東北大、切断されたDNAの末端形状を解明 従来説覆す
2019年11月13日 12:31
東北大学は11日、DNAが切断された際の末端の形状構造を明らかにした。従来考えられてきた水酸基以外にも多様な構造をもつとし、修復方法も同時に提案されている。
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■生命の謎を解明する鍵となるDNA
細胞内に存在するデオキシリボ核酸（DNA）には、生命の設計図とも呼ぶべき遺伝情報が書き込まれている。DNAの遺伝情報はリボ核酸（RNA）に複製され、この情報をもとにタンパク質が合成され、生命維持へとつながる。
DNAやRNA等の核酸は、「ヌクレオチド」と呼ばれる塩基、糖、リン酸から構成される基本構造をもつ。糖（5炭糖）同士はリン酸を介して2つの炭素が結合され、鎖を形成する。2本の鎖状の高分子化合物は、アデニンやグアニン等の塩基によって結ばれ、らせん構造を作る。
DNAは生命を理解するうえで重要な解析対象であり、物理的に切断されたDNAの末端を修復したのち解析されるという。ところが、切断された際の末端の炭素（3’）には酸素（O）と水素（H）からなる水酸基が存在すると長らく考えられてきた。
■これまで特定されなかった形状も復元可能
東北大学の研究グループは、超音波により、切断されたDNAについて各種の酵素を用いて反応特性を調べたところ、水酸基は約20％に過ぎず、従来の説を覆す結果がえられた。全体の約半分の末端はリン酸基からなり、さらに未同定の末端形状も約30％存在することが明らかになった。
また、この未同定の末端形状を水酸基へと変換する方法も開発。100％の効率で変換でき、効率的なDNA解析が可能になるという。
研究グループによると、DNAについての正しい理解は基礎学問的に重要なだけではないという。効率的にDNAを扱うにも欠かせない。今回、従来考えられてきたDNAの切断形状の誤りが正されたことで、DNA解析技術に重要な知見が与えられるだろうとしている。
研究の詳細は、Communications Biology誌にて8日に掲載されている。（記事：角野未智・記事一覧を見る）