PCR 法におけるアガロースゲル電気泳動

PCR法におけるアガロースゲル電気泳動 理学部計算科学科　３年０６０５０６０１８３（２１１）西田　和永

PCR法とは？ ・ポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction)の略。・マウスから取り出した少量のＤＮＡ断片を特定のプライマー、酵素と混合させ、特定の温度、時間変化のサイクル（ＰＣＲ装置）を繰り返すことによってDNAを増幅させる方法。・その増幅されたDNAを用いて電気泳動をし、マウスがどのタイプであるのかを決定する。

アガロース • ゲル化しやすい中性多糖で、寒天の主要な多糖成分でもある。 • 特徴　・分子内に多数の水酸基を含んでいるため、主に水　　　　素結合により架橋し、約３０℃でゲル化する。　・ゲルの融点は約８０℃と高く、ゼラチンのように室温　で溶け出さない。

アガロース 三角フラスコ１×TAE ゲルの作製方法（１） • 三角フラスコにアガロースと１×ＴＡＥバッファーを入れる。 • 電子レンジでフラスコを沸騰し、透明になるまで温め、後に５０℃程度になるまでフラスコを回転させながら冷ます。

ゲルの作製方法（２） • 冷ましている間にゲル成型トレイ、コーム、スタンドをセットする。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（http://www.bio.sci.toho-u.ac.jp/olympic/gene.html） • 冷めた溶液にEtBrを加え、混合させた後、トレイに流し込む。固まったらコームを外して完成。

電気泳動について • アガロースゲル電気泳動とは、数ある電気泳動の中でも、もっともオーソドックスな方法で、DNAをその長さに応じて分離する手法。

泳動手順 • １×TAE緩衝液とEtBrの入った泳動槽にゲルを入れる。 • ゲル穴にDNAの入った溶液を入れ、泳動開始。 • 電気泳動後、ゲルを取り出し、紫外線放射器で結果を確認する。ゲル穴に入れる様子泳動後のゲルの様子（撮影：西田）紫外線放射器（撮影：西田）

DNA Agarose gel 電気泳動のしくみ • アガロースゲルは大きな網目状の構造をしている。 • DNAはそれぞれ固有の大きさ（長さ）と電荷を持っていて電圧をかけると＋極に向かい移動する。 • 電荷の大きさは分子の大きさに比例するため、泳動距離は分子量（DNA）の大きい（長い）ものほど流れにくく、小さい（短い）ものほど流れやすい。

撮影したDNAバンドの様子 • 泳動槽に入れたEtBrは、分離したＤＮＡバンドを視覚化する蛍光試薬で、紫外線をあてると発光する特徴をもっている。 • そのEtBrがDNAの２本鎖の間に入り込むため、紫外線をあてると、DNAがたくさん集まっているところが強く光るため、下の写真のようにバンドを確認することができる。 DNAバンドの様子（撮影：西田）

アガロース、PCR実験の応用例 • PCR実験の他に、医化学研究などで広く使用されており、生物から核酸（DNAやRNA）を抽出した際、確認のために電気泳動をする時に用いられている。 • PCR法そのものや、派生した様々な技術は、分子遺伝子学の研究のみならず、生理学、分類学などの研究にも応用され、さらには医療や犯罪捜査にも大きな役割を果たしている。

まとめ • アガロースの特徴から、PCR法における電気泳動のゲルに適している事が分かった。 • DNAの分子量の大きさ（DNAの長さ）により、泳動の流れ方が異なってくる。 • アガロースゲルやPCR法は医化学研究において広く使われている。

PCR 法における アガロースゲル電気泳動