「DNA液滴」の形成と制御に成功

東京工業大学 情報理工学院 情報工学系の瀧ノ上正浩准教授、佐藤佑介日本学術振興会特別研究員（現所属 東北大学）らの研究グループは、DNAの塩基配列情報を人工的に設計することで、液-液相分離による「DNA液滴」の形成に成功した。さらにDNA塩基配列を緻密に設計することで、液滴の融合や分裂などを制御可能であることを実証した。

細胞内では液-液相分離現象により、マイクロサイズの様々な液滴状の構造が形成されている。これまでにも細胞から抽出したタンパク質などを利用して、細胞内での液-液相分離の原理・役割の解明などが行われてきた。

一方、DNAやタンパク質などの生体高分子の振る舞いは、分子内の配列に依存している。しかし、そうした生体分子の配列を人工的に設計することで、相分離現象や、形成されたマイクロ液滴の動的挙動を制御する方法は確立されていなかった。

本研究で実証されたDNA液滴の制御技術は、薬剤送達システム（DDS）や医療用分子ロボットへの応用が期待できる。さらに、人工細胞や人工細胞小器官（オルガネラ）の構築を通して、原始細胞の起源や、細胞核での遺伝子制御原理などの解明にも貢献できる。

本研究成果は、2020年6月3日（米国東部時間）にアメリカ科学技術振興協会（AAAS）刊行の科学雑誌「Science Advances」のオンライン版で公開された。

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