パルスフィールドゲル電気泳動

パルスフィールドゲル電気泳動（PFGE ）は、ゲルマトリックスに周期的に方向を変える電場を印加することで、大きなDNA分子を分離するために使用される技術です。^{[ 1 ] [ 2 ]}この分離のメカニズムは、非常に大きなDNA分子がゲルマトリックスをほどいて「蛇行」し、このような電気泳動の軌跡が、注意深く方向付けられた電気パルスによってサイズ依存的に摂動されるという事実を利用しています。^{[ 3 ]}最大50 kbのDNA断片を分離できる標準的なアガロースゲル電気泳動とは異なり、PFGEは最大10 Mbの断片を分離できます。^{[ 1 ]}これにより、ゲノムDNAを直接分析できます。^{[ 2 ]}

1984年、David C. SchwartzとCharles Cantorは、大きなDNA分子の分離に交流電場を初めて応用した成功例を発表した。^{[ 4 ] [ 5 ]}彼らがPFGEと名付けたこの技術は、直交電場交互ゲル電気泳動（OFAGE）、横方向交流電場電気泳動（TAFE）、電場反転ゲル電気泳動（FIGE）、クランプ均一電場（CHEF）など、いくつかのバリエーションの開発につながった。^{[ 4 ]}

PFGEの手順は、電流の印加方法を除いて、標準的なアガロースゲル電気泳動の手順と似ています。一般的に、PFGE電気泳動チャンバーでは、電圧は周期的に3つの方向（中央軸に沿った方向1つと、両側に60度の角度で2つ）の間で切り替わります。 ^{[ 6 ]}電圧の印加方法は、使用するPFGEの種類によって変わることがあります。^{[ 7 ] [ 8 ]}

PFGEは、遺伝子型判定や遺伝子フィンガープリンティングに使用できます。数十年にわたり、病原体の疫学研究におけるゴールドスタンダードとして一般的に考えられてきました。たとえば、この方法で細菌分離株をサブタイピングすることで、 Lactococcus garvieae ^{[ 9 ]}の株や、水生生物由来のBacillus cereus ^{[ 10 ]}グループの臨床分離株を区別することが容易になりました。また、 Listeria monocytogenesなどの環境分離株や食品分離株と臨床感染症を関連付けるためにも使用できます。^{[ 11 ] [ 12 ]} 現在、次世代シーケンシング法に取って代わられつつあります。^{[ 13 ]}

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