DNA凝縮を制御するためのパラメーター設定に関する基礎研究

控制DNA凝聚的参数设置基础研究

基本信息

批准号：
10780408
负责人：
松澤有希子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

遺伝子工学において、DNA凝縮はDNAのマニピュレーションや効率的な遺伝子導入をもたらす上で重要な構造体であると考えられる。そのためには、DNA凝縮に関する物理化学的なメカニズムを理解する必要がある。本研究では、2年の間に以下のような結果を報告したのでここに記す。1)酵母のゲノムサイズのDNAでも容易に安定なグロビュールを作成することが分かった。1本のDNA上に数個の凝縮ができたものと考えられるが、この構造は安定であり、応力をかけても電気泳動で長さの確認をした結果断片化されていないことが明かとなった。2)DNA凝縮体を1064nmの波長を持つレーザーでトラップすることが可能であることを明らかにした。3)様々な凝縮剤(PEG-MgCl2、スペルミジン、カチオン性界面活性剤)により形成されたDNAの凝縮体は、それぞれレーザーによるトラップ力が異なることが分かった。4)DNAの長さによってグロビュールの大きさが変わり、さらに、1064nmの波長を持つレーザーでトラップしたとき、長さとトラップ力の間には比例関係があることが分かった。5)溶液中の条件を調節すれば、短いDNAでも1つの凝縮体を形成したり、また何分子も集まって数珠状になることが分かった。主な原因は、水溶液中の塩濃度によるものであることが示唆される。6)レーザーにより2つのグロビュール(PEG-MgCl2、スペルミジンにより引き起こした)をいったん重ねるとレーザー光をカットした後も離れず溶液中を漂うことが分かった。このことから、グロビュール間には引き合う力があり、DNAの対イオンがDNAの電荷の遮蔽のために分散化する傾向があり、DNAの濃度を高めたときに生じる凝集の原因だと考えられる。

在基因工程中，DNA缩合被认为是DNA操作和高效基因转移的重要结构。为此，有必要了解 DNA 凝聚所涉及的物理化学机制。在这项研究中，我们报告了两年期间的以下结果，我们将在此进行描述。 1) 研究发现，即使使用酵母基因组大小的 DNA，也可以轻松创建稳定的球体。人们认为，一条DNA上凝结了几条DNA，但该结构是稳定的，即使施加应力，也可以通过电泳确认其长度，并且表明它不会断裂。 2) 发现可以用波长1064 nm的激光捕获DNA凝聚物。 3) 不同缩合剂(PEG-MgCl2、亚精胺、阳离子表面活性剂)形成的DNA缩合物被激光发现具有不同的捕获能力。 4）球体的大小根据DNA的长度而变化，当用波长1064nm的激光捕获时，发现长度与捕获力之间存在正比关系。 5)发现通过调节溶液中的条件，即使是短DNA也可以形成单一的缩合物，或者许多分子可以聚集形成珠状结构。推测主要原因是水溶液中的盐浓度。 6）发现一旦两个小球（PEG-MgCl2，由亚精胺诱导）被激光重叠，即使激光被切断，它们也不会分离并漂浮在溶液中。这表明小球之间存在吸引力，并且由于 DNA 电荷的屏蔽，DNA 的反离子倾向于分散，这被认为是当 DNA 浓度增加时发生聚集的原因。