ゲノムDNAとプラスミドDNAの分離の大きな違いは、ゲノムDNAの抽出がゲノムDNAを対象とするのに対し、プラスミドDNAの分離は細菌のプラスミドDNAを対象とする点である。

DNAの分離は、ゲル電気泳動、ポリメラーゼ連鎖反応、DNAシークエンスなどの分子生物学的手法の下流で重要である。そのため、DNAの単離は分子生物学研究において不可欠な化学プロセスである。ゲノムDNAの単離は、原核生物または真核生物の試料からゲノムDNAを単離する作業である。分離の手順は、DNAを分離する細胞の種類によって異なります。プラスミドDNA分離は、細菌細胞からプラスミドDNAを分離する作業です。プラスミドDNAの単離は、ゲノムDNAの単離よりも全工程が複雑である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ゲノムDNA分離とは 3. プラスミドDNA分離とは 4. ゲノムDNAとプラスミドDNA分離の類似点 5. 横並び比較 - ゲノムDNAとプラスミドDNA分離の表形式 6. 総括

ゲノムDNAの分離は何ですか？

ゲノムDNAの単離は、生物からゲノムDNA全体を抽出する作業である。このプロセスには、主に3つのイベントがあります。細胞溶解または核酸分解、タンパク質分解またはタンパク質加水分解、ゲノムDNA沈殿である。細胞の種類により、ライシスステップが異なる場合があります。原核生物では、ペプチドグリカン細胞壁の存在により、まず細胞壁を破壊することが必要である。一方、真核生物では、溶解の段階で、細胞膜と核膜を破壊してDNAを外部に運び出す。一方、植物や菌類の細胞壁の溶解には、特別な工程が必要である。

図01：ゲノムDNAの分離

したがって、ライシスステップが完了すると、最終的なDNAは上清に入ることになる。同時に、プロテイナーゼKの添加により、溶液中でタンパク質の分解が起こる。次に、ゲノムDNAと分解されたタンパク質を分離する。こうして分解されたタンパク質は沈殿によって分離され、上澄みにはゲノムDNAが残る。タンパク質を沈殿させた後、ゲノムDNAを沈殿させ、実験に必要な時まで適当なバッファーに再懸濁させることができる。

ゲノムDNAは、生物の遺伝情報をすべて含む線状のDNAです。つまり、ゲノムは生物の遺伝物質であり、細胞の構造的・機能的活動のすべてを担っているのです。コーディングDNA配列とノンコーディングDNA配列の両方から構成されている。ゲノムDNAを単離すると、その生物のゲノム全体を包含することになります。

プラスミドDNA分離（pla**id dna isolation）。は何ですか？

プラスミドDNAの単離は、DNAの単離の中でも特殊で複雑な工程を必要とします。プラスミドは、ほとんどの細菌細胞に存在する染色体外DNAで、過酷な環境条件下で細菌の生存を支える休眠状態の円形DNAである。プラスミドDNAは、特定の薬剤耐性遺伝子から構成されており、細菌に抗生物質耐性、病原性、毒性などの付加的な利点を与えるものである。

図02：プラスミドDNAの単離

また、プラスミドDNAの分離には、主に細胞溶解、タンパク質分解、DNA沈殿の3つの工程があります。分離の生化学的メカニズムはゲノムDNA分離と似ているが、そのプロセスはゲノムDNA分離よりも複雑である。その中で最も重要な工程が「細胞溶解」である。最も重要なことは、ゲノムDNAとプラスミドDNAが混ざらないようにすることです。そこで、プラスミドDNAの分離工程に、より優しい溶菌工程を追加しました。このため、ほとんどのプラスミドDNA分離工程では、細胞溶解に界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムが使用されています。

ゲノムDNAとプラスミドdnaの分離の共通点

• ゲノムDNAやプラスミドDNAの分離は、主に生物からDNAを抽出することによって行われます。
• さらに、両者は、細胞の溶解、タンパク質の分解、DNAの沈殿など、全体的に同じプロセスをたどります。
• また、両工程のDNAは下流工程にも重要です。
• また、DNAの単離と保存は、いずれも定められた条件下で行うステップを含んでいます。
• また、どちらの方法でもタンパク質を分解するためにプロテイナーゼKが使用されています。

ゲノムDNAとプラスミドdnaの分離の違い

ゲノムDNAの分離は、本来、対象生物のゲノムDNA全体を抽出するものであり、プラスミドDNAの分離は、特定の細菌種からプラスミドDNAを分離するものです。したがって、これがゲノムDNAとプラスミドDNAの分離の重要な違いなのです。さらに、ゲノムDNAとプラスミドDNAの分離のもう一つの違いは、その手順です。プラスミドDNAの単離に比べ、ゲノムDNAの単離はそれほど複雑な工程ではありません。したがって、プラスミドDNAを単離する際には、ゲノムDNAとプラスミドDNAが混ざらないように注意する必要があります。

ゲノムDNAとプラスミドDNAの分離の違いについて、以下のインフォグラフィックでさらに詳しく説明しています。

概要 - ゲノムDNA vs. プラスミドdnaの分離

DNAの分離は、分子生物学的手法の重要な部分です。DNAには、ゲノムDNAとプラスミドDNA（染色体余剰DNA）の2種類があります。そのため、ゲノムDNAを分離する場合と、プラスミドDNAのみを分離する場合があり、両者の工程は若干異なっている。しかし、全体のプロセスは両者の分離で同じです。両工程から分離されたDNAは、クローニング、ゲル電気泳動、ポリメラーゼ連鎖反応などの下流工程で大いに活用されます。ゲノムDNA分離プログラムの終了時には、生物のゲノムDNA全体を最終製品として分離することができ、一方、プラスミドDNA分離プログラムの終了時には、対応する菌のプラスミドDNAを最終製品として分離することができる。したがって、これがゲノムDNAとプラスミドDNAの分離の違いである。

引用

1.バクテリアからのDNA抽出 「バクテリアからのDNA抽出」こちらからご覧いただけます。