日別アーカイブ: 2011年5月12日

今週の2年実験 〜画像紹介〜

 今週の2年生の実験(バイオ分野以外)の様子を、画像で紹介します。

《 ナノバイオ実験 》
(設計した通りのペプチドがきちんと合成されているかを確認している学生たち。指導教員からデータの解釈の仕方を習い、結果に一喜一憂。)

nanobiolec1nanobiolec2
chromato

《 ナノ実験 》
(将来、英語で論文を読み書きするので、今のうちから科学英語に慣れるよう、有機合成の実験テキストは英語にしてあります。)

nanotext

(反応後の溶液を中和。炭酸水素ナトリウムを一度に入れすぎて、溢れそうな泡に少し慌てています。僕も学生時代はよく溢れさせました。)

workup

(核磁気共鳴分光装置(NMR)を使って、合成された化合物の構造を確認。)

nmr

(NMRは極めて高価で、かつ、壊さないよう取り扱いに注意が必要な装置ですが、将来、化学系の研究をするためには欠かせない重要な装置なので、2年生の段階から使ってもらっています。おそらく2年生が自分でNMR測定を行える大学は他にないのではないでしょうか。ちなみに、左奥の銀色のタンクの中には、液体ヘリウムで冷却された超伝導磁石が入っています。)


今週の2年実験

 今週の2年実験は、(ナノ実験とナノバイオ実験は前回紹介したので)バイオ実験を紹介します。
 バイオ実験では複数のテーマを並行して進めています。内容の一部は、1年時にすでに行っているものと同じですが、そのかわり「自分で段取りをして、計画をたて、準備し、実験を進めていく」ことが求められます。しっかり内容を理解していないといけません。
 
【遺伝子診断】
 遺伝子診断という言葉は高校生の皆さんもよくご存知だと思います。遺伝子は酵素等の設計図にあたるものですから、遺伝子を調べることで、どのようなタイプの酵素を持っているかがわかります。よく知られている例は「酒に強い・弱い」ですね。エタノール(アルコール)を、アセトアルデヒドを経て酢酸にまで変換する「酵素」の働きが正常な人はお酒に強い。逆に、それらの酵素を持っているが、その働きが弱い人はお酒に弱いというわけですね。
 で、遺伝子診断の方法ですが、まず、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)という方法で、調べたい酵素の設計図に相当する遺伝子のコピーをたくさんつくります。そうしないと、もとの遺伝子だけでは量が少なすぎて、うまく分析できないからです。
PCR
(PCRで機器の操作に苦しむ学生。「以前に教えたこと」を二度三度教えるということは、教員は基本的にしません。苦しんで自力で前に進んだ分、よく身に付くのです。)

 この実験のおもしろいところは、「何を調べるか」を自分たちで考えて、遺伝子のどの箇所のコピーをつくるかを設計する点にあります。ある学生は「血液型」を、ある学生は「酒に強いかどうか」を、また別の学生は「朝に強いかどうか」などを調べていたようですね。
 今日は、PCRで増やした遺伝子を電気泳動という操作にかけて、遺伝子の型を調べる、つまり、診断の結果を出す過程に取り組んでいました。

gel_result
(さあ、遺伝子診断の結果は? )
gel_result2
「先生。結果以前に、私の遺伝子が見えないんですが。」
「遺伝子がない? 新人類かも?」

【遺伝子組み換え】

 先週までにGreen Fluorescent Protein(GFP、緑色蛍光タンパク質: ノーベル賞で一般の方にも有名になったあの「光るタンパク質」です)の遺伝子配列を大腸菌に組み込んであります。今週はその大腸菌を培養して、狙い通りに大腸菌がGFPをつくりだしているか、確認しようという実験です。GFPは光るので遺伝子がきちんと導入できたかどうかの確認が簡単、これがGFPがバイオテクノロジーによく使われている理由ですね。
GFP

(「光るタンパク質」が取れたことを確認。白黒画像なので緑には見えませんが、白く光っているのがGFP。) 
 

gel_cut
gel_cut2

(遺伝子組換大腸菌によってつくられたタンパク質をゲル電気泳動で分離。画像は、ゲルを剥がして、ゲル内で分離されたタンパク質をこれから確認するところです。使っているヘラは、そう、お好み焼きのコテ。細かい作業にはもんじゃ焼き用の小さなコテも使います! )

 さて、1、2年生の実験は、これで5週間の実験を終えたことになります。来週からは、ナノ→バイオ→ナノバイオ→ナノというローテーションを行って、違う分野の実験に取り組んで行きます。頭の切り替えが必要ですよ!

今週の1年実験

 1年生の実験は今日で5日目。これまで3つの班に分かれて、それぞれナノ、バイオ、ナノバイオと3つの分野の実験を行ってきましたが、今日で一区切り。来週からは、各班、違う分野の実験に取り組んでいくことになります。

 ナノ実験では〈再結晶〉に取り組んでいました。再結晶というと高校化学の教科書でも初めの方に登場するので、初歩的な実験と思われるかもしれませんが、溶質と溶媒の性質の深い理解が求められ、さらには実験者のセンスと経験まで問われる、プロにとっても大変難しい実験なんですよ。

recrystalization1recrystalization5recrystalization4

このように溶媒によって析出の仕方がまったく違います。なぜか? レポートにしっかり考察を書いてくださいね。

 最終回ということもあって、実験の合間にはこれまでの実験内容をまとめたり、データを整理する姿も見られました。実験が終われば一週間かけてレポート作成。ここで調べれば調べるほど、考えれば考えるほど、確実に力がつきます。逆に、締め切り直前にあわててレポートを書いているようでは ...。他の授業の宿題もあって大変だと思いますが、頑張って!

bioex

(バイオ実験で、パートナーと実験内容を確認し合ったり、実験ノートを整理する学生たち)