岡崎フラグメントとは (オカザキフラグメントとは) [単語記事]

岡崎フラグメント（おかざきふらぐめんと）[別名：岡崎断片]とは、DNA複製の際にラギング鎖側で合成される短いDNA鎖のことである。

概要

遺伝子の実体であるDNAは、平行な2本の鎖からなる。この鎖には方向性があり、片方の末端を5´末端、もう片方の末端を3´末端という。2本の鎖は必ず互いに逆向きになっている。

生体内では、細胞分裂の際にDNAの複製が必要不可欠である。それまでの研究により、一方向に、同時に2つの新しい2本鎖DNAが合成されていることが分かっていた。それを行うためには、片方の鎖では5´末端から3´末端、もう片方の鎖では3´末端から5´末端の方向に新しいDNAの鎖を合成する必要がある。しかし、複製を行う酵素・DNAポリメラーゼは5´末端から3´末端の一方向にしかDNAの鎖を伸長させることができない。片側の鎖では問題なくDNAを伸長させることができるが、なぜもう片側の鎖でも新しいDNAを伸ばすことができるのだろうか、という点が疑問であった。ここで、連続して伸長される側の鎖はリーディング（leading）鎖、もう片方の鎖はラギング（lag ging）鎖と呼ばれた。

参考お絵カキコ

このような状況で、1967年に名古屋大学の岡崎令治らは、ラギング鎖では巨視的な複製の方向と逆向き（DNAポリメラーゼの性質にかなった5´末端から3´末端の方向）に、より複雑な仕組みで複製が行われていると考えたのである。岡崎らは、逆方向への複製では、合成されるDNAの鎖は不連続な断片のようになっていることを実証し、それを「新生短鎖」とよんだ。これが、のちに「岡崎フラグメント」とよばれるものである。なお、フラグメント（fragment）とは「断片」という意味である。

この「新生短鎖」仮説には弱点もあった。その一つとして、DNAポリメラーゼの「DNA 合成を開始するためには既製の2本鎖DNAが必要である」という性質があった。仮説に従えば、1本鎖であるラギング鎖では新しい合成が次々に起こるが、そのたびに2本鎖の部分が必要になってしまうのである。のちに、DNAプライマーゼという別の酵素がラギング鎖上で「プライマー」という短い配列を合成することにより、DNAポリメラーゼがはたらくのに必要な短い2本鎖が次々にできていたことが分かり、この問題は解決した。

こうしてできた複数の短いDNA鎖（＝新生短鎖）がどのように繋がるのかという点も重要な問題だったが、新たに発見された、「のり」の役目をするまた別の酵素・DNAリガーゼが、新生短鎖同士を繋ぎ合わせて1本のDNA鎖とすることが証明された。

「新生短鎖」仮説はそれに関わる酵素の相次ぐ発見によって一気に信憑性を増し、早くも発表の翌年には分子生物学における一大発見として広く受け入れられた。新生短鎖は、発見した岡崎令治・恒子夫妻の苗字から「岡崎フラグメント」という呼び名が定着した。岡崎令治は原爆症によって夭逝したが、その後は妻の恒子を中心として研究が進められた。岡崎令治はもし長生きしていればノーベル賞確実だったといわれているが、それだけこの「岡崎フラグメント」の発見は偉大なものだったのである。

ちなみに、岡崎最高とはまったくもって関係ない。

高校・大学においての扱い

通常、高校の生物Ⅰおよび生物 Ⅱでは岡崎フラグメントは扱われていないことが多い。
しかし、大学入試においては生物 Ⅱの応用分野として出題されることがある。
これに関しては、一部の高度な参考書で対策をとるしかなく、生徒達を悩ませている。
（進学校や予備校などでは授業内で扱われることもある）
ただ、応用分野だけに過去岡崎フラグメントが入試で出題された大学は難関校にほぼ限られている。
そのため、中堅校の入試では出題は想定しなくて大丈夫であろう。
しかし、中堅校での出題例ももちろんあるので、勉強しておいて損はない。

大学では、主に生物学を扱う学部・学科（医学系、歯学系、保健学系、薬学系、理学系、農学系、環境系、繊維系など）で必修となっている生物学の基礎的な講義で扱われる。
大学入試対策で岡崎フラグメントを勉強していなかった学生はここでつまずくことが多い。
つまり、早いうちに勉強しておいて損のない分野であるということだ。