単一消化プラスミドと二重消化プラスミドの主な違いは、単一の制限酵素では単一消化プラスミドになるのに対し、2種類の制限酵素では二重消化プラスミドになることである。

さらに、外来DNA断片の挿入は、1回消化プラスミドではどちらの方向にも起こりうるのに対し、2回消化プラスミドでは適切な方向にしか起こらない。

組換えDNA技術で使用されるプラスミドには、1回消化プラスミドと2回消化プラスミドがあり、組換えDNAの生産に用いられています。

シングル消化プラスミドとは

単一消化プラスミドとは、プラスミドを単一の制限酵素で消化したものです。

したがって、このプロセスを単一消化と呼びます。

一般に、組換えDNA技術に用いられるプラスミドは、特定の制限酵素に対する制限部位を1つしか持っていません。

したがって、単一消化を行うと、円形プラスミドは直鎖状となり、単一のDNA断片が得られます。

このDNA断片の両端は互いに適合しているため、その後のインサートとのライゲーションにおいて、自己ライゲーションが可能である。

図1: プラスミドを1回消化したもの

この場合、プラスミドと互換性のある末端を生成するために、インサートも同じ制限酵素で消化されなければならない。

従って、ライゲーションは5’から3’への方向と3’から5’への方向の2通りの方向で起こる可能性がある。

しかし、プロモーター領域と同じ向きの挿入物は、転写を受けることができる。

従って、このような配向を適正配向と呼ぶ。

このため、PCRや生化学的アッセイによって形質転換コロニーをスクリーニングし、適切な配向を持つ組換えプラスミドを選択しなければならない。

二重消化されたプラスミドとは？

二重消化プラスミドとは、2つの制限酵素で二重に消化されたプラスミドのことです。

ここでは、この反応を1本のチューブで行うことができます。

両方の消化のための制限部位は、プラスミド内の制限認識部位内に存在します。

従って、二重消化反応も単一のDNA断片となる。

しかし、2つの末端はそれぞれ異なる制限酵素によって生成される。

したがって、これらの末端は互いに互換性がなく、自己ライゲーションは起こらない。

図2: 二重消化プラスミド

最も重要なことは、二重消化プラスミドでは、インサートの両端を消化することにより、適切な向きでライゲーションすることができる。

したがって、二重消化プラスミドでは、適切な配向を持つ組換えプラスミドのみが得られ、その後の配向の選択が不要となる。

これにより、組換えDNAの作製手順が一段階減るため、時間の節約になります。

シングル消化プラスミドとダブル消化プラスミドの類似点

• 組換えDNA技術で使用されるプラスミドには、1回消化プラスミドと2回消化プラスミドがあります。
• 1回消化、2回消化ともに1段階の反応で行うことができる。
• また、どちらも消化されたプラスミドの両端の間に外来 DNA 断片が挿入されます。
• さらに、プラスミドをシングル消化、ダブル消化した場合は、単一のDNA断片が得られるが、組換えプラスミドを消化した場合は、2つのDNA断片が発生する。

シングルダイジェストプラスミドとダブルダイジェストプラスミドの違いについて

定義

1回消化プラスミドとは、1つの制限酵素で消化されたプラスミドを指し、2回消化プラスミドとは、2つの異なる制限酵素で消化されたプラスミドを指します。

これらの定義は、一回消化プラスミドと二回消化プラスミドの主な違いを説明しています。

終了

1回消化プラスミドでは、同じ制限酵素で消化すると両末端ができるのに対し、2回消化プラスミドでは、異なる制限酵素で消化すると両末端ができる。

したがって、この点が一回消化プラスミドと二回消化プラスミドの重要な違いです。

セルフライゲーション

さらに、シングル消化プラスミドとダブル消化プラスミドの大きな違いとして、セルフライゲーションがあります。

1回消化プラスミドの末端は自己ライゲーションに適合しているが、2回消化プラスミドの末端は自己ライゲーションに適合していない。

重要性

また、外来 DNA 断片の挿入は、一回消化プラスミドではどちらの向きでも起こるが、二回消化プラスミドでは正しい向きで挿入することができる。

組換えプラスミドの種類

1回消化したプラスミドからは、向きが逆の2種類の組換えプラスミドと、インサートのない自己融着プラスミドの3種類のプラスミドを作ることができます。

一方、2回消化プラスミドは、正しい向きの組換えプラスミドを1種類だけ作ることができる。

したがって、この点もシングル消化プラスミドとダブル消化プラスミドの大きな違いです。

時間短縮

1回消化プラスミドでは、組換え体断片を正しい方向に選択する必要がありますが、2回消化プラスミドでは、外来DNA断片を正しい方向に選択することができます。

従って、二重消化プラスミドは、一重消化プラスミドとは異なり、組換えDNA技術における時間を節約することができます。

結論

単一消化プラスミドは、単一の制限酵素で消化されるため、自己ライゲーションによる互換性のある末端となる。

また、外来 DNA 断片とのライゲーションは、どちらの方向でも起こりうる。

そのため、適切な配向を持つ組換えプラスミドを選択する必要がある。

一方、二重消化プラスミドは、2種類の制限酵素で消化される。

そのため、両末端が自己ライゲーションに適合していない。

また、二重消化プラスミドでは、外来DNA断片を適切な方向でライゲーションすることができる。

したがって、一重消化プラスミドと二重消化プラスミドの主な違いは、消化の種類と挿入物の方向です。