PCR法

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「PCR」とは、「
Polymerase Chain Reaction 」の略称です。

「 polymerase(ポリメラーゼ)」とは、「DNAポリメラーゼ」のことで、

新たなヌクレオチドを結合させて、DNA鎖を伸長していきます。 言うなれば、“DNAの人工複製”ですね。

ここでは、複製を人工的に手早く行うために、ちょっと特殊な酵素を使います。

「 chain(鎖)」は、そのような“人工複製”が、連鎖的に繰り返し起こることを意味しています。

1回の複製でDNA量が2倍になるので、複製が繰り返されると、DNA量を増やすことができます。

「 reaction(反応)」は、そのまま「反応」です。

したがって、「PCR法」とは、“特殊な酵素を用いて、少量のDNAから増幅させる方法”と言えます。



学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。

「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。

自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。



【PCR法】


(※)事前に、「DNAの複製」について学んでおくと良いです。 → こちら

(01)
キャリー・マリス(1944−2019)・・・アメリカの生化学者です。

                          1983年に「PCR法」を発明しました。

(02)
95℃・・・DNAは、高温にすると、塩基間の水素結合が切れて、1本鎖になります。

(03)
投入物・・・「プライマー」「ヌクレオチド」「ポリメラーゼ」。

(04)
プライマー・・・合成開始点を指定します。

       DNAの合成は5’→ 3’方向と決まっているので、プライマーより上流部は増幅されません。

       つまり、プライマーの塩基配列を調節することで、必要に応じた塩基配列のみを増幅できます。

(05)
ヌクレオチド・・・付加していくDNAの材料です。

(06)
ポリメラーゼ・・・反応を円滑に進めるための酵素です。

       酵素は、高温に晒されると、通常、失活してしまいます。

       しかし、ラッキーなことに、耐熱性のDNAポリメラーゼが発見され、

       この酵素を用いると、高温状態でも失活しないで、反応を促進してくれます。

(07)
72℃・・・DNA合成が開始されます。



【熱水噴出孔】


(08)
耐熱性DNAポリメラーゼ・・・「熱水噴出孔」で発見されました。

(09)
熱水噴出孔・・・深海に存在する、硫化水素を含んだ熱水を噴出する煙突状の部分です。

(10)
硫黄細菌・・・硫化水素からエネルギーを調達しています。

(11)
好熱菌・・・硫黄細菌などで、熱い環境を好みます。

(12)
生命の起源・・・系統樹の根元にくる生物は、好熱菌たちです。



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