遺伝子DNAによる多様性と共通性の実験開発とその応用

利用遗传DNA进行多样性和共性的实验开发和应用

• 批准号: 22925001
• 负责人: 井上 陽子
• 金额: $ 0.36万
• 依托单位: 神奈川県立西湘高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22925001/
• 关键词: 多様性; 共通性; 遺伝子DNA

1研究目的:新学習指導要領による生物学のテーマが「共通性と多様性」になったので、遺伝子から生命現象を理解できるよう、DNAから見た共通性と多様性の実験開発を目指した。2研究方法:(1)DNAの抽出方法の検証 高価な市販のキットを用いずに簡便なPCR試料用DNA抽出のプロトコールを検討した。(2)DNA解析の基礎的技術 抽出したDNAを解析するために安全性を考慮したサイバーグリーンを用い、手頃な費用で自作可能な電気泳動装置とトランスイルミネーターの開発を行った。(3)DNAから見た多様性と共通性の実験 ヒトとゼブラフィッシュのβ-アクチンのDNAをPCRで増幅後、電気泳動にて解析した。DNA長の観察はサイバーグリーンと(2)の自作装置、デジタルカメラによる写真撮影で行った。3研究成果:(1)アルカリ熱変性法により試料を簡易に抽出できることが判明し、高校等で多人数・同時進行が可能であることがわかった。(2)電気泳動装置はダイオード整流とステンレス線を用いることで低コストが実現した。トランスイルミネーターでは市販の青色LEDでサイバーグリーンによるDNAの検出が可能であることが判明し、観察に用いるLED数と遮蔽板(オレンジ色のアクリル板)の検討から、検出感度を高めることができた。(3)PCRは、双方の生物で共通の配列部分から作製したプライマーを用いたが、ヒトとゼブラフィッシュともDNAは増幅されており、DNAが生物で共通であることを示唆した。一方、電気泳動により検出されるDNA長が異なることからDNAは生物で共通でありながらも多様であることを明確に証明することができた。さらに、ヒトのDNAの長さがデータベースからの予想とは異なる位置で検出されたことから、人種や個人差によるものではないかと推測された。これについては今後検討すると共に生物種を増やして検証をさらに発展させていきたい。

1. Objective: To guide the new learning methods in biology, to understand biological phenomena, to understand DNA, and to explore the development of commonality and diversity. 2. Research methods:(1)DNA extraction method for identification of high-quality products in the market, simple and convenient DNA extraction method for PCR samples (2) Basic technology for DNA analysis: extraction of DNA analysis, safety considerations, use, cost, self-operation, development of electrokinetic devices and development of DNA analysis. (3)DNA amplification and electrophoresis analysis of DNA amplification and electrophoresis. The DNA length of the probe is different from that of the original device (2). 3. Research results:(1) Simple extraction of sample by means of thermal variation method, identification of the number of students in universities, etc., and simultaneous implementation. (2)The electric drive device has a low voltage and a low voltage. The number of LEDs used for detection and detection of DNA may be higher than the number of LEDs used for detection and detection. (3)PCR is the common alignment part of both organisms. A party, an electrical movement, a DNA length, a DNA diversity, a DNA biology diversity, a DNA diversity. The length of the DNA is different from that of the human race. This is the first time that we've seen this.