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制限酵素を使ってDNA分子の地図をつくりましょう。

やぁ! フィル・シャープは 最初に制限酵素を使ってDNA 分子を“マッピング”したひとりでした。15,000塩基対 (15 kb)の長さの細菌DNAがここにあるとします。 この15 kbのDNAを3つの制限酵素、BamHI、EcoRI、HindIIIを使ってマッピングしましょう。15 kbのDNAを3つの酵素のそれぞれで切断できるように3つの反応を行います。それから、消化された断片をアガロースゲルで泳動します。 7 kbのEcoRI 断片をクリックしてください。 いいえ、これは7 kbのBamHI断片です。 いいえ、これは5 kbのBamHI断片です。 いいえ、これは3 kbのBamHI断片です。 いいえ、これは8 kbのEcoRI断片です。 正解です。 いいえ、これは13 kbのHindIII断片です。 いいえ、これは2 kbのHindIII断片です。 これが7 kbのEcoRI断片です。EcoRIは15 kbの DNAを1回だけ切り、7 kbと8 kbの断片を作ります。 この情報から、あり得ないマップは次の中のどれでしょうか? 正解です。 これは可能性があります。 マップ#1は、正しいものでありえません。これには2ヶ所のHindIII部位があり、ゲルの中のバンドの長さと、マップ中のHindIII断片の長さとが一致しません。 他の全てのマップはデータと矛盾がありません。この3つのうちに正しいものがあるなら、それはどれかをどのようにして決めますか? いいえ、決める必要はありません。どのマップも正しいものです。 いいえ、これらのマップ全てが正しいということはありません。 2種類の制限酵素を組み合わせて使う(BamHI/EcoRI、BamHI/HindIII、EcoRI/HindIII)、別の反応を行なう必要があります。 正解です。 まったく新しい別の酵素でDNAを切断する必要があります。 そうすることはできます。でも、それではBamHI、EcoRI、HindIIIのマップを解読する助けにはなりません。 1種類の酵素による切断と、2種類の酵素による切断の結果を比べることで、制限酵素の切断部位の相対的な位置を決めることができます。 EcoRI/HindIIIのレーンのバンドは足すと15 kbになります。15 kbは最初のDNAの長さです。どうして、BamHI/EcoRIとBamHI/HindIIIのレーンのバンドは足して15 kbにならないのでしょうか? 足して15 kbにならないのには、理由はありません。 いいえ、もし15 kbのDNAを “入れた“のなら、15 kbのDNAが”出てくる“はずです。断片は足すと15 kbになるはずです。 バンドは足すと15 kbになるはずです。バンドの一部は同じサイズなのです。 正解です。 2つの酵素で切ると、DNAを砕いてしまい、なくなる断片が出てきます。 いいえ、制限酵素は決まった部位でしか切断しません。制限酵素によってDNAが分解されることはありません。 各レーンでの断片のサイズの総和は15 kbになります。バンドの一部は実際には、同じサイズで同じ位置に移動してきた2種類のDNA断片になることがあります。これらはダブレットと呼ばれています。 例えば、BamHI/EcoRIのレーンでは、3つのバンド5 kb、 3 kb、2 kbが見えます。5 kbのバンドはダブレットに違いありません。2種類の5 kbのバンドが同じ場所に移動したのです。この例では、バンドの総和は15 kb (5 + 5 + 3 + 2)となります。 BamHI/HindIIIのレーンでは、3つのうちのどれがダブレットでしょうか? 7 kb いいえ、もし7kbがダブレットなら、総和は 7+ 7 + 3 + 2 = 19 kbとなり、DNAが長すぎます。 3 kb 正解です。 2 kb いいえ、もし2 kbがダブレットなら、総和は7 + 3 + 2 + 2 = 14 kbとなり、DNAが短すぎます。 3 kbが、同じ場所に移動してきた2種類の3 kb DNAからなるダブレットに違いありません。7 + 3 + 3 + 2 = 15 kbとなります。 二重消化による追加データから、次のうちどれが正しいマップでしょうか? いいえ、BamHI切断部位は2ヶ所でなく1ヶ所です。EcoRI切断部位は1ヶ所でなく2ヶ所です。 いいえ、EcoRI切断部位がなくなっています。 いいえ、このマップは二重消化のデータには合いますが、個々の酵素の消化のデータには合いません。 正解です。 このマップは、個々の酵素による消化、また二重消化から得られたデータの全てと、つじつまが合っています。 15 kbのDNAをBamHIとEcoRIの2種類の酵素で切断した時、5 kb、3 kb、2 kbの3本のバンドが現れました。5 kbのバンドはダブレットです。 15 kbのDNAをBamHIとHindIIIの2種類の酵素で切断した時、7 kb、3 kb、2 kbの3本のバンドが現れました。3 kbのバンドはダブレットです。 15 kbのDNAをEcoRとHindIIIの2種類の酵素で切断した時、8 kb、5 kb、2 kbの3本のバンドが現れました。 これはDNA/RNA雑種分子の電子顕微鏡写真です。1本鎖DNAは赤で色を着けています。DNA上で RNAをコードしている断片を緑で示しています。このDNA/RNA雑種分子の中に、Rループはいくつありますか? ありません。 いいえ、このDNA/RNA雑種分子の中に、Rループは存在します。 1個 いいえ、このDNA/RNA雑種分子には、Rループが1個以上存在します。 Rループの数は、DNA/RNA雑種分子によって変わります。 いいえ、どのDNA/RNA雑種分子にも、決まった数のRループがあります。 7個 正解です。 10個 いいえ、このDNA/RNA雑種分子のRループは、10個よりも少ないです。 このDNA/RNA雑種分子には、7個のRループがあります。それぞれにAからGのラベルをつけました。 このDNA/RNA雑種分子に、7個のRループがあるのなら、この遺伝子にイントロンはいくつありますか? 1個 この遺伝子にイントロンは1個よりも多くあります。 6個 この遺伝子にイントロンは6個よりも多くあります。 7個 正解です。 8個 この遺伝子のイントロンは8個よりも少ないです。 RNAとハイブリッドを形成しないDNAの領域は、はみ出してループになります。この例では、Rループは7個あるので、7個のイントロンがこの遺伝子に存在します。 この遺伝子にエクソンはいくつありますか? 1個 この遺伝子にエクソンは1個よりも多くあります。 6個 この遺伝子にエクソンは6個よりも多くあります。 7個 これは、Rループの数であり、イントロンの数です。 8個 正解です。 エクソンはDNAとRNAがハイブリッドを形成する領域です。この例では、Rループが7個あります。だからDNAとRNAが接触している場所が8個あることになります。 エクソンとイントロンの並び方を直線的に地図で示すことができます。