アルカリSDS法において目的のDNAを分離するのに利用しているDNAの性質について質問です。
(1)solutionIIでアルカリ性にし、タンパクと共に、ゲノムDNA及びプラスミドの二重鎖を一本鎖にして、変性させますが、solutionIIIで中和することでプラスミドDNAだけ二重鎖に戻します。二重鎖にすることで可溶性となり、一本鎖の不溶性となったゲノムDNAと分離することができるという記事を見つけたのですが、なぜ、DNAは二重鎖の方が一本鎖より可溶性が高くなるのでしょうか?変性し、不溶性となったタンパクと共沈させるには一本鎖の方が絡まったりDNAそのものだけでも絡まりあって不溶性になりやすいのでしょうか?一本鎖にするとニックが入りやすくなり、ボルテックスが禁止なことからも分かるように大変DNAがもろくなるので、上清に断片DNAが紛れやすくなる気がします。
(2)また、ゲノムDNAは菌体膜に結合しており、菌体と共に沈殿させることができる、とありました。それならば、別にDNAを一本鎖にしなくても菌体タンパクと共に沈殿させることができると思うのですが。

いまいち利用しているDNAの性質が理解でません。よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

違和感を覚えるところを



>solutionIIIで中和することでプラスミドDNAだけ二重鎖に戻します。

ゲノムDNAも二重鎖に戻ろうとしますが、ちゃんと戻れないだけです。
プラスミドDNAは自分が二本鎖に戻るときの一本鎖のDNAが近傍にあるのでちゃんと戻れるのです。なぜかというと、プラスミドDNAは分子量が比較的小さいのと、輪であるためです(ゲノムもそうですが、大きさが半端無い)。

>DNAは二重鎖の方が一本鎖より可溶性が高くなる

これは二本鎖と一本鎖の化学的な性質の違いではなく(どっちの可溶性もそう変わらないと思いますが・・・)、ゲノムDNAという大きなものが、非特異的に中途半端に2本鎖に戻ったことで、「網(ネット)」のような構造になることで、不可溶性のタンパク質と絡まりやすくなるから、
一本鎖のほうが溶けづらくなると私は思います。
「網(ネット)」になることが一本鎖にする利点かと思いますが、質問者様のおっしゃる通り、しなくても良いのかもしれません。と個人的には思いますが、やったこと無いのでわかりません。

これについては私個人の想像です。

>一本鎖にするとニックが入りやすくなり、

そうではなくて、この操作の一本鎖になる条件が、ニックが入りやすい条件なだけです。特に一本鎖だからといってニックが入りやすいというのは無いと思います。

よって、(1)(2)の回答ですが、
不可溶性なタンパク質等とより絡まりやすくなるような一本鎖の方が良いのかも。ということです。

あくまで、参考までに。
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この回答へのお礼

お礼が遅くなってしまいすみません。大変参考になるご意見ありがとうございました。

お礼日時:2009/06/13 20:50

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Qアルカリ金属とアルカリ土類金属について。

水素はアルカリ金属に入るのですか?
後、アルカリ金属とアルカリ土類金属の酸化物は、非金属と金属でなっているから、イオン結合ではないのですか?どうして、共有結合なのですか?教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

vikkyiさん、こんにちは。
「金属酸化物はイオン結合ではないのか?なぜ共有結合なのか?」というご質問については、まだ回答が得られていないようですね。やさしいようで、よく考えると結構奥の深い質問のような気がしてきました。

edogawaranpoさんもご指摘のように、化学結合にはイオン結合と共有結合の中間的な結合もあります。「共有結合性が高いイオン結合」などという言い方をすることもあります。

Na+イオンと、Cl-イオンは水溶液中ではそれぞれイオンとしてバラバラに溶けていますが、溶媒が無い状態ではそれぞれのイオンの電荷を補うように交互に規則正しく並んで結晶化します。これがイオン結合ですよね。

 共有結合は、最外殻電子の一部を2つの原子で共有することで互いの最外殻電子をいっぱいにする結合ですね。水素分子H2のそれぞれの原子が2つの電子を共有している例がわかりやすいですね。水素分子はH+イオンとH-イオンが結合したものではないですよね。このあたりはご存知のことと思います。

さて金属酸化物の場合ですが、たとえば酸化カルシウム CaOの場合は水に溶かすと反応してCa(OH)2となり、一部が溶けてCa2+イオンとOH-イオン2つになります(あるいはCaOH+イオンとOH-イオンに)。CaOはCa(OH)2の結晶から脱水したものですが、Ca2+イオンと02-イオンが電気的に打ち消し合うように規則的に並んだ結晶ではないので共有結合と考えて良いのではないでしょうか。(Ca2+イオンとO2-イオンが交互の並んでいると考えても良いのだろうか??? うーん混乱してきた)

 Ca(OH)2の場合はどうでしょう。ちょっと自信なしですが、イオン結合性と共有結合性の両方があるのではないでしょうか。水に溶かしたとき、イオンに解離する率が高ければイオン結合性が高く、低い場合は共有結合性が高いと考えていいのでは?と思います。解離定数は物質により違います。(自信なしですので、念のためご自身で再度ご確認ください)

詳しい方、補足、訂正お願いします。

参考URL:http://www.interq.or.jp/world/samonn/ketugo.html

vikkyiさん、こんにちは。
「金属酸化物はイオン結合ではないのか?なぜ共有結合なのか?」というご質問については、まだ回答が得られていないようですね。やさしいようで、よく考えると結構奥の深い質問のような気がしてきました。

edogawaranpoさんもご指摘のように、化学結合にはイオン結合と共有結合の中間的な結合もあります。「共有結合性が高いイオン結合」などという言い方をすることもあります。

Na+イオンと、Cl-イオンは水溶液中ではそれぞれイオンとしてバラバラに溶けていますが、溶媒が無い...続きを読む

Q不溶化したタンパク質を可溶化させる問題

Aさんは、Xタンパク質のcDNAを組み込んだベクターを大腸菌に導入し、37℃で増殖させて大量発現を行った。Xタンパク質は大腸菌の中で発現したがほとんどが不溶化してしまった。Bさんに相談すると、低い温度(25℃)でタンパク質を発現させてみるようにアドバイスをもらった。それでもほとんど可溶化しなかったため、高濃度の尿素で可溶化し、その後少しずつ尿素の濃度を下げた溶液で透析を行った。

(1) Xタンパク質はヒトでは可溶性のタンパク質である。大腸菌の中で発現させると不溶化したのはなぜか
(2) Bさんはなぜ低温で発現させると改善されると考えたのか
(3) 尿素で可溶化し、透析することで何が期待されるか

以上の問題を解答お願いします。

Aベストアンサー

レポートの課題とかの可能性が高いので回避した書き方をします。

(1)そもそもヒトのタンパク質が大腸菌内でヒトと同様に発現することのほうが少数派で、出題者が求めている答えほど単純な理由じゃないような気もするので、あえて答えるなら”大腸菌で発現させているから”。
(2)低い温度だと大腸菌はどうなりますか。
(3)高濃度の尿素中でXタンパク質はどうなりますか。

イメージはあらかじめ折り跡のついた折り紙を折る感じです。

Qアルカリ土類金属の硫酸塩

参考書(ニューグローバル)に

希硫酸を加えると、アルカリ土類金属のイオンであるBa2+はBaSO4として沈殿するが
アルカリ金属のイオンであるNa+、K+の硫酸塩は沈殿を生じない。

とあったのですが・・・


アルカリ土類金属の硫酸塩はみんな沈殿を生じ、
アルカリ金属の硫酸塩はみんな沈殿を生じない・・・ということなのでしょうか?

Aベストアンサー

 周期表でカルシウムから下にあるアルカリ土類金属の硫酸塩は、水に対する溶解度が低いため、沈澱を生じます。
 しかし、硫酸ベリリウムや硫酸マグネシウム、全てのアルカリ金属の硫酸塩は、それなりに水に溶けます。

【参考URL】
 硫酸ベリリウム - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AB%E9%85%B8%E3%83%99%E3%83%AA%E3%83%AA%E3%82%A6%E3%83%A0

 硫酸マグネシウム - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AB%E9%85%B8%E3%83%9E%E3%82%B0%E3%83%8D%E3%82%B7%E3%82%A6%E3%83%A0

Q高校一年生物基礎です。 RNAとDNAの違いがわかりません。 DNAは2本鎖でRNAは1本鎖。 糖が

高校一年生物基礎です。
RNAとDNAの違いがわかりません。
DNAは2本鎖でRNAは1本鎖。
糖がデオキシリボースと
リボース。
塩基がTとUの違いくらいしかわからず、
どういう風に違うのか具体的に
知りたいです。

Aベストアンサー

たぶん。
元々RNAだった。
でも、RNAは分解されやすい。すぐ壊れちゃう。
あなたの元の遺伝子がすぐに壊れちゃったら困るでしょ?
それで、強化版としてDNAができた。(この辺りの進化の話が本当かどうかは確認していません。眉に唾をつけておいてください。)
リボースとデオキシリボースの構造の違いを見てください。
そこを変えると、保存性がぐっと上がった。
石→青銅→鉄と武器が変化するようなものか。

RNAだって二本鎖になりますよ。
でも、特にメッセンジャーRNAは対のRNA鎖ができても邪魔なだけでしょう。
逆に、壊れやすいというのは、そのうち壊れてくれる、ということでもあるでしょう。
メッセンジャーRNAがもの凄く頑丈だと、いつまで経っても壊れないから、もうその蛋白は要らない、というときでも作り続けてしまうかもしれない。
そんなこんなで、DNAを使っている生物では、RNAはDNAとは違う使われ方をしている、ということになります。
元本が石版で、あなたはそれをコピー機でコピーした紙で読んでいるような感じか。

後は追々、どう使われているか、全体像をしっかり捉えてください。
生物や社会は暗記科目で語句の暗記ができれば良い、なんて勉強をしている人は、語句とその意味から理解しようとして伸び止まります。
大体苦手としている奴が暗記暗記と言っていて、だから苦手なんですが。
そうではなく、教科書参考書を読み、授業を聴き、全体像をきちんと理解把握して、それで頭に入らなかった語句を丸暗記するようにして下さい。
理解把握の網に、暗記事項を引っかけていく感じ。
最初から丸暗記だと、意味の解らない言葉をただ暗記力に頼って覚えていくことになりますので、暗記力が余程優れた人で無い限り、挫折します。
また、例えばセンター試験は、丸暗記が通用しないように作られていますので、丸暗記バカは模試は良くても本番が壊滅したりします。
生物学を必要とするような専攻であれば、語句を丸暗記しただけのような人間を求めているわけでは無いのですし。

たぶん。
元々RNAだった。
でも、RNAは分解されやすい。すぐ壊れちゃう。
あなたの元の遺伝子がすぐに壊れちゃったら困るでしょ?
それで、強化版としてDNAができた。(この辺りの進化の話が本当かどうかは確認していません。眉に唾をつけておいてください。)
リボースとデオキシリボースの構造の違いを見てください。
そこを変えると、保存性がぐっと上がった。
石→青銅→鉄と武器が変化するようなものか。

RNAだって二本鎖になりますよ。
でも、特にメッセンジャーRNAは対のRNA鎖ができても邪魔なだけでしょう。
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Qアルカリ金属と水をつかった反応について

アルカリ金属2gをバスタブに入れると爆発するという実験をしている動画をみました
そこで質問です。

(1)この爆発の威力を上げるためにはアルカリ金属の量を増やせばいいのでしょうか?それとも
アルカリ金属の量はそのままで水の量を増やせばいいのでしょうか?
使用するアルカリ金属はセシウムでお願いします。

(2)(1)の回答をふまえて仮に四方を厚さ500mmの複合装甲で囲まれたボックスに水を張ってアルカリ金属(セシウム)を入れて実験したばあい、どのくらいの量があればこのボックスを木っ端微塵にできるのでしょうか?
複合装甲に使われる材料は軍事用のものと考えてセラミック、劣化ウラン、チタニウム合金、繊維強化プラスチック、合成ゴムとします。

(3)またこのアルカリ金属と水の反応を利用した軍事兵器があれば教えてください。

Aベストアンサー

アルカリ金属と水の反応です。
 2Cs+2H2O→2CsOH+H2
という反応が起こりますので、133gのセシウムに対して水18gが反応する比です。
水はセシウムに対してそもそもが過剰量。反応を律しているのはセシウムの量だと言うことが言えます。

ただ、あの動画には捏造疑惑があるんですよ。
1gのセシウムと水の反応はこんなものです。
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0490/contents/chem_alk_009.html

Q生物の二重鎖のDNA

 DNAの二重鎖というのは、名前からしても、「二つで一つ」というような感じですよね?
 そして、DNAにはアデニンとシトシンとウラシルとグアニンが含まれているんですよね?
 そこで、本題に入りたいと思います。「元の鎖にアデニンが○%、シトシンが×%含まれているとすると、もう一つの方の鎖もアデニンが○%、シトシンが×%含まれている。」という考え方は間違っているのでしょうか?
 二重鎖は二つとも同じ物だから、構造も同じ、ということで良いのでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

>二重鎖は二つとも同じ物だから、構造も同じ

違います。AとT、GとCが塩基対ですから、鎖の片方が
「AAAAAATCAG」だと、もう片方は
「TTTTTTAGTC」になります。

ですから
「片方の鎖にアデニンが○%、シトシンが×%含まれているとすると、もう一つの方の鎖にはチミンが○%、グアニンが×%含まれている。」
が正解です。

例に挙げたパターンでも、片方にはアデニンが7つあっても、もう片方には1つしかありません。

それに、ウラシルが含まれているのはDNAではなくRNAです。

Qアルカリ金属やアルカリ土類金属と水

学校で実験をしました。その実験とは・・・
アルカリ金属やアルカリ土類金属と水との反応を観察する実験です。

アルカリ金属⇒リチウム、ナトリウム、カリウム
アルカリ土類金属⇒カルシウム

水の入った試験管に金属を入れその後パラフィルムでふたをする。
マッチで火をつけパラフィルムに穴を開ける。
穴の中からフェノールフタレインを入れる。

リチウム⇒水に入れると浮いた。泡が出てきた。
ナトリウム・カリウム⇒水に入れると"ポン"と爆発した。
カルシウム⇒水に入れると泡が出てきた。
フェノールフタレインを入れると
すべて赤くなった。
カルシウムは沈殿ができた。

調べると・・・
水に入れて出てきた泡というのは水素みたいなんですが
なぜ水素が発生したんですか?

4つの金属は反応後水酸化~になった、と出てきました。
でも、酸化~になってもおかしくないと思うんですが
なぜ酸化~ではなく
水酸化~になったんですか?

中学生でもわかるように説明していただけると
うれしいです(><)

Aベストアンサー

本当は「イオン」という概念を用いて上付きの+や-の記号を使って説明しなければいけないのですが、
イオンの説明だけで本題以上に難しくなってしまうので、あえてイオンの説明を使わずに書きます。
そのぶん、不正確さがあることは承知して読んでください。嫌ならイオンを勉強しましょう。
イオンの勉強が終わった頃には、この質問の答えはわかっている筈です。

水はH2Oという化学式になることは習ったかもしれませんが、
要するに水という分子は水素原子(化学式でH)が2個と酸素原子(化学式はO)が1個から成り立っているわけです。

実は水が、HとOHに分かれるのです。
OHは金属とくっつきます。カルシウムだったら水酸化カルシウムになるのです。
(アルカリ金属には1つのOH、アルカリ土類金属には2つのOHがくっつきます。)
残ったHはもう1つのHとくっついて水素分子(H2)となり泡となって水から出ていくわけです。

>なぜ酸化~ではなく
>水酸化~になったんですか?
例えば、酸化カルシウム(生石灰と言って乾燥剤に使われることがあります)という物質は
水に入れると反応して水酸化カルシウム(消石灰と言って石灰水の溶質です)になってしまうのです。
仮に酸化○○という物質ができたとしても、水溶液の中で実験を行っているのですから水酸化○○に変わってしまうのです。

本当は「イオン」という概念を用いて上付きの+や-の記号を使って説明しなければいけないのですが、
イオンの説明だけで本題以上に難しくなってしまうので、あえてイオンの説明を使わずに書きます。
そのぶん、不正確さがあることは承知して読んでください。嫌ならイオンを勉強しましょう。
イオンの勉強が終わった頃には、この質問の答えはわかっている筈です。

水はH2Oという化学式になることは習ったかもしれませんが、
要するに水という分子は水素原子(化学式でH)が2個と酸素原子(化学式はO)が1個から成...続きを読む

Q生物の二重鎖のDNA の続きです

先ほど質問をし、本当に頭の中がすっきりして、解答してくださった皆様に、本当に感謝しております。
もう一つ追加でお聞きしたいことがあります。
「元の鎖にアデニンが10%、シトシンが15%含まれているとすると」「もう一方の鎖にはチミンが10%、グアニンが15%含まれている」という事はバッチリ理解できたのですが、もし「もう一方の鎖はアデニンとシトシンは何%づつ占めているか。」という問題の場合には、どうやって考えれば良いのでしょうか。
またまたよろしくお願いします!

Aベストアンサー

No2の回答だと、文字と式が多すぎて、かえって難しく感じてしまうかもしれないので、別の回答:

適当な図を書いてみましょう。(たとえば下のような図)

 G………GC…CA……AT…T
 C………CG…GT……TA…A

両方の鎖に含まれるG,Cの合計が
両方の鎖に含まれる全残基数の46%の場合、
一方の鎖に含まれるG,Cの合計は、一方の鎖に含まれる全残基数の46%になります。

さてここで、一方の鎖のA,C,G,Tの比率(単位:%)をa,c,g,tとすると、もう一方の鎖のアデニンの比率は__、シトシンの比率は__となります。また、
 a+c+g+t = __
となります。さらにまた、問題文の条件から、
 __+__=__, __=28, __=22
となります。これらから、
 g = __________
 t = __________
となります。

答え:
 アデニンの比率は____、
 シトシンの比率は____。


#あまりに課題の解答そのものっぽい回答になってしまったので、一部伏字にしてみました。

No2の回答だと、文字と式が多すぎて、かえって難しく感じてしまうかもしれないので、別の回答:

適当な図を書いてみましょう。(たとえば下のような図)

 G………GC…CA……AT…T
 C………CG…GT……TA…A

両方の鎖に含まれるG,Cの合計が
両方の鎖に含まれる全残基数の46%の場合、
一方の鎖に含まれるG,Cの合計は、一方の鎖に含まれる全残基数の46%になります。

さてここで、一方の鎖のA,C,G,Tの比率(単位:%)をa,c,g,tとすると、もう一方の鎖のアデニンの比率は__、シトシンの比率は__となります。また...続きを読む

Qなぜアルカリ土塁金属と言うのですか?

塾でアルバイトで講師をしているのですが生徒に次のような質問を受けました。

“1族はアルカリ金属、2族はアルカリ土類金属、なぜ“土類”なの???”

という質問を受けました。僕にはなぜだか分りませんでした。
応用化学の友達に聞いたのですが聞いたことあるけど覚えてないとの事でした。
誰か語源を教えて下さい。お願いします。

Aベストアンサー

「アルカリ土類金属」は、英語の "Alkaline Earth Metals" の和訳です。

では、「何故 Earth なのか?」の答えが、参考URLにあります。

ざっと和訳すると、

  19世紀以前では、非金属で水に溶けず、火によって性質が変わらないものを
  「土(earth)」と呼んでました。「アルカリ」に似ている「土」は「アルカリ土」
  と呼ばれ、アルカリ土を構成する金属酸化物を「アルカリ土類金属」と
  呼んでいました。

という感じですか。

参考URL:http://www.an.psu.edu/rxg1/pt1999/group_2.html

Q生物の計算問題です。 イネの全ゲノムを8億4000万塩基数としたとき、イネのゲノムDNAに対して12

生物の計算問題です。
イネの全ゲノムを8億4000万塩基数としたとき、イネのゲノムDNAに対して12塩基数のプライマーを反応させた場合、このプライマーはおよそ(1)箇所に結合する。また、このプライマーの塩基数が2個増えると結合箇所は(2)倍になる。
この⑴と⑵にはいる最も適切なものを選べという問題なんですが計算方法がわかりません。⑴の答えは50.
⑵の答えは1/16です。詳しくやり方も教えてくださると嬉しいです。お願いします

Aベストアンサー

12塩基が同じに並ぶ確率は(1/4)^12
8億4千万 x (1/4)^12 = 50
塩基数が2個増えると
(1/4)^14になるので(1/4)^(14-12)=1/16


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