アガロースゲル電気泳動について

質問

薬剤師国家試験95回問28に以下のような質問がありました。

「以下の問題の正誤を答えよ。
b. アガロースゲル電気泳動でDNAが分子サイズによって分離できるのは、DNAごとに単位電荷当りの質量が異なるからである。」

問題集の解答を見たところ、「DNAの構成単位であるヌクレオチドは塩基、糖（2-デオキシリボース）、リン酸から構成されており、電荷を持つのはリン酸部分である。このため、ヌクレオチド１個につき電荷１個となり、DNA全体としてはヌクレオチドの増加とともに電荷も増大するため、単位電荷当りの質量はDNA鎖の長さに関係なくほとんど変わらない。このため、DNAはアガロースゲルの持つ比較的大きな網目構造を利用する事で、分子サイズの違いにより分離することが出来る。」とありました。
ここで、疑問がわきました。解答に「DNA鎖の長さに関係なく」とありますが、DNA鎖の長さ（ヌクレオチドの長さ）が変われば、質量は変わりませんか？以上の点がよく分からない点です。ご存知の方がおられましたら、ぜひ教えていただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

なお、自分で「DNAの構成単位であるヌクレオチドは塩基、糖（2-デオキシリボース）、リン酸から構成されており、電荷を持つのはリン酸部分である。そして、DNAの場合、電荷の大きさは分子の大きさに比例する。よって、DNAのサイズの小さいものは全体の電荷は小さく、DNAのサイズの大きいものは全体の電荷は大きい。しかし、同じ質量で比べたときの電荷の大きさ（単位質量当りの電荷）はどのDNAでも等しい。よって、単位電荷当りの質量はどのDNAでも等しい。よって、このため、DNAはアガロースゲルの持つ比較的大きな網目構造を利用する事で、分子サイズの違いにより分離することが出来る。」という考えは思いつきましたが、上記の解答のようないきなり、「単位電荷当りの質量はどのDNAでも等しい」と導くやり方がよく分かりません。よろしくお願いします。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

ヌクレオチド１個につき電荷１個なので鎖長が倍になれば（つまり分子量がほぼ倍になれば）電荷も倍になるため、単位重量当たりの電荷数（単位電荷当りの質量）はほぼ一定になります。

お礼

ありがとうございました。非常に役立ちました。
困っていたので助かりました。

回答No.2

larme001

「単位電荷あたりの」長さといっていますから、間違ってないと思いますよ。質問者さんの述べていることと回答は同じことです。

ちなみにここでいう「質量」と「大きさ」というのはほぼ同義で考えていいと思います。厳密には一本鎖DNAという前提で極端に大きかったり小さかったり（ゲルの濃度に対して）というのではないという前提でないと少し見え方は変わってきます。プラスミドやニックの入ったDNAの場合やったことがあればわかるとは思いますが、そういう意味では厳密には「質量」と断言はできないのかもしれませんね。

いずれにせよ回答の正誤には差し支えないでしょうが。