グラム染色に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「グラム染色は細菌の分類で用いられる重要な染色方法である。グラム染色では、細菌を ㋐ とルゴール液で処理した後にアルコールで脱色処理を行う。一般的に、アルコールで脱色されず染まるものがグラム陽性細菌、脱色されるものがグラム陰性細菌である。

この染色はグラム陽性細菌が分厚い ㋑ をもつことに基づいている。グラム陽性細菌としては ㋒、グラム陰性細菌としては Escherichia 属などがある。」

　解 説　　　　　

グラム染色の流れと使用する試薬は上の通りです。㋐ は「クリスタルバイオレット」です。正解は 1 or 2 です。これにより、㋒ はラクトバチルス (Lactobacillus) 属です。ラクトバチルス属は、グラム陽性桿菌です。糖を乳酸に代謝する乳酸菌群の大部分を占めています。

㋑ ですが
グラム陽性菌は分厚い「ペプチドグリカン層」があり、脱色で色が抜けません。㋑ は「ペプチドグリカン層」です。ちなみに「リポ多糖層」は、グラム陰性菌の一番外側の細胞膜構造です。

以上より、正解は 1 です。

類題 薬剤師国家試験 108-15 グラム陰性菌に特徴的な構造
https://yaku-tik.com/yakugaku/108-015/

光合成を行う微生物に関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　光エネルギーを捕捉するバクテリオクロロフィル a は、マンガン原子をもつポルフィリン系色素である。

㋑　光エネルギーを化学エネルギーに変換する反応は、電子供与体として水を利用する酸素発生型と、還元型の硫黄化合物などを利用する酸素非発生型に分かれる。

㋒　光エネルギーで電子が流れる電子伝達系として、シアノバクテリア（ラン藻）の酸素発生型では二つ、紅色細菌の酸素非発生型では一つの光化学系が存在する。

㋓　二酸化炭素を固定する反応は、カルビン回路、酸化的 TCA 回路、3 ‒ ヒドロキシプロピオン酸回路の 3 種類が知られている。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋓
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
クロロフィルの中央金属といえば、通常 Mg です。「マンガン」ではありません。㋐ は誤りです。

㋑、㋒ は妥当です。

㋓ ですが
酸化的 TCA 回路とは、クエン酸回路とも呼ばれる「呼吸」の一部を構成する回路です。二酸化炭素を生成する回路であり、二酸化炭素を固定する、つまり二酸化炭素を原料として有機化合物を作る反応には含まれません。㋓ は誤りです。

以上より、正解は 3 です。

微生物の産業的な利用法に関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　パンは、直捏ごね法や中種法で小麦粉や酵母などの原料から生地を作り、酵母によるアルコール発酵で生成される炭酸ガスにより膨張させたのち、高温で焼成して製造される。

㋑　チーズは、殺菌した原料乳にスターターを加えて乳酸発酵させ、哺乳中の子牛の胃又はカビ由来の酵素で凝固させたのち、ホエーの除去、型詰め、熟成などを行って製造される。

㋒　アラニンは、ピルビン酸を原料として微生物の酵素を利用して合成する、いわゆる酵素法によって製造される。

㋓　アセトンとブタノールは、糖蜜などを原料として、Clostridium 属の細菌を用いて、通気撹拌培養で効率良く発酵させることで製造される。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ は妥当です。
パンについての記述です。

㋑ は妥当です。
チーズについての記述です。

㋒、㋓ ですが
㋒ のアラニンと ㋓ のアセトンとブタノールを逆にすれば、㋒ は「アセトンブタノール発酵」、㋓ は「糖蜜発酵によるアミノ酸製造」についての記述として妥当と思われます。

以上より、正解は 1 です。

類題 H30no79 食品の保存と微生物
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-30-79/

DNA 塩基配列の解析に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「DNA の合成反応の際、基質として dNTP と放射線同位元素で標識した ddNTP を加える。このうち ㋐ は 3′ 末端に ㋑ がないため、DNA に取り込まれるとその後の鎖伸長が起きない。

ある DNA 断片について、この鎖停止反応をそれぞれの塩基に対応する ㋐ を用いて行い、その産物を電気泳動とオートラジオグラフィーで解析したところ、図のような結果が得られた。この結果から、このDNA 断片の塩基配列は㋒であることが分かった。」

　解 説　　　　　

サンガー法（ジデオキシ法）による 塩基配列の決定についての問題です。ジデオキシ法（サンガー法）では、伸長反応を、 4 種類の dNTP に対して少量混入させた1 種類ずつの ddNTP により塩基特異的にそれぞれ停止させることにより配列を決定します。イメージは以下の通りです。

㋐、㋑ ですが
「取り込まれると…伸長が起きない」とあるので ddNTP です。ないのはヒドロキシ基です。

㋒ ですが
より長く泳動されているのが、合成された「短い」塩基です。そのため、図の電気泳動の結果を下から読んでいけばよいです。5′ – GGTCATGA -3′ となります。

以上より、正解は 5 です。

類題
H30 no81 
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-30-81/

薬剤師国家試験 103回 問115
https://yaku-tik.com/yakugaku/103-115/

蛍光ラベルしたタンパク質を細胞に発現させ、そのタンパク質の動態を解析する際に用いる実験手法に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「蛍光が強く観察される領域の一部にレーザー光を照射し蛍光を退色させた後、その領域で起こる蛍光の回復時間を計測することで、蛍光ラベルしたタンパク質の移動を解析する方法を ㋐ といい、蛍光が回復した後に再び同じ領域をレーザー光で退色させることを繰り返し、その際に照射領域外で起こる蛍光の消失を測定することで、蛍光ラベルしたタンパク質の移動を解析する方法を ㋑ という。

また、異なる蛍光物質でラベルした二つのタンパク質を同じ細胞に発現させ、それらのタンパク質の間で励起エネルギーの移動があるかを観察することで、タンパク質の相互作用を検出する方法を ㋒ という。」

　解 説　　　　　

知らなくてもなんとか頭文字で推測し、選択肢をしぼりたい問題です。

F は 「fluorescence：蛍光」の頭文字です。そして ㋒ ですが 励起「エネルギーの移動」とあるから ET が energy transfer の略と推測できると嬉しい問題です。正解は 1 or 2 です。ここまでしぼれば十分です。

㋐ は FRAP です。
FRAP は「fluorescence recovery after photobleaching」の略です。問題文の「～させた後、…」とあるから A が「after」の略では、と推測できるととてもよいです。

㋑ は FLIP です。
FLIP は「fluorescence loss in photobleaching」の略です。

FRAP、FRIP は共に蛍光タンパク質に光を照射し続けると、蛍光強度が不可逆的に減衰する現象である「光褪色」を利用した実験手法です。

以上より、正解は 2 です。

類題 H27no82 蛍光と化学発光
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-27-82/

光学顕微鏡を用いた細胞の観察に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「一般的に、シャーレで培養している細胞を観察するには ㋐ 顕微鏡法を用いる。染色していない細胞は透明で見えづらいため、細胞内の物質に対する光の ㋑ 率の違いを利用して像を得る ㋒ 顕微鏡法などを用いる。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
試料を上から見るのが正立 (せいりつ) 顕微鏡、下から見るのが倒立顕微鏡です。組織培養検査において、シャーレを底から見る場合は倒立顕微鏡が用いられます。また、金属材料の研究・検査にも倒立顕微鏡が用いられます。㋐ は「倒立」です。正解は 4 or 5 です。

㋑、㋒ ですが
知らなくても、「・・・透明で」とあるので「反射」ではないと推測できるのではないでしょうか。㋑ は「屈折」、㋒ は「位相差」です。

以上より、正解は 4 です。

類題 H27no89 光学顕微鏡観察
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-27-89/