PCR法；最終的効率

PCR法に問題において最終的効率が100%,90%,80%のとき、
１回の反応で何倍されるかというものがあります。

ここに二つの問題集『お医者さんになろう 医学部への生物』と『理系標準問題集 駿台受験シリーズ』があります。
この両者の問題集ともPCR法の問題が含まれており、解いてみると食い違いというか矛盾がありました。
あるいは、私の読み違いかもしれません。

各問題集の問は以下のよう、

『お医者さんになろう 医学部への生物』
PCR法の手順は、
(1)まず調べようとしている食品からDNAを抽出。
(2)得られた2本鎖DNA溶液の温度を90℃にし、DNAを１本鎖にする。
(3)1本鎖DNA溶液に準備した両方のDNA断片を加え、
　 これらのDNA断片が(2)で得られた1本鎖のDNA結合するように温度を50℃にとし、
　 塩基とRNAポリメラーゼを加え、この温度でDNA合成を行わせる。
➃ (2)と(3)を繰り返す。

これらの反応におけるDNA合成の最終的効率が""90％""だとすると
1回の反応では""２倍×90％＝1.8倍""となる。


他方、
『理系標準問題集 駿台受験シリーズ』
PCR法の概略は下の通りである。
手順１：95℃に加熱する。
手順２：55℃に下げる。
手順３：70℃に上げる。

DNA合成の最終的な効率が""80％""である場合、
通常の2倍ではなく""1.8倍""にしか増えないと言うことである。
この手順１～３が１サイクル完了すれば""1.8倍""になる。


以上が両者の問と解説を要約したものです。
前者は90％→1.8倍
後者は80％→1.8倍　となり、どちらかが間違っていると思われます。
あるいは、私の考え方が誤っているかです。
助言をお願いします。

また、お時間があればこの問に関する考え方をアドバイスしていただけるとありがたいです。
よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： w6o6n 回答日時： 2012/10/20 18:18

PCRでは原理上、100%の効率の時に１工程で2倍になります。

この効率が90%であれば、1.8倍です。
特別な考え方は必要ありません。

つまり、『理系標準問題集 駿台受験シリーズ』の記載ミスです。
80%->1.6倍、または90%->1.8倍が正しいです。

なお、『お医者さんになろう 医学部への生物』の問題について、
使用する酵素はRNAポリメラーゼではなく、（好熱性)DNAポリメラーゼです。

問題集が間違っていると迷惑ですよね（汗
頑張って下さい！

おまけ：通常PCRでは同じ工程を何度も繰り返すことでDNAを劇的に増幅させます。
１工程=サイクルと呼び、100%の効率で反応する場合、20サイクル回すと2の20乗、つまり約100万倍に増幅できる技術です。
こんな問題出るか分かりませんが、ちなみに90%の効率で反応する場合、
20サイクル回すと1.8の20乗、つまり約12万倍に増幅できます。100%の効率の時と比べて随分差が出ます。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
ほんの10％でかなりの差が出るんですね。

NO.2の回答者さんと意見が食い違っているのですが、本当にどちらが正しいのでしょうか;;

補足日時：2012/10/20 20:40

この回答へのお礼

回答の補足だとそちらに確認メールが届かないかもしれないので
お礼の方でもう一度、

回答ありがとうございます。
ほんの10％でかなりの差が出るんですね。

NO.2の回答者さんと意見が食い違っているのですが、本当にどちらが正しいのでしょうか;;

お礼日時：2012/10/20 20:46

No.4 回答者： w6o6n 回答日時： 2012/10/20 22:03

どちらも駿台文庫の本ですが、どちらも訂正は出てませんでした（汗

現場では"1.8"という値に着目し「増幅効率90%」で認識していて、
計算上も問題ないのであまり気にしていませんでしたが、
厳密にはNo.2,3の方の考え方が正しいです（正味は元の量1+PCRで新たに出来た分0.8)。

一応プロですがひっかかってしまいました^-^;
失礼しましたm(_ _)m

この回答へのお礼

いえいえ！
回答してくださり感謝しております。

ありがとうございました。

お礼日時：2012/10/21 07:25

No.3 回答者： guragura77 回答日時： 2012/10/20 20:56

#2 です。

では、PCR の機器を作っている会社のオンラインマガジンの記事を張っておきます。

http://www.appliedbiosystems.jp/website/jp/biobe …

ご参考までに。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

あなたの回答が正しいようです。

添付してくださったサイトおもしろいですね、リアルタイムPCRシステム
なんて見てると学生ですが興奮してきます！
もうすこし巡回してます。

お礼日時：2012/10/21 07:23

No.2 回答者： guragura77 回答日時： 2012/10/20 19:36

後者の解説が正解です。

前者の説明では効率が 50% の時に増幅が起こらないことになってしまいます。直感的にもおかしいとわかるのでは？

PCR においては鋳型がいわば基質で新規に合成された DNA が生成物です。効率が 100% なら基質と等量の生成物ができ、効率が 80% なら 80% の生成物ができます。それぞれの効率で１サイクル完了すると、鋳型と合計すれば DNA量は元の2倍、1.8倍になります。

この回答へのお礼

>後者の解説が正解
ということは『理系標準問題集 駿台受験シリーズ』が正解ですよね。

NO.1の回答者さんと意見が違うのですが;;

お礼日時：2012/10/20 20:38