• ベストアンサー

DNA複製時のDNA回転速度について

DNA複製のスピードは,最大で1秒に1000塩基対だそうですね。話を簡単にするために10塩基対でらせんが一回転するとすると,複製時にはDNAの二重らせんが回転する早さは毎秒100回転になります。6000rpm,CDロムの回転速度より早いとんでもないほどの回転速度です。 質問 (1)本当に回転しているのでしょうか。 (2)どのような実験から確認されたのでしょうか。 単なる興味ですので,暇なときにご教示ください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ga111
  • ベストアンサー率26% (247/916)
回答No.2

単分子を観察しているようですね。 >まず、観察のための十字型構造のDNA を作製した。十字型DNA の一端は3分子のジゴキシゲニンでその反対側の端を3分子のビオチンでそれぞれ標識した。作製した十字型構造DNA を、あらかじめ抗ジゴキシゲニン抗体を結合させたガラスで作製したチャンバーに 加えジゴキシゲニン端でガラス基板に固定する。ビオチン標識端にストレプトアビジンを結合させた直径0.85 µm の磁気ビーズを付け、DNA の回転運動を磁気ビーズの回転運動として観察することにした。 磁気ビーズには、回転観察の目印として、小さな蛍光ビーズを付けておく。また、磁気ビーズの回転ができるだけ平面内で起こるように磁石を使って0.3 pN 程度の力で上方に引っ張りあげた。そこにRuvA、 RuvB タンパク質を加え、RuvA・RuvB-Holliday 構造複合体を形成させた。最後にエネルギー源であるATPを加え、ビーズの動きを観察した。その結果、予想通りビーズの回転が観察された(図3)。ATP 濃度を変えて、ビーズの回転を観察した結果、ATP 濃度依存的に回転速度の上昇が見られ、Vmax、Km はそれぞれ1.57 回転/秒、65 µM であった(図4)。

参考URL:
http://www.rinshoken.or.jp/MP/haradaPNAS.pdf
suiran2
質問者

お礼

DNAモーターですか。蛍光ビーズを付けての測定ですか,面白い発想ですね。やはり回転しているのですか… 鞭毛モーターほどではないですが,かなりのものですね。生物というものは大変優れていて,それほどの高回転をしても複製ミスはほんの少し。工学関係の皆さん細胞に負けないように研究開発頑張って欲しいですね。

その他の回答 (1)

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

多分, 「DNA を複製する大きな機械があって, DNA がその中を通っている」というイメージで考えているんじゃないでしょうか. DNA合成酵素 (DNA 依存 DNA ポリメラーゼ) は, 基本的に「ほどけた DNA」のうえをすべるように移動します. ちょうど, レールの上を鉄道が走るような感じでしょうか. だから, DNA が回転する必要はないと思います.

関連するQ&A

  • DNAトポロジーに関する問題

    DNAトポロジーに関する記述のうち誤っているものを二つ選んでください。 1、最も安定なDNA鎖のらせん構造は、10塩基対で1回転する。 2、らせん構造のひずみから、DNA鎖の高次構造に変化を生じる。 3、通常、生物のDNA鎖は、正の超らせん構造を呈する。 4、DNAの超らせん構造は、主に遺伝子の発現や複製過程で生じる。 5、DNAの超らせん構造は、DNAトポイソメラーゼ群により生成・解消される。 6、原核生物のDNA複製時に生じるカテナン構造は、トポイソメラーゼIIにより解消される。 間違っている記述はどこが間違っているか解説もお願いします。 よろしくお願いします。

  • DNA複製について質問です。

    DNA複製について質問です。 複製開始点からDNAの二重らせんがほどける所から リーディング鎖とラギング鎖ができる所までは理解できるのですが プライマーが合成される意味やDNAリガーゼ等の酵素が関与してくるところが分かりません。 (つまり、リーディング鎖とラギング鎖が合成されてからDNA複製の最後までが分かりません・・。) 大学で分厚い本を買わされたのですが、何度読んでも理解できないため質問させて頂きました。 どなたか解説お願いいたします。

  • なぜDNAは2重らせん構造なのでしょうか。

     こんにちは。質問はタイトル通りです。以下、補足です。  DNAが2重らせん構造をしていることは皆様ご存知のことと思います。しかしDNAの塩基対の組は決まっています。例えば「アデニン」に対しては「チミン」などです。片方の塩基の種類が決まればもう片方の塩基の種類も自ずと決まってしまいます。では、片方の塩基による「1重らせん構造」でも良いと思うのですが……。私には理由が分かりません。  皆様の力をお貸しください。よろしくお願いします。

  • DNAはなぜ2重らせん?

    DNAの二重らせん構造を発見した人が死去した、というニュースを見ました。 ここで不思議に思ったのですが、なぜDNAは二重らせん構造なのでしょうか?塩基と塩基が結びつくだけなら、はしご状でも不思議ではないですよね。 それに、なぜ2重らせん構造だというのがわかったのでしょう? 素人の疑問なのでおかしな質問かも知れませんがよろしくお願いします

  • DNAについての問題

    生物関連の問題で、わからない問題があったので質問させていただきます。 1 全長が1mmの大腸菌のDNAに存在する塩基対数は? 2 ヒトの一個の卵や精子には合計で30億塩基対からなるDNAが含まれている。   1個の体細胞に存在するDNAの全長は?   また、らせん構造の回転数は? この2問がわかりません。 どなたか教えてください。

  • DNAについて

    DNAについて説明しなくてはならないのですが、長鎖のポリヌクレオチドで直径は2nmで2重らせん構造で2本鎖の塩基配列は相補的である。←このような説明であっているでしょうか??

  • DNAの存在状態

    DNAは核内に存在し、ヌクレオソームに折り畳まれてクロマチン繊維を形成したものがさらに凝集した染色体となっている、ということは理解できますが、DNAは転写されるときも複製されるときも全てこのような形態をとっているのでしょうか。また、DNAは二重らせん構造といいますが、こんな凝集した形態で二重らせん構造をとっているのですか。

  • DNAについての質問

    DNAについて次のことを知りたいのですが,どなたか教えてください. 1.DNAが螺旋状になっているということはよく知られている事実ですが,  例えば,平行状ではなくて,螺旋状であることによってあることによって  どのような機能-例えば,複写-上に影響を与えているのでしょうか 2.DNAが複写されるときの概略の速度はどのようなものでしょうか.  一本のDNAがコピーされるのにはどのくらいの時間が必要なのでしょうか.  

  • DNAの長さの計算(大学受験)

    DNAの長さの計算(大学受験) 模試の問題なのですが、解答に式しか書いていないので、どうしてそうなるのかわかりません。よろしくお願いいたします。 問題文 大腸菌の染色体DNAには約4.0x10^6塩基対が含まれている。 1,DNAの塩基対間の距離が3.4x10^(-10)mであるとすると、大腸菌1個に含まれる染色体DNAの長さは何mmになるか。 2,大腸菌のタンパク質の平均分子量を4万, タンパク質中のアミノ酸の平均分子量を100とすると、大腸菌の染色体DNAには最大限何種類のタンパク質を合成できる遺伝子の容量があるか。 まず問題文の「DNAの塩基対間の距離」についですが、私は、DNAは二重らせん構造なので、塩基対間の距離とは、二本のDNAの一本ずつの塩基間の距離(横同士の距離)だと思ったのですが、あっていますか?でも、この問題はDNAの長さつまり、縦の距離を聞いているのだからこの考え方はおかしいのかと思って、問題のいう「DNAの塩基対間の距離」を一本のDNA鎖の隣同士の塩基間の距離と考えてみました。そして式は、(4.0x10^6) /(3.4x10^(-10)) としました。 また問2は、1つのタンパク質は400個のアミノ酸からなる。つまり400x3塩基。 「4.0x10^6塩基対」含まれるので、全体では、4.0x10^6塩基x2倍。 よって、(4.0x10^6)x2/400x3=6666としました。 が解答は、 1,塩基対bp。原核生物にはイントロンがない。 (3.4x10^(-10))<m/bp>x(4.0x10^6)<m/bp>=0.00136m 2,タンパク質1文市中の平均アミノ酸数は400個より、必要なbp数は400x3(bp)なので、(4.0x10^6)/(400x3)≒3333 となっていました。 1はまったく解答の意味がわかりません。2は私の考えた数の半分ですね。4.0x10^6というのは、“対“だから全体はその倍になるのでは?と思いましたが。 特に問1について、どうして解答のような式になるのか教えてください。Bpという言葉も初めて聞きました。よろしくお願いいたします。

  • DNAの長さの計算

    体細胞1個に含まれるDNA量を約6.0*10^-12(g)とする この体細胞に含まれるDNAの全長は何メートルか? 1ヌクレオチドの平均分子量を350,二重らせん構造における10塩基対分の平均長さを3.4nm、アボガドロ数を6.0*10^23とする。 以上のことから計算式を明記した上で解答せよ とありました。このDNA量から物質量を求めてそれにアボガドロ数で全部のDNAの個数がわかり1個分の長さを0.34nmとすればいいのかなという考えをしたのですが計算方法が恥ずかしいことにわかりません。 教えてください。