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回転信用
回転信用とは、信用供与額を定め、融資額の減少に応じて、その額に達するまで繰り返し融資する方法のことです。リボルビングシステムのことをいいます。具体的には
外為の中で最も正確で信頼できる方法である。この手法では、増幅領域両端の2種類のプライマーに加えて、増幅領域内に相補的に結合する蛍光プローブを用いる。 増幅される DNA に特異的なプローブを用いるので、目的の配列のみを定量できる。すなわち前述の方法の様にすべての二重鎖DNA に反応することはない。 通常はプローブはRNA を基にし、蛍光レポーターとその隣りにクエンチャー(励起エネルギー吸収剤)を入れる。クエンチャーの近くのレポーターは蛍光が抑制される。従って蛍光がみられるのはプローブが分解した時のみである。この過程は使用する DNAポリメラーゼの 5' → 3' エキソヌクレアーゼ活性による。
プローブを加えて PCR を行う。
反応を開始して DNA が一本鎖化するとプローブがその相補配列(すなわちその鋳型DNA)へ結合する。 「ピペド」は、「ピペット土方(どかた)」もしくは「ピペット奴隷」という言葉の略称が由来であり、これらの言葉も同程度の頻度で使われている。ピペットは液体を計量するための実験器具の総称であるが、ここではマイクロピペットと呼ばれる生物学実験で多用される実験器具を指していると考えられる。
なお、土方という呼称には差別的なニュアンスが含まれる可能性があるため、本稿ではこれらの言葉は使わず、「ピペド」を正式な用語として採用し解説することにする。
不動産という言葉に厳密な定義があるわけではないが、「主にミクロ生物学の分野において、不安定な身分(ポスドクなどの任期職もしくは大学院生)で研究に従事している者」というのが最も一般的な捉え方であろう。
「ピペド」という言葉は、生物学全般に対して使われるのではなく、語の由来にもなっているマイクロピペットを用いて実験を行う事の多い、分子生物学や生化学を中心としたミクロ生物学に限定される事が普通である。マイクロピペットはミクロ生物学の分野に限らず、マクロ生物学や化学・物理の世界でも用いられる事はあるが、通常はこれらの分野に対しては「ピペド」という言葉は用いない。
ちなみに、医師免許を有する者がポスドクもしくは大学院生の身分で、こういった分野の研究に従事している事も多いが、そういった者をピペドとは言わない。あくまで「不安定な身分(学生、院生、任期制職)で」というのが条件である。従って、非任期職についている者(もしくは非任期職に就職する事が決まっている者)についてもピペドという言葉は使わない。
最近では、オーバードクター問題(あるいは余剰博士問題、ポスドク問題)や学歴難民といった言葉が、テレビや新聞などの各種メディアでも取り上げられる事が多くなり、博士の就職難は一般市民にも認知されるようになってきている。しかし現状ではまだまだ、全分野の博士・ポスドクをひとまとめに捉える段階から脱しきれておらず、特定の研究分野が抱える固有の問題点が見落とされがちである。「ピペド」という言葉により、特に余剰博士問題の深刻な生物学系の分野に焦点を当てて問題提起を行える事が期待されるという点で一定の意義があると考えられる。
DNAポリメラーゼは合成中のDNA鎖の3'末端の水酸基に新たなヌクレオチドを付加する活性を持ち、これによってDNA鎖は5'→3'の方向に伸長する。一からDNA合成を開始できるDNAポリメラーゼは知られておらず、ヌクレオチドを付加するためのプライマーが必要である。通常のDNA複製の際には、DNA依存性RNAポリメラーゼの一種であるDNAプライマーゼが短い RNA 鎖を合成し、これがプライマーとして用いられる。PCRの際には20塩基前後のオリゴDNAをプライマーとして用いることが多い。
FXにではないが、DNAポリメラーゼはエラー訂正機能を持っている場合がある。正しくない塩基対が認識されると、3'→5'エキソヌクレアーゼ活性によって1塩基が除去され、その後DNA合成が再開される。これを「校正」と呼んでいる。
DNAポリメラーゼの構造はよく保存されており、生物種による差異はあまりない。ただしある種のウイルスは、ウイルスDNAを選択的に複製するような特殊なDNAポリメラーゼを持っていることがある。またレトロウイルスはRNAからDNAを合成する逆転写酵素を持っている。
現在知られている DNA ポリメラーゼは、DNA の合成に少なくとも以下の要素を必要とする。
OH 基 : これは、プライマーのない DNA 合成開始が不可能であることを意味する。OH 基は通常の DNA 複製の際には RNA プライマーの 3' OH 基によって、アデノウイルスの場合には pTP タンパク質によって供給される。
基質 (デオキシヌクレオチド) : これは DNA の材料として必要であるのはもちろん、次のヌクレオチドの取り込みのために 1 の制限条件である OH 基を供給するという役割もある。これを利用したのがサンガー法によるシークエンシングで、dideoxyNTP (ddNTP) が3' に OH 基を持たないため、そこで DNA の伸長が停止するというのがその原理。
鋳型となる核酸 : DNAポリメラーゼによってDNA鎖が伸長する方向は5'→3' で、分解する方向は両方があり得る。(DNAse I/II, endo-/exo-nuclease)
また通常はマグネシウムイオンが必要である。
DNAポリメラーゼは配列の類似性に基づき以下の7つのファミリーに分類されている。このうちA・B・Cは、それぞれ大腸菌のpol I・pol II・pol IIIに対応するファミリーとして設定されたものである。
DNA複製やDNA修復に関わる酵素が含まれる。複製系の酵素としては、非常によく研究されたT7 DNAポリメラーゼや、ミトコンドリアのDNAポリメラーゼ γ がある。修復系の酵素としては、大腸菌のDNAポリメラーゼIや、Thermus aquaticusやBacillus stearothermophilusのpol Iなどがあり、 除去修復や岡崎フラグメントの処理に関わっている。
ほとんどが複製系の酵素で、真核生物のDNAポリメラーゼα, δ, εや、DNAポリメラーゼζなどを含む。それ以外にT4・Phi29・RB69などのファージのDNAポリメラーゼも含む。これらはリーディング鎖とラギング鎖の両方の合成に関わる。このファミリーの酵素は強い3'-5'エキソヌクレアーゼ活性があり、複製が正確なことが特徴であるが、αとζに関しては例外で校正活性を持たない。
基本的には細菌の染色体複製に関わる酵素である。大腸菌のDNAポリメラーゼIIIのαサブユニットはヌクレアーゼ活性がなく、別のαサブユニットが3'-5'エキソヌクレアーゼ活性を提供している。
まだよく研究されていないが、全てが古細菌のユーリアーキオータから見出されており、複製系の酵素だと考えられる。
Pol I: DNA修復に関わる。5'->3'と3'->5'の両方のエキソヌクレアーゼ活性を持つ。
Pol II: 損傷DNAの複製に関わる。3'->5'エキソヌクレアーゼ活性を持つ。
Pol III: DNA複製に関わる中心的なポリメラーゼ。3'->5'エキソヌクレアーゼ活性を持つ。
Pol IV: family Yに属するポリメラーゼ。
Pol V: family Yに属するポリメラーゼ。
真核生物では15以上のDNAポリメラーゼがある [1][2]。
Pol α: 最初はプライマーゼとしてRNAプライマーを合成し、その後DNAポリメラーゼとして働く。およそ20塩基ほど合成すると[3]ラギング鎖ではPol δに、リーディング鎖ではPol εに交替する。
Pol β: DNA修復に関わる。
Pol γ: ミトコンドリアDNAを複製する。
Pol δ: ラギング鎖でのDNA複製に関わる中心的なポリメラーゼ。効率が良く3'->5'エキソヌクレアーゼ活性を持つ。
Pol ε: リーディング鎖でのDNA複製に関わる中心的なポリメラーゼ。効率が良く3'->5'エキソヌクレアーゼ活性を持つ [4]。
Pol η・Pol ι・Pol κ・Rev1・Pol ζ: 損傷乗り越え複製に関わる [5]。
他にθ・λ・φ・σ・μなどが知られているが良く研究されていない。
真核生物のDNAポリメラーゼは5'-3'エキソヌクレアーゼ活性を持たないためプライマーの除去ができず、別個に酵素を必要とする。鎖伸長に関わるポリメラーゼ(γ・δ・ε)だけが3'-5'エキソヌクレアーゼ活性を持っている。