DNA論理素子の開発

DNA論理素子の開発
野島 高彦
2010年4月1日更新




遺伝子分析に用いられるPCR法は,2種類のプライマーが加えられた際に増幅反応が進行する,2入力のANDゲートでもあります.この考え方を拡張して,鋳型DNAに適切な配列デザインを施すことによって,OR(2種類のプライマーのうち片方もしくは両方が加えられた場合に反応が進行する),NOT(デフォルトで反応が進行するが,特定のプライマーを加えると反応が停止する),といった応答パターンを示すDNA増幅系を構築しました.

増幅される領域には,緑色蛍光たんぱく質遺伝子と,この遺伝子を発現させるために必要な制御配列がコードされています.ここをPCRによって増幅した後,無細胞転写-翻訳系を用いて発現させることによって,PCRの応答を緑色蛍光の有無として判別可能となります.



これまでに2種類のプライマーAおよびBを入力した際の応答パターンとして,A AND B,A OR B,NOT B,A AND-NOT Bの4パターンの応答を示すDNAをデザインしました.

この研究成果は英国王立化学会Chemical Science紙の第一面で紹介されました.


リンク:紹介記事

現在は応答パターンの拡張にとりくんでいます.

  1. Polymerase chain reaction-based molecular logic gate coupled with cell-free transcription-translation as a reporter
    Takahiko Nojima, Takatoki Yamamoto, Hiroshi Kimura and Teruo Fujii
    Chemical Communications, No. 32, June 2008, p3771-p3773
    DOI:10.1039/b807039c
    PMID:18685772
    Chemical Biology Research Article virtual journal, issue 9, 2008 掲載論文に選定されました.


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