図1
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次に、「長崎＞広島」、「東京＞大阪」など、それぞれのエアラインをDNAの文字に置き換えてやらなければなりません。ただ、ここで、都市名とうまく対応させる方法がないか考えます。そこで「広島＞大阪」の場合なら、「広島(ATGCCG)」の後半の３文字'CCG'と、「大阪(GCTACG)」の前半の３文字'GCT'をくっつけて'CCGGCT'を考え、これと相補性をもった'GGCCGA'を「広島＞大阪」を表すエアラインとします。逆に「大阪＞広島」なら'ACGATG'と相補性を持つもの、つまり'TGCTAC'になります。
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図2
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この方法で置き換えれば、旅行経路を、都市の順番(「長崎」＞「東京」＞「広島」＞「大阪」＞「札幌」)に並べた'ATGCCGCTACGGTCGTACGCTACGCTAGTA'と、エアラインの順(「長崎＞東京」、「東京＞広島」、「広島＞大阪」、「大阪＞札幌」)に並べた、'GGCGATGCCAGCATGCGATGCGAT'が、頭尾の３文字を除いて相補性を保っているという仕組みになっています。
あとは、都市とエアラインを表すDNA断片を試験管のなかに放り込みます。そのときに小さなDNA断片を結合する役割をもつ「リガーゼ」という酵素を一緒に入れておけば、自己組織化によって小さなDNA断片は自然と集まっていきます。都市名を表すDNA断片とエアラインを表すDNA断片が、お互いにくっつき合って、自然と答えとなる旅行計画書を書いてくれるというわけです。
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図3
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図4
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ここではstep2のはじめに行ったプライマーを利用したポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行います。例えば、「大阪」の位置にプライマーを取り付けてPCRを行うとしましょう。すると「長崎、…、大阪」のDNA断片ができます。それの塩基数を数えれば24塩基となるはずです。したがって24÷6=4で大阪が４番目ということになります。
あとは同じようにして、「東京」、「広島」とプライマーをつけてPCRを行えば、12,18塩基となり、２番目、３番目と判断することができます。 |
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