この記事の概要
DNA鑑定において、電気泳動（Electrophoresis）は、DNA断片の分析に使用される基本的な技術の一つです。以下のようなプロセスで行われます。
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DNAの抽出と切断
DNA鑑定の最初のステップとして、サンプルからDNAを抽出し、特定の酵素を使って切断します。これは、目的のDNA断片を分離しやすくするための準備です。
電気泳動の原理
抽出されたDNAはゲルの中に置かれ、電流を通すことでそのDNA断片が電場に沿って移動します。DNAはマイナスの電荷を持つため、プラス極に向かって移動します。
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電気泳動の原理の詳細
- 分子の電荷： DNAやRNAはリン酸基を持ち、自然にマイナスの電荷を帯びています。これにより、電場がかかると、DNA断片はプラス極（アノード）に向かって移動します。
- 電場の作用： 電場をかけると、帯電した分子（この場合はDNAやタンパク質）が正極または負極に向かって移動します。DNA分子は負の電荷を帯びているため、電場の中でプラス側に引き寄せられます。
- ゲルの役割： ゲル（通常、アガロースゲルやポリアクリルアミドゲル）は、分子が移動する際の障害物として機能します。DNAの断片サイズによって移動速度が異なり、短い断片ほどゲルの網目を通過しやすく速く進み、長い断片は移動が遅くなります。これにより、分子サイズに応じた分離が実現します。
- 分離の結果： 電気泳動の過程で、異なるサイズのDNA断片はゲル内で異なる位置に分布します。これにより、サンプル内のDNA断片の長さ（または分子量）に基づいて分離・分析が可能になります。
- 可視化： 分離したDNA断片は、染色液を使用して目に見えるようにし、UVライトで観察します。これにより、異なるサンプルのパターンを比較でき、DNA鑑定や分子生物学的な研究に応用されます。
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DNA断片の分離
DNA断片は長さによって異なる速さで移動するため、短い断片ほど速く、長い断片ほどゆっくり移動します。この性質を利用して、ゲル上にDNA断片を長さごとに分離することができます。
結果の可視化
電気泳動が完了すると、特定の染色液でDNA断片を可視化し、UVライトなどで確認します。これにより、異なるサンプルのDNAパターンを比較して鑑定を行うことが可能です。
用途としては、親子鑑定や犯罪捜査での個人識別、遺伝病の診断など、幅広く利用されています。
