【超簡単】ポリメラーゼ連鎖反応/PCR法とは?誰よりもわかりやすく説明します!!

「ポリメラーゼ連鎖反応」って、教科書には漠然としか書かれていなくて、あんまりイメージがわきませんよね。

で!も!どんな目的に使われるもので、どんな原理でどうなるのか、図を見ながら確認すると、簡単に理解できますよ😊


🔶ポリメラーゼ連鎖反応(PCR法)

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DNA鑑定

婦人向け週刊誌に乗ってそうなネタの漫画を描いてみましたので、まずはこちらをご覧くださいw
DNA鑑定

あまりにも親子で顔が似ていないと、DNA鑑定されることがあります。

しかも簡易的なものであれば数万円でできちゃうんです。案外お手軽ですよね。


で、実はDNA鑑定の時に【PCR法】が使われているんです。

●鑑定で行われたこと
鑑定で行われたこと(PCR法).jpg

採取した孫のほっぺたの細胞と息子の髪の毛の細胞からDNAを抽出するのですが、これだけではDNAの量が少なすぎてうまく鑑定できません。

そのため【PCR法】を用いてDNAを増やしてから鑑定します。

鑑定方法は、DNAの個性的な塩基配列の規則を見つけて、もう一つのDNAと比べます。

同じ規則があったら「血縁関係あり」、なかったら「血縁関係なし」というような感じで鑑定しています。


ちなみになぜほっぺたの内側の細胞を採ったのかというと、一番はがれやすくて鑑定しやすい部位だからです。

細胞が古かったりほとんどDNAが入っていない分泌物だったりすると鑑定しにくくなるので鑑定料金が値上がりします。



ポリメラーゼ連鎖反応/PCR法とは?


ポリメラーゼ連鎖反応


DNAポリメラーゼという、DNAを合成する酵素を使って連鎖させ、DNAを増やす反応をポリメラーゼ連鎖反応といいます。

「DNAポリメラーゼ連鎖反応」「DNAポリメラーゼ連鎖反応増幅法」と呼ばれることもあります。


PCR法


PCRは、Polymerase Chain Reaction(ポリメラーゼチェーンリアクション)=ポリメラーゼ連鎖反応の略です。

つまり、ポリメラーゼ連鎖反応を利用した手法のことをPCR法といいます。



ポリメラーゼ連鎖反応の仕組み


①DNAを加熱する

1DNAを加熱

試験管の中のDNAを熱します。

②DNAが二つに分かれる

2二つに分かれる

95~96℃まで熱すると2つに分かれます。

③プライマーを加える

3プライマーを加える

プライマーとは、今あるDNAに対して相補的な塩基配列をもつ短いDNAの断片のことを言います。要はDNAにピッタリはまる小型の相方です。

DNAは2つにわかれているので、2種類のプライマーが必要です。

プライマーを加えて60℃まで下げると二手に分かれたDNAの反対側にそれぞれプライマーがセットされます。

④DNAポリメラーゼによりDNAが合成される

4ポリメラーゼによるDNA合成

DNAポリメラーゼを加えて72℃まで加熱すると、プライマーがどんどん長くなってDNAが完成します。


ここまできたら最初のDNAとまったく同じDNAが出来上がっています。

これをまた高温で熱したら2つに分かれるので、この作業を繰り返せばDNAがたくさん手に入ります。


PCR法で使われるDNAポリメラーゼは高温でも変性しません。そして72℃で効率よくはたらく性質があります。



DNA鑑定は家庭内のDNA鑑定だけではなく、もちろん犯罪捜査にも使われます。

またPCR法は、DNA鑑定だけではなく、感染症の検査などにも使われる画期的な手法です。





クローニングとは?


抽出したDNAと同じDNAをつくることをクローニングといいます。

つまりPCR法は、いくつかあるクローニングの手法のうちの一つです。




アニーリングとは?


2つに分けたDNAにプライマーを加えることで、DNAが合成されることをアニーリングと言います。

つまり、ポリメラーゼ連鎖反応ではアニーリングがおこっています。





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