JPH0529071B2

JPH0529071B2 -

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Publication number: JPH0529071B2
Application number: JP61071881A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hara
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-03-29
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1993-04-28
Also published as: US4972325A; JPS62228165A

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、視覚的には見ることができない）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は
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
のち輝尽光として光電的に読み出されるから、直
接にデジタル信号として得たのち適当な記録媒体
に保存することができる。

従来より、核酸の塩基配列は、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）の分離展開位置（バンド）を視覚的に
判断し、それらバンドの位置を相互に比較するこ
とにより決定されている。よつて、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得られる核酸の塩基配列が
解析者によつて異なるなど塩基配列情報の精度に
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、特願昭59−
89615号、特願昭60−226091号、特願昭60−
226092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タを利用する
場合には一旦オートラジオグラフを該フイルム上
に可視画像化したのち、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、試料の作成時において核酸の塩基特
異的断片図の調製が十分でなかつたり、試料に放
射性不純物が混入したり、あるいは露光過程で自
然放射線等の自然放射線等の照射をうけたり、あ
るいはまた読取り（読出し）過程でオートラジオ
グラフをデジタル信号に変換する際に電気的ノイ
ズが生じたりすることによつて、通常オートラジ
オグラフに対応するデジタル信号には種々のノイ
ズが含まれている。これらのノイズはバンドの幅
よりもはるかに小さいものであるが、バンドの位
置、すなわち信号のレベルのピーク位置を決定す
るのに誤差を生じる原因となる。従つて、核酸の
塩基配列決定を精度高くするためには、前処理と
してこのような微小のノイズを簡易かつ好適に除
去することが要求されている。

［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、
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団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時元的方
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) 各分離展開列について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) 一次元波形を少なくとも二つの区間に分割す
る工程、および (3) 区間ごとに異なる特性を有する平滑化手段に
よつて信号のレベルを平滑化する工程、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、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ノイズが含
まれている場合であつても、得られたデジタル信
号に信号レベルを平滑化する処理を行なうことに
より、微小のノイズを好適に除去することができ
る。

一般に、分離展開パターンの上部（分離展開開
始位置に近い領域）ではバンドの密度が高くバン
ド間隔が狭いが、下部（分離展開距離が大きな領
域）になるほどバンドが疎となつてその間隔が広
くなる傾向にある。従つて、分離展開パターンの
上部について、パターンの下部と同一の条件で信
号の平滑化処理を行なつたのでは、信号レベルの
ピークが不明瞭なものとなつてしまい、正確な塩
基配列情報を得ることができない。

本発明においては、分離展開パターンを分離展
開方向に沿つて分割し、各区間ごとに処理条件を
好適に変えて平滑化処理を行なうことにより、バ
ンドの間隔（すなわち、信号レベルのピーク間
隔）に応じた平滑化処理を行なうことができ、バ
ンドが密なパターン上部領域においても信号レベ
ルのピークをつぶすことなく微小のノイズを除去
することができる。

そして、この平滑化処理を行なつたのち、バン
ドを検出して分離展開列間で序列をつけることに
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。

［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、前述のマキシム・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
異的に切断分離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
または合成混合物として得ることがでる。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、ウラシン、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
特異的断片物の混合物は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、放射性標識物質外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線フイルタ等の写真感光材料を低温
もしくは常温で長時間（数時間〜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
ー光で走査した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。

さらに、予め各分離展開列の位置そよびバンド
の幅等についての情報を入力して読取り（読出
し）条件を設定しておき、読取り（読出し）操作
においては各バンド上を一本以上の走査線が通過
するような走査線密度で光ビームによる走査を行
なうことにより、読取り（読出し）時間を短縮化
して必要な情報を効率良く得ることができる。な
お、本発明においてオートラジオグラフに対応す
るデジタル信号とは、このようにして得られたデ
ジタル信号をも包含する。

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)とからなり、一つの信号は一つの画素
に対応している。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の放射性標
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) シトミン(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。

これらの塩基特異的DNA断片物のオートラジ
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）について泳動方向に
沿つた位置と信号のレベルとからなる一次元波形
を作成する。

第１図の右側部分には、上記第一レーン〜第四
レーンまでの各レーンについて作成された一次元
波形を示す。一次元波形には微小なノイズが現わ
れている。

次に、各一次元波形ごとに平滑化処理を行な
う。

第１図は、本発明に係る平滑化処理のための信
号処理回路の例を概略的に示す図である。

第１図において、平滑化処理回路は入出力切換
部１１、平滑化演算部１２、係数制御部１３およ
び係数テーブル１４からなる。まず、第１図の右
側部分に示された一次元波形の形態で入力された
デジタル信号は、入出力切換部１１によつて各波
形（レーン）ごとに順次切り換えられて平滑換演
算部１２に接続される。係数制御部１３は、平滑
化演算部１２に接続される入力信号を探知し、信
号数がＫ個（ただし、Ｋ＝Ｎ／Ｍであり、Ｎは各
レーンの信号数であり、Ｍは区間分割数である）
を越えるごとに、平滑化演算部１２に係数変更信
号を送り、係数テーブル１４には係数出力信号を
送る。係数テーブル１４は、係数出力信号を受け
て平滑化演算部１２に区間ごとに予め設定された
係数を送る。係数制御部１３からの係数変更信号
および係数テーブル１４からの係数を受けた平滑
化演算部１２は、該係数に基づいて信号に平滑化
演算を行なう。演算処理された信号は、再び入出
力切換部１１によつて各波形ごとに出力される。
このようにして、平滑化処理された一次元波形が
得られる（第１図の左側部分）。

本発明において平滑化手段としては、デジタル
信号に含まれるノイズを除去するための公知の各
種のノイズ低減フイルタを用いることができる。
その例としては、移動平均フイルタ、荷重平均フ
イルタおよびローパス特性を有するフイルタを挙
げることができる。

本発明に係る平滑化処理方法を、具体的に移動
平均フイルタを用いる場合を例に挙げて説明す
る。

まず、各レーンの一次元波形を複数の区間に分
割する。たとえば、泳動パターンの全長が約40cm
である場合には、八つに分割して一区間が５cm程
度になるようにする。

第２図は、全長約25cmの一次元波形およびその
区間分割の例を示す。第２図において泳動方向は
矢印（←）の方向であり、一次元波形は五分割さ
れている。

第２図に示すように、泳動パターンは泳動距離
が大きくなるにつれて次第にバンド（信号レベル
のピーク）の間隔が開いている。そこで、移動平
均フイルタのマスクサイズを第２図の下側に示す
ように、泳動の下端から上端に向かつて徐々に小
さくなるように設定する。ここで、マスクサイズ
とは移動平均演算処理（フイルタリング）の単位
を意味する。たとえば、一つの信号が対応する一
画素が200μｍの大きさである場合には、第一区
間（マスクサイズ：１mm）では一つのマスクに五
つの信号が含まれることになり、演算処理により
五点平均の結果が得られる。従つて、第一区間か
ら第五区間にかけて、マスクサイズに応じてそれ
ぞれ五点、四点、三点、二点および一点の平均の
結果が得られる。

第３図に、五点平均の例を示す。

また、第４図および第５図にそれぞれ、係数テ
ーブルの例および平滑化演算回路の例を示す。

具体的に、第１図に示した平滑化処理回路の係
数テーブル１４には、第４図に示すような係数テ
ーブルが入力設定されている。たとえば、第一区
間は五点平均であるからフイルタ係数a_i＝1/5
（ただし、ｉ＝１〜５）であり、第五区間は一点
平均であるからフイルタ係数a₃＝１、a_i＝０（ｉ
＝１、２、４、５）である。

また、平滑化演算（移動平均演算）部１２で
は、第５図に示したように、右端の矢印（←）方
向から入力された信号はそれぞれ、一サンプルデ
イレイＤを経たのち左端の矢印（→）から入力さ
れた係数a_i（ｉ＝１〜５）に基づいて、Ｓ(n)＝_o+2 〓^i=n-2 a_iＳ(i) （ただし、Ｓ(i)およびＳ(n)はデジタル信号であ
り、a_iは係数であり、ｉおよびｎは１〜Ｎの範囲
の正整数である）なる演算が施されて、下端の矢印（↓）から出力
される。

このように区間ごとにマスクサイズを変えてフ
イルタリングを行なう。すなわち、泳動パターン
の下部領域ではマスクサイズの大きなフイルタを
用いることにより、大きなノイズ低減効果を得る
ことができる。一方、パターン像部領域ではマス
クサイズの比較的小さなフイルタを用いることに
より、ノイズ低減効果はそれほど大きくないがピ
ークを不明瞭にすることなく残すことができる。

平滑化処理されたデジタル信号についてはさら
に適当な信号処理を施すことにより、各レーン上
でバンドを検出したのちバンドに序列を付すこと
ができる。

バンドの検出および序列付けのための信号処理
は、本出願人により既に特許出願されている種々
の補正を行ないながら信号処理する方法に基づい
て行なうことができる。たとえば、泳動パターン
上に生じたスマイリング現象、オフセツト歪み、
バンドの融合などの種々の歪み、あるいはエクス
トラバンド等のノイズを補正もしくは除去しなが
ら塩基配列決定を行なう方法である。

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。

これらの信号処理方法の詳細は、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号および昭和61年３
年26日出願の特願昭61− 号の各明細書に記
載されている。

なお、バンドの序列付けにおいて、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、容易に序列に決定することができ
る。また、序列付けされたバンドについて、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
ンドの属するレーン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′）は放射性標識物質
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、平滑
化処理後のデジタル信号に基づいてオートラジオ
グラフを可視画像化し、同時にDNAの塩基配列
情報を表示することができる。この場合には、塩
基配列情報の最終的な確認もしくは修正を解析者
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、上記においては、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
て本発明の方法を適用することができる。さら
に、デジタル信号の平滑化は、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憶保存手段を介
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等に表示された記録・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、本発明に係る平滑化処理のための信
号処理回路の例を概略的に示す図である。第２図
は、一次元波形、区間分割およびマスクサイズの
例を示す図である。第３図は、五点平均の例を示
す図である。第４図は、係数テーブルの例を示す
図である。第５図は、平滑化演算回路の例を示す
図である。１１：入出力切換部、１２：平滑化演算部、１
３：係数制御部、１４：係数テーブル部。

【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) 分離展開列ごとに、列の追尾開始点より分離
展開方向ｘに沿つてバンドを一つ検出する工
程、 (2) これらのバンドのうち分離展開の開始位置に
最も近い上部のバンドＡを有する分離展開列に
ついて、ｘ方向に直角な方向ｙにおけるバンド
Ａの領域の最大値と最小値を求めたのち、この
最大値と最小値の平均値yaを次の追尾開始点
のｙ座標とし、該バンド領域内でyaを有する
点のうちｘ方向の最大値xaを次の追尾開始点
のｘ座標とする工程、 (3) 残りの分離展開列について、 (a) バンドＡのｘ方向の領域と残りの分離展開
列のバンドＢの領域が重なる場合には、xa
を次の追尾開始点のｘ座標とし、バンドＢの
領域のｙ方向の最大値と最小値の平均値yb
を次の追尾開始点のｙ座標とする工程、また
は

Claims

４上記第三工程において、分離展開距離が大き
くなるにつれて移動平均フイルタのマスクサイズ
を大きくすることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の核酸の塩基配列決定のための信号処理
方法。５上記第三工程において、平滑化手段が荷重平
均フイルタ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上記第三工程において、平滑化手段がローパ
ス特性を有するフイルタ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。７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。８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。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。