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ライゲーションについて理系大学生がわかりやすく解説

こんにちはhuoです

今回は、分子間ライゲーションと分子内ライゲーションについてわかりやすく解説していきます。

分子内ライゲーション、分子間ライゲーション、セルフライゲーションは、プラスミドを利用する

実験で考える必要がある知識です。

3つのライゲーションを説明する前にプラミドの説明ついて

わかりやすくしていきます。

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目次

プラスミドとは

大腸菌などの細菌は、環状のDNAを持っています。

プラスミドは、大腸菌の環状DNA以外に独立している二本鎖の環状DNAのことです。

実験でプラスミドを作るときは、ベクターDNAとインサートDNAという2つDNAを利用します。

インサートDNAは、自分が大腸菌などに現れてほしい遺伝子を挿入したDNAで

ベクターDNAは、大腸菌に目的の外来遺伝子を挿入させるための装置です。

ここでの目的の外来遺伝子は、インサートDNAのことです。

インサートDNAに蛍光する遺伝子を挿入しておくと大腸菌が蛍光することができます。

本来大腸菌は、光ることができないのが外来遺伝子を入れプラスミドが

大腸菌内で発現することで蛍光することを可能にしています。

ライゲーションとは

ライゲーションとは、インサートDNAとベクターDNAを結合させてること。

インサートDNAとベクターDNAをライゲーションさせると環状のDNAであるプラスミドを作ることができます。

DNA濃度によって分子内ライゲーションが起こりやすか、

分子間ライゲーションが起こりやすいかが変わってきます。

ライゲーションには、分子間ライゲーション、分子内ライゲーション、

セルフライゲーションの3つが存在しています。

まずセルフライゲーションについて説明していきます。

セルフライゲーションについて

セルフライゲーションとは、ベクターDNAの5’末端と3’末端が結合する

ライゲーションでベクターDNA1つで起こる現象です。

プラスミドを作ろうとしているのにセルフライゲーションが起こると

目的のプラスミドが得られなくなります。

分子内ライゲーションや分子間ライゲーションよりセルフライゲーションのほうが起こりやすい傾向があるため脱リン酸化が大切になってきます。

セルフライゲーションするときにリン酸を利用するのですが

脱リン酸化しておくことでセルフライゲーションを防ぐことができます。

ライゲーション自体は、インサートDNAのリン酸を利用してライゲーションできるので

脱リン酸化しても問題ありません。

ライゲーションするベクターDNAには、薬剤耐性を持っています。

目的のプラスミドDNAがほしいので他のプラスミドはいりません。

目的のプラスミドDNAに薬剤耐性をもたせておき薬剤がある培地で育てると

目的のプラスミドしか残らないためベクターDNAは薬剤耐性を持っています。

次に分子内ライゲーションから説明していきます。

分子内ライゲーション

分子内ライゲーションは、DNA濃度が薄い場合に起こりやすいです。

DNA濃度が薄いためもしもベクターDNAを

脱リン酸化していなければセルフライゲーションが生じる可能性があります。

分子間ライゲーション

分子間ライゲーションは、DNA濃度濃い場合に起こりやすいです。

インサートDNAもベクターDNAどちらも多く存在するため

ライゲーションが起こりやすくなっています。

ライゲーションまとめ

今回は、3つのライゲーションについて説明していきました。

生物系の大学では、プラスミドを扱う可能性が高いので

ライゲーションについて学んでおいたほうがいいと思います。

少しでも役に立てていれば幸いです。

他にも色々な記事があるのでぜひ読んでみてください。

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