反発するDNA同士が“溝を合わせてジッパー”。金属イオンが橋をかけていた

DNAはマイナスの電荷を持つため、2本の二重らせんを近づければ普通は反発します。ところが条件がそろうと、同じ配列を持つDNA同士が互いを認識し、溝を合わせながらジッパーのように寄り添うことが直接観察されました。

英ヨーク大学などのチームが、約20年前から理論的に予測されていた現象を画像として捉えました。

プラスのイオンが橋になる

鍵は二価の金属イオンです。正の電荷を二つ持つイオンが、負に帯電したDNAの間に橋をつくります。配列が合うDNAはらせんの大きな溝と小さな溝のパターンをそろえ、部分的な接触が次々と伸びるように結合しました。

単に電荷が打ち消されて無作為に固まるのではなく、同じ構造パターンを見分けて整列する点が重要です。研究は「DNAがDNAを直接認識しうる」という仕組みに、目で見える証拠を加えました。

生物とDNA材料の両方に手がかり

DNA同士の相互作用を理解すれば、染色体内で似た配列が出会う現象や、DNAを部品にしたナノ構造の設計に役立つ可能性があります。研究チームは、配列認識の乱れと突然変異や病気との関係にも今後の関心を寄せています。

ただし今回の直接観察は制御された実験条件での分子挙動です。生きた細胞内で同じ機構がどの場面を支配するか、病気を引き起こすかまで証明したわけではありません。