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遺伝子増幅とは、ある遺伝子のコピー数が「他の遺伝子の比例的な増加なしに」増加する一連の自然および人工的なプロセスを指します。[1]
人工DNA増幅
研究や診断では、次のような方法で DNA 増幅を行うことができます。
- ポリメラーゼ連鎖反応は、ヌクレオチドを重合させることによってDNAの特定のセグメントを繰り返し複製する簡単で安価で信頼性の高い方法であり、現代の生物学や関連科学の多くの分野に適用できる概念です。[2]
- リガーゼ連鎖反応は、プローブとして使用される核酸を増幅する方法です。2本のDNA鎖それぞれについて、2つの部分プローブが連結されて実際のプローブが形成されます。したがって、LCRでは、DNAポリメラーゼ（最初のテンプレート増幅に使用され、その後不活性化される）と耐熱性DNAリガーゼの2つの酵素が使用されます。[3]
- 転写媒介増幅は、 RNAポリメラーゼと逆転写酵素の2つの酵素を利用して標的RNA/DNAを迅速に増幅し、単一チューブで複数の病原体を同時に検出することを可能にする等温単一チューブ核酸増幅システムです。
自然なDNA増幅
DNA複製は、遺伝子の量を一定に保ちながらDNAをコピーする自然な方法です。しかし、DNAの量や遺伝子の数は、分子進化の過程で新しい遺伝物質が生成される主要なメカニズムである遺伝子重複を通じて生物内で増加することもあります。遺伝子重複の一般的な原因には、異所性組み換え、 レトロ転座イベント、異数性、倍数性、複製ずれなどがあります。[4]
自然または人工的な増幅または複製イベントの起源および/または産物であるDNAまたはRNAの断片は、アンプリコンと呼ばれます。[5]
参考文献
- ^ 「遺伝子増幅 - 最新の研究とニュース - Nature」。www.nature.com。
- ^ 「PCR」。 ユタ大学遺伝子科学学習センター。
- ^ Wiedmann, M (1994年2月). 「リガーゼ連鎖反応 (LCR) -- 概要と応用」. PCR法と応用. 3 (4): S51–64. doi : 10.1101/gr.3.4.s51 . PMID 8173509.
- ^ Zhang J (2003). 「遺伝子重複による進化：最新情報」. Trends in Ecology & Evolution . 18 (6): 292–8. doi :10.1016/S0169-5347(03)00033-8.
- ^ Graham Dellaire、Jason N Berman、Robert J. Arceci編『Cancer Genomics: From Bench to Personalized Medicine』（2014年）、205ページ。