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ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、分子生物学に応用されるDNAの増幅法である。これは、特定の関心のあるDNA配列を数百万から数十億のコピーに複製するためによく使われる技術である。PCR法は、実験室で行われるin vitroの方法である。PCR法は、Taqポリメラーゼと呼ばれる市販のDNAポリメラーゼに全面的に依存する。また、その他にもいくつかの部品と適切な温度管理が必要です。重要な部品は下地材です。プライマーとは、標的DNA配列に対して特異的に設計された短いDNA配列のことである。通常、長さは約20ヌクレオチドで、Taqポリメラーゼは既存のヌクレオチド配列にヌクレオチドを付加することを触媒する。したがって、プライマーは新しい鎖の合成の出発点となる。taqポリメラーゼは5'から3'の方向にしか働かないので、DNA合成は同じ5'から3'の方向で行われる。DNAは2本鎖であるため、PCRには2つのプライマーが必要である。これらはフォワードプライマー、リバースプライマーと呼ばれる。フォワードプライマーとリバースプライマーは、DNA合成の際にプライマーがDNA中で伸長する方向によって名前がつけられている。フォワードプライマーはアンチセンスDNA鎖とアニーリングし、5′から3′方向に遺伝子+ve鎖の合成を開始する。リバースプライマーは正しい鎖とアニーリングし、相補鎖のコーディング鎖の合成を開始する。これは遺伝子の5'から3'方向への-ve鎖である。これが順送金と逆送金の決定的な違いです。
1. 概要と主な違い 2. フォワードプライマーとは 3. リバースプライマーとは 4. フォワードとリバースシーケンシャルプライマーの類似点 5. 並べて比較-表形式でのフォワードとリバースプライマー 6. まとめ
順方向は、遺伝子のコーディング鎖またはセンス鎖の合成である。taq ポリメラーゼは、5'から3'方向への新しい鎖の合成を触媒する。プライマーが非コード鎖あるいはアンチセンス鎖にアニーリングし、5′から3′の方向に伸長すると、コード鎖の合成が行われる。
図01:フォワードプライマーとリバースプライマー
アンチセンス鎖、非コード鎖または鋳型鎖にアニールするプライマーをフォワードプライマーと呼ぶ。フォワードプライマーは遺伝子のコード鎖または前進鎖の合成の出発点であるからである。フォワードプライマーは、アンチセンス鎖の3'側末端と相補的な短い塩基配列を有する。アンチセンス鎖とハイブリダイズし、Taqポリメラーゼによる鋳型鎖に相補的なヌクレオチドの付加を容易にする。
リバースプライマー(Reverse primer)とは、正義の鎖またはコーディング鎖の3′末端にアニーリングする短いDNA配列のことである。リバースプライマーは、コーディング配列または非コーディング配列の相補鎖を合成するための出発点である。リバースプライマーは、コーディング鎖の3'末端に相補的になるように設計されています。そのため、コーディング鎖の両側の3'末端にアニーリングし、Taqポリメラーゼがアンチセンス鎖または鋳型鎖を合成することを可能にする。逆方向なので、このプライマーはリバースプライマーと表示される。
これらの重要なプライマーは、いずれも数十億の順方向コピーまたは逆方向コピーを持つ領域をターゲットとしている。
フォワードおよびリバースプライマー | |
フォワードプライマーは、遺伝子の非コード配列または鋳型鎖の3'末端にハイブリダイズする短いDNA配列で、コード配列の合成の起点として使用される。 | リバースプライマーは、コーディング鎖または非鋳型鎖の3′末端にハイブリダイズする短いDNA配列で、非コーディング配列の合成の起点となるものである。 |
焼鈍鋼線 | |
ステンシルチェーンによるプライマーアニール前処理。 | 非ステンシル鎖を用いたリバースプライマーのアニーリング。 |
新しいシーケンスを生成する | |
フォワードプライマーは、コーディング配列の合成に寄与する。 | リバースプライマーは、非コード配列の合成に寄与する。 |
PCR法では、2種類のプライマーを使用する。フォワードプライマーとリバースプライマーである。これらのプライマーは、新しいDNA鎖を合成する際のプライマーの伸長率によって、ラベルや名前が付けられている。taqポリメラーゼは、新しいDNAを5'から3'方向に合成する。したがって、プライマーは、二重鎖の3'末端に相補的になるように設計されている。フォワードプライマーはアンチセンス配列、鋳型、または非コード配列の3′末端とハイブリダイズする。コーディング配列の合成の起点となるものです。リバースプライマーは5'から3'方向に伸長し、コーディング鎖または非鋳型鎖またはセンス鎖の3'末端にハイブリダイズする。非コード配列の合成の起点となるものです。これがフォワードギアとリバースギアの違いです。
1. "プライマリー(分子生物学)".ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年02月20日.Polymerase Chain Reaction (PCR), Khan Academy.Polymerase Chain Reaction (PCR), Khan Academy.