問題「PCR法のしくみ」
PCR法の手順について、次の①～③を正しい順番に並びかえてください。
A 温度を下げて1本鎖DNAにプライマーを付着させる
B 高温にして、2本鎖DNAを1本鎖にする
C DNAポリメラーゼを利用してDNAの複製を行う
解説
「PCR法」は「特定のDNAを人工的に大量に複製する手法」のことです。
新型コロナウィルスのニュースでも日々話題になっていますね。
主にウィルスを検出する「感染症の診断法」として話題になっていますが、バイオテクノロジーの分野を中心に幅広く活用されている方法です。
例えば、ウィルスの診断の他にも法医学分野でのDNA鑑定や、遺伝子組み換え食品の検査、臓器移植のときに臓器がからだと合っているかを調べる「適合検査」などに利用されます。
今回はこのPCR法のしくみをかんたんに解説します。
通常細胞の中でDNAの複製が行われるとき、まず本来二重らせん構造をとっている2本鎖のDNAがほどけて1本鎖となります。
そして、1本鎖になったDNAに相補的な塩基が結合していくこと新たなDNA鎖がつくられる「半保存的複製」が行われます。
問題次のうち、DNAの複製方法のしくみとして正しいものはどれでしょうか？①保存的複製 ②半保存的複製 ③分散的複製解説DNAは細胞分裂を行う前に「複製」され、DNA量が2倍になります。[sitecard subt[…]
かんたんにいうとこれと同じ現象を人工的に起こすのがPCR法です。
①高温にして、2本鎖DNAを1本鎖にする
まずは、対象となるDNAを2本鎖から1本鎖にする必要があります。
その方法が「高温にする」ことです。
DNAの2本の鎖は塩基同士が「水素結合」でゆるくつながっており、95℃程度の高温にすることで水素結合が切れて２つに分かれるのです。
少し荒っぽいですが、この方法で1本鎖のＤＮＡが2本できます。
②温度を下げて1本鎖DNAにプライマーを付着させる
ＤＮＡが一本鎖になったら、50～60℃に冷やします。
そして、「プライマー」とよばれる短い塩基配列をＤＮＡに付着させます。
「プライマー」はＤＮＡ合成を開始する「合図」かつ「目印」のような存在であり、プライマーの部分からＤＮＡ合成が始まります。
③DNAポリメラーゼを利用してDNAの複製を行う
「プライマー」が付着すると、その部分からＤＮＡポリメラーゼのはたらきでＤＮＡが合成されていきます。
この工程はやや高めの72℃程度で行われます。
あとは①～③をくりかえすことでＤＮＡの増幅がくりかえされます。
この方法によって3時間程度で特定のＤＮＡを数百億倍に増やすことができるのです。
以上から解答はＢ→Ａ→Ｃとなります。
解答
Ｂ→Ａ→Ｃ