ミツバチ（Stingless Bee）のサンプリングに70%エタノールが使用されるのはなぜですか？フィールド収集におけるDnaの完全性と組織の保存を確保するために

70%エタノールは、ミツバチサンプルのフィールド収集における決定的な化学固定剤および保存剤として機能します。 その主な機能は、組織に急速に浸透してタンパク質を変性させることにより、生物学的分解を即座に停止させることです。この作用により、サンプルがフィールドから研究所に運ばれる間、DNAを破壊する酵素が効果的に中和され、サンプルの遺伝的完全性が維持されます。

フィールドの状況は、熱と時間によって繊細な生物学的サンプルに重大な脅威をもたらします。70%エタノールは、DNAを分解するヌクレアーゼを阻害することにより、ゲノムデータを固定する即時の化学的「凍結」として機能することで、この問題を解決します。

保存のメカニズム

70%エタノールが標準である理由を理解するには、それが分子レベルで生物学的材料とどのように相互作用するかを理解する必要があります。

迅速な組織浸透

保存剤の効果は速度によって定義されます。70%エタノールは、生物学的サンプルに急速に浸透するため、利用されます。

この速度により、自然な腐敗プロセスが勢いを増す前に、保存剤が細胞レベルに到達することが保証されます。

タンパク質変性

組織内に入ると、エタノールは変性剤として作用します。それはミツバチの細胞内のタンパク質の構造を物理的に変化させます。

これらのタンパク質をほどくことにより、エタノールはそれらを生物学的に不活性にし、細胞機構を効果的に一時停止させます。

ヌクレアーゼの阻害

タンパク質変性の最も重要な結果は、内因性ヌクレアーゼの阻害です。

ヌクレアーゼは、核酸を消化するミツバチに自然に存在する酵素です。これらの酵素を即座に無効にすることにより、エタノールはそれらがゲノム解析に必要なDNAを分解するのを防ぎます。

環境的課題の克服

フィールド収集は、生物学的保存にとって好ましくない環境で行われることがよくあります。エタノールは、これらの外部要因に対するバリアとして機能します。

高温への対抗

ミツバチは、しばしば高温の気候で収集されます。熱は、組織の分解とDNAの断片化につながる化学反応を自然に加速します。

エタノールは、フィールドで過ごす数時間または数日の間に、熱による分解効果に対抗する化学的安定性を提供します。

ゲノム情報の保護

この消耗品の究極の目標は、脚や触角などの組織に見られる遺伝子データを保存することです。

輸送中にこれらの特定の組織の完全性を維持することにより、研究者は、後で複雑な実験室分析を行うのに十分な品質の材料であることを保証します。

制約の理解

70%エタノールは標準ですが、その有効性は適切な適用に大きく依存します。

即時適用の必要性

エタノールは修復化学物質ではなく、予防化学物質です。すでに発生した損傷を元に戻すことはできません。

したがって、「トレードオフ」は運用上のものです。保存剤は、収集後すぐに適用する必要があります。遅延があると、ヌクレアーゼがその作業を開始し、DNA保存のためのエタノール処理の効果を大幅に低下させます。

目標に合わせた適切な選択

特徴	メカニズム	ミツバチサンプリングにおける利点
組織浸透	迅速な細胞侵入	収集後すぐに分解プロセスを停止させます。
タンパク質変性	構造変化	生物学的分解を引き起こす酵素を不活性化します。
ヌクレアーゼ阻害	酵素中和	核酸（DNA/RNA）の消化を防ぎます。
熱安定性	化学固定	フィールドでの高温からサンプルを保護します。
汎用性	多組織保存	脚や触角のゲノム解析に最適です。

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参考文献

Nadine C. Chapman, Benjamin P. Oldroyd. Anthropogenic hive movements are changing the genetic structure of a stingless bee (Tetragonula carbonaria) population along the east coast of Australia. DOI: 10.1007/s10592-017-1040-9

この記事は、以下の技術情報にも基づいています HonestBee ナレッジベース .