1. 化学原料の生産について
   
   　まず、遺伝子組換え微生物や植物による化学物質の生産が挙げられる。微生物や高等植物によって製造が期待される工業原料や製品には、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、ビタミン、フラボノイドのような生体関連物質、糖類、酢酸、酪酸、乳酸、エタノール、グリセリンのような化学物質、油脂、ゴムなどがある。微生物や植物を用いた化学原料の生産は、省資源、省エネルギーのメリットがある。中でも、遺伝子組換え微生物を用いてトウモロコシ、イネ、ビート等由来の炭水化物を原料にした、ポリエステル類の発酵生産が実用化しつつある。また、同様のプロセスでコハク酸を製造し、1,4−ブタンジオール、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドンなどの化学原料を製造するための中間体として利用する研究も進んでいる１）。
   
   
   
2. エネルギー源の生産について
   
   　石油や石炭、天然ガスなどの化石資源や原子力に代わるエネルギー源として、バイオマスから産生されるメタノールやエタノール、メタンガスなどが注目されている。現在、微生物を用いてこれらのエネルギー源を生産する研究は、技術的にかなり確立している。例えば、食品廃棄物や畜産廃棄物を微生物で嫌気消化することによるメタンガスの生産や、林産資源や水産資源の微生物分解・発酵によるメタノールやエタノールの生産が挙げられる。しかしながら、いずれの例においても、エネルギー産生効率の点で従来のエネルギーに劣るという問題点がある。したがって、エネルギー産生効率を上げるため、遺伝子組換え技術を利用した研究が進められている。
   　また、一方で、将来的にはテルペン、炭化水素などの燃料を分子農業によって高等植物で生産する可能性も期待されている。

1. 医薬品等の製造について
   
   　遺伝子組換え体を用いて様々な医薬品等の製造が行われている。例えば、遺伝子組換え微生物を用いてB型肝炎ワクチンなどのワクチンやヒトインシュリン、ヒト成長ホルモンなどが製造されている。また、遺伝子組換え動物を用いてモノクローナル抗体やアンチトリプシン、ヒトα−グルコシダーゼやヒトラクトフェリンなどの医薬用微量ヒトタンパク質の生産の研究も進められている。さらに、B型肝炎ワクチン、インフルエンザワクチン、AIDSワクチン、コレラ生ワクチン２）などのワクチンや、エンケファリン、ヒト血清アルブミン、ヒト成長ホルモン３）などの医薬成分や原料を生産する遺伝子組換え植物（分子農業）の研究・開発も行われている。
   
   
   
2. 医療への応用について
   
   　一方で、遺伝子組換え技術を医療に応用する研究も進められている。例えば、遺伝子組換え技術により、ヒト疾患モデルマウスが作製され、病気の生物学的研究と予防・診断・治療法の研究に用いられている。また、ヒトの免疫系に拒絶されない臓器を提供する遺伝子組換えブタの開発も進められている(→Q48)。さらに最近では、特定の遺伝子が働かない患者に正常遺伝子を補ったり、有害物質を作る遺伝子を持つ患者に、その遺伝子の働きを抑える遺伝子を導入するといった遺伝子治療なども注目されている(→Q49、Q50)。

1) (財)バイオインダストリー協会、「バイオテクノロジーと21世紀の産業」（オーム社雑誌局）
2) C. O. Tacketら、Infection and Immunity, Vol.67, 6341-6345, 1999
3) J. M. Staubら、Nature Biotechnology, Vol.18, 333-338, 2000
4) 山田康之ら、「遺伝子組換え植物の光と影」（学会出版センター）
5) 日野明寛、食品工業, 1998 2.28, 16-26
6) マイケル・ライスら、「生物改造時代がくる」（共立出版）
7) 朝日新聞社、「シンポジウム　バイオ世紀の生命観」