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2013年3月 4日 (月)

DNA二重らせんを直接撮影

2013年2月28日
サイエンスポータル編集ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 京都大学工学研究科の山田啓文・准教授
や京都大学産官学連携本部の小林圭・助教
らのグループは、独自に開発した
「周波数変調(FM)原子間力顕微鏡(AFM)」
によって、水溶液中にあるDNA
(デオキシリボ核酸)の二重らせん構造を
撮影した。
 
 従来のAFMでは観察できなかった
二重らせん構造の基本部分も明瞭に
とらえられた。
 
 周波数変調原子間力顕微鏡(FM-AFM)は、
液体中で探針と試料との間に働く微弱な
力(原子間力)を測定しながら、試料の上を
探針でなぞることによって画像化する。
 
 従来のAFMでは、探針を試料に接触
させて測定するため、試料の構造変化や
ダメージが問題となっていたのに対し、
FM-AFMは非接触で測定するので、DNAや
タンパク質分子などの柔らかい生体分子
試料を破壊することなく、液体中で
“生きたまま”の状態をナノ
(1メートルの10億分の1)スケールで
観察できる。
 
 DNAの二重らせん構造は1953年に、
ジェームズ・ワトソン(1928年-)と
フランシス・クリック(1916-2004年)の
2人が解明した(1962年ノーベル医学
生理学賞受賞)。
 
 これまでのエックス線や電子顕微鏡
による解析ではDNAの結晶化が必要だった
が、研究グループはFM-AFMで大腸菌の
プラスミドDNAを直接観察し、
二重らせん構造によって交互に現れる、
幅の広い溝(主溝)と幅の狭い溝(副溝)の
様子も分かった。
 
 研究論文“Beyond the Helix Pitch:
Direct Visualization of Native DNA
in Aqueous Solution” は米国化学会誌
「ACS Nano」(2013年2月号) に掲載され、
写真は表紙にも採用された。
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 DNAの二重らせん構造が直接撮影出来る
ようになったとは素晴らしい。

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