DNAの分析にはどのような機器が使用されますか?

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著者: Randy Alexander
作成日: 3 4月 2021
更新日: 16 5月 2024
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DNA(デオキシリボ核酸は、生物内のすべての遺伝物質の合計です。二重らせんとして知られる2つの絡み合った鎖と、互いに結合した塩基対で構成されています。たとえば、アデニン、チミンとの結合、シトシンとのグアニン結合。これらの塩基対は通常、タンパク質を製造するために細胞内で読み取られますが、科学者は情報を分析および解読することもできます。

DNA

染色体は、密集したDNAの束です。一般に、各染色体はXのように見えますが、男性では性染色体はXと小さいYです。座(複数は遺伝子座)は染色体上の位置です、および対立遺伝子は、遺伝子座におけるその形質のバリエーションです。各子孫は親からのDNAの組換えであるため、独自のバリエーションが生じます。これらの小さな変動を分析することにより、科学者は個人を特定できます。

DNAの特定

DNAテストでは、一致をスキャンするために、ヒトDNAの複数の遺伝子座を特定します。人間はDNAの約1/10の差があり、これは約300万塩基対(人間の合計は30億個)に相当するため、高度に可変性の領域を見つける必要があります。綿棒は、汚染のリスクを減らすため、サンプルの収集によく使用されますが、あらゆる種類の物体や物体に由来するあらゆる種類の液体や組織を分析できます。

サーマルサイクラー

各手法は異なる機器を使用する場合があります。一般的な手法であるPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)は、サーマルサイクラー、PCR混合物を含むチューブのブロックを保持し、事前にプログラムされたステップでブロックの温度を上げ下げするデバイスを使用します。これにより、DNAが分離されて増幅され、鎖の多くのコピーが作成されます。このメソッドを使用すると、少量または劣化したサンプルでも分析できます。ただし、その後、DNAをテストする必要があります。

DNAプローブ

特定のヌクレオチド配列を実際に検出するために、識別のために放射性分子マーカーでタグ付けされたDNAプローブは、サンプル中の相補的なDNA配列に結合できます。これにより、各個人に特有のパターンが作成され、別のサンプルと照合できます。より多くの遺伝子座を使用すると、科学者が一致する可能性が高くなります。現在、約4〜6個のプローブが推奨されています。それを超えると、テストに必要な時間と費用が急激に増加します。

電場と染料

ショートタンデムリピート(STR)として知られる別の手法では、増幅後にゲル電気泳動またはキャピラリー電気泳動を使用します。両方の方法は、13の異なる遺伝子座にわたってDNAの反復配列があるかどうかを判断するために電場を利用します。科学者はサンプルを見るために、銀染色、臭化エチジウムなどの挿入染料、または蛍光染料を使用する場合があります。 2人の個人が完全に一致する確率は約10億人に1人です。つまり、一致するのは全世界で約6〜7人だけです。