核酸の純度を判定する際に用いられる吸光度の波長[nm]はどれか。2つ選べ。
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出典:厚生労働省ホームページ(第66回臨床検査技師国家試験の問題および正答)。公共データ利用規約(第1.0版)に基づき利用。問題文・選択肢は公式の問題冊子のとおり掲載しています(文字の体裁を一部整えています)。解説は medimichi が作成したものです。
正解は3・5番
解説
核酸(DNAやRNA)は260nmに最大吸収を示し、その濃度測定に利用されます。一方、タンパク質は芳香族アミノ酸(主にトリプトファン、チロシン)の吸収により280nmに吸収極大を持ちます。したがって、核酸試料の純度を評価する際には、核酸濃度を示す260nmと、タンパク質混入を示す280nmの吸光度、およびそれらの比(260/280比)が用いられます。純粋なDNAは約1.8、RNAは約2.0の260/280比を示します。この比率が低い場合は、タンパク質やフェノールなどの混入が疑われます。
選択肢ごとの解説
- 1. 核酸の純度評価では、タンパク質やフェノール、多糖類などの混入物の吸収を検出するために特定の波長が使用されますが、240nmは主要な評価波長ではありません。より低い波長で多糖類やフェノールの一部が吸収を示しますが、通常は260/280比や260/230比が用いられます。正しくは:核酸の純度評価で直接的に用いられる主要な波長は260nmと280nmです。240nmは特定の混入物(例:フェノール)の評価に関連することもありますが、230nmや260nm、280nmほど一般的ではありません。選びやすい理由:吸光度測定は幅広い波長で行われるため、240nmも何らかの吸収を示す物質があるのでは、と考えるかもしれません。混同注意:他の有機化合物の最大吸収波長や、特定の夾雑物の副次的吸収波長と混同する可能性があります。
- 2. 核酸の純度評価では、260nmと280nmが主要な波長であり、250nmは直接的な純度指標としてはあまり用いられません。260nmは核酸の最大吸収波長、280nmはタンパク質の吸収波長として重要です。正しくは:核酸の純度評価に用いられる主な波長は260nmと280nmです。選びやすい理由:260nmと280nmの中間の波長であるため、関係があるように感じるかもしれません。混同注意:主要な評価波長である260nmや280nmと近いため、関連波長として誤って選択してしまう可能性があります。
- 3. 正解。核酸(DNAやRNA)は260nmに最大吸収波長を持ちます。そのため、核酸の濃度を測定する際の基準波長として、またタンパク質などの混入物との比率(260/280比)から純度を評価する際の重要な波長として用いられます。選びやすい理由:核酸の最大吸収波長としてよく知られており、正解であると判断しやすいです。
- 4. 核酸の純度評価において、270nmは主要な評価波長ではありません。核酸自体の最大吸収は260nm、タンパク質の吸収は280nmが一般的です。正しくは:核酸の純度評価に用いられる主な波長は260nmと280nmです。選びやすい理由:260nmと280nmの間に位置するため、どちらかの関連波長ではないかと誤解する可能性があります。混同注意:タンパク質の吸収が280nmなので、その手前の波長も関連があるのでは、と混同する可能性があります。
- 5. 正解。芳香族アミノ酸(特にトリプトファンとチロシン)を含むタンパク質は280nmに強い吸収を持ちます。そのため、核酸試料中にタンパク質が混入しているかどうかを評価する際の重要な波長として用いられ、260nmとの比率(260/280比)から純度を判断します。選びやすい理由:タンパク質の吸収波長としてよく知られており、正解であると判断しやすいです。
国試ポイント
核酸の吸光度に関する基本知識と、核酸の純度評価に用いられる主要な波長(核酸自体の吸収波長とタンパク質など夾雑物の吸収波長)を理解しているか問う問題です。具体的な波長とそれぞれの意味を正確に覚えている必要があります。特に260/280比と260/230比の意味も関連知識として重要です。
混同注意
核酸の純度評価では、260/280比の他に260/230比も重要です。230nmは多糖類やフェノール、EDTA、グアニジンなどの混入を示す波長ですが、この問題では「核酸の純度判定に用いられる吸光度の波長」として、直接的な核酸の濃度測定と主要な夾雑物(タンパク質)の検出波長が問われています。他の有機化合物の最大吸収波長や、特定の夾雑物の副次的吸収波長と混同しないように注意が必要です。
次に同じ論点が出たら
次に同じ論点が出た場合、260/280比や260/230比が低い場合に疑われる混入物、あるいはそれぞれの比が示す意味について問われる可能性があります。また、核酸の濃度計算方法や、特定の夾雑物(例:フェノール)の吸収波長を具体的に問う問題も考えられます。
関連知識
・核酸の最大吸収波長: 260nm ・タンパク質の最大吸収波長: 280nm ・260/280比: 核酸中のタンパク質汚染の指標(純粋なDNAで約1.8、RNAで約2.0) ・260/230比: フェノール、チオシアン酸グアニジン、多糖類などの汚染の指標(純粋な核酸で約2.0-2.2) ・DNAの濃度算出: 吸光度計で260nmの吸光度を測定し、希釈倍率と吸光係数(50 µg/mL/OD260 for dsDNA)を用いて算出する。