高電界中のDNA分子の規則的分解の検討

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DNA分子の解析は今まで電子顕微鏡観察、走査プローブ顕微鏡観察を除き、ほとんど液体中で行われている。しかし、気相中・真空中では、遙かに高い移動度が実現できることから、これらの雰囲気中でDNA分子の解析が可能になれば、非常に高速な解析が可能になることが期待される。また、真空中および空気中でDNA1分子を伸ばした状態で針状に固定し、高電圧を印加すれば、電界の集中するDNA分子先端から順次、結合力の弱い箇所が切断され、その断片を解析されれば、1分子レベルでDNA分子の塩基配列を決定できる可能性も秘めている。そこで、本研究では、DNA分子を液体から取り出す方法を確立することを目的とした。そのために、まず、DNA分子との親和力が高いタングステンを電解研磨を用いて加工した微細針電極に高周波電圧を印加することにより、誘電泳動力でT4DNA分子を固定した。そして、高周波電圧の印加を停止し、針電極を固定しているマイクロマニピュレーターを上方向へ操作して、DNA分子を気相中に取り出した。その後、マイクロマニピュレーターを下方向に操作して、針に吸着しているDNA分子を観察したところ、退色は起こしているものの、針電極先端にDNA分子を観察された。このことは針電極に付着したDNA分子は気相中に取り出せたことを示唆している。しかし、この方法ではDNA分子の形態を制御することは困難である。DNAを固定した針電極近傍から溶液を凍結させることにより、凍結溶液中で伸長状態のDNA分子が得られた。今後、この凍結標本を昇華させることにより、伸長されたDNAを気相中に取り出すことが可能になると期待される。