白木君の論文をarXivに投稿しました!

M2の白木君の論文をarXivに投稿しました!

Shiraki TY, Kamei K, and Maeda YT
Randomness and optimality in enhanced DNA ligation with crowding effects
arXiv:1912.03495 (2019)

この研究ではDNA鎖の連結伸長反応(ライゲーション)をモデルとして、そのランダムネスを計測する新たな手法を開発しました。ライゲーションは長鎖DNAを構築する上で重要な反応ですが、そのランダムさゆえにいかにしてゲノムサイズや機能性を保持できるサイズのDNAやRNAへと成長できるかはよくわかっていません。本研究では新しく開発したランダムさの定量法qPCR-bSTAR法(Quantitative PCR-based Statistical Analysis of Randomness)を用いて、そのランダムネスの計測と溶液中の共存分子がランダムなライゲーション反応を抑制する効果について実験と理論から明らかにしました。共存分子の物理化学的な効果によって長鎖DNAの出現に最適な濃度が存在することを見出し、新たなモデルを提示しています。

こうした共存分子があることで一見すると起こりにくい反応も促進されることがあり、ゲノムDNAや長いRNA鎖などを合成するためには、単純な反応系よりも複数の分子が存在する状態がむしろ好まれる可能性があることを示唆しています。こうしたランダムネスを抑える効果は生命の起源や細胞内でのライゲーション反応の理解につながると期待されます

更新日:2019年12月20日