巨大で発光する「拡張DNA」、医療分野での応用に期待（WIRED）

巨大で発光する「拡張DNA」、医療分野での応用に期待（WIRED）
http://www.asyura2.com/0311/bd31/msg/562.html
投稿者シジミ日時 2003 年 10 月 31 日 22:17:47:eWn45SEFYZ1R.

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20031031-00000002-wir-sci

DNAを視覚で捉えやすくする研究を行なっているスタンフォード大学の研究者たちが、巨大でしかも発光するDNA分子『XDNA』を作り出した。

　XDNAという名前だけでも何か素敵な感じがするが、この新分子は、病気の診断や新薬の開発、あるいは地球以外の惑星における生命体の発見にも役立つ可能性がある。

　DNAは、地球上のあらゆる生物の遺伝子情報の伝達を担っている。そしてその伝達に間違いがあると、場合によっては病気になる。そのため、スタンフォード大学の研究者たちは、DNAを詳細に観察したり、欠陥部分を拡大したりする手法の発見を目指して取り組んでいた。XDNAという全く新しいDNAは、その過程で生まれたものだ。

　スタンフォード大学のエリック・T・クール教授(化学)は「われわれは、地球上のどの生体システムとも異なる全く新しい遺伝システムを作り出した」と述べている。クール教授は、『サイエンス』誌の10月31日号に掲載された研究報告の執筆者の1人だ。

　DNAの二重らせんは、塩基対と呼ばれる、はしごのような横木でつながっている。塩基対は4種の塩基――A(アデニン)、T(チミン)、C(シトシン)、G(グアニン)――で形成される。クール教授をはじめとする研究者たちは、このうち塩基AとTを拡張して大きくすることに成功した。

　AはつねにTと結合してはしごの横木を形成し、一方、GはつねにCと結合する。これらの塩基対がらせんに沿って並ぶ順序によって遺伝子がコーディングされ、そのはたらき方が決まる。

　「AとTの拡大版に成功したので、今度はGとCの拡大版に取り組んでいる。遺伝子の構成要素をすべて揃えたいと考えている」とクール教授は述べた。

　クール教授は、AとTの拡大に使用した技法は、GとCにも同様に適用できるだろうと予測している。その技法とは、各塩基に http://www.cm.utexas.edu/wyatt/movies/benzene/ ベンゼン環を挿入するというものだ。

　4種の塩基がすべて拡大化できれば、XDNAは診断ツールに使用できるようになる。クール教授の予測によれば、このDNAは発光するだけでなく、各塩基が対になる塩基と結合すると大きく色が変わるとのことだ。

　そのためガンの疑いがある患者から検体を採取し、該当する種類のガンから作り出したXDNAに検体を入れると、その検体のDNAにガンがあればXDNAと結びついて色が変化するため、ガンの存在を見つけられるのだ。

　また、クール教授たちにより、XDNAには自然のDNAに比べて約2倍の安定性があることも明らかになった。ベイラー医科大学 http://www.hgsc.bcm.tmc.edu/ ヒトゲノム・シークエンシング・センター(テキサス州ヒューストン)のリチャード・ギブズ所長は、DNAの安定性が向上することで、研究者たちは新薬をより早く発見できるようになるだろうと述べた。

　たとえば、一部の薬はDNAと結合し、腫瘍細胞の生成といった、人体に有害なDNAの活動を阻止する。だが薬が結合するDNAを特定するのは困難だ。その理由の1つは、DNAが不安定(かなりの低温で分解する)なことにある。ある化学物質が、問題を起こすDNAの活動を阻止するのではないかと考えて確認実験を行なう場合、そのDNAをXDNAに変えてやれば、成功率は高まる可能性がある。

　「こうした薬とDNAの相互作用の仕組みは、つねに関心の対象だった。これでようやく対象を変化させる方法がわかった」とギブズ所長は述べた。ギブズ所長は今回の研究には関係していない。

　また、クール教授によれば、XDNAの最も魅力的なところは、このDNAが他の惑星にすでに生息している生命体において、遺伝情報を伝える物質となっている可能性があることだという。XDNAが複製可能かどうかはまだ判明していないが、同教授はこの点も解明したいと考えている。

　「他の惑星の生物も、[遺伝]情報を暗号化し、伝達する物質を持っているはずだ。だがそれが人間と全く同じDNA構造であるとは限らない。人間のDNAのほうが上等で生存能力が高いはずだとは言えないだろう」とクール教授は述べた。

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