染色体DNAの走査プローブ顕微鏡試料の調製および遺伝子マッピングへの応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450165
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 水野 彰 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (20144199)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高島 和則 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (60303707) ; 松澤 有希子 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (10273335) ; 桂 進司 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (10260598)
• Keywords: 染色体 / DNA / マッピング / 伸長固定 / 走査プローブ顕微鏡 / 遺伝子

Research Abstract

近年のゲノム科学の進展に伴い、ヒト各個人の遺伝子の相違を解析することが重要になっている。その手法として、核から遺伝子を損傷なく抽出し、既知の配列が遺伝子のどの位置にあるかを迅速に測定することで詳細に調べたい配列部分を同定し、解析する手法が考えられる。この手法を具体化するためにはDNAの伸長固定法が重要となるために、本年度はメニスカスによる伸張固定法と溶液の凍結伸張による方法により、DNAの伸張固定を試みた。その結果、アミノシラン化処理した基板上にDNA分子を伸張固定し、AFMにより観測することができた。また、凍結法による伸張固定がDNA分子に与えるダメージがもっとも少ないことも分かった。これは、伸張する際に凍結法の方がゆっくりと進行するためDNAが受ける応力が小さいことに起因すると思われる。しかし、いずれの方法を用いても、これらの方法ではDNA分子全体を均一に伸張することは容易ではないことも分かった。そこで、DNAの片端をビオチンにより修飾することによって、片端をあらかじめアビジン化処理を施したマイカ基板に固定する手法を試みた。ここでは短いDNAを用いたために伸長の様子はあまり明瞭ではなかったが、さらに長いDNAを用いることにより均一にDNA分子を伸張固定できると期待できる。また、遺伝子マッピングの手法として制限酵素の配列認識特異性を利用するために、DNAに制限酵素を結合させた状態の複合体のAFM観察を試みた。その結果、DNA分子上の認識部位付近に制限酵素用の物質を観察することができたが、その結合位置にはある程度のばらつきが生じていた。このことは正確な位置を特定する上で重要なDNAの伸張固定に課題を残したが、正確な伸張固定技術を確立してこの観察法と組み合わせることができれば、高分解能な遺伝子マッピングが可能になると期待できる。

Research Products

• [Publications] 小松 旬, 松浦 俊一, 佐藤 知也, 高島和則, 松澤 有希子, 桂 進司, 水野 彰: "針電極とグロビュール相転位を用いたDNA伸張固定技術の開発"静電気学会講演論文集'01. 131-132 (2001)
• [Publications] 小松 旬, 高島和則, 桂 進司, 水野 彰: "DNA結合タンパク質-DNA複合体の原子間力顕微鏡による解析"2002年度静電気学会春期講演会論文集. 45-46 (2002)