、商品棚の重量や来店客がどの棚のどの商品を何個取ったかなど、AIで画像処理を行います。


※TOUCH TO GOとは

レジを通り過ぎるだけで決済が完了する、ウォークスルー型の完全キャッシュレス店舗。
天井に設置されるカメラ情報や商品棚に設置されるセンサーなどで手に取った商品をリアルタイムに認識し、決済エリアではタッチパネルに商品と購入金額が表示され、表示内容の確認後支払いをすることで買い物が完結する仕組み。




モノを所有せず利用する時代に


 月額定額制で、音楽や動画配信、レンタルサービスなどが受けられるサブスクリプションの台頭から、モノを所有せずに利用することが増えてきました。サービスを利用するまでのハードルが低く利用しやすいため、今後もあらゆるモノやサービスがサブスクリプション化されると予想されます。

 サブスクリプション化したモノの多くは人とシェアをしなければいけません。例えば車や自転車等のモノをシェアするために位置情報等のIoT技術が重宝されます。音楽や動画配信のサービスにおいても、スマートフォンだけでなくスマートスピーカーを用いたりと、モノとインターネットを繋ぐIoTの技術はサブスクリプション化する買い物にも貢献しています。



 IoT・データサイエンスをはじめとしたAIの技術は、私たちの生活に身近になってきています。今回は"買い物"をテーマに、IoT・AIの活用の一例をご紹介しましたが、あらゆる業界で求められる汎用性の高いスキルとも言えそうです。IoTやデータサイエンスの学びに興味がわいた方や、AI技術の活用をとおしてさまざまな業界へ挑戦してみたい方は、まずはぜひオープンキャンパスで体感してみてください!

2021.11.15

データサイエンス+ AI科

データサイエンス技術を活用した"買い物"の変化

 データサイエンス・IoTをはじめとしたAIの技術によって、あらゆる業界で変化するスピードが早くなると予測されています。今回は"買い物"をテーマに、DX社会において私たちの生活がどのように変化しているかを見てみましょう。データサイエンスやIoT・AI分野の学びに興味がある方は、身につけたスキルを社会でどのように活かしていけるかイメージしつつ、ぜひチェックしてみてください。



データサイエンス技術を活用した

店頭からレジ係が消え、データサイエンスを活用した店舗運営に


 身近なコンビニでもセルフレジが始まり、決済方法を自身で選ぶようになり、レストランではロボットが料理を運んできてくれるなど、店頭の無人化が浸透してきています。

 2016年、Amazonは本社内に無人のコンビニAmazon Goをオープンし、その後全米4都市(シアトル・サンフランシスコ・シカゴ・ニューヨーク)を中心に出店・運営を行っています。日本においても、高輪ゲートウェイ駅構内で「TOUCH TO GO」が、オープンするなど、今後もますます“無人AI決済店舗”が浸透すると予想されます。これらの無人店舗には、IoT技術を活かした数多くのセンサー・ネットワーク・AIが活用されており、データ分析にも活用されています。

 過去の購買データやリアルタイムで触れられている商品を観測し、商品の需要予測を予めしておくことで、品切れの防止に役立てています。レジ係が消えた代わりに、店舗内やバッグエンドにおいて多くのデータサイエンティストを配置することで、日々買い物の改善に取り組んでいます。


※TOUCH TO GOとは

レジを通り過ぎるだけで決済が完了する、ウォークスルー型の完全キャッシュレス店舗。
天井に設置されるカメラ情報や商品棚に設置されるセンサーなどで手に取った商品をリアルタイムに認識し、決済エリアではタッチパネルに商品と購入金額が表示され、表示内容の確認後支払いをすることで買い物が完結する仕組み。




購入する商品を自分で選ばなくなる


 インターネットで商品を購入する際、口コミやレビューを参考にするという人は少なくないでしょう。あるいは「この商品を買った人はコチラもオススメ」といった、レコメンド機能を参考にする人もいるのでは。これらの機能は、Python等のプログラミング言語を用いたデータサイエンスの技術が活用され、膨大なデータを用いて買い物時間の削減に一役買っています。今後もデータ分析の精度が上がり、商品を選ぶ手間や時間もなくなるといったことも実現されるかもしれません。



 データサイエンス・IoTをはじめとしたデータサイエンスやAIの技術は、私たちの生活に身近になってきています。今回は"買い物"をテーマに、データサイエンス・AIの活用の一例をご紹介しましたが、あらゆる業界で求められる汎用性の高いスキルとも言えそうです。データサイエンスやIoTの学びに興味がわいた方や、AI技術の活用をとおしてさまざまな業界へ挑戦してみたい方は、まずはオープンキャンパスで体感してみてください!

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