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dNTPとddNTPの大きな違いは、dNTPまたはデオキシリボヌクレオチドがペントース構造上に3ʹ-OH基を持つDNAの成分であるのに対し、ddNTPまたはジデオキシリボヌクレオシド三リン酸は3ʹ-OH基を欠く核酸で、サンガー式ジデオキシDNAシーケンス法において異なる長のDNA配列にするために用いられることだ。
dNTP、ddNTPはヌクレオチド、dNTPはデオキシリボヌクレオチドです。DNAの合成にはdNTPが使われる。一方、dNTPはジデオキシリボヌクレオシド三リン酸のことで、DNAの構成単位である。サンガーシークエンスでは、異なる長さのDNA合成を終了させるために使用されます。3ʹの位置にOH基がない。水素はOH基ではなく、3ʹ位に存在する。dNTPはDNA合成を行うことができるが、ddNTPはDNAの重合を終了させることができる。
1. 概要と主な違い 2. dNTPとは 3. DdNTPとは 4. dNTPとDdNTPの類似点 5. 横並びの比較 - 表形式でのdNTPとDdNTP 6. 要約
dNTPはdeoxyribonucleotideまたはdeoxyribonucleotideの略です。DNAの構成要素である。dATP、dTTP、dCTP、dGTPは、プリンやピリミジンの窒素塩基であるアデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)にちなんで命名された。
図01:dNTP
アデニンとグアニンはプリン塩基、チミンとシトシンはピリミジン塩基である。また、リン酸基もあります。このようにdNTPは、窒素塩基、デオキシリボース糖、リン酸基の3つの部分から構成されている。これらのdNTPは、互いにホスホジエステル結合で結合している。dNTPでは、五炭糖の3ʹ位にOH基があり、次のヌクレオチド糖の5ʹ炭素上のリン酸基と結合を形成するために必要である。すべてのDNAに3ʹ-OH基があるため、DNA鎖の合成や伸長が可能である。このように、dNTPはDNAや遺伝化学物質の基本的な繰り返し単位であり、dNTPの合成は常に5ʹから3ʹへと進む。
サンガーシークエンスは、1977年にFrederick Sangerとその研究所によって開発された第一世代のDNA配列決定法である。ddNTPはサンガーシーケンスに用いられるヌクレオチドです。サンガーシーケンスは、in vitroのDNA複製とDNA合成の終了の間にddNTPを選択的に取り込むことに基づいており、ddNTPはその点で特異的です。は、ペントースの3ʹ-OH基を欠き、隣接するヌクレオチドの5ʹリン酸基の間でホスホジエステル結合を形成し続ける。したがって、伸長した鎖にddNTPが付着すると、その時点から鎖の伸長が止まり、終了する。サンガーシーケンス法では、ddNTPはDNAポリメラーゼの鎖伸長阻害剤として作用する。
図02:ddNTP
サンガーシークエンスでは、ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTPの4つのddntpが使用されます。これらのヌクレオチドが成長中のDNA鎖に取り込まれると、DNA複製プロセスを停止させます。キャピラリーゲル電気泳動は、これらの短いDNA鎖の大きさを1つのゲルの中で整理するために使用される。DNA配列の解析を容易にするために、ddNTPは放射性同位元素や蛍光色で標識されている。このゲルを分析することで、未知のDNA鎖の塩基配列を決定することができる。
dNTPはDNAを構成する4つのデオキシリボ核酸の一つであり、ddNTPはサンガーシーケンサーに用いられる4つのジデオキシリボヌクレオシド三リン酸の一つ。dNTPにはペントース上に3ʹ-OH基があるが、ddNTPにはペントース上に3ʹ-OH基はない。したがって、これがdNTPとddNTPの重要な違いである。さらに、dNTPはDNAの重合を進行させるが、ddNTPはDNAの重合を終了させる。したがって、この点もdNTPとddNTPの重要な違いである。
以下のインフォグラフィックは、dNTPとddNTPの違いを表形式で示したものである。
通常のdNTPはDNAの構成要素であるが、ddNTPはサンガーシーケンステクニックで使用するヌクレオチドである。 dNTPは3ʹ-OHを含むが、ddNTPは3ʹ-OHを欠く。 したがって、これがdNTPとddNTPの大きな違いである。また、dNTPはDNA鎖を合成することができるが、ddNTPはDNAの重合を終了させることができる。そこで、サンガーシークエンスでは、異なる長さのDNA鎖を生成するためにddNTPを使用した。サンガーシークエンスでは、dNTPとddNTPの両方が含まれます。
1 「ジデオキシヌクレオチド」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2020年7月12日、こちらからご覧いただけます。「2 "DNAの構造と機能 "内腔、こちらからご覧いただけます。