DNAの塩基配列の決定方法、サンガー法(ジデオキシ法)

DNAの塩基配列を決定する方法にはサンガー法(ジデオキシ法)や、マクサム・ギルバート法などがあります。今回はDNAの塩基配列決定方法の代表例としてサンガー法(ジデオキシ法)について見ていきたいと思います。

 

 

サンガー法(ジデオキシ法)を聞くと、遊戯〇の雷魔神サンガを思い出します。さらに雷魔神サンガと聞くと、ゲートガーディアンを思い出します。ゲートガーディアンって召喚条件めちゃくちゃ厳しいですよね。個人的には効果モンスターではなく、融合モンスターで良かったのではないかと思います(笑)デュエリスト話で脱線しそうなので、サンガー法(ジデオキシ法)の原理を見ていきましょう。

 

サンガー法(ジデオキシ法)の原理

サンガー法(ジデオキシ法)は二本鎖DNAを熱変性させて一本鎖DNAにします。

 

 

一本鎖DNAに対して標識したプライマーをつけ、さらにDNAポリメラーゼや、デオキシリボヌクレオシド(dNTP)、少量の2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)などを添加します。

 

 

通常のデオキシリボヌクレオシド(dNTP)は、2’位の水酸基(OH)がないものですが、2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)は、名前の通り、2’位と3’位の水酸基がないヌクレオチドです。

 

 

ホスホジエステル結合は5’と3’で作られる結合でした。DNAに2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)が組み込まれると、3’位に水酸基がないため、ホスホジエステル結合ができなくなり、そこでDNAが伸びるのがストップしてしまいます。サンガー法(ジデオキシ法)は2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)のこの性質を利用しています。

 

 

再びサンガー法(ジデオキシ法)の原理に話を戻すと、プライマーから伸びたDNAは2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)で反応が止まります。これを電気泳動で分離することで塩基配列が読み取れます。

 

この例では標識したプライマーで見ましたが、蛍光色素で標識された2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)を用いる方法もあります。異なる蛍光色素で標識した4種類の2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)による停止反応を1本の試験管内ですべて行うことができます。

 

まとめ

• サンガー法(ジデオキシ法)は、2’,3’-ジデオキシリボヌクレオチド(ddNTP)の性質を利用するDNAの塩基配列決定方法である。