JPH0462345B2

JPH0462345B2 -

Info

Publication number: JPH0462345B2
Application number: JP60226091A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hara
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1992-10-06
Also published as: JPS6285861A; US4958281A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の分野］本発明は、核酸の塩基配列決定のための信号処
理方法に関するものである。

［発明の背景］近年、急速に発達して来た分子生物学の分野に
おいては、生物体の機能や複製のメカニズムを解
明するために、生物体のもつ遺伝情報を明らかに
することが必須のこととなつている。とりわけ、
特定の遺伝情報を担うDNA（もしくはDNA断片
物、以下同様）などの核酸の塩基配列を決定する
ことが必要不可欠なこととなつている。

DNA、RNAなどの核酸の塩基配列を決定する
ための代表的な方法として、オートラジオグラフ
イーを利用するマキサム・ギルバート（Maxam
−Gilbert）法およびサンガー・クールソン
（Sanger−Coulson）法が知られている。前者の
マキサム・ギルバート法は、まず、塩基配列を決
定しようとしているDNAあるいはDNA断片物の
鎖状分子の一方の端部に³²P等の放射性同位元素
を含む基を結合させることにより、その対象物を
放射性標識物質としたのち、化学的な手段を利用
して鎖状分子の各構成単位間の結合を塩基特異的
に切断する。次に、この操作により得られた塩基
特異的DNA切断分解物の混合物をゲル電気泳動
法により分離展開し、多数の切断分解物がそれぞ
れ分離展開されて形成された分離展開パターン
（ただし、視覚的には見るとができない）を得る。
この分離展開パターンをたとえばＸ線フイルム上
に可視化してそのオートラジオグラフを得、得ら
れたオートラジオグラフと各々の塩基特異的切断
手段とから、放射性同位元素が結合された鎖状分
子の端部から一定の位置関係にある塩基を順次決
定し、これにより対象物全ての塩基配列を決定す
ることができる。

また、後者のサンガー・クールソン法は、
DNAあるいはDNA断片物の鎖状分子と相補的で
あつて、かつ放射性標識が付与されたDNA合成
物を化学的な手段を利用して塩基特異的に合成
し、この塩基特異的DNA合成物の混合物を用い
て上記と同様にしてそのオートラジオグラフから
塩基配列を決定する方法である。

本出願人は、上記核酸の塩基配列決定を簡易か
つ高精度で行なうことを目的として、それに利用
されるオートラジオグラフ測定操作において、上
記Ｘ線フイルム等の写真感光材料を用いる従来の
放射線写真法の代りに、蓄積性蛍光体シートを用
いる放射線像変換方法を利用する方法について既
に特許出願している（特開昭59−83057号、特願
昭58−201231号）。ここで、蓄積性蛍光体シート
は輝尽性蛍光体からなるものであり、放射線エネ
ルギーを該蛍光体シートの輝尽性蛍光体に吸収さ
せたのち、可視乃至赤外領域の電磁波（励起光）
で励起することにより、放射線エネルギーを蛍光
として放出させることができるものである。この
方法によれば、露光時間を大幅に短縮化すること
ができ、また従来より問題となつていた化学カブ
リ等が発生することがない。さらに、放射性標識
物質のオートラジオグラフは、一旦放射線エネル
ギーとして蛍光体シートに蓄積されたのち輝尽光
として時系列的に読み出されるから、画像のほか
に記号、数値など任意の形で表示記録することが
可能である。

従来より、核酸の塩基配列決定をしようとする
者は、可視化されたオートラジオグラフについ
て、放射性標識が付与された核酸の塩基特異的切
断分解物もしくは塩基特異的合成物（以下、単に
核酸の塩基特異的断片物と称する）のそれぞれの
分離展開位置を視覚的に判断し、分離展開列間で
相互に比較することにより核酸の塩基配列を決定
している。よつて、得られたオートラジオグラフ
の解析は通常人間の視覚を通して行なわれてお
り、そのために多大な時間と労力が費されてい
る。

また、人間の目に依存しているため、オートラ
ジオグラフを解析して決定された核酸の塩基配列
が解析者によつて異なるなど得られる情報の精度
には限界がある。

そこで、本出願人は、上記オートラジオグラフ
をデジタル信号として得た後このデジタル信号に
適当な信号処理を施すことにより、DNAの塩基
配列を自動的に決定する方法についても既に特許
出願している（特開昭59−126527号、特開昭59−
126278号、特願昭59−89615号、特願昭59−
140908号等）。オートラジオグラフに対応するデ
ジタル信号は、従来の放射線フイルムを利用する
場合には一旦オートラジオグラフを該フイルム上
に可視映像化したのち、反射光または透過光を利
用して光電的に読み取ることにより得られる。ま
た、蓄積性蛍光体シートを用いる場合には、オー
トラジオグラフが蓄積記録された蛍光体シートを
直接に読み出すことにより得られる。

しかしながら、実際に放射性標識物質を電気泳
動法などにより支持媒体上に分離展開させて得ら
れた分離展開パターンには種々の歪みおよびノイ
ズが生じがちである。たとえば、その一つとして
分離展開列の曲がりおよび傾斜がある。分離展開
過程において展開条件が十分でなかつた場合に、
分離展開列自体が曲がつて蛇行することがある。
また、オートラジオグラフを得る過程で支持媒体
と写真感光材料もしくは蓄積性蛍光体シートとを
重ね合わせて露光する際に、その重ね合せがずれ
た場合にはパターン全体が傾いてしまう。さらに
は、感光材料もしくは蛍光体シートを読み出して
デジタル信号を得る段階で、これらの設置が不十
分であつた場合には分離展開列が曲がつたものと
して、またはパターン全体が傾いたものとして信
号が得られることがある。

このように分離展開列に歪みが発生した場合で
あつても、また得られたデジタル信号が分離展開
列の歪んだ情報を有する場合であつても、そのオ
ートラジオグラフに対応するデジタル信号を効率
良く信号処理して核酸の塩基配列を高精度で自動
決定することが望まれる。

［発明の要旨］本発明者は、オートラジオグラフイーを利用し
て核酸の塩基配列を自動決定する方法において、
分離展開列に歪みの生じている分離展開パターン
であつても、そのオートラジオグラフに対応する
デジタル信号を好適に信号処理することにより、
核酸の塩基配列を簡易かつ高精度で自動決定する
ことを実現した。

すなわち、本発明は、放射性標識が付与された
塩基特異的DNA断片物もしくは塩基特異的RNA
断片物の混合物が支持媒体上に一次元的方向に分
離展開されて形成された複数の分離展開列のオー
トラジオグラフに対応するデジタル信号について
信号処理を行なうことにより、核酸の塩基配列を
決定する方法において、 (1) 各バンドについて少なくとも二つの分離展開
方向に沿つた位置と信号のレベルとからなる一
次元波形を得る工程、 (2) 一つの一次元波形上で信号のレベルが極大と
なる位置を検出する工程、 (3) 該一次元波形上の極大位置における信号レベ
ルとこれに近接する一次元波形上の該位置に相
応する位置における信号のレベルとを比較し、
最大の信号レベルを有する一次元波形上の極大
位置をバンドの位置と決定する工程、 (4) 該バンドの位置が決定された一次元波形につ
いて、次に信号レベルが極大となる位置を検出
する工程、および (5) 上記第三および第四工程を順次繰り返すこと
により、分離展開列上の全てのバンドの位置を
決定する工程、を含むことを特徴とする核酸の塩基配列決定のた
めの信号処理方法を提供するものである。

また、本発明は、上記オートラジオグラフに対
応するデジタル信号について信号処理を行なうこ
とにより、核酸の塩基配列を決定する方法におい
て、 (1) 各バンドについて少なくとも二つの分離展開
方向に沿つた位置と信号のレベルとからなる一
次元波形を得る工程、 (2) 二つ以上の一次元波形上の相応する領域にお
いて、それぞれ信号のレベルが極大となる位置
を検出する工程、 (3) 検出された極大位置における信号レベルを相
互に比較し、最大の信号レベルを有する極大位
置をバンドの位置と決定する工程、 (4) 該バンドの位置が決定された一次元波形を中
心として近接する二つ以上の一次元波形上で、
該領域に連続した相応する領域においてそれぞ
れ信号のレベルが極大となる位置を検出する工
程、および (5) 上記第三および第四工程を順次繰り返すこと
により、分離展開列上の全てのバンドの位置を
決定する工程、を含むことを特徴とする核酸の塩基配列決定のた
めの信号処理方法を提供するものである。

本発明によれば、核酸の塩基特異的断片物の混
合物を支持媒体上で分離展開させて得られた分離
展開パターンのオートラジオグラフに対応するデ
ジタル信号において、分離展開列が歪んでいる場
合でも、分離展開列の歪みの補正のための信号処
理機能を有する適当な信号処理回路を通すことに
より、核酸の塩基配列を簡易かつ高精度で得るこ
とができる。

支持体上の分離展開列がまつすぐではなく曲が
つていたり、あるいはデジタル画像データ上で分
離展開パターン全体が傾いている場合であつて
も、分離展開列上の各バンド（分離展開部位）は
通常幅方向に長い帯状の形状を有していることを
利用して、画像データ上で分離展開列を正確に追
跡することができる。すなわち、各バンドの幅方
向に複数のデジタル信号が得られるように信号の
検出を行ない、この複数のデジタル信号に比較演
算処理など適当な信号処理を行なうことにより、
バンドの位置を決定しながら分離展開列を精度高
く追尾することができる。そして、決定されたバ
ンドの位置に基づいて分離展開列間で各バンドを
比較することにより、核酸の塩基配列を簡便かつ
高精度に決定することができるものである。

［発明の構成］本発明において用いられる試料の例としては、
放射性標識が付与されたDNA、RNA等の核酸の
塩基特異的断片物の混合物を挙げることができ
る。ここで、核酸の断片物とは長鎖状の分子の一
部分を意味する。たとえば、塩基特異的DNA断
片物混合物の一種である塩基特異的DNA切断分
解物混合物は、前述のマキサム・ギルバート法に
従つて、放射性標識が付与されたDNAを塩基特
異的に切断分解することにより得られる。

また、塩基特異的DNA合成物混合物は前述の
サンガー・クールソン法に従つて、DNAをテン
プレート（鋳型）として、放射性標識が付与され
たデオキシヌクレオシドトリフオスフエートと
DNA合成酵素とを用いて合成することにより得
られる。

さらに、塩基特異的RNA断片物の混合物も上
記と同様の方法により、切断分解物混合物として
または合成物混合物として得ることができる。な
お、DNAはその構成単位としてアデニン、グア
ニン、チミン、シトシンの四種類の塩基からなる
が、一方RNAはアデニン、グアニン、ウラシル、
シトシンの四種類の塩基からなる。

放射性標識は、これらの物質に適当な方法で
³²P、¹⁴C、³⁵S、³H、¹²⁵Iなどの放射性同位元素を保
持させることによつて付与される。

試料である放射性標識が付与された核酸の塩基
特異的断片物のゲル状支持媒体など公知の各種の
支持媒体を用いて、電気泳動法、薄層クロマトグ
ラフイー、カラムクロマトグラフイー、ペーパー
クロマトグラフイーなど種々の分離展開方法によ
り支持媒体上に分離展開される。

次に、放射性標識物質が分離展開された支持媒
体について、従来の写真感光材料を用いる放射線
写真法により、あるいは蓄積性蛍光体シートを用
いる放射線像変換方法によりそのオートラジオグ
ラフが得られ、次いで適当な読取り（読出し）系
を介して放射性標識物質のオートラジオグラフに
対応するデジタル信号が得られる。

前者の放射線写真法を利用する場合には、まず
支持媒体とＸ線フイルム等の写真感光材料とを低
温（−90〜−70℃）で長時間（数十時間）重ね合
わせて放射線フイルムを感光させたのち、現像し
て放射性標識物質のオートラジオグラフを放射線
フイルム上に可視画像化する。次いで、画像読取
装置を用いて放射線フイルム上に可視化されたオ
ートラジオグラフを読み取る。たとえば、放射線
フイルムに光ビームを照射してその透過光または
反射光を光電的に検出することにより、オートラ
ジオグラフは電気信号として得られる。さらに、
この電気信号をＡ／Ｄ変換することにより、オー
トラジオグラフに対応するデジタル信号を得るこ
とができる。

後者の放射線像変換方法を利用する場合には、
まず、支持媒体と蓄積性蛍光体シートとを常温で
短時間（数秒〜数十分間）重ね合わせて蛍光体シ
ートに放射性標識物質から放出される放射線エネ
ルギーを蓄積させることにより、そのオートラジ
オグラフを蛍光体シートに一種の潜像として記録
する。ここで、蓄積性蛍光体シートは、たとえば
プラスチツクフイルムからなる支持体、二価ユー
ロピウム賦活弗化臭化バリウム（BaFBr：Eu²⁺）
等の輝尽性蛍光体からなる蛍光体層、および透明
な保護膜がこの順に積層されたものである。蓄積
性蛍光体シートに含有されている輝尽性蛍光体
は、Ｘ線等の放射線が照射されるとその放射線エ
ネルギーを吸収して蓄積し、そののち可視乃至赤
外領域の光で励起すると蓄積していた放射線エネ
ルギーを輝尽光として放出するという特性を有す
る。

次いで、読出装置を用いて蓄積性蛍光体シート
に蓄積記録されたオートラジオグラフを読み出
す。具体的には、たとえば蛍光体シートをレーザ
ー光で走査して放射線エネルギーを輝尽光として
放出させ、この輝尽光を光電的に検出することに
より、放射性標識物質のオートラジオグラフは可
視画像化することなく直接に電気信号として得ら
れる。さらに、この電気信号をＡ／Ｄ変換するこ
とにより、オートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号を得ることができる。

上述のオートラジオグラフ測定操作およびオー
トラジオグラフに対応するデジタル信号を得る方
法の詳細については、前記特開昭59−83057号、
特開昭59−126527号、特開昭59−126278号等の各
公報に記載されている。なお、上記においては、
支持媒体上に分離展開された放射性標識物質のオ
ートラジオグラフに対応するデジタル信号を得る
方法として、従来の放射線写真法および放射線像
変換方法を利用する方法について述べたが、これ
らの方法に限定されるものではなく、それ以外の
如何なる方法により得られたデジタル信号であつ
ても放射性標識物質のオートラジオグラフと対応
関係がある限り、本発明の信号処理方法を適用す
ることが可能である。

また、上記いずれの方法においてもオートラジ
オグラフの読取り（または読出し）は、放射線フ
イルム（または蓄積性蛍光体シート）の全面に亘
つて行なう必要はなく、画像領域のみについて行
なうことも勿論可能である。

得られたデジタル信号D_xyは、放射線フイルム
（または蛍光体シート）に固定された座標系で表
わされた座標（ｘ、ｙ）とその座標における信号
のレベル（ｚ）とからなる。信号のレベルはその
座標における画像濃度、すなわち放射性標識物質
の量を表わしている。従つて、一連のデジタル信
号（すなわち、デジタル画像データ）は放射性標
識物質の二次元的な位置情報を有している。

このようにして得られた支持媒体上に分離展開
された放射性標識物質のオートラジオグラフに対
応するデジタル信号には、以下に述べるような本
発明の方法により信号処理が施されて、目的の核
酸の塩基配列の決定が行なわれる。

本発明の信号処理方法の実施の態様を、次の四
種類の放射性標識が付与された塩基特異的DNA
断片物の組合せにより形成された泳動列（分離展
開列）からなる場合について説明する。

(1) グアニン(G)特異的DNA断片物 (2) アデニン(A)特異的DNA断片物 (3) チミン(T)特異的DNA断片物 (4) シトシン(C)特異的DNA断片物ここで、各塩基特異的DNA断片物は、塩基特
異的に切断分解もしくは合成された、すなわち末
端の塩基を同じくする種々の長さのDNA断片物
からなる。

第１図は、上記四種類の塩基特異的DNA断片
物がそれぞれ四つのスロツトに電気泳動されてな
る泳動パターンのオートラジオグラフを部分的に
示す。

このオートラジオグラフに対応するデジタル信
号は、信号処理回路において一旦メモリ（バツフ
アーメモリ、または磁気デイスク等の不揮発性メ
モリ）に記憶される。

まず、各泳動列（レーン）上の各バンドについ
て少なくとも二つの一次元波形を作成し、任意の
一つの一次元波形において信号のレベルが極大と
なる位置（ピーク位置）を検出する。

デジタル信号の検出を、前記のように各バンド
について少なくとも二本の走査線がかかるような
走査線密度で泳動方向に沿つて走査することによ
り行なつた場合には（第１図参照、１１：泳動バ
ンド、１２：走査線）、直接に各走査線について
位置(y)と信号のレベル(z)とからなる一次元波形を
作成することができる。また、オートラジオグラ
フを全面に渡つて読み取つた場合には、デジタル
画像データ上で上記と同様の走査を行なうことに
より各レーンに沿つて信号を抽出したのち、一次
元波形を作成する。

第２図は、第三スロツトについての一次元波形
ａ〜ｆを部分的に示す図である。一次元波形には
各バンドを泳動方向に切断したときの断面像が表
われている。

第２図において、第三スロツトの一次元波形ｅ
についてピーク位置１を検出する。ピーク位置は
たとえば、信号のレベルの差分の符号が反転する
点を求めることにより、検出することができる。

次いで、一次元波形ｅ上のピーク位置１におけ
る信号のレベルと、波形ｅに近接する一次元波形
（例えば、両隣の波形ｄ，ｆ）上の相応する位置
における信号のレベルとを比較する。そこで、相
応する位置とは、ピーク位置１と等泳動距離にあ
る同一位置もしくはピーク装置１を中心する微小
領域をいう。そして、最も大きな信号レベルを有
する一次元波形ｅ上のピーク位置１をバンドの位
置と決定する。

次に、このバンドの位置が決定された一次元波
形ｅについて、ピーク位置１に続いて信号レベル
が極大となる位置（ピーク位置）２を検出する。
そして、上記と同様にして隣接する一次元波形
ｄ，ｆ上の相応する位置で信号レベルの比較を行
ない、信号レベルが最大の一次元波形ｅ上のピー
ク位置２をバンドの位置と決定する。

この一次元波形上でのピーク位置の検出とバン
ドの位置の決定とを一つの一次元波形上でピーク
位置が検出されなくなるまで繰り返す。ここで、
たとえば一次元波形ｅ上のピーク位置５における
信号レベルと、近接する一次元波形ｃ，ｄ上の相
応する位置における信号レベルとを比較して、波
形ｄの信号レベルが最大である場合には波形ｄ上
に求めるバンド位置があるとして、波形ｄ上でピ
ーク位置５′を検出し、これをバンド位置と決定
する。そして、次のピーク位置の検出は一次元波
形ｄについて行なう。このようにして、第２図に
おいて、バンドの位置は、順に１、２、３、４、
5′、6′、7′と決定することができる。

すなわち、より大きな信号レベルを有する一次
元波形を順次追跡することにより、レーンが曲が
つていたり傾斜している場合であつてもレーンか
らそれることなく高精度にレーンを追尾すること
ができる。そして、この一次元波形上でバンドの
位置を決定することにより正確にバンド位置を求
めることができる。

なお、一次元波形上でピーク位置を検出すると
は、上記のように予め適当な走査線密度で泳動方
向に沿つて走査することによりデジタル信号の検
出を行なつた場合には、この走査線に沿つて信号
レベルのピーク位置を探し出すことにほかならな
い。

あるいは、ピーク位置の検出は互いに近接する
複数の一次元波形（例えば、２〜３個の波形）に
ついて同時に行なつてもよい。

すなわち、各一次元波形上で互いに相応する領
域（泳動距離の等しい微小領域）においてピーク
位置を予め検出したのち、各ピーク位置における
信号のレベルを比較して最も大きな信号レベルを
有するピーク位置をバンドの位置と決定する。次
いで、バンドの位置が決定された一次元波形を中
心に近接する複数の一次元波形について、該領域
に続く微小領域でピーク位置をそれぞれ検出し、
信号レベルが最大のピーク位置を次のバンドの位
置と決定する。

この複数の一次元波形上でのピーク位置の検出
とバンドの位置の決定とをピーク位置が検出され
なくなるまで繰り返すことにより、レーン上の全
てのバンドの位置を決定することができる。この
ようにして、複数の一次元波形上で同時にピーク
位置を検出し比較しながらレーンを追尾し、バン
ドの位置を正確に求めることができる。

なお、上記の操作を行なう前に予めデジタル信
号について閾値処理を行なうことにより、複数の
一次元波形間での信号レベルの比較を容易にする
ことができる。

同様の操作を他のレーンについても行ない、泳
動パターン上の全てのバンドの位置を決定する。

このようにして、レーンが曲がつていたり、あ
るいは傾斜している場合であつても、高精度にレ
ーンを追尾してレーン上の一つ一つのバンドの位
置を正確に決定することができる。

なお、泳動パターンにスマイリング現象、オフ
セツト歪みあるいはバンドの融合などの種々の歪
み、ノイズが発生している場合には、上記バンド
の傾斜補正を行なう前にまたは後に、これらの補
正のための信号処理を行なつてもよい。

ここで、スマイリング現象は、支持媒体の中央
部のスロツトの泳動距離に比べて両端部のスロツ
トの泳動距離が短くなる現象であり、泳動過程に
おける放熱効果（いわゆるエツジ効果）などが原
因となつて生じる。オフセツト歪みとは、レーン
間相互の全体的な位置ズレをいい、スロツトの形
状の相違等により試料の電気泳動の開始位置、開
始時間が各スロツトで異なることなどが原因とな
つて生じる。また、バンドの融合は、泳動が十分
でないために、二乃至三個のバンドが連結して一
個の幅広なバンドを形成していることをいう。一
般にパターン上部の泳動開始位置に近い領域で発
生しやすい。

信号処理によるこれらの補正の詳細について
は、本出願人による特願昭60−74899号、特願昭
60−74900号、特願昭60−85275号、特願昭60−
85276号、特願昭60−111186号、特願昭60−
111187号の各明細書に記載されている。

得られたバンドの位置を相互に比較することに
より、直ちにバンドに序列を付けることができ
る。このとき、上記四種類の塩基特異的DNA断
片物の組合せが排他的な組合せであることから、
同じ位置に二つ以上のバンド（異なるレーンのバ
ンド）は存在しえないことを利用して、容易に序
列を決定することができる。上記(1)〜(4)のスロツ
トはそれぞれ(G)、(A)、(T)、(C)からなる末端塩基に
ついての情報を有するから、各バンドの属するス
ロツトに対応する塩基で置換することにより、
DNAの塩基配列（例えばＡ−Ｇ−Ｃ−Ｔ−Ａ−
Ａ−Ｇ−……）を得ることができる。

このようにして、DNAの片方の鎖状分子につ
いての塩基配列を決定することができる。なお、
DNAの塩基配列についての情報は、上記の表示
形態に限られるものではなく、たとえば所望によ
り同時に各バンドの強度（z′）を放射性標識物質
の相対量として表示することも可能である。さら
に、DNAの二本の鎖状分子両方についての塩基
配列を表示することもできる。

あるいはまた、DNAの塩基配列情報は、上記
の信号処理がなされたデジタル信号に基づいて画
像として表示することもできる。すなわち、各バ
ンドの補正後の位置をオリジナルのオートラジオ
グラフとともに可視画像化して表示することがで
きる。この場合には、最終的な塩基配列決定を解
析者自身がこの表示画像に基づいて行なうことが
可能である。

なお、上記のおいては、試料である塩基特異的
DNA断片物の混合物として（Ｇ、Ａ、Ｔ、Ｃ）
の排他的組合せを利用した場合について説明した
が、本発明の信号処理方法はこの組合せに限定さ
れるものではなく、例えば（Ｇ、Ｇ＋Ａ、Ｔ＋
Ｃ、Ｃ）などの種々の組合せに適用することがで
きる。また同様に、塩基特異的RNA断片物の混
合物（例えば、Ｇ、Ａ、Ｕ、Ｃの組合せ）につい
ても本発明の信号処理方法を適用することができ
る。さらに、レーンの歪みの補正は、一組の核酸
の塩基特異的断片物の分離展開列に限定されるも
のではなく、支持媒体上に同時に分離展開された
全ての分離展開列について行なうことが可能であ
る。

このようにして得られた塩基配列情報について
はこのほかにも、たとえば、既に記録保存されて
いる他の核酸の塩基配列と照合するなどの遺伝言
語学的情報処理を行なうことも可能である。

上述の信号処理により決定された核酸の塩基配
列についての情報は、信号処理回路から出力され
たのち、次いで直接的に、もしくは必要により磁
気デイスクや磁気テープなどの記録保存手段を介
して記録装置に伝送される。

記録装置としては、たとえば、感光材料上をレ
ーザー光等で走査して光学的に記録するもの、
CRT等に表示された記号・数値をビデオ・プリ
ンター等に記録するもの、熱線を用いて感熱記録
材料上に記録するものなど種々の原理に基づいた
記録装置を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、泳動列の歪みが生じている分離展開
パターンの例を示す部分図である。第２図は、第
三スロツトについての一次元波形を示す部分図で
ある。１１：泳動バンド、１２：走査線。

Claims

【特許請求の範囲】１放射性標識が付与された塩基特異的DNA断
片物もしくは塩基特異的RNA断片物の混合物が
支持媒体上に一次元的方向に分離展開されて形成
された複数の分離展開列のオートラジオグラフに
対応するデジタル信号について信号処理を行なう
ことにより、核酸の塩基配列を決定する方法にお
いて、 (1) 各バンドについて少なくとも二つの分離展開
方向に沿つた位置と信号のレベルとからなる一
次元波形を得る工程、 (2) 一つの一次元波形上で信号のレベルが極大と
なる位置を検出する工程、 (3) 該一次元波形上の極大位置における信号レベ
ルとこれに近接する一次元波形上の該位置に相
応する位置における信号のレベルとを比較し、
最大の信号レベルを有する一次元波形上の極大
位置をバンドの位置と決定する工程、 (4) 該バンドの位置が決定された一次元波形につ
いて、次に信号レベルが極大となる位置を検出
する工程、および (5) 上記第三および第四工程を順次繰り返すこと
により、分離展開列上の全てのバンドの位置を
決定する工程、を含むことを特徴とする核酸の塩基配列決定のた
めの信号処理方法。２上記デジタル信号を、各バンドに少なくとも
二本の走査線がかかるようにオートラジオグラフ
上を走査することにより得、そして第一工程にお
いて、該走査線について一次元波形を得ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核酸の塩
基配列決定のための信号処理方法。３上記塩基特異的DNA断片物の混合物が、 (1) グアニン特異的DNA断片物、 (2) アデニン特異的DNA断片物、 (3) チミン特異的DNA断片物、 (4) シトシン特異的DNA断片物、の四種類からなり、分離展開列が、これら四種類
の塩基特異的DNA断片物がそれぞれ支持媒体上
に分離展開されて形成された四列の分離展開列か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の核酸の塩基配列決定のための信号処理方法。４上記オートラジオグラフに対応するデジタル
信号が、支持媒体と輝尽性蛍光体を含有する蓄積
性蛍光体シートとを重ね合わせて、支持媒体上の
放射性標識物質のオートラジオグラフを該蛍光体
シートに蓄積記録したのち、該蛍光体シートに励
起光を照射して該オートラジオグラフを輝尽光と
して光電的に読み出すことにより得られたもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の核酸の塩基配列決定のための信号処理方法。５上記オートラジオグラフに対応するデジタル
信号が、支持媒体と写真感光材料とを重ね合わせ
て、支持媒体上の放射性標識物質のオートラジオ
グラフを該感光材料に感光記録したのち、該感光
材料上に可視化されたオートラジオグラフを光電
的に読み取ることにより得られたものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核酸の
塩基配列決定のための信号処理方法。６放射性標識が付与された塩基特異的DNA断
片物もしくは塩基特異的RNA断片物の混合物が
支持媒体上に一次元的方向に分離展開されて形成
された複数の分離展開列のオートラジオグラフに
対応するデジタル信号について信号処理を行なう
ことにより、核酸の塩基配列を決定する方法にお
いて、 (1) 各バンドについて少なくとも二つの分離展開
方向に沿つた位置と信号のレベルとからなる一
次元波形を得る工程、 (2) 二つ以上の一次元波形上の相応する領域にお
いて、それぞれ信号のレベルが極大となる位置
を検出する工程、 (3) 検出された極大位置における信号レベルを相
互に比較し、最大の信号レベルを有する極大位
置をバンドの位置と決定する工程、 (4) 該バンドの位置が決定された一次元波形を中
心として近接する二つ以上の一次元波形上で、
該領域に連続した相応する領域においてそれぞ
れ信号のレベルが極大となる位置を検出する工
程、および (5) 上記第三および第四工程を順次繰り返すこと
により、分離展開列上の全てのバンドの位置を
決定する工程、を含むことを特徴とする核酸の塩基配列決定のた
めの信号処理方法。７上記デジタル信号を、各バンドに少なくとも
二本の走査線がかかるようにオートラジオグラフ
上を走査することにより得、そして第一工程にお
いて、該走査線について一次元波形を得ることを
特徴とする特許請求の範囲第６項記載の核酸の塩
基配列決定のための信号処理方法。８上記塩基特異的DNA断片物の混合物が、 (1) グアニン特異的DNA断片物、 (2) アデニン特異的DNA断片物、 (3) チミン特異的DNA断片物、 (4) シトシン特異的DNA断片物、の四種類からなり、分離展開列が、これら四種類
の塩基特異的DNA断片物がそれぞれ支持媒体上
に分離展開されて形成された四列の分離展開列か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
載の核酸の塩基配列決定のための信号処理方法。９上記オートラジオグラフに対応するデジタル
信号が、支持媒体と輝尽性蛍光体を含有する蓄積
性蛍光体シートとを重ね合わせて、支持媒体上の
放射性標識物質のオートラジオグラフを該蛍光体
シートに蓄積記録したのち、該蛍光体シートに励
起光を照射して該オートラジオグラフを輝尽光と
して光電的に読み出すことにより得られたもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
の核酸の塩基配列決定のための信号処理方法。１０上記オートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号が、支持媒体と写真感光材料とを重ね合わ
せて、支持媒体上の放射性標識物質のオートラジ
オグラフを該感光材料に感光記録したのち、該感
光材料上に可視化されたオートラジオグラフを光
電的に読み取ることにより得られたものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の核酸
の塩基配列決定のための信号処理方法。