1998年度　教養科目
I 自然と情報　　生命科学G
−−夢の技術ＰＣＲ−−

熊本大学・遺伝子実験施設
　　助教授　　荒木　正健
熊本市本荘２−２−１
Tel : (096) 373-6501, FAX : (096)373-6502
2000年　3月31日

（１）ＰＣＲとは何か？（概説）

１）ＰＣＲとは？

Polymerase Chain Reactionの略。
センスプライマ−とアンチセンスプライマ−の間のＤＮＡ分子を数十万〜百万倍に増幅する技術。

２）ＰＣＲに必要なものは？

• 酵素・・・・・・・耐熱性ＤＮＡポリメラ−ゼ
• プライマ−・・・・センスプライマ−とアンチセンスプライマ−
• 基質・・・・・・・ｄＮＴＰ（ｄＡＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＴＴＰのＭｉｘ）
• 鋳型・・・・・・・サンプルＤＮＡ
• Buffer・・・塩濃度やｐＨを至適条件にするもの
• 恒温槽・・・・・・サ−マルサイクラ−（ＰＣＲマシ−ン）

３）ＰＣＲの歴史

　ＰＣＲ（polymerase chain reaction）は、1986年に発表された。開発したシ−タス社は、特許（パテント）を抑えると同時に、耐熱性ＤＮＡポリメラ−ゼ（Taq DNA Polymerase）と、ＰＣＲ反応を行うのに都合の良い恒温槽（ＰＣＲマシ−ン）を発売し、大成功を収めた。

４）ＰＣＲの威力

　それまで、遺伝子工学の世界では、プラスミドという乗り物に目的とするＤＮＡ断片を乗せて、大腸菌や酵母菌、培養細胞などに導入し、それらの細胞を増やす（培養する）ことによって、結果的に目的とするＤＮＡを増やしていた。従って、これら生き物を扱う必要があり、バイオハザ−ドの問題があるので、特殊な設備を持つ実験室が必要であった。ＰＣＲは、試験管の中で行う化学反応であり、生き物を必要としないので、ごく普通の実験室で行うことが可能である。
　また、蛍光色素で染色したＤＮＡを肉眼で見るためには、ナノグラム（ng = 10-9 g）以上の量を必要とするが、ＰＣＲを利用するとフェムトグラム（fg = 10-15 g）以下の検出が可能である。

＊長さ１，０００塩基対（1,000 bp = 1 kbp）のＤＮＡ断片の場合
1 fg = 1.5 x 10-21 mol = 103 分子

　ＰＣＲ産物を鋳型にして、再度ＰＣＲを行うことも可能であり、原理的には（現実的にも）、１分子のＤＮＡからスタ−トして、肉眼で見えるまで増やすことが可能である。

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