進まない新型コロナウイルス検査 福岡伸一「望まれる簡易検査キットの開発」 (1/2) 〈AERA〉|AERA dot. (アエラドット)

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進まない新型コロナウイルス検査 福岡伸一「望まれる簡易検査キットの開発」

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新型コロナウイルスの電子顕微鏡写真 (c)朝日新聞社

新型コロナウイルスの電子顕微鏡写真 (c)朝日新聞社

福岡伸一(ふくおか・しんいち)/生物学者。青山学院大学教授、米国ロックフェラー大学客員教授 (c)朝日新聞社

福岡伸一(ふくおか・しんいち)/生物学者。青山学院大学教授、米国ロックフェラー大学客員教授 (c)朝日新聞社

 メディアに現れる生物科学用語を生物学者の福岡伸一が毎回一つ取り上げ、その意味や背景を解説していきます。前回に引き続き、今回も猛威を振るう新型コロナウイルスについて取り上げる。

*  *  *
 コロナウイルスは、RNAが脂質二重膜とタンパク質からなる外套(がいとう)に包まれているタイプ。脂質二重膜は、宿主(つまりヒト)の細胞からウイルスが出芽する際に奪いとったものなので、普通のヒト細胞膜成分と同じ。つまり、石鹸やアルコールで簡単に破壊できる。

 中身のRNAもきわめて不安定な物質で、自然界ではすぐに壊れてしまう。ヒトの皮膚や唾液、汗などの体液にはRNA分解酵素が大量に含まれているので、それがRNAに触れると簡単に壊れてしまう。なので、実験を行うときは、対象となるRNA(たとえばウイルスRNAや動物細胞のRNA)を損傷しないよう、研究者の方が、すごく気を使っている。マスク、手袋、ガウン、頭髪カバーなどで自らを封じなければならず、RNA実験を行う専用の部屋を作っている研究室もあるくらいだ。

 新型コロナウイルスの検出に使われているのは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術である。相手は、一本鎖RNAなので、まずこれを鋳型にして、逆転写酵素、つまりRNAからDNAを合成する特殊な酵素でDNAを合成する(ちなみに、この逆転写酵素はもともとウイルスから見つかったもので、発見者はノーベル賞を受賞。日本人研究者の寄与もあった)。

 次にこのDNAを鋳型に、相方(あいかた)のDNAを合成して、二重らせんDNAにする。さらに加熱や合成をほどこし、DNAは倍加。これらを何度も繰り返すと無限にDNAが増幅――と、ひょうたんからコマのような方法が「PCR」である。繰り返し加熱が必要なので、DNA合成には、海底火山近くから採取された菌の耐熱性ポリメラーゼが使われる。

 さて、いくら何百万倍に増幅されるとはいえ、DNAは目には見えない。そこで増幅結果を可視化する必要がある。ここでも画期的なアイデアが生み出された。それが現在、検査に使われているリアルタイムPCRだ。


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