PCR法（産物の長さ）　高校生物発展

【 note : https://note.com/yaguchihappy 】 PCRについて講義します。PCRは核酸増幅実験です。 語呂「二人でプラプラ、四人でぬくぬく、こたつでポリポリ（PCRには、2種のプライマー、4種のヌクレオチド、耐熱性のDNAポリメラーゼが必要。コタツで耐熱性をイメージする）」無理矢理ですね。すみません。 ●ＰＣＲ法（ＰＣＲ＝ポリメラーゼ連鎖反応、polymerase chain reaction）は、ＤＮＡの特定の領域を増幅する方法である。 ①ＤＮＡを約９５℃で処理⇒　塩基同士の水素結合を切り、二本鎖を一本鎖にほどく。 ②約６０℃で、増幅させたい配列の両端にプライマーを結合させる。 ③約７０℃で、ＤＮＡポリメラーゼを働かせ、ＤＮＡを複製させる。 ④生じた二本鎖ＤＮＡを再び９５℃でほどき、同じサイクルを繰り返す。 ＊あらかじめ、増幅させたい領域を含むＤＮＡ、プライマー、４種のヌクレオチド（DNAの材料。４種あるのは、塩基が４種あるから）、ＤＮＡポリメラーゼなどを加えておけば、温度変化は装置が勝手に繰り返してくれる。 ＊ヌクレオチドには、ＤＮＡの材料であるデオキシヌクレオシド三リン酸（デオキシリボースと塩基とリン酸３つが結合したヌクレオチド）を用いる。ｄNTPと表記される（Nは「AかTかCかGが入りますよ」という記号。ｄATP、ｄTTP、ｄCTP、ｄGTPの４種が使われる。先頭のｄは、「デオキシリボース」を表している）。 ★ＰＣＲ法では、好熱菌由来の、高温でも失活しないＤＮＡポリメラーゼを用いる。（非常によく問われる！） ●プライマーが短すぎると、色々な場所に結合してしまう。実際、上のの動画のように４塩基しかない短いプライマーを使ってしまうと、DNAの色々なところにベタベタとプライマーげ結合し、様々な副産物が生じてきてしまう。ただ、異常に長いプライマーを作ると、DNAと結合する確率が減り、産物の収量が下がる（プライマーのサイズが大きいほどアニーリング効率は低下する）。それに、長いプライマーは高価である。 ●PCRの温度の設定は実験条件によって異なる（しかし、困ったことに、入試で温度が問われることがある。一応教科書の値を覚えておこう） ●1993年にノーベル化学賞を受賞したキャリー・マリスは、当時のガールフレンドを乗せてハイウェイをドライブしている時に、ＰＣＲ法の原理をひらめいた。「二つのプライマーを両端につなげば、その間の領域は酵素によって複製されるだろう。今度は新しくできたDNAの二本の鎖をほどいて一本にしたとしよう。これは加熱すれば容易に可能である。酵素はもう一度新しい鎖の上で働き始めるだろう。２本のコピーから４本ができ、次のサイクルではそれが８本になり、どんどん続くだろう。私は何か途方もないものを見つけたぞと大声で叫んだ」単純すぎるアイディアだが、他の誰も思いつかなかった。彼のみに生命科学の女神が微笑んだのである。ＰＣＲ法の特許は３億ドルで取引された。 問題：ＰＣＲで用いるＤＮＡポリメラーゼの特徴を答えよ。 答え：高熱でも失活しないもの（好熱細菌に由来するもの）を用いる。 ●PCR法は紙の上で再現できるようになりましょう。 #バイオテクノロジー #PCR #高校生物 #遺伝子