ベクターとインサートDNAのモル比を1:2でライゲーションする方法 - 計算過程と答え

大学の実験でよく行われるDNAライゲーション実験では、ベクターとインサートDNAのモル比を正確に計算して、適切な量を混合する必要があります。この記事では、ベクターの長さが3kb、インサートの長さが1kbの場合に、ベクター50ngに対してインサートDNAの量をどのように計算するかを解説します。

ライゲーションにおけるモル比の計算方法

DNAライゲーションにおいて、インサートDNAとベクターDNAのモル比は重要な要素です。モル比が1:2であれば、インサートDNAのモル数はベクターDNAのモル数の2倍となります。では、実際にその計算方法を見ていきましょう。

まず、モル数は以下の式で求めることができます。

モル数 = (質量（ng）) / (分子量（g/mol）)

ベクターDNAの長さが3kbで、インサートDNAの長さが1kbです。これを基に、各DNAのモル数を計算します。

ベクターDNAのモル数は、まずその分子量を計算します。DNAの分子量は、1塩基対あたり約660 Da（ダルトン）です。ベクターの長さが3,000塩基対（3kb）であれば、分子量は660 × 3,000 = 1,980,000 Da です。これをg/molに変換します。

ベクターDNAの分子量 = 1,980,000 Da = 1.98 × 10^6 g/mol

次に、インサートDNAの分子量も同様に計算します。インサートDNAの長さは1kbで、分子量は660 × 1,000 = 660,000 Daです。

インサートDNAの分子量 = 660,000 Da = 6.6 × 10^5 g/mol

次に、モル比1:2でライゲーションを行うためには、インサートDNAのモル数がベクターDNAの2倍でなければなりません。

ベクターの質量が50ngなので、モル数は以下のように求められます。

ベクターのモル数 = (50 × 10^-9 g) / (1.98 × 10^6 g/mol) = 2.53 × 10^-14 mol

インサートDNAのモル数は、これの2倍、つまり 5.06 × 10^-14 mol です。

インサートDNAの質量は、以下の式で求められます。

インサートDNAの質量 = モル数 × 分子量 = 5.06 × 10^-14 mol × 6.6 × 10^5 g/mol = 33.4 × 10^-9 g = 33.4 ng

ベクター50ngに対してインサートDNAの量は約33.4ngです。これにより、モル比1:2でのライゲーションに必要なインサートDNAの量を正確に計算することができます。