高校生物「PCR法」
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5 жыл бұрын今回はPCR法についての説明動画を作りました！
PCR法の３ステップ「熱変性」→「アニーリング」→「伸長」の温度の違いがポイントです！
「熱変性」では約95℃にすることでDNAの水素結合を切断し、２本鎖から１本鎖にします。（通常、高温にすることでタンパク質でできているDNAポリメラーゼも変性してしまうので、ここでは熱に強い好熱菌のDNAポリメラーゼを利用します）
「アニーリング」では温度を下げる（約60℃）にすることによって、プライマーを結合させます。
「伸長」では少し温度を上げる（約72℃）にすることによってDNAポリメラーゼのはたらきによってヌクレオチド鎖を伸長させます。この温度がDNAポリメラーゼの最適温度になっています。
@user-wb6yk6bo4y Жыл бұрын
やっと理解出来ました！！本当にわかりやすくて助かりました🙇♀️🙇♀️
@user-vg2dr3ng3d 3 ай бұрын
めっちゃ分かりやすかったです！！
@acesukidayo 9 ай бұрын
1番わかりやすいです❤
@jloc6tmk 3 жыл бұрын
よく分かりました、ありがとうございます。
@kembiology 3 жыл бұрын
返信しておらず失礼しました！！ こちらこそ嬉しいコメントありがとうございます！！
@jloc6tmk 3 жыл бұрын
@@kembiology ちょこちょこチェックさせていただいております。とても役立っております。コンパクトなのがとても良いです。ありがとうございます。
@user-ym7gk7hw5i 3 жыл бұрын
困っていたので助かりました
@kembiology 3 жыл бұрын
お役に立てて良かったです！！ これからもよろしくお願いします！！
@nishin3468 3 жыл бұрын
60度まで温度を下げるのは、DNAポリメラーゼが反応しない温度でプライマーを作るためだったんですね！ PCR法で用いるプライマーは、生体内でのDNA複製時のプライマーと違って、DNAからなるプライマーなんですね！
@kembiology 3 жыл бұрын
その通りです！！ 特にPCR法で用いるプライマーが「DNAプライマー」というのはよく出題されますね！！ 通常生体内における「DNAの複製」ではたらくのは「RNAプライマー」ですが、PCRでDNAを複製するときは、より分解されにくい「DNAプライマー」を用います！
@user-gu1uk6gu3g 2 жыл бұрын
こんにちは！毎日動画拝見しています！ 2015年弘前大学 生物 大問1 問3(の解説)について質問なのですが、お時間のある時に返信いただければと思います！！ 教科書や図説にあるように、アニーリングの際は目的領域の両方の3’末端と相補的な塩基配列をもつDNAプライマーを使うので2種類のプライマーが必要だというように理解していたのですが、該当問題の東進過去問解説によると、「PCR法によって目的断片を増幅するには、目的タンパク質の5’末端側(開始コドンから始まる)と同様の配列をもつプライマーと、目的タンパク質の3’末端(終止コドンで終わる)と相補的な塩基配列をもつプライマーが必要となる」との記載がありました。 エッ！？！？相補的なプライマーを用意するのではないのですか？？涙 この解説が理解できません涙涙涙
@kembiology 2 жыл бұрын
コメントありがとうございます！！ また返信が遅くなってすいません。 ごま蔵さんが言っていることも、東進さんの解説で言っていることも実はどちらも同じで、正解です。 DNAの配列はこのようになっているはずですよね？↓ 5' ATG GTT CCA ・・・ CTT TAA 3' （非鋳型鎖） 3' TAC CAA GGT ・・・ GAA ATT 5' （鋳型鎖） （問題文には配列の上側の鎖しか描かれていませんが） このうち鋳型鎖からmRNAが作られます↓ 5' AUG GUU CCA ・・・ CUU UAA 3' （非鋳型鎖） ちゃんと開始コドンから始まって終止コドンで終わっていますね。 さて、話は戻ってDNAのプライマーを設計したいのですよね？ つまりこの「○○」の部分にプライマーが結合するはずです↓ ○○○○○ 5' ATG GTT CCA ・・・ CTT TAA 3' （非鋳型鎖） 3' TAC CAA GGT ・・・ GAA ATT 5' （鋳型鎖） ○○○○○ それではもう一度東進さんの解説を見て下さい。 「目的タンパク質の5’末端側(開始コドンから始まる)と同様の配列をもつプライマーと、目的タンパク質の3’末端(終止コドンで終わる)と相補的な塩基配列をもつプライマーが必要」 「目的タンパク質」はこれです↓ 「5' ATG GTT CCA ・・・ CTT TAA 3' （非鋳型鎖）」 これと同様の配列をもつプライマーというのは、 「5' ATG GTT CCA ・・」ですよね？上の図の左下の○○に当てはまるのはこれですよね？だから合っています。 次に目的タンパク質の3’末端を見ると、 5' ATG GTT CCA ・・・ CTT TAA 3' （非鋳型鎖） こちらの方は「これと"相補的な"塩基配列をもつプライマー」と書いてあるので、これも図の右上の○○に当てはまる部分を指していますよね？ ちょっと説明がわかりにくかったですかね？ 今から動画を作るので少々お待ち下さいね。
@kembiology 2 жыл бұрын
kzbin.info/www/bejne/f6akdaKJjKiohLM 解説動画を作成しました！
@user-ko9mh4ll2q 2 жыл бұрын
問いについてなんですがPCP法をn回行った後の本数は2^n+1(本)で10^6を超えるためにはn=19つまり19回ではありませんか？よく分かんないので教えていただきたいです。
@kembiology 2 жыл бұрын
コメントありがとうございます！ 問題文に「DNAが１個だけ存在する場合」と書いてあるので、１回目のPCRで２個になります。２回目のPCRで４個です。 2^n+1だと、１回目のPCRで４個、２回目のPCRで８個になってしまうので、１つずれていますかね。 「2^n+1」ではなく、「2^n」でOKです！
@user-on3uz8xi5g 3 жыл бұрын
コメント失礼します。 DNAポリメラーゼによってヌクレオチド鎖が合成する時に、DNAポリメラーゼを入れれば、、温泉のような高温の環境で生息する好熱菌ではなくても良いのですか？
@kembiology 3 жыл бұрын
なるほど！９５度で水素結合を切ったあと、温度を下げてからDNAポリメラーゼを入れるということですね。確かにそれだと高熱菌でなくてもPCRが可能のように思えます。（私も専門家では無いので実際やってみるとどうなるかは分かりません。）ただし、１サイクルにかかる時間が数分だとすると、数分おきにDNAポリメラーゼを入れて・・というのはなかなか大変でしょうね！マリスの考えたPCR法はすごいなと改めて思います。
@user-on3uz8xi5g 3 жыл бұрын
@@kembiology 手間になるためそのようなことはやらないと知っておけば大丈夫ですか？
@kembiology 3 жыл бұрын
そうですね！それで十分だと思います！！
@user-on3uz8xi5g 3 жыл бұрын
@@kembiology ありがとうございます。
@Tohu01417 3 жыл бұрын
プライマーが結合するの場所は、必ず2本のヌクレオチド鎖の内側なのでしょうか？ 教えて頂けると幸いです。
@kembiology 3 жыл бұрын
返信が遅くなって申し訳ありません！！ DNAはご存知の通り非常に小さいものなので、実際のものでは内や外という発想は無いです。ですのでどっちでもOKで、どちらが間違いという訳ではありません。 ただし、教科書や資料集を見るとプライマーが内側に描かれているものの方が多いと私は思います。 その理由を図で描いて説明していきますね！ それではまず、プライマーを外側に結合させた図で描いてみます！ 例えば以下のようなDNAの配列があったとしましょう。（塩基配列は適当に書きました。また、PCRで増幅するDNAは実際はもっともっと長いです。） 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' この部分を増幅するためにはどんなプライマーが必要でしょうか？？ 5'の方から描くと 「TCGGA」と「GAGCC」から始まる配列ですよね？（今回はプライマーの塩基はそれぞれ５つだとします。） ではさきほどの塩基配列にこの２つのプライマーを入れてやると・・こんな風に結合します↓ 5' TCGGA 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' CCGAG 5' あとはここから「5'→3'」の方にヌクレオチド鎖が合成されていくので、こんな風に合成されていきます↓ 5' TCGGA GGGATCAAGC→ 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' ←TAGTTCGAAT CCGAG 5' そしてDNAの複製が完了します↓ 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' どうでしょうか？？ 最初の図と同じものになっていますよね？ 最初の図↓ 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' ただし、DNAの鎖が上と下で逆になっています。 （別にこれでも同じことですが・・） それでは同じようにして、次はプライマーを内側に描いてみます。 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' 同じようにして、ここから「5'→3'」の方にヌクレオチド鎖が合成していくと↓ 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGC→ ←TAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' DNAの複製が完了↓ 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' 最初の図と見比べて見て下さい↓ 3' AGCCT CCCTAGTTCGAAT CCGAG 5' 5' TCGGA GGGATCAAGCTTA GGCTC 3' DNAの鎖も上と下で同じものになっていますよね？ 長くなってしまいましたが、質問の答えを言うと、プライマーを内側に描く方が、合成されたDNAの鎖が上下で逆にならないので見やすい！でも上下で逆になっても5'→3'の向きが間違っている訳ではないので、正直どちらでもOKです！
@kembiology 3 жыл бұрын
解説したものを動画にもしてみました！ よろしければご覧下さい！ kzbin.info/www/bejne/jnaaq4CFqr96eZI
@Tohu01417 3 жыл бұрын
@@kembiology こんなに丁寧に解説してもらって。感謝しかありません。本当にありがとうございます。
@kembiology 3 жыл бұрын
いえいえ、私も生物学の内容に対して、それが「当たり前」のように思ってしまうことが増えてきてしまって、質問をいただくことで、私自身改めて「なぜだろう？」と気づかされることも多いんです。 また、私にとってはこのコメント欄が唯一皆さんとコミュニケーションを取れる大切なものでもあります。 いつでも質問お待ちしています！ （返信が遅い時は申し訳ありません！！）
@user-dn7gt8ss7q 2 жыл бұрын
問題で、プライマーは2種類あるとあったのですが、どんなものがあるのでしょうか？
@kembiology 2 жыл бұрын
コメントありがとうございます！ PCR法では動画の「黄緑色で示しているプライマー」と「オレンジ色で示しているプライマー」の２種類がありますよね？この２つを使ってDNAを増幅しているので、問題ではこのことを言っているのではないでしょうか？ ■ 5'ーーーーーーーーーーー3' 3'ーーーーーーーーーーー5' □ 図の■と□で表した部分です！
@user-dn7gt8ss7q 2 жыл бұрын
@@kembiology 分かりました！ありがとうございます。
@BALEYGR8010 3 жыл бұрын
共通テスト出る読み。
@kembiology 3 жыл бұрын
返信しておらず失礼しました！！ 共通テストお疲れ様でした！ 共通テストはまさかの簡単問題でしたね。。 今は国公立２次に向けてですかね？ 合格に向け頑張って下さいね！応援しています！！