Question

、

この問題での実験がどのようなものなのかあまり理解できません。
実験1で、共通性の高いP.Q.RについてPCR法による増幅をしたとき、Q.Rでは全ての株で増幅がされなかったがPでは漏れなく全ての株で増幅が起こったということでしょうか？
また、実験3のDNA断片が切断されるかの判断もどんな目的で行なっているのかわかりません。
そもそもこれらの実験をして、原因となっているウイルスがどのようにわかるのでしょうか？

生物
第6問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。(配点10)
ヒツジやウシなどに感染するウイルスであるペスチウイルスは,大きく三つのグ
ループ (ウイルス X,Y,Z)に分けられ,それぞれのグループの中にも,ゲノムの
塩基配列の違いによって多数の株が存在している。 ペスチウイルスによる感染症の
症状を示した動物において, いずれのグループのウイルスが原因となっているかを
特定することは, 感染症の流行を防止するうえで重要である。
そこで, ウイルス X (16株), ウイルス Y (25株), ウイルス Z (1株) を用いて,
これらのウイルスの検出と識別を行う方法を検討するため, 実験1~3を行った。
実験 1 ペスチウイルスの多数の株において,これらのウイルスのDNAの塩基配
列に共通性の高い三つの領域 P, Q, R を選び, これらの領域をPCR 法を用い
て増幅した。増幅の際には,領域Pを増幅するための一対のプライマー P, 領
域 Q を増幅するための一対のプライマー Q, 領域R を増幅するための一対のプ
ライマー R を用いた。 ウイルス X (16株), ウイルス Y (25株), ウイルスZ(1
株)の全ての株について,これらのプライマーを用いて PCR法を行い, DNA が
増幅された株の数を調べたところ, 表1の結果が得られた。
プライマー
P
Q
R
表 1
#BD
ウイルス X
16
16
15
ウイルス Y
25
25
0
ウイルス Z
1
0
0

実験2 ウイルス X のうちから1株を選び, プライマーP を用いて PCR法を行っ
た。 増幅された 280 塩基対からなる領域PのDNA 断片に,3種類の制限酵素S,
T, U を単独で,または,制限酵素 SとT, 制限酵素SとU, 制限酵素TとU
を組み合わせてそれぞれ作用させ, 制限酵素処理後のDNA 断片の大きさを調べ
たところ、表2の結果が得られた。
制限酵素
S
T
U
SとT
SとU
TとU
制限酵素
S
T
表 2
制限酵素処理後のDNA 断片の大きさ(塩基対)
40,240
60,220
110,170
40,60,180
40,70,170
60,110
実験3 実験において PCR 法で増幅された全ての領域PのDNA 断片に,制限
酵素 S, T, U をそれぞれ単独で作用させ,領域 P の DNA 断片が切断されるか
どうかを調べたところ, 表3の結果が得られた。 表中の数値は、制限酵素を作用
させて領域PのDNA 断片が切断された株の数を示している。 なお,領域Pの
DNA 断片が切断された株では,いずれの株でも領域PのDNA 断片の1か所の
みが切断されていた。
U
表 3
ウイルス X
16
16
15
ウイルス Y
25
23
ウイルス Z
20
0
生物
1

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

けー

たとえば、新型コロナウイルスにも色々な変異株があって、少しずつ性質が違うことをニュースなどで聞かれたことがあるかも知れません。
この実験は、ペスチウイルスの色々な変異株の塩基配列がお互いにどのくらい似ているか、あるいはどのようにしてウイルス同士を見分けることが出来るか、を調べています。

添付した簡単な図に描いたように、PCRでは、色が塗られた部分にプライマーがくっつけば増幅します。プライマーの長さは20塩基前後で、領域P、Q、Rの色が塗られていない部分の塩基配列が違っても増幅しますので、かなり大雑把な判定方法といえます。

実験１からは、書かれているように「Pでは漏れなく全ての株で増幅が起こった」ということが分かります。

実験２からは、添付したような制限酵素地図を描くことができます。

制限酵素の性質として、たとえばSal1という酵素は「GTCGAC」という配列を切断しますが、１塩基違いの「GTTGAC」という配列は切断しません。ですので、もしA株の領域PがSal１で切れるのに、B株の領域Pが切れなければ、その部分の１塩基（あるいは数塩基）が違うということが分かります。

実験３では、どの株がどの制限酵素で切れたかを調べることで、株同士の領域Pの細かな違いを見分けようとしていることになります。

このような説明で大丈夫でしょうか？

、

実験が具体的にイメージできるようになりました！😭
ありがとうございます🙇