2019年12月18日

概要

大阪大学産業科学研究所の川井清彦准教授らの研究グループは、たった1本のDNA、RNAを見つけ、調べる手法を開発しました。蛍光分子※1から放たれる蛍光を観察する時に、1つの蛍光分子に注目すると、光って見える時(ON)、消えて見える時があり(OFF)、しばらく見ていると点滅して観察されます。この蛍光の点滅現象はblinkingと呼ばれ、確かに1分子を見ている証拠でもあります。研究グループは調べたいDNAを見つけたときに、この点滅の仕方が変わるように蛍光分子の酸化剤、還元剤との化学反応を巧みに操ることにより、点滅を見てたった1分子のDNAを見つけることに成功しました(図1)。抗原―抗体反応の1分子観測にも適応することもできました。DNA、RNA、抗原などの診断に重要となるごく微量の分子バイオマーカー※2を見つけ出すためには、これまではシグナル増幅法※3が用いられてきましたが、調べるために必要な時間の短縮と、増幅にかかってしまうコストの削減が課題でした。シグナル増幅を行わず、そのまま1分子を見つけ出してしまうことにより、ごく短時間でコストを削減した分析・診断法へと発展することが期待されます。

図1 調べたいDNAを見つけると、蛍光の点滅が遅くなり、一目見ただけで1分子のDNAを見つけ出せたことがわかる

用語解説

※1 蛍光分子
光をあてると、あてた光とは別の色で光る分子。蛍光ペンにも使われている。

※2 分子バイオマーカー
見つけ出したり、その量を調べたりすることにより病気の診断ができる、血液や尿などに含まれるDNAやタンパク質など。

※3 シグナル増幅法
ごく微量の対象分子を見つけると、化学反応や酵素反応が繰り返し起こり、対象分子があることの証拠を増やして見つけやすくする方法。DNAを見つけるためにはPCR、抗原抗体反応ではELSIAが知られる

参考URL

大阪大学 産業科学研究所 励起材料化学分野
https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mec/top_1.html

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