【材料・科学・バイオ 2/5】〜DNA、クローン技術〜

技術士一次試験

実際に私が勉強に使用したオリジナルまとめノートを公開しています。

試験勉強の手助けになれば嬉しく思います。

平成25年度試験~令和2年度試験の内容まで反映しております。

赤文字は重要ポイントです。

【DNA】

〇DNA二重らせんの2本の鎖は、相補的塩基対間の水素結合によって形成されているが、熱や強アルカリで処理をすると、変性して一本鎖になる。しかし、それぞれの鎖の基本構造を形成しているヌクレオチド間の、ホスホジエステル結合は壊れない。DNA分子の半分が変性する温度を融解温度といい、グアニンとシトシンの含量が多いほど高くなる。熱変性したDNAをゆっくり冷却すると、再び二重らせん構造に戻る。

〈組み換えDNA〉

〇組換えDNA技術の進歩はバイオテクノロジーを革命的に変化させ、ある生物のゲノムから目的のDNA断片を取り出して、このDNAを複製し、塩基配列を決め、別の生物に導入して機能させることを可能にした。

〇ヒトのゲノムライブラリーの全てのクローンは、臓器(※特定の臓器ではない)のRNAから作製したcDNAライブラリーの中に見いだされる。

〇ある遺伝子の翻訳領域が、1つの組織から調製したゲノムライブラリーには存在するのに、その同じ組織からつくったcDNAライブラリーには存在しない場合がある。

〇組換えDNA技術により、大腸菌によるインスリン合成に成功したのは1979年である。

〇ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)では、一連の反応を繰り返すたびに二本鎖DNAを熱によって変性させなければならないので、熱に安定なDNAポリメラーゼを利用する。

〇ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)では、ポリメラーゼが新たに合成した全DNA分子が次回の複製の鋳型となるため、30回の反復増幅過程によって最初の鋳型二本鎖DNAは2^30倍に複製される。

DNA断片の長さは一定ではない。

〇DNAの断片はゲル電気泳動によって陽極に向かって移動し、大きさにしたがって分離される。

【クローン技術】

〇植物の場合、植物ホルモンであるオキシン及びサイトカイニンを高濃度に含む培地で、根や葉の一部む培養するとカルスと呼ばれる不定形の未分化な細胞塊が得られる。次に、植物ホルモンの組成を変えてカルスを培養すると再分化し、元の植物と同じ遺伝情報を持つクローンが得られる。

一方、ほ乳類の場合、植物のように分化した細胞の培養を行うだけでは個体をつくることはできない。あらかじめを除去した未受精卵に体細胞から取り出したを移植して培養した後、母胎に入れることによってクローンを作製する。このようにしてつくられたクローンを体細胞クローンと呼ぶ。

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