サイバーグリーン

サイバーグリーン（SYBR Green）は、分子生物学の研究分野において、核酸、特に二本鎖DNA（dsDNA）を可視化したり定量したりするために広く利用されている蛍光色素です。略称としてはSGが用いられることもあります。化学的には非対称シアニン色素に分類され、その化学式はC₃₂H₃₇N₄S⁺、CAS登録番号は[163795-75-3]です。

この色素の最も重要な特性は、DNAの二重らせん構造に対して高い選択性を持って結合することです。溶液中に遊離した状態では蛍光強度が非常に低いのですが、DNAの塩基対の間に挿入する（インターカレートする）形で結合すると、その蛍光量子収率が劇的に向上します。励起光として青色光（約488ナノメートル）を照射すると、結合したサイバーグリーンは約522ナノメートル付近の緑色光として強い蛍光を発するようになります。

この蛍光特性を利用して、サイバーグリーンは様々なアプリケーションで核酸染色剤として使用されています。例えば、電気泳動によって分離したDNAバンドをアガロースゲル上で検出する際に用いられます。紫外線を照射することで、サイバーグリーンが結合したDNAバンドが緑色の蛍光を発するため、容易にその位置やバンドの量を確認することができます。

サイバーグリーンが普及した大きな理由の一つに、従来から用いられていた核酸染色剤である臭化エチジウム（Ethidium bromide）の代替としての側面があります。臭化エチジウムは非常に強い変異原性および発癌性が指摘されており、取り扱いには厳重な注意が必要でした。サイバーグリーンは、臭化エチジウムと比較して変異原性が低いとされており、より安全性の高い代替品として多くの研究室で採用されています。ただし、サイバーグリーンもDNAに結合する性質を持つため、完全に無毒というわけではありません。取り扱いには適切な安全対策を講じることが重要です。実際に、細菌を用いたエームズ試験などにおいて、これらの色素の変異原性が比較検討されています。

また、サイバーグリーンはリアルタイムPCR（定量PCR）において、DNA増幅を検出するための主要な方法の一つである「SYBRグリーン法」にも利用されています。リアルタイムPCRでは、DNAが増幅されるにつれて反応液中の二本鎖DNAの量が増加します。サイバーグリーンはこの増加した二本鎖DNAに結合し、蛍光強度が増加するため、PCRサイクルごとのDNA量の変化をリアルタイムでモニターし、定量的な解析を行うことが可能となります。

サイバーグリーンにはいくつかの誘導体が存在し、それぞれにわずかな特性の違いがあります。代表的なものとしては、SYBR Green I、SYBR Green II、SYBR Goldなどが挙げられます。これら以外にも、YO（Oxazole Yellow）、TO（Thiazole Orange）、PG（PicoGreen）など、同様の原理で核酸を染色するシアニン系色素が開発されています。

サイバーグリーンは、その高いDNA選択性と蛍光特性、そして臭化エチジウムよりも低い毒性プロファイルから、現代の分子生物学研究において不可欠なツールの一つとなっています。

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