JPH04264254A - 改良型電気泳動のための自動制御システム - Google Patents

改良型電気泳動のための自動制御システム

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JPH04264254A
JPH04264254A JP3255323A JP25532391A JPH04264254A JP H04264254 A JPH04264254 A JP H04264254A JP 3255323 A JP3255323 A JP 3255323A JP 25532391 A JP25532391 A JP 25532391A JP H04264254 A JPH04264254 A JP H04264254A
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JP
Japan
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size
switch time
macromolecule
electrophoresis
knowledge base
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Application number
JP3255323A
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English (en)
Inventor
Eric Lai
エリック ライ
Bruce W Birren
ブルース ダブリュ.バーレン
Will H Stubblebine
ウィル エイチ.スタブルバイン
George E Bers
ジョージ イー.バース
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Bio Rad Laboratories Inc
Original Assignee
Bio Rad Laboratories Inc
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Publication date
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    • B01DSEPARATION
    • B01D57/00Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C
    • B01D57/02Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C by electrophoresis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44756Apparatus specially adapted therefor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は一般的にゲル電気泳動、
より詳細には、輪郭固定均質電界電気泳動(conto
ur−clamped homogeneous el
ectric field electrophore
sis)に関する。 【0002】 【従来の技術】DNAと他の巨大分子を分離、固定、お
よび精製するのに使用される標準的な方法は、アガロー
スゲル(agarose gel )を通す電気泳動で
ある。この技術は、他の精製技術によっては十分に分離
できないDNA断片の混合物を効果的にしかも高速に分
解できる。DNAサンプルを含むゲルは電界に服従する
。このため、DNA内の個々の巨大分子はゲルを通して
移動する。異なるDNA断片は異なる速度で移動するの
で、DNAの可視の「バンド」(“bands”)がゲ
ル内に生じる。ゲル内の個々のDNA断片の位置は、直
接そのバンドから読み取ることができる。 【0003】特定のDNAの特性は、そのサイズ、電荷
(charage)、および配座(conformat
ion)を含み、移動の速度に影響し、このために、達
成される分離に影響する。例えば、線形(linear
)で複式(duplex)のDNAの巨大分子は、典型
的にそれらの分子重量のlog10に逆比例する速度で
ゲルマトリックス(gel matrix)を通って移
動する。それにもかかわらず、閉環状(closed 
circular )、ニック環状(nicked c
ircular )、および線形型(linear f
orms)のような、同一分子重量であるが異なる配座
のDNA巨大分子は、異なる速度でアガローズゲルを通
して移動する。 【0004】DNA特性に加えて、電気泳動パラメータ
はまた、巨大分子のマイグレーション(migrati
on)(移動度(mobility))の速度に影響す
る。与えられたサイズのDNA断片は、アガロースの異
なる濃度を含むゲルを通して異なる速度で移動する。濃
度を変化させることによって、DNA断片のサイズの広
い範囲に分解することが可能である。閉環状形のDNA
における、適用される場の強度(電圧こう配)、バッフ
ァ(buffer)のイオン強度、およびスーパヘリカ
ル(super helical )なねじれ(twi
st)の密度はまたマイグレーションに影響する。低電
圧では、線形DNA断片の移動度(cm/hr)は、加
えられる電圧に比例する。しかしながら、この線形関係
は、高分子重量断片に関してはより高い電位にてくずれ
る。このように、与えられたアガロースゲルに関する分
離の効果的な範囲は、電圧の増大につれて減少する。 【0005】改良型の巨大分子の分離は、特定のパラメ
ータを最適化することによって達成されてもよい。例え
ば、パルスドフィールドゲル電気泳動(pulsed−
field gel electrophoresis
 (PFGE))は、最近進歩したものであるが、与え
られた電圧に関しDNA断片のより大きな分解を許容す
る。シュワルツ(Schwartz)とカンター(Ca
ntor)は、約90°で交互に脈動する2つの電界に
選択的に服従するアガロースゲルにおいて大きなDNA
断片を分解することが可能であることを教えている。(
Schwartz, D., and Cantor,
 C., ”Separation of Yeast
 Chromosome−sized DNAs by
 Pulsed−field Gradient Ge
l Electrophoresis” Cell 3
7:67, 1984)分子を強制してパルス間で方向
を向きかえさせることにより、より長いDNA断片はよ
り短い断片から分離できる。しかしながら、誘導電界は
この技術を用いたゲル全体にわたって均一でない。巨大
分子は、サンプルがゲル内のどこに入れられるかに依存
する移動度と軌道を有してゲルを通し移動する傾向があ
る。この位置従属ゆがみ(position−depe
ndent distortion )は、電界の不均
一性により、バンドの通路から通路(lane−to−
lane)への比較を妨げる。 【0006】カール(Carle)らは、PFGEの簡
単な変形、フィールドインバージョンゲル電気泳動(F
ield−inversion gel electr
ophoresis (FIGE)) を記述しており
、それにおいては交替する場は180°離れている。そ
の極性は、逆パルス時間よりも長い順パルス時間を有す
る間隔で逆転し、それによってネットフォアワードサン
プルマイグレーション(net forward sa
mple migration)を生成する。この技術
は800kb(キロベース(kilobases))ま
で許容可能な分解を提供する。特定の大きさを越える断
片に関しては、しかしながら、大きなDNA分子および
小さなDNA分子は、共に移動する傾向がある。電気泳
動のコースを越えて電圧を除々に変化(傾斜)させるこ
とによって、これが発生する前に分離距離を伸ばすこと
ができる。しかしながら、分離する分子サイズに適当な
1組のパラメータが、最初に選択されねばならない。(
Carle, G., Frank, M., and
 Olson, M., ”Electrophore
tic Separations of Larage
 DNA Molecules by Periodi
c Conversion of the Elect
ric Field,” Science 232 :
 65, 1986 参照)【0007】ガーディナー
(Gardiner)とパターソン(Patterso
n)は、ゲルが垂直に向けられ通常の4電極配列がゲル
の平面ではなく前方および後方に置かれる、トランスバ
ースオルタネーティングフィールド電気泳動(tran
sversealternating field e
lectrophoresis (TAFE))システ
ムを記述している。(Gardiner, K., L
aas, W., and Patterson, D
., ”Fractionation of Larg
e MammalianDNA Restrictio
n Fragments Using Vertica
l Pulsed−Field Gradient G
el Electrophoresis,” Som.
Cell Molecular Genetics 1
2 : 185, 1986)【0008】チュー(C
hu)らは、大きなDNA断片を分解する中での決定的
な要因は90°より大きな交番電界の2つの方向の間の
角度を保つことであるということを教えている。(Ch
u, G., Vollrath, D., and 
Davis, R., ”Separation of
 LargeDNA Molecules by Co
ntour−clamped Homogeneous
 Electric Fields,” Scienc
e 234 : 1582, 1986)輪郭固定均質
電界すなわちCHEFシステムは、120°に置かれた
電極の対群を有する六角配列を使用する。電極を理想的
な電圧に強制するためにトランジスタを使用し、電界は
固定される。増大する分解は、サンプルのコマイグレー
ション(co−migration)なしで得られる。 CHEF−DR  II(BIO−RAD、リッチモン
ド、カリフォルニア)はこの技術を使用し、大きなDN
A分子の分離のために広く使用されている。(米国特許
第4878008号、Contour−clamped
 homogeneous electric gen
erator, C.Ragsdale)【0009】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現行の
システムは、電気泳動操作のためのパラメータをユーザ
がマニュアルで決定し入力することを必要とする。この
技術は非能率的であり、ユーザによる多くの試行錯誤を
要求する。特に、このアプローチは、様々な設定条件下
でDNA標準の電気泳動分離から組み立てることのでき
る知識ベースを利用できない。本発明は、これらおよび
他の要求を満たす新規な技術と装置を提供する。 【0010】 【課題を解決するための手段および作用】本発明は、コ
ンピュータの助力を得て巨大分子の電気泳動分離を改良
するためのシステムを提供する。本システムは、分離を
最適化するために選択された様々な計画条件下で既知の
サイズの、特定のDNAにおける、巨大分子を分離する
ことによって得られる較正データから引き出された知識
ベースを維持する。好適な実施例においては、知識ベー
スは、CHEFマッパープログラム(Mapper P
rogram)の部分として、定数、関数、および表に
おいて具体化される。 【0011】操作では、ユーザは分解されるべき最小の
DNAサイズと最大のDNAサイズを入力する。この情
報から該システムは、最適電圧こう配、角度、初期スイ
ッチ時間、最終スイッチ時間、順電圧こう配、および逆
電圧こう配のパラメータを用いて電気泳動装置を自動的
に較正し、それによって電気泳動の分解を増大させる。 【0012】 【実施例】概要 本発明は、巨大分子、特にDNAの分離と精製を改良す
るために電気泳動手段と結合して働く方法および装置を
提供する。本発明によれば、ユーザは、分離されるべき
巨大分子サンプルについての情報を入力する。分離を最
適化するパラメータはその時決定される。最後に、電気
泳動手段はこれらのパラメータを使用して較正される。 【0013】図1に関し、本発明は、コンピュータシス
テム150、CHEFマッパー120、および電気泳動
装置または手段130を具備するシステム100のよう
なシステムにおいて実現できる。コンピュータシステム
150はさらに、中央プロセッサ108、システムメモ
リ107、入力手段すなわちキーボード103、マウス
102、固定ディスク104、ディスプレイモニタ10
1、外部インタフェース105、プリンタ109、およ
び入力/出力コントローラ106を具備する。コンピュ
ータシステム150の構成要素はシステムバス115に
接続され、それによって全構成要素間のリンクを提供す
る。好適な実施例においては、適当にプログラムされた
IBMコンパチブル・パーソナル・コンピュータが使用
され(International Business
 Machines, Armonk, NY )、マ
イクロソフト・ウィンドウズ(Microsoft W
indows)(Microsoft, Redmon
d,WA )の下で走行する。 【0014】図2に関し、CHEFマッパー120と電
気泳動装置130がさらに図示されている。マッパー1
20は装置130に結合され、そうして、最適化された
パラメータを用いて装置130を直接較正できる。好適
な実施例では、装置130は、CHEF技術を使用する
電気泳動手段である。巨大分子サンプルは、最初ウェル
(well)に置かれ、電界に応じてゲルを横切って移
動する。より明確に言うと、サンプルは、複数の電極に
よって生成された電界ベクトルの影響下で移動する。 【0015】一実施例では、CHEFマッパー120は
また、RS−232シリアルポートのような外部インタ
フェース105に結合され、それによってマッパー12
0はシステム150からの出力を受信でき、それは次い
で電気泳動装置130を較正するために使用される。他
の実施例では、CHEFマッパー120は、キーボード
121および/またはバーワンド(バーコードリーダ)
122のようなそれ自身の入力装置に結合され、それに
よってマッパー120は、ユーザから、代わりの入力フ
ォーマットから、あるいは他のシステムから直接に情報
を受信できる。図1に示すように、マッパー120は、
外部インタフェース105に、またキーボード121お
よびバーワンド122に、全て同時に結合できる。 【0016】システム100は、完全自動モードで動作
する。ユーザは、分離されるべく期待される巨大分子(
典型的にDNA)の最低および最高の断片サイズ(キロ
ベース(kilobase)で)を入力する。出願人に
よって発見された関係の知識ベースが提供され、それに
よってシステム100は、最適なパラメータすなわち、
順電圧こう配、逆電圧こう配、電圧こう配、角度、初期
スイッチ時間、最終スイッチ時間、およびラン期間(R
un Duration)を、最良の電気泳動技術と同
様に、決定することができる。このようにして、最大の
巨大分子の分離が達成できる。 【0017】代替の実施例では、システム100は半自
動モードで動作し、ユーザは、アガロース型(agar
ose type)、アガロース濃度(agarose
 concentration )、バッファ型(bu
ffer type )、バッファ濃度(buffer
 concentration)、および温度を含む追
加パラメータを指定できる。これらの値は、それからD
NAサイズと結合して、最適なパラメータを決定するた
めに使用される。 【0018】システム100のための個々のパラメータ
について次により詳細に述べる。順電圧こう配は、FI
GEの順パルスの間使用される距離当たりの電圧差(V
/cm)を表わす。他方、逆電圧こう配は、逆パルスに
関して距離当たりの電圧差(V/cm)である。電圧こ
う配は、単に順電圧こう配と逆電圧こう配の差である。 【0019】スイッチ時間は、電気泳動装置130が(
再度のスイッチングの前に)特定の状態にとどまる期間
である。このように、これは、ベクトルの特定組(特定
角度における電圧こう配)をシステムが維持する時間間
隔である。スイッチ時間は、電気泳動のコースの間を通
じて傾斜(変化)する。好適には、スイッチ時間は増大
する方法で傾斜する。より好適には、スイッチ時間は、
非線形で増大する方法で傾斜する。好適な実施例では、
スイッチ時間は対数的に傾斜する。代替の実施例では、
スイッチ時間は双曲線的に傾斜する。また他の実施例に
おいては、ユーザは、例えば、Xが正規化されたラン期
間でありYが初期スイッチ時間と最終スイッチ時間との
間の正規化された差であるカルテシアン座標システムの
ような座標システム上の曲線を定義することにより傾斜
を指定する。使用する傾斜技術(ramping te
chnique )にもかかわらず、スイッチ時間をス
イッチ時間傾斜の上限と下限を示す初期スイッチ時間と
最終スイッチ時間に分割することは好ましい。 【0020】角度とラン期間は、それらの通常の含意を
保つ。角度は、交番する電界とサンプルとの間に維持さ
れる角度である。歴史的に、前方または下方は0°に等
しい角度として定義され、逆方または上方に関しては角
度は180°に等しい。最後に、ラン期間は、電気泳動
が電気泳動装置130によって実行される時間の間隔で
ある。 【0021】ユーザは特定組の用語に精通している可能
性があるので、3つの異なるプログラムの型が好適な実
施例において使用される。すなわち、1)FIGE、2
)2状態CHEF、および3)多状態CHEFである。 このグループ化は、例えばランパラメータを見る上でユ
ーザを援助する。FIGEは、順パルス(角度=0°)
および逆パルス(角度=180°)のみ有する。多状態
CHEFまたはプログラム型においては、角度が0°に
等しい時順パルスが発生するが、また、正または負のい
ずれかのオフセットが存在する。例えば、1つの側に対
する60°は−60°の対応するオフセットを有するの
で、網負荷(net load)は順方向にある。2状
態CHEFは、それが開先角度(included a
ngle)を使用することを除いて多状態CHEFと同
様である。このように、60°および−60°の角度に
関して、120°の開先角度が存在するであろう。 【0022】該3つのプログラム型は、サブセット/ス
ーパーセットの関係を持つ。全てのプログラム型は、多
状態CHEFプログラム型によって記述できる。このプ
ログラム型は8ブロックまで含んでよく、各ブロックは
15の状態(ベクトル)まで含むことができる。2状態
プログラム型は、2つの対称的状態を有する1ブロック
を含む。両ベクトルにおける各パラメータに関する全て
の値は、角度を除いて同一である。角度群は対称なため
、それらは合計して零(順方向)になる。 【0023】FIGEはまた多状態CHEFの特殊な場
合である。それはまた2つのベクトルを有する1つのブ
ロックから成る。しかしながら、これらのベクトルは対
称でない。1つのベクトルは0°(順)の角度を有し、
一方他方は180°(逆)の角度を有する。 【0024】完全自動モードにおける標準条件について
、次の値が小さなDNAサイズ(<2500kb)に対
し仮定される。 1)アガロース型=「低EEO」(産業標準)、2)ア
ガロース濃度=1.0%、 3)バッファ型=TBE(tris−borate E
DTA)、4)バッファ濃度=0.5X  TBE、か
つ5)バッファ温度=14度摂氏 次の標準条件がより大きなDNAサイズに対し仮定され
る。 1)アガロース型=低EEO、 2)アガロース濃度=0.8%、 3)バッファ型=TAE(tris−acetate 
EDTA )、4)バッファ濃度=1.0X  TAE
、かつ5)バッファ温度=14度摂氏 【0025】システム100の知識ベースは、分離を最
適化するように選択された種々の計画条件下で既知のサ
イズのDNA分子を分離することによって得られる較正
データから引き出される。好適な実施例においては、知
識ベースは、CHEFマッパープログラムの部分として
、定数、関数、および表にて具体化される。関数は、多
項回帰と曲線回帰を用いて得られた。生成される表面は
、正規化データ上で実行される距離重み付け移動最小平
方手順(distance weighted mov
ing least squares procedu
re)が適合する。(参照.Lancaster, P
eter, and Salkauskas, Cur
ve and Surface Fitting : 
An Introduction, Academic
 Press, 1974 ; McLain, Dr
awing Contours from Arbit
rary Data Points, Comput.
J., 17 : 318−324, 1974)関数
および適合表面は共に補間(interpolatio
n)のため、および補外(extrapolation
)のためのあるケースにて使用される。 【0026】DNAサイズの効果 システム100の完全自動操作は4つの異なるケースに
分割され、実際のケースはユーザによって入力される最
大DNAサイズと最小DNAサイズによって決定される
。好適な実施例では、DNAサイズの3つの範囲が、(
1)1−50kb、(2)50−2200kb、および
(3)2500kbより大、のように定義される。各範
囲は、分離を最適化するために利用可能である巨大分子
特性のそれ自身の特定組を持つ。 【0027】1−50kbのDNA断片に関しては、例
えば、パルスドフィールドにおける移動は、そのサイズ
の対数関数である。これはサイズに対し線形である移動
度を持つより大きなDNA断片と対照的である。異なる
サイズの断片は、異なる強度の場に対し同一に感応しな
い。例えば30−50kbのようなより大きな断片は、
約1−25kbの断片よりも比較的速く9V/cmで移
動する。異なる場強度は、より小さなバンド(10kb
より小)で生ずる大きな間隔(DNAバンド間の距離)
を減少させるのに使用できる。結果として、より均一な
間隔が全範囲にわたって発生する。このようにして、好
適な実施例は、(同一電圧のパルスドフィールドに比し
)より均一な方法で断片を広げるために、50kb以下
の断片に対して順および逆の場に関し異なる電圧を使う
フィールドインバージョン技術を使用する。 【0028】50と2500kb間のDNAは、シュワ
ルツとカンターによって最初に記述された範囲を表わす
。 多くのパルスドフィールドゲル分離は、この範囲内でD
NAを分離するために設計される。 【0029】DNAの大きな断片を分離するために、場
強度は、大きな分子がもつれたりこわれたりするのを防
ぐために減少されねばならない。しかしながら、これら
の低場強度は、極端に長いラン時間を必要とする。2つ
の場の間の角度はDNAの移動度に影響するので、ラン
時間は場間の角度を減少させることにより減少する可能
性がある。 【0030】システム操作 次にシステム100の操作を詳細に記述する。図3は、
CHEFマッパープログラム200の概観であり、中央
プロセッサ108に命令するためにシステムメモリ10
7に記憶された1組の手続きすなわちステップである。 他の実施例では、CHEFマッパープログラムは例えば
ROMのようなファームウェアに記憶され、システムバ
ス115に、あるいは直接マッパー120に結合される
。 【0031】プログラム200を始動するために、ステ
ップ201においてユーザは、キーボード103および
/またはマウス102内に入力パラメータを入力する。 もしもプログラム200がマッパー120に直接結合さ
れていれば、パラメータはキーボード121またはバー
ワンド122内により好適に入力される。自動モードに
関しては、ユーザは分離されるべきサンプルの最小DN
Aサイズと最大DNAサイズを入力することのみ必要で
ある。非自動モードについては、ユーザはまたアガロー
ス型、アガロース濃度、バッファ型、バッファ濃度、お
よび温度を入力する。モードにかかわらず、入力パラメ
ータは、システムメモリ107内および/または固定デ
ィスク104上に置かれた表 Input Parms
に記憶される。 【0032】ステップ202においては、もしも入力さ
れた最大DNAサイズ(“High”)が50kbより
小さいか等しいならば、手続きはケース1を実行するた
めにステップ203に進む。そうでなければ、手続きは
ステップ204に進む。もしもHighがステップ20
4において2500kbより小さいか等しいならば、手
続きはケース2を実行するためにステップ205へ進む
。そうでなければ手続きはステップ206に進む。もし
もHighがステップ206において6000kbより
も小さいか等しいならば、手続きは、入力された最小D
NAサイズ(Low)が2000kbよりも小さいか等
しいかということを決定するためにステップ208に進
む。もしもこれが真であれば、ルーチンはステップ21
0においてケース4を実行するように進行する。そうで
なければ、手続きはステップ209においてケース3を
実行するように進行する。 【0033】しかしながら、もしもHighがステップ
206において6000kbより小さいか等しいようで
なければ、ステップ207において全ての出力値は零に
等しく設定される。このステップの後、あるいはケース
1−4が実行がされた後、手続きはステップ211に進
み、全ての出力値をOutput Parms表に保持
する。ステップ212において、これらの値は、プログ
ラム200によって直接にあるいは外部インタフェース
105を経由して、CHEFマッパー120に送られる
。次いで、CHEFマッパー120は、最適角度、初期
スイッチ時間、最終スイッチ時間、電圧、ラン期間、順
電圧、および逆電圧を用いて、電気泳動装置130を較
正する。 【0034】個々のケース 知識ベースを形成するCHEFマッパープログラム内の
個々のケースを次に記述する。図4はケース1すなわち
Highが50kbより小さいか等しい時のステップを
示す。ステップ301において、フィールドインバージ
ョンゲル電気泳動(field−inversion 
gel electrophoresis (FIGE
)) 技術が選択される。ステップ302において、順
電圧こう配が9V/cmに等しく設定される。ステップ
303において、逆電圧こう配が6V/cmに等しく設
定される。ステップ304において、角度は180°に
等しく設定され、ラン距離は10cmに等しく設定され
る。ステップ305において、スイッチ時間が決定され
る。 【0035】図5、図6は、スイッチ時間を決定するス
テップを示すフローチャートである。ステップ401に
おいて、もしもLowが25kbより小さいならば、そ
の時にはステップ402において初期スイッチ時間が1
.2秒に等しく設定される。そうでなければ、手続きは
、次の関係 (関数1L) Y=0.0+0.015797X+0.001365X
2  を使って初期スイッチ時間を計算するためにステップ4
03に進む。ここで、XはLowの値であり、Yは秒に
よるスイッチ時間である。ステップ404において、も
しも初期スイッチ時間が0.0秒と0.05秒の間にあ
れば、初期スイッチ時間は、ステップ405において0
.05秒に等しく設定される。そうでなければステップ
405はスキップされる。ステップ406においては、
最終スイッチ時間は、次の関係 (関数1U) Y=0.0+0.009166X+0.000137X
2  から決定され、ここでXはHighの値であり、Yは秒
によるスイッチ時間である。Yの結果には、経験的に導
き出された調整係数1.15が掛けられる。ステップ4
07において、もしも最終スイッチ時間が0.0秒と0
.05秒の間にあれば、その時にはステップ408にお
いて最終スイッチ時間が0.05秒に等しく設定される
。そうでなければステップ408はスキップされる。 ステップ409において、もしも初期スイッチ時間が最
終スイッチ時間よりも大きければ、その時にはステップ
410において初期および最終のスイッチ時間に関する
値が逆にされる(互いに交換される)。そうでなければ
、ステップ410はスキップされる。サブルーチンは、
このようにステップ305を終了して戻る。 【0036】ステップ306においてもしもLowが1
kbと6kbの間にあるかまたはどちらかに等しければ
、その時にはステップ308において移動度(cm/h
r)は、次の関係 (関数2) Y=0.65426181−0.0838514428
X+0.0060879216X2  を使用して決定され、ここでXはLowに関する値であ
る。しかしながら、もしもLowがステップ306の範
囲になければ、その時にはステップ307において移動
度(cm/hr)は表1(付録)および移動度平均化ル
ーチンより決定される。 【0037】図7は、移動度平均化ルーチンのステップ
を示す。ステップ501において、スイッチ時間範囲は
、初期および最終のスイッチ時間から決定される。ステ
ップ502において、繰り返し数Nは、スイッチ時間範
囲を5で割って最も近い整数に四捨五入して決定される
。ステップ503では、デルタスイッチ時間(Delt
a Switch Time )は、スイッチ時間範囲
をNで割ることによって決定される。ステップ504で
は、次の定数が設定される。すなわち、sum=0.0
、i=0、現行スイッチ時間=初期スイッチ時間、であ
る。ステップ505では、iはNをカウントするために
試験される。もしもiがN+1より小さいか等しいよう
でなければ、その時にはルーチンは、ステップ506に
おいてsumをNで割ってそしてストップし、そうして
ステップ307に戻る。そうでなければルーチンはステ
ップ507に続き、DNAサイズの値としてLow、ス
イッチ時間として現行スイッチ時間、そして双線形補間
を使用して、表1あるいは表2(付録)から移動度を計
算する。ステップ508において、移動度がsumに加
えられる。ステップ509において、現行スイッチ時間
がインクリメントされる。ステップ510において、i
がインクリメントされ、そして手続きはステップ505
に戻りループする。 【0038】ステップ307における移動度平均化ルー
チンの完了後、ラン時間は、ラン距離を移動度で割り較
正係数を掛けることによってステップ309で決定され
る。例えば水質や実験室技術のようないくつかの要因の
何れか1つのわずかな変動も、システム100の作動に
大きく影響する。これらの変動を最小限に抑えるために
、ユーザはシステムについての自身の経験に基づく較正
係数を調整する。プログラム200の出力は従って調整
される。ケース1ルーチンは、ステップ203に戻るこ
とによって終結する。 【0039】図8は、ケース2のステップを示す。ステ
ップ601において、角度は120°に等しく設定され
、そしてラン距離は10cmに等しく設定される。ステ
ップ602において、電圧こう配は6V/cmに等しく
設定される。ステップ603において、ケース2に関す
る初期スイッチ時間が決定される。図9は、含まれるス
テップを示す。ステップ701において、Lowが24
kbより小さければ、ステップ702において初期スイ
ッチ時間は、次の関係 (関数22) Y=0.0+0.072277X−0.008314X
2 +0.000581X3  を使用して決定され、ここでXはLowであり、Yはス
イッチ時間である。手続きは次にステップ706へジャ
ンプする。しかしながら、もしもLowがステップ70
1において24kbよりも小さくなければ、その時には
ステップ703においてLowはそれが50kbより小
さいかをみるために試験される。もしもこれが真であれ
ば、その時にはステップ704において初期スイッチ時
間は、次の関係 (関数21U) Y=−0.0701979+0.074324119X
+0.000007336094X2 を使用して決定
される。ここでXはLowであり、Yはスイッチ時間で
ある。ルーチンはステップ706に続く。しかしながら
、もしもLowがステップ703において50kbより
小さくなければ、その時にはステップ705において初
期スイッチ時間が、次の関係(関数21L) Y=0.95604+0.11662974X−0.0
0000574226X2  を使用して決定される。ここでXはLowでありYはス
イッチ時間である。ステップ706において、もしも初
期スイッチ時間が0.0秒と0.05秒の間にあれば、
ステップ707において初期および最終のスイッチ時間
に関する値が逆転される。ルーチンは、このように呼び
出しルーチンのステップ603を完了して終結する。 【0040】ステップ604において、最終スイッチ時
間が決定される。図10は、この方法のステップを示す
。ステップ801において、もしもHighが80kb
より小さければ、ステップ802において最終スイッチ
時間が次の関係 (関数21U) Y=−0.0701979+0.074324119X
+0.000007336094X2 を使用して決定
される。ここでXはHighでありYはスイッチ時間で
ある。しかしながら、もしもHighがステップ801
において80kbより小さいならば、手続きは803に
進み、次の関係 (関数20) Y=0.0+0.007605X+0.000686X
2  を使用して最終スイッチ時間を計算する。ここでXはH
ighであり、Yはスイッチ時間(秒)である。手続き
はステップ804に続き、ここで最終スイッチ時間に1
.15が掛けられる。ステップ805において、もしも
最終スイッチ時間が0.0秒と0.05秒の間にあれば
、その時にはステップ806において初期および最終の
スイッチ時間に関する値が逆転される。手続きは、呼び
出しルーチンのステップ604を完了して終結する。 【0041】ステップ605において、初期スイッチ時
間が最終スイッチ時間よりも大きければ、その時にはス
テップ606において初期および最終のスイッチ時間に
関する値が逆転される。そうでなければステップ606
はスキップされる。ステップ607において、ケース2
に関する移動度が決定される。 【0042】図11、図12は、ステップ607に含ま
れるプロセスを示す。ステップ901において、もしも
Lowが50kbよりも小さければ、ステップ902に
おいて移動度(cm/hr)が次の関係 (関数23) Y=1.0124518X−0.4094122386
 を使用して決定される。ここでXはLowでありYは
移動度である。ステップ903において、もしもLow
が169kbより小さくかつ最終スイッチ時間が110
.0より小さければ、ステップ904において移動度(
cm/hr)が、表2(付録)、初期および最終のスイ
ッチ時間、DNAサイズとしてのLow、および移動度
平均化ルーチンを使用して決定される(図7)。それか
ら、手続きはリターンすることにより終結する。 【0043】しかしながら、ステップ903が偽であれ
ば、手続きは、Lowが2500kbより小さいかどう
かをテストするためにステップ905に進む。もしもこ
れが真であれば、ステップ906において初期スイッチ
時間が110.0と300.0秒の間にあるかをみるた
めにテストされる。もしもこれが真であれば、ステップ
907にて移動度(cm/hr)は、表3(付録)、D
NAサイズとしてのLowの値、および線形補間を使用
して決定される。その後、手続きは、呼び出しルーチン
のステップ607を終了させて終結する。 【0044】しかしながら、もしも既知のDNAサイズ
がステップ905において2500kbよりも小さくな
ければ、その時にはステップ906と907はスキップ
される。さらに、もしもステップ906が偽であれば、
ステップ907はスキップされる。ステップ908にお
いて、Lowはそれが1169kbより小さいかどうか
をみるためにテストされる。もしもこれが真であれば、
それからステップ909において初期スイッチ時間が1
10.0秒より小さくかつ最終スイッチ時間が110.
0秒よりも大きければ、その時には手続きはステップ9
10に進み、表2(付録)、初期および最終のスイッチ
時間、DNAサイズとしてのLow、および移動度平均
化手続きを使用して、移動度を計算する。それからルー
チンはリターンして終結する。 【0045】しかしながら、もしもLowがステップ9
08において1169kbよりも小さくなければ、ステ
ップ909と910はスキップされる。また、もしもス
テップ909が偽であれば、ステップ910はスキップ
される。これらの条件下で、ルーチンはステップ911
に達し、ステップ607を終了させる前に全ての出力値
を零に設定する。 【0046】ステップ608において、ラン時間は、ラ
ン距離を掛けられ移動度で割られた較正係数に等しくな
るように設定される。ケース2手続きは終結し、そして
ステップ205を終了させる。 【0047】図13は、ステップ209(図3)にて呼
び出されるケース3手続きに関するステップを示す。ス
テップ1001において、角度は106°に等しくなる
よう設定される。ステップ1002において、電圧こう
配は、2V/cmに等しくなるよう設定される。ステッ
プ1003において、初期スイッチ時間は、次の方程式
(関数50) Y=8.6+0.0053X を使用して決定される。ここでXは60を掛けられたH
ighであり、Yはスイッチ時間である。ステップ10
04において、もしも初期スイッチ時間が0.0と0.
05秒の間であれば、ステップ1005において初期ス
イッチ時間は0.05秒に等しく設定される。そうでな
ければステップ1005はスキップされる。ステップ1
006において、最終スイッチ時間は初期スイッチ時間
に等しく設定される。ステップ1007において、移動
度(cm/hr)は、次の関係 (関数51)   Y=0.047+0.00000251X+−1.
5610−9X2 を使用して決定される。ここでXは
LowでありYは移動度である。ステップ1008にお
いて、ラン距離は3cmに等しく設定される。ステップ
1009において、ラン時間は、較正係数にラン距離を
掛けて移動度で割ったものに等しく設定される。ケース
3は終結し、そしてステップ209を終了させる。 【0048】図14、図15は、ステップ210(図3
)にて呼ばれるケース4のステップを示す。ステップ1
101において、角度は106°に等しく設定される。 ステップ1102において、電圧こう配は2V/cmに
等しく設定される。ステップ1103において、ラン時
間は72時間を掛けられた較正係数に等しく設定される
。ステップ1104において、初期スイッチ時間は20
分に等しく設定される。ステップ1105において、最
終スイッチ時間は、次の関係 (関数50) Y=8.6+0.0053X を使用して決定される。ここでXは60を掛けられたH
ighであり、Yは移動度である。ステップ1106に
おいて、最終スイッチ時間は1.15を掛けられる。ス
テップ1107において、もしも最終スイッチ時間が0
.0と0.05秒の間であれば、その時にはステップ1
108において、最終スイッチ時間は0.05秒に等し
く設定される。そうでなければ、ステップ1108はス
キップされる。ステップ1109において、ブロック1
に関する出力値が格納される。 【0049】ステップ1110−1111において、角
度は120°に等しく設定され、電圧こう配は6V/c
mに等しく設定される。ステップ1112において、最
終スイッチ時間は、3分に等しく設定される。ステップ
1113において、初期スイッチ時間は決定される。 【0050】図16は、ケース4に関する初期スイッチ
時間を決定するための方法を示す。ステップ1201に
おいて、もしもLowが24kbより小さければ、その
時にはステップ1202において初期スイッチ時間は、
次の関係 (関数22) Y=0.0+0.072277X−0.008314X
2 +0.000581X3  を使用して決定される。ここでXはLowの値であり、
Yはスイッチ時間である。ルーチンはそれからステップ
1206に続く。しかしながら、もしもLowがステッ
プ1201において24kbよりも小さくなければ、そ
の時には手続きはステップ1203に進み、Lowが5
0kbより小さいかどうかをテストする。もしもこれが
真であれば、その時にはステップ1204において初期
スイッチ時間は、次の関係 (関数21U) Y=−0.0701979+0.074324119X
+0.000007336094X2 を使用して決定
される。ここでXはLowの値であり、Yはスイッチ時
間である。手続きはステップ1206に続く。しかしな
がら、もしもLowがステップ1203において50k
bよりも小さくなければ、その時には初期スイッチ時間
は、ステップ1205において次の関係(関数21L) Y=0.95604+0.11662974X−0.0
0000574226X2  を使用して決定される。ここでXはLowの値であり、
Yはスイッチ時間である。 【0051】手続きはステップ1206に続き、初期ス
イッチ時間が0.0と0.05秒の間にあるかを決定す
る。もしもこれが真であれば、その時にはステップ12
07において初期スイッチ時間は0.05秒に等しい。 そうでなければステップ1207はスキップされる。ス
テップ1208は、初期スイッチ時間が最終スイッチ時
間より大きいかどうかを決定する。もしもこれが真であ
れば、ステップ1209において、初期および最終のス
イッチ時間が逆転される。ルーチンは終結して、そして
ステップ1113を終了させる。 【0052】ステップ1114において、移動度(cm
/hr)は、ケース2に関して述べられたのと同様の方
法で決定される(図11、図12)。ステップ1115
において、ラン距離は4cmに等しく設定される。ステ
ップ1116において、ラン時間は、較正係数にラン距
離を掛け移動度で割ることによって決定される。手続き
は、リターンすることにより終結する。 【0053】本発明を1つの好適な実施例と特定の代替
に関して詳細に述べたが、本発明をこの特定な実施例お
よび代替に限定するものではない。本発明の真の範囲は
、前述の説明によってではなく、請求項によって限定さ
れる。 【0054】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンピュータの支援を受けて巨大分子の電気泳動分離を
改良するためのシステムが提供される。 【0055】 【付録】 表1 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−第1カラム(X)は、最小DN
Aサイズ〔Low〕(キロベース)である。 第2カラム(Y)は、スイッチ時間(秒)である。 第3カラム(Z)は、電気泳動移動度(cm/hr)で
ある。 データ 【0056】 第1カラム(X)は、最小DNAサイズ〔Low〕(キ
ロベース)である。 第2カラム(Y)は、スイッチ時間(秒)である。 第3カラム(Z)は、電気泳動移動度である。 適合表面(Fitted Surface)【0057
】       X                  
Y                  Z8.140
0e+000       2.0000e−001 
      2.7129e−001 8.1400e
+000       2.3000e−001   
    2.8031e−001 8.1400e+0
00       2.6000e−001     
  2.8722e−001 8.1400e+000
       2.9000e−001       
2.9268e−001 8.1400e+000  
     3.2000e−001       2.
9759e−001 8.1400e+000    
   3.5000e−001       3.02
69e−001 8.1400e+000      
 3.8000e−001       3.0842
e−001 8.1400e+000       4
.1000e−001       3.1486e−
001 8.1400e+000       4.4
000e−001       3.2185e−00
1 8.1400e+000       4.700
0e−001       3.2911e−001 
8.1400e+000       5.0000e
−001       3.3611e−001 8.
1400e+000       5.3000e−0
01       3.4220e−001 8.14
00e+000       5.6000e−001
       3.4727e−001 8.1400
e+000       5.9000e−001  
     3.5142e−001 8.1400e+
000       6.2000e−001    
   3.5486e−001 8.1400e+00
0       6.5000e−001      
 3.5794e−001 8.1400e+000 
      6.8000e−001       3
.6108e−001 8.1400e+000   
    7.1000e−001       3.6
467e−001 8.1400e+000     
  7.4000e−001       3.690
3e−001 8.1400e+000       
7.7000e−001       3.7423e
−001 8.1400e+000       8.
0000e−001       3.7958e−0
01 【0058】 1.0158e+001       2.0000e
−001       2.4379e−001 1.
0158e+001       2.3000e−0
01       2.5399e−001 1.01
58e+001       2.6000e−001
       2.6236e−001 1.0158
e+001       2.9000e−001  
     2.6923e−001 1.0158e+
001       3.2000e−001    
   2.7539e−001 1.0158e+00
1       3.5000e−001      
 2.8155e−001 1.0158e+001 
      3.8000e−001       2
.8814e−001 1.0158e+001   
    4.1000e−001       2.9
523e−001 1.0158e+001     
  4.4000e−001       3.026
4e−001 1.0158e+001       
4.7000e−001       3.1004e
−001 1.0158e+001       5.
0000e−001       3.1720e−0
01 1.0158e+001       5.30
00e−001       3.2401e−001
 1.0158e+001       5.6000
e−001       3.3004e−001 1
.0158e+001       5.9000e−
001       3.3519e−001 1.0
158e+001       6.2000e−00
1       3.3968e−001 1.015
8e+001       6.5000e−001 
      3.4383e−001 1.0158e
+001       6.8000e−001   
    3.4795e−001 1.0158e+0
01       7.1000e−001     
  3.5227e−001 1.0158e+001
       7.4000e−001       
3.5690e−001 1.0158e+001  
     7.7000e−001       3.
6177e−001 1.0158e+001    
   8.0000e−001       3.66
91e−001 【0059】 1.2176e+001       2.0000e
−001       2.1715e−001 1.
2176e+001       2.3000e−0
01       2.2861e−001 1.21
76e+001       2.6000e−001
       2.3852e−001 1.2176
e+001       2.9000e−001  
     2.4691e−001 1.2176e+
001       3.2000e−001    
   2.5435e−001 1.2176e+00
1       3.5000e−001      
 2.6154e−001 1.2176e+001 
      3.8000e−001       2
.6893e−001 1.2176e+001   
    4.1000e−001       2.7
663e−001 1.2176e+001     
  4.4000e−001       2.845
3e−001 1.2176e+001       
4.7000e−001       2.9237e
−001 1.2176e+001       5.
0000e−001       2.9990e−0
01 1.2176e+001       5.30
00e−001       3.0694e−001
 1.2176e+001       5.6000
e−001       3.1339e−001 1
.2176e+001       5.9000e−
001       3.1930e−001 1.2
176e+001       6.2000e−00
1       3.2481e−001 1.217
6e+001       6.5000e−001 
      3.3013e−001 1.2176e
+001       6.8000e−001   
    3.3540e−001 1.2176e+0
01       7.1000e−001     
  3.4071e−001 1.2176e+001
       7.4000e−001       
3.4605e−001 1.2176e+001  
     7.7000e−001       3.
5132e−001 1.2176e+001    
   8.0000e−001       3.56
88e−001 【0060】 1.4194e+001       2.0000e
−001       1.9194e−001 1.
4194e+001       2.3000e−0
01       2.0479e−001 1.41
94e+001       2.6000e−001
       2.1642e−001 1.4194
e+001       2.9000e−001  
     2.2635e−001 1.4194e+
001       3.2000e−001    
   2.3494e−001 1.4194e+00
1       3.5000e−001      
 2.4292e−001 1.4194e+001 
      3.8000e−001       2
.5084e−001 1.4194e+001   
    4.1000e−001       2.5
893e−001 1.4194e+001     
  4.4000e−001       2.672
5e−001 1.4194e+001       
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66e−001 【0075】 4.4464e+001       2.0000e
−001       8.0402e−002 4.
4464e+001       2.3000e−0
01       8.2518e−002 4.44
64e+001       2.6000e−001
       8.4492e−002 4.4464
e+001       2.9000e−001  
     8.6564e−002 4.4464e+
001       3.2000e−001    
   8.8827e−002 4.4464e+00
1       3.5000e−001      
 9.1218e−002 4.4464e+001 
      3.8000e−001       9
.3707e−002 4.4464e+001   
    4.1000e−001       9.6
422e−002 4.4464e+001     
  4.4000e−001       9.957
8e−002 4.4464e+001       
4.7000e−001       1.0335e
−001 4.4464e+001       5.
0000e−001       1.0781e−0
01 4.4464e+001       5.30
00e−001       1.1293e−001
 4.4464e+001       5.6000
e−001       1.1852e−001 4
.4464e+001       5.9000e−
001       1.2438e−001 4.4
464e+001       6.2000e−00
1       1.3036e−001 4.446
4e+001       6.5000e−001 
      1.3648e−001 4.4464e
+001       6.8000e−001   
    1.4286e−001 4.4464e+0
01       7.1000e−001     
  1.4962e−001 4.4464e+001
       7.4000e−001       
1.5684e−001 4.4464e+001  
     7.7000e−001       1.
6452e−001 4.4464e+001    
   8.0000e−001       1.72
59e−001 【0076】 4.6482e+001       2.0000e
−001       7.5959e−002 4.
6482e+001       2.3000e−0
01       7.7601e−002 4.64
82e+001       2.6000e−001
       7.9176e−002 4.6482
e+001       2.9000e−001  
     8.0843e−002 4.6482e+
001       3.2000e−001    
   8.2690e−002 4.6482e+00
1       3.5000e−001      
 8.4756e−002 4.6482e+001 
      3.8000e−001       8
.7101e−002 4.6482e+001   
    4.1000e−001       8.9
849e−002 4.6482e+001     
  4.4000e−001       9.312
7e−002 4.6482e+001       
4.7000e−001       9.6985e
−002 4.6482e+001       5.
0000e−001       1.0136e−0
01 4.6482e+001       5.30
00e−001       1.0612e−001
 4.6482e+001       5.6000
e−001       1.1109e−001 4
.6482e+001       5.9000e−
001       1.1613e−001 4.6
482e+001       6.2000e−00
1       1.2120e−001 4.648
2e+001       6.5000e−001 
      1.2639e−001 4.6482e
+001       6.8000e−001   
    1.3188e−001 4.6482e+0
01       7.1000e−001     
  1.3785e−001 4.6482e+001
       7.4000e−001       
1.4442e−001 4.6482e+001  
     7.7000e−001       1.
5161e−001 4.6482e+001    
   8.0000e−001       1.59
34e−001 【0077】 4.8500e+001       2.0000e
−001       7.1639e−002 4.
8500e+001       2.3000e−0
01       7.2801e−002 4.85
00e+001       2.6000e−001
       7.3961e−002 4.8500
e+001       2.9000e−001  
     7.5246e−002 4.8500e+
001       3.2000e−001    
   7.6755e−002 4.8500e+00
1       3.5000e−001      
 7.8571e−002 4.8500e+001 
      3.8000e−001       8
.0784e−002 4.8500e+001   
    4.1000e−001       8.3
490e−002 4.8500e+001     
  4.4000e−001       8.675
0e−002 4.8500e+001       
4.7000e−001       9.0536e
−002 4.8500e+001       5.
0000e−001       9.4723e−0
02 4.8500e+001       5.30
00e−001       9.9123e−002
 4.8500e+001       5.6000
e−001       1.0356e−001 4
.8500e+001       5.9000e−
001       1.0791e−001 4.8
500e+001       6.2000e−00
1       1.1220e−001 4.850
0e+001       6.5000e−001 
      1.1657e−001 4.8500e
+001       6.8000e−001   
    1.2123e−001 4.8500e+0
01       7.1000e−001     
  1.2643e−001 4.8500e+001
       7.4000e−001       
1.3232e−001 4.8500e+001  
     7.7000e−001       1.
3894e−001 4.8500e+001    
   8.0000e−001       1.46
21e−001 【0078】 表2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−第1カラム(X)は、最小DNA
サイズ〔Low〕(キロベース)である。 第2カラム(Y)は、スイッチ時間(秒)である。 第3カラム(Z)は、電気泳動移動度である。 データ 【0079】 【0080】 第1カラム(X)は、最小DNAサイズ〔Low〕(キ
ロベース)である。 第2カラム(Y)は、スイッチ時間(秒)である。 第3カラム(Z)は、電気泳動移動度である。 適合表面 【0081】       X                  
Y                  Z4.850
0e+001       5.0000e+000 
      2.1572e−001 4.8500e
+001       1.0750e+001   
    2.4990e−001 4.8500e+0
01       1.6500e+001     
  2.7524e−001 4.8500e+001
       2.2250e+001       
2.8992e−001 4.8500e+001  
     2.8000e+001       3.
0062e−001 4.8500e+001    
   3.3750e+001       3.07
61e−001 4.8500e+001      
 3.9500e+001       3.0930
e−001 4.8500e+001       4
.5250e+001       3.0986e−
001 4.8500e+001       5.1
000e+001       3.1237e−00
1 4.8500e+001       5.675
0e+001       3.1459e−001 
4.8500e+001       6.2500e
+001       3.1518e−001 4.
8500e+001       6.8250e+0
01       3.1519e−001 4.85
00e+001       7.4000e+001
       3.1607e−001 4.8500
e+001       7.9750e+001  
     3.1763e−001 4.8500e+
001       8.5500e+001    
   3.1890e−001 4.8500e+00
1       9.1250e+001      
 3.1923e−001 4.8500e+001 
      9.7000e+001       3
.1973e−001 4.8500e+001   
    1.0275e+002       3.2
037e−001 4.8500e+001     
  1.0850e+002       3.191
8e−001 4.8500e+001       
1.1425e+002       3.1534e
−001 4.8500e+001       1.
2000e+002       3.0926e−0
01 【0082】 9.1825e+001       5.0000e
+000       1.8147e−001 9.
1825e+001       1.0750e+0
01       2.2043e−001 9.18
25e+001       1.6500e+001
       2.4968e−001 9.1825
e+001       2.2250e+001  
     2.6541e−001 9.1825e+
001       2.8000e+001    
   2.7712e−001 9.1825e+00
1       3.3750e+001      
 2.8517e−001 9.1825e+001 
      3.9500e+001       2
.8790e−001 9.1825e+001   
    4.5250e+001       2.9
026e−001 9.1825e+001     
  5.1000e+001       2.953
3e−001 9.1825e+001       
5.6750e+001       2.9984e
−001 9.1825e+001       6.
2500e+001       3.0209e−0
01 9.1825e+001       6.82
50e+001       3.0310e−001
 9.1825e+001       7.4000
e+001       3.0507e−001 9
.1825e+001       7.9750e+
001       3.0742e−001 9.1
825e+001       8.5500e+00
1       3.0899e−001 9.182
5e+001       9.1250e+001 
      3.0997e−001 9.1825e
+001       9.7000e+001   
    3.1170e−001 9.1825e+0
01       1.0275e+002     
  3.1344e−001 9.1825e+001
       1.0850e+002       
3.1302e−001 9.1825e+001  
     1.1425e+002       3.
0986e−001 9.1825e+001    
   1.2000e+002       3.04
48e−001 【0083】 1.3515e+002       5.0000e
+000       1.5246e−001 1.
3515e+002       1.0750e+0
01       1.9044e−001 1.35
15e+002       1.6500e+001
       2.2009e−001 1.3515
e+002       2.2250e+001  
     2.3880e−001 1.3515e+
002       2.8000e+001    
   2.5327e−001 1.3515e+00
2       3.3750e+001      
 2.6321e−001 1.3515e+002 
      3.9500e+001       2
.6808e−001 1.3515e+002   
    4.5250e+001       2.7
284e−001 1.3515e+002     
  5.1000e+001       2.796
8e−001 1.3515e+002       
5.6750e+001       2.8586e
−001 1.3515e+002       6.
2500e+001       2.8994e−0
01 1.3515e+002       6.82
50e+001       2.9233e−001
 1.3515e+002       7.4000
e+001       2.9471e−001 1
.3515e+002       7.9750e+
001       2.9725e−001 1.3
515e+002       8.5500e+00
1       2.9905e−001 1.351
5e+002       9.1250e+001 
      3.0058e−001 1.3515e
+002       9.7000e+001   
    3.0308e−001 1.3515e+0
02       1.0275e+002     
  3.0533e−001 1.3515e+002
       1.0850e+002       
3.0552e−001 1.3515e+002  
     1.1425e+002       3.
0318e−001 1.3515e+002    
   1.2000e+002       2.98
67e−001 【0084】 1.7848e+002       5.0000e
+000       1.2463e−001 1.
7848e+002       1.0750e+0
01       1.5894e−001 1.78
48e+002       1.6500e+001
       1.8783e−001 1.7848
e+002       2.2250e+001  
     2.1054e−001 1.7848e+
002       2.8000e+001    
   2.2902e−001 1.7848e+00
2       3.3750e+001      
 2.4163e−001 1.7848e+002 
      3.9500e+001       2
.4907e−001 1.7848e+002   
    4.5250e+001       2.5
618e−001 1.7848e+002     
  5.1000e+001       2.645
8e−001 1.7848e+002       
5.6750e+001       2.7215e
−001 1.7848e+002       6.
2500e+001       2.7777e−0
01 1.7848e+002       6.82
50e+001       2.8143e−001
 1.7848e+002       7.4000
e+001       2.8420e−001 1
.7848e+002       7.9750e+
001       2.8702e−001 1.7
848e+002       8.5500e+00
1       2.8921e−001 1.784
8e+002       9.1250e+001 
      2.9123e−001 1.7848e
+002       9.7000e+001   
    2.9419e−001 1.7848e+0
02       1.0275e+002     
  2.9677e−001 1.7848e+002
       1.0850e+002       
2.9744e−001 1.7848e+002  
     1.1425e+002       2.
9582e−001 1.7848e+002    
   1.2000e+002       2.92
15e−001 【0085】 2.2180e+002       5.0000e
+000       9.3584e−002 2.
2180e+002       1.0750e+0
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   1.2000e+002       1.41
68e−001 【0107】 1.1750e+003       5.0000e
+000       0.0000e+000 1.
1750e+003       1.0750e+0
01       0.0000e+000 1.17
50e+003       1.6500e+001
       0.0000e+000 1.1750
e+003       2.2250e+001  
     0.0000e+000 1.1750e+
003       2.8000e+001    
   0.0000e+000 1.1750e+00
3       3.3750e+001      
 0.0000e+000 1.1750e+003 
      3.9500e+001       0
.0000e+000 1.1750e+003   
    4.5250e+001       0.0
000e+000 1.1750e+003     
  5.1000e+001       0.000
0e+000 1.1750e+003       
5.6750e+001       0.0000e
+000 1.1750e+003       6.
2500e+001       0.0000e+0
00 1.1750e+003       6.82
50e+001       0.0000e+000
 1.1750e+003       7.4000
e+001       0.0000e+000 1
.1750e+003       7.9750e+
001       0.0000e+000 1.1
750e+003       8.5500e+00
1       1.8498e−002 1.175
0e+003       9.1250e+001 
      4.1753e−002 1.1750e
+003       9.7000e+001   
    6.3685e−002 1.1750e+0
03       1.0275e+002     
  8.4069e−002 1.1750e+003
       1.0850e+002       
1.0258e−001 1.1750e+003  
     1.1425e+002       1.
1896e−001 1.1750e+003    
   1.2000e+002       1.33
08e−001 【0108】 表3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−第1カラム(X)は、DNAサイ
ズ(キロベース)である。 第2カラム(Y)は、移動度(cm/hr)である。 【0109】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシステムのブロック図である。
【図2】マッパーおよび電気泳動装置のブロック図であ
る。
【図3】CHEFマッパープログラムのフローチャート
である。
【図4】ケース1のフローチャートである。
【図5】ケース1に関するスイッチ時間決定のフローチ
ャートである。
【図6】ケース1に関するスイッチ時間決定のフローチ
ャートである。
【図7】移動度平均化ルーチンのフローチャートである
【図8】ケース2のフローチャートである。
【図9】ケース2に関する初期スイッチ時間決定のフロ
ーチャートである。
【図10】ケース2に関する最終スイッチ時間決定のフ
ローチャートである。
【図11】ケース2に関する移動度決定のフローチャー
トである。
【図12】ケース2に関する移動度決定のフローチャー
トである。
【図13】ケース3のフローチャートである。
【図14】ケース4のフローチャートである。
【図15】ケース4のフローチャートである。
【図16】ケース4に関する初期スイッチ時間決定のフ
ローチャートである。
【符号の説明】
100…本発明のシステム 101…ディスプレイモニタ 102…マウス 103…キーボード 104…固定ディスク 105…外部インタフェース 106…I/Oコントローラ 107…システムメモリ 108…中央プロセッサ 109…プリンタ 115…システムバス 120…CHEFマッパー 121…キーボード 122…バーワンド 130…電気泳動手段 150…コンピュータシステム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電気泳動システムにおいて、分解され
    るべき最小の巨大分子を表示する第1のサイズを入力す
    る工程;分解されるべき最大の巨大分子を表示する第2
    のサイズを入力する工程;分離を最適化する条件下で既
    知のサイズの巨大分子を分離することから得られる較正
    データを表示する知識ベースを記憶する工程;前記第1
    のサイズと前記第2のサイズを前記知識ベースに対比し
    て試験し、それによって1組の最適化されたパラメータ
    を生成する工程;および、前記最適化されたパラメータ
    を用いて前記システムを較正し、それによって巨大分子
    の分離を最適化する工程;の各工程を具備しコンピュー
    タの助力を得て巨大分子の分離を改良するための方法。
  2. 【請求項2】  前記試験工程は、前記第1のサイズと
    前記第2のサイズを知識ベースに対比して試験し、それ
    によって角度、ラン距離、電圧こう配、初期スイッチ時
    間、最終スイッチ時間、およびラン距離を選択すること
    、を具備する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】  前記較正工程は、該角度、該ラン距離
    、該電圧こう配、該初期スイッチ時間、該最終スイッチ
    時間、および該ラン距離を使用することにより、最適分
    離のために前記システムを較正すること、を具備する請
    求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】  前記知識ベース記憶工程は、巨大分子
    サイズとスイッチ時間との間の第1の複数の関係を記憶
    すること;巨大分子サイズと移動度との間の第2の複数
    の関係を記憶すること;および最小の巨大分子サイズ、
    スイッチ時間および移動度の間の第3の複数の関係を記
    憶すること;を具備する請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】  電気泳動手段;1つのメモリと1つの
    プロセッサを有し、前記電気泳動手段に選択的に結合さ
    れるコンピュータ;前記コンピュータに結合され、分解
    されるべき最小の巨大分子を表示する第1のサイズを入
    力するためと、分解されるべき最大の巨大分子を表示す
    る第2のサイズを入力するための、入力手段;前記メモ
    リに結合され、分離を最適化する条件下で既知のサイズ
    の巨大分子を分離することから得られる較正データを表
    示する情報を記憶するための知識ベース;前記メモリに
    結合され、前記知識ベースに対比して前記第1のサイズ
    と前記第2のサイズを試験するように前記プロセッサに
    命令し、それによって1組の最適化されたパラメータを
    生成するためのプログラミング手段;および前記最適化
    されたパラメータを用いて前記電気泳動手段を較正し、
    それによって巨大分子の分離を最適化するための手段;
    を具備し巨大分子の分離を改良するための電気泳動シス
    テム。
  6. 【請求項6】  前記プログラミング手段は、前記メモ
    リに結合され、前記知識ベースに対比して前記第1のサ
    イズと前記第2のサイズを試験するように前記プロセッ
    サに命令し、それによって角度、ラン距離、電圧こう配
    、初期スイッチ時間、最終スイッチ時間、およびラン距
    離を選択するための、プログラミング手段を具備する請
    求項5記載のシステム。
  7. 【請求項7】  前記較正するための手段は、該角度、
    該ラン距離、該電圧こう配、該初期スイッチ時間、該最
    終スイッチ時間、および該ラン距離を使用することによ
    り、最適分離のために前記システムを較正するための手
    段を具備する請求項6記載のシステム。
  8. 【請求項8】  前記知識ベースは、前記メモリに結合
    され、巨大分子サイズとスイッチ時間との間の第1の複
    数の関係、巨大分子サイズと移動度との間の第2の複数
    の関係、および最小巨大分子サイズ、スイッチ時間およ
    び移動度の間の第3の複数の関係を記憶するための記憶
    手段を具備する請求項5記載のシステム。
  9. 【請求項9】  外部インタフェースを通して前記コン
    ピュータに選択的に結合され、前記最適化されたパラメ
    ータを受信するためのマッパー(Mapper)手段を
    さらに具備する請求項5記載のシステム。
  10. 【請求項10】  前記電気泳動手段はCHEF電気泳
    動装置である請求項5記載のシステム。
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