Question 1

大腸菌における「制限」現象と、最初に見つかった制限酵素にはどのような特徴があったか？

Accepted Answer

ある菌株で増えたファージを別の菌株に感染させると増殖が抑えられる現象を「制限」と呼んだ アーバーらは、大腸菌自身が侵入してきたウイルスのDNAを切り刻んでいるという仮説を立てた 1968年にメセルソンらが酵素の単離に成功したが、DNAを無差別にシュレッダーのように切り刻むため遺伝子工学の道具としては使えなかった

Question 2

細菌のDNAにウイルスが潜り込む「溶原化」とはどのような現象か？

Accepted Answer

感染後すぐに菌を壊さず、自分のDNAを宿主のDNA内に組み込んで身を潜めるファージが存在する 細菌が細胞分裂する際にウイルスのDNAも一緒に複製され、何かのきっかけで目覚めて増殖する ヒトのエイズウイルス（HIV）も同様に感染者のDNAに潜り込んで長期間眠る戦略をとる 環状になったファージのDNAが、細菌の染色体の決まった場所に割り込んでつながることが提唱された

Question 3

ハミルトン・スミスが発見した制限酵素「HindII」はなぜ画期的だったのか？

Accepted Answer

インフルエンザ菌の抽出液が、自身のDNAは壊さずファージのDNAのみを選択的に分解することを発見した 抽出液中の酵素（HindII）は、特定の6文字の塩基配列を認識して決まった場所を切断することが判明した 狙った決まった場所でDNAを切断できるハサミとして、世界で初めて発見された制限酵素となった

Question 4

ダニエル・ネイサンズは制限酵素を使ってどのようにウイルスのDNA地図を作ったのか？

Accepted Answer

サルのウイルス（SV40）の小さな環状DNAに制限酵素HindIIを作用させた 決まった配列の場所で切断されるため、決まった長さのDNA断片が複数生じる 電気泳動を用いて切断された断片を大きさごとに分け、ウイルスのどこに対応するかを特定してDNAの地図を作製した

Question 5

制限酵素「EcoRI」の特徴と、それが遺伝子工学にもたらした進歩とは何か？

Accepted Answer

EcoRIは「GAATTC」という回文構造の塩基配列を認識して切断する DNA鎖を段違いに切断することで、端っこに「のりしろ（突出末端）」を作り出す性質を持つ 同じ酵素で切った異なるDNA同士をつなぎ合わせることが可能になり、ヒトの遺伝子を大腸菌に組み込む技術などへ発展した 制限酵素の発見と応用への貢献により、アーバー、スミス、ネイサンズの3人は1978年にノーベル賞を受賞した

Podcast振り返り

101.【遺伝子工学の歴史03】細菌の防御システムからDNAを切るハサミ「制限酵素」は生まれた

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