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蛍光・原子力間力顕微鏡による巨大二重鎖DNAの階層的コンフォメーション解析:二次元自己排除鎖のスケーリング

研究報告コード R000000637
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 義永 那津人
  • 吉川 研一
  • 木戸秋 悟
研究者所属機関
  • 京都大学大学院理学研究科
  • 京都大学大学院理学研究科
  • 京都大学大学院理学研究科
研究機関
  • 京都大学大学院理学研究科
報告名称 蛍光・原子力間力顕微鏡による巨大二重鎖DNAの階層的コンフォメーション解析:二次元自己排除鎖のスケーリング
報告概要 [緒言]100kbps程度以上の二重らせんDNAは,数百kuhnセグメント(約300bps)を有する巨大な屈曲性高分子である。そのような巨大なDNAは,蛍光顕微鏡によってその溶液中での形態を直接観察できるため,屈曲性高分子電解質鎖の溶液物性を系統的に調べる際の良いモデル系として扱える。本研究では,良溶媒中における巨大DNAのランダムコイル状態の微視的形態に見られる階層的特徴を,蛍光・原子間力顕微鏡法により解析した。
[実験]T4ファージDNA(166kbps;全長57μm)を超希薄濃度(0.1μg/ml)で10mM Tris-HCIバッファーに分散させ,蛍光色素YOYOで標識して蛍光顕微鏡観察を行い,単一鎖の(1)溶液中での形態,(2)マイカ表面への吸着過程,(3)吸着後の形態,をそれぞれ観察した。その後,蛍光観察によって特定したマイカ表面吸着後のT4DNA単一分子に対して,原子間力顕微鏡による観察を行った。
[結果・考察]T4DNA単一分子は溶液中で4~6μm程度のサイズのランダムコイル状形態をとりつつ,マイカ表面に吸着した(図2)。その吸着後のT4DNA一本のAFM像に対して,鎖上で任意の始点をとり,その点から離れた別の位置との間での端末間距離(R)と鎖長(L)の関係を調べたところ,鎖長に依存した次のような3段階のスケーリング挙動がみられることがわかった。(1)L<100nm:R~L1,(2)100nm
画像

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研究分野
  • 顕微鏡法
  • 高分子溶液の物理的性質
  • 高分子の立体構造
  • 核酸一般
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「分子複合系の構築と機能」研究代表者 吉川 研一(京都大学大学院理学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 木戸秋 悟,義永 那津人,吉川 研一. 蛍光・原子間力顕微鏡による巨大二重鎖DNAの階層的コンフォメーション解析 二次元自己排除鎖のスケーリング. 戦略的基礎研究推進事業 分子複合系の構築と機能 平成13年度シンポジウム,2001. p.59 - 59.

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