JPH0593712A - Nucleotide sequencer - Google Patents
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- JPH0593712A JPH0593712A JP3280760A JP28076091A JPH0593712A JP H0593712 A JPH0593712 A JP H0593712A JP 3280760 A JP3280760 A JP 3280760A JP 28076091 A JP28076091 A JP 28076091A JP H0593712 A JPH0593712 A JP H0593712A
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- lane
- time
- fluorescence
- base sequence
- signal
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スラブゲルを用いた塩基配列決定装置で投入
された試料が泳動するレーンを自動的に決定できるよう
にする。
【構成】 レーンが決定されるまでは走査方向の全座標
の蛍光信号を蛍光時間信号記憶手段42に記憶してお
き、時間領域設定手段44に設定された時間領域で時間
変動量算出手段46で各測定座標について蛍光信号の時
間変動量を算出し、算出された時間変動量と設定された
スロット情報との相互相関関数を相互相関関数計算手段
72で計算し、レーン決定手段52では相互相関関数の
極大値に基づいた量でレーンを決定する。塩基配列決定
手段54は決定されたレーンの蛍光時間信号をもとに塩
基配列を決定する。
(57) [Summary] [Purpose] To enable automatic determination of the lane in which the input sample migrates with a nucleotide sequencer using a slab gel. [Structure] Until the lane is determined, the fluorescence signals of all coordinates in the scanning direction are stored in the fluorescence time signal storage means 42, and the time variation amount calculation means 46 in the time area set by the time area setting means 44. The time variation of the fluorescence signal is calculated for each measurement coordinate, the cross-correlation function of the calculated time variation and the set slot information is calculated by the cross-correlation function calculating means 72, and the lane determining means 52 calculates the cross-correlation function. Determine the lanes by the amount based on the local maximum of. The base sequence determining means 54 determines the base sequence based on the fluorescence time signal of the determined lane.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はDNAなどの核酸の塩基
配列を決定する装置に関し、特に蛍光ラベルした核酸断
片をゲル電気泳動装置のスラブ状ゲルのサンプル投入部
に例えばシャーク型コウムを用いて互いに接近して配置
された複数の泳動レーンに末端塩基別に投入して同時に
泳動させ、泳動方向と直交する方向に走査される励起・
検出系によって泳動途中で蛍光を検出して、データ処理
装置で塩基配列を決定するオンライン式の塩基配列決定
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for determining the base sequence of a nucleic acid such as DNA, and in particular, a fluorescent labeled nucleic acid fragment is used, for example, in a slab-like gel sampler of a gel electrophoresis apparatus by using, for example, a shark-type comb. Each terminal base is placed in multiple migration lanes that are placed close to each other, and the migration is performed simultaneously.
The present invention relates to an on-line base sequence determination device in which fluorescence is detected by a detection system during migration and a base sequence is determined by a data processing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】スラブ状ゲルを用いたオンライン式の塩
基配列決定装置では、予めサンガー法によって処理した
核酸断片にその末端塩基の種類A(アデニン)、G(グ
アニン)、T(チミン)、C(シトシン)に応じて別々
の泳動レーンで電気泳動させる。しかし、その試料投入
位置はシャーク型コームのような試料投入部材を用いる
場合には固定されていない。そのようなDNA塩基配列
決定装置は、例えば Bio/Technology, Vol.6, pp.816-
821(1988)や J. Biochemical and BiophysicalMethod
s, Vol.13, pp.315-323(1986)などに記載されている。
しかし、それらの文献では投入された試料がスラブゲル
のどの座標に出てくるかを決定する方法については触れ
ていない。2. Description of the Related Art In an on-line type nucleotide sequencer using a slab-like gel, a nucleic acid fragment previously processed by the Sanger method has a terminal base type A (adenine), G (guanine), T (thymine), C. Electrophoresis in separate migration lanes depending on (cytosine). However, the sample introduction position is not fixed when using a sample introduction member such as a shark comb. Such a DNA nucleotide sequencer is disclosed, for example, in Bio / Technology, Vol.6, pp.816-
821 (1988) and J. Biochemical and Biophysical Method.
s, Vol.13, pp.315-323 (1986).
However, those references do not mention how to determine at which coordinate of the slab gel the input sample appears.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】スラブゲルを用いて塩
基配列を決定する装置では、ゲル上で泳動方向と直交す
る座標上のどの位置が投入したサンプルの最適な検出場
所であるかを自動的に決定することが重要であるが、従
来の装置ではその点についての方法が示されておらず、
検出されて出てきた信号パターンを見ながらユーザーが
手動で設定しているのが現状である。本発明は投入され
た試料が泳動するレーンを自動的に決定できるようにす
ることを目的とするものである。In an apparatus for determining a base sequence using a slab gel, it is possible to automatically determine which position on the gel is on the coordinate orthogonal to the electrophoretic direction, which is the optimum detection position of the input sample. It's important to make a decision, but traditional devices haven't shown a way around that,
The current situation is that the user manually sets it while watching the detected and output signal pattern. An object of the present invention is to make it possible to automatically determine the lane in which an input sample migrates.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】図1に本発明を示す。4
2は蛍光時間信号記憶手段であり、蛍光信号と走査方向
の座標を示す走査データが入力され、少なくとも後記レ
ーン決定手段52により試料が泳動するレーンが決定さ
れるまでは泳動方向と直交する方向(走査方向)の測定
座標のすべてについて蛍光信号を記憶する。44はレー
ン決定のための時間領域を設定する時間領域設定手段、
46は設定された時間領域で各測定座標について蛍光信
号の時間変動量、すなわち蛍光信号の最大値と最小値の
差を算出する時間変動量算出手段、50は試料投入スロ
ットと試料との関係を示す情報が設定されたスロット情
報設定手段、72は算出された時間変動量と設定された
スロット情報との相互相関関数を計算する手段、52は
相互相関関数の極大値に基づいた量でレーンを決定する
レーン決定手段、54は決定されたレーンの蛍光時間信
号をもとに塩基配列を決定する塩基配列決定手段であ
る。FIG. 1 shows the present invention. Four
Reference numeral 2 denotes a fluorescence time signal storage means, which receives a fluorescence signal and scanning data indicating coordinates in the scanning direction, and is orthogonal to the migration direction at least until the lane determination means 52 determines the lane on which the sample migrates ( The fluorescence signal is stored for all the measurement coordinates (in the scanning direction). 44 is a time domain setting means for setting a time domain for lane determination,
Reference numeral 46 is a time variation amount calculating means for calculating the time variation amount of the fluorescence signal, that is, the difference between the maximum value and the minimum value of the fluorescence signal for each measurement coordinate in the set time region, and 50 is the relationship between the sample insertion slot and the sample. Slot information setting means in which the information shown is set, 72 is means for calculating a cross-correlation function between the calculated time variation amount and the set slot information, and 52 is a lane with an amount based on the maximum value of the cross-correlation function. Lane determining means for determining, 54 is a base sequence determining means for determining a base sequence based on the fluorescence time signal of the determined lane.
【0005】図2(A)に相互相関関数計算手段72と
レーン決定手段52の詳細を示す。相互相関関数計算手
段72はスロット情報を矩形の関数に変換する手段72
aと、矩形化された全部のスロット関数を合成する手段
72bと、その合成されたスロット関数と時間変動量算
出手段46からの時間変動量との相互相関をとる計算手
段72cとから構成されている。FIG. 2A shows details of the cross-correlation function calculating means 72 and the lane determining means 52. The cross-correlation function calculating means 72 converts the slot information into a rectangular function 72.
a, a means 72b for synthesizing all the rectangular slot functions, and a calculating means 72c for taking a cross-correlation between the synthesized slot function and the time variation amount from the time variation amount calculating means 46. There is.
【0006】レーン決定手段52は相互相関関数のピー
クを与える変位量を計算する手段74と、その変位量を
もとに個々のスロットとレーン領域との対応を計算する
手段75と、個々のスロット内で時間変動量が極大にな
る点を算出する手段76とから構成されている。図2
(B)は請求項2に対応し、レーン決定手段52−1〜
52−3はそれぞれ泳動の異なる時間領域に対応してお
り、それらの時間領域のレーン決定を順次実行し、それ
らの結果を手段78で直線で結ぶ。The lane determining means 52 is a means 74 for calculating a displacement amount giving a peak of the cross-correlation function, a means 75 for calculating a correspondence between each slot and a lane area based on the displacement amount, and an individual slot. And a means 76 for calculating the point where the time variation becomes maximum. Figure 2
(B) corresponds to claim 2, and the lane determining means 52-1 to 52-1
52-3 respectively correspond to different time regions of migration, the lane determination of those time regions is sequentially executed, and the results are connected by means of a straight line.
【0007】[0007]
【作用】スロット情報の矩形化手段72aでサンプルが
投入されている個々のスロットをスロットの幅をもち高
さが1の矩形関数で置き換えたものを手段72bで合成
し、その合成関数と、時間変動量算出手段46によって
算出されたレーンごとの信号時間変動量との相互相関関
数をとり、相互相関関数のピークを与える変位量計算手
段74によってそのピークを与える変位量を求め、その
変位量だけシフトさせた領域でさらに時間変動量が極大
になる点をさがすことにより、投入部分の位置が左右に
ずれたり、また近傍にガラスの傷などのノイズがあって
も、正しくサンプルの最適検出位置を知ることができ
る。なお、矩形化手段72aで矩形関数化する際、シャ
ーク型コウムのスロットにサンプルを隣合わせに入れる
場合は矩形の幅が広くなる。The slot information rectangularizing means 72a replaces each slot into which a sample has been inserted with a rectangular function having a slot width and a height of 1, and synthesizes it with the means 72b. The cross-correlation function with the signal time fluctuation amount for each lane calculated by the fluctuation amount calculating means 46 is taken, and the displacement amount giving the peak is obtained by the displacement amount calculating means 74 giving the peak of the cross-correlation function. By finding the point where the amount of time variation becomes the maximum in the shifted area, the optimum detection position of the sample can be correctly detected even if the position of the input part shifts to the left or right or there is noise such as glass scratches in the vicinity. I can know. When the rectangular function is formed by the rectangularizing means 72a, the width of the rectangle becomes wider when the samples are placed next to each other in the slots of the shark-shaped comb.
【0008】一般にゲル電気泳動ではゲルとサンプルの
塩濃度が等しくないために泳動が進む(時間が経過す
る)につれて、サンプルの泳動位置(レーン)が僅かに
ずれてくるという現象がある(所謂、レーンの歪み)
が、図1(C)のように、レーン決定手段を1つの泳動
の複数の時間領域に適用し、それぞれで得られたレーン
を直線で結ぶと、そのような歪みに対しても常にピーク
の追跡が可能になる。Generally, in gel electrophoresis, there is a phenomenon that the migration position (lane) of the sample slightly shifts as the migration progresses (time elapses) because the salt concentrations of the gel and the sample are not equal (so-called, Lane distortion)
However, as shown in FIG. 1 (C), when the lane determining means is applied to a plurality of time regions of one migration and the lanes obtained by each are connected by a straight line, a peak is always generated even with such distortion. Tracking is possible.
【0009】[0009]
【実施例】図3は本発明が適用される塩基配列決定装置
の一実施例を表わす。2はスラブ状泳動ゲルであり、ポ
リアクリルアミドゲルが使用されている。泳動ゲル2の
両端は電極層4,6に浸され、電極層4,6には電解液
が収容されている。電極層4,6の間には泳動電源8に
よって泳動電圧が印加される。泳動ゲル2の一端には試
料を注入するためのシャーク型コウム33が設けられて
いる。シャーク型コウム33には10個の試料投入スロ
ット34が形成されており、投入される試料はテンプレ
ートを用いて末端塩基A,G,C,T別に投入される。
試料は蛍光物質であるFITCにより既知の方法で標識
化され、サンガー法により末端に塩基A,G,T,Cの
それぞれがくるように処理された4種類のDNA断片で
ある。FITCは488nmの波長のアルゴンレーザで
励起され、520nmの波長の蛍光を発する。EXAMPLE FIG. 3 shows an example of a base sequence determination apparatus to which the present invention is applied. 2 is a slab-like migration gel, and polyacrylamide gel is used. Both ends of the electrophoretic gel 2 are immersed in the electrode layers 4 and 6, and the electrode layers 4 and 6 contain an electrolytic solution. A migration voltage is applied between the electrode layers 4 and 6 by a migration power supply 8. A shark-type comb 33 for injecting a sample is provided at one end of the electrophoretic gel 2. Ten sample introduction slots 34 are formed in the shark type comb 33, and the introduced sample is introduced into each of the terminal bases A, G, C and T using a template.
The sample is four kinds of DNA fragments labeled by a known method with FITC which is a fluorescent substance, and treated by the Sanger method so that each of the bases A, G, T and C comes to the end. FITC is excited by an argon laser with a wavelength of 488 nm and emits fluorescence with a wavelength of 520 nm.
【0010】泳動電源8から泳動電圧が印加されると、
サンプルは泳動バンド16となって泳動方向14に時間
とともに泳動ゲル2中を泳動して分離されていき、測定
部に達する。測定部には488nmのレーザ光を発する
アルゴンレーザ18からの励起光を集光レンズ20とミ
ラー21によって照射する励起系と、その励起光ビーム
が当たった所に泳動バンド16があればその泳動バンド
16の蛍光物質から発せられた蛍光を対物レンズ22で
集め、520nmの干渉フィルタ24、集光レンズ26
から光ファイバ束27を経て光電子増倍管28で検出す
る検出系とが設けられている。集光レンズ20、ミラー
21、対物レンズ22、干渉フィルタ24、集光レンズ
26及び光ファイバ束27を含む励起・検出系には、励
起光ビーム照射位置が泳動方向14と直交する方向(走
査方向29)の測定ライン上を一定時間、例えば5秒ご
とに走査するように機械的に移動する走査ステージ30
が備えられている。When a migration voltage is applied from the migration power supply 8,
The sample becomes an electrophoretic band 16 and migrates in the electrophoretic gel 2 in the electrophoretic direction 14 over time to be separated, and reaches the measurement section. In the measurement section, an excitation system that irradiates excitation light from an argon laser 18 that emits a laser beam of 488 nm with a condenser lens 20 and a mirror 21, and a migration band 16 if the excitation light beam hits the migration band 16. The fluorescence emitted from the 16 fluorescent substances is collected by the objective lens 22, and the 520 nm interference filter 24 and the condenser lens 26 are collected.
To a photomultiplier tube 28 through the optical fiber bundle 27 and a detection system. In the excitation / detection system including the condenser lens 20, the mirror 21, the objective lens 22, the interference filter 24, the condenser lens 26 and the optical fiber bundle 27, the excitation light beam irradiation position is in a direction orthogonal to the migration direction 14 (scanning direction). 29) A scanning stage 30 which moves mechanically so as to scan on the measurement line for a fixed time, for example, every 5 seconds.
Is provided.
【0011】光電子増倍管28の検出信号(蛍光信号)
は増幅器及びA/D変換器32を経てデータ処理装置で
ある信号処理マイクロコンピュータ31に取り込まれ
る。マイクロコンピュータ31にはまた、励起光ビーム
が泳動ゲル2上の測定部を照射するときに、その照射部
の位置に対応した信号が走査データとして取り込まれ
る。このようにして、走査方向に走査して得られた全蛍
光信号が場所情報とともにマイクロコンピュータ31に
取り込まれる。Detection signal of the photomultiplier tube 28 (fluorescence signal)
Is taken into a signal processing microcomputer 31 which is a data processing device through an amplifier and an A / D converter 32. When the excitation light beam irradiates the measurement section on the electrophoretic gel 2, the microcomputer 31 also captures a signal corresponding to the position of the irradiation section as scanning data. In this way, all the fluorescence signals obtained by scanning in the scanning direction are taken into the microcomputer 31 together with the location information.
【0012】次に、図4から図9を用いて動作を説明す
る。シャーク型コーム33を用いて投入される試料は、
図4に示されるようにテンプレートaを用いて末端塩基
A,G,C,Tの順に注入され、テンプレートbを用い
て末端塩基A,G,C,Tの順に注入される。各試料が
投入されるスロット34の番号は、図3の光学系から見
て左側から順に1,2,3,……と順につけられてい
る。5番目と10番目のスロットには試料を投入しな
い。シャーク型コームの性質上、試料は密着して泳動す
る。また、シャーク型コーム33を入れる場所に任意性
があるため、スロット34の位置は確定していない。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 4 to 9. The sample introduced by using the shark comb 33 is
As shown in FIG. 4, the template a is used to inject the terminal bases A, G, C, and T in this order, and the template b is used to inject the terminal bases A, G, C, and T in this order. The numbers of the slots 34 into which the respective samples are put are sequentially assigned from the left side as viewed from the optical system of FIG. No sample is put into the 5th and 10th slots. Due to the nature of the shark comb, the sample migrates closely. In addition, the position of the slot 34 is not fixed because the place where the shark-shaped comb 33 is inserted is arbitrary.
【0013】ゲル2に試料を泳動させ、走査ステージ3
0を走査して得られる蛍光パターンの例を図5に示す。
横軸は座標(泳動方向と直交している)であり、この場
合、200mmの走査領域に対して512点の測定点、
すなわちデータサンプリング点が与えられている。縦軸
は検出された蛍光の強さ、奥行きは時間経過を表わして
いる。The sample is electrophoresed on the gel 2 and the scanning stage 3
An example of the fluorescence pattern obtained by scanning 0 is shown in FIG.
The horizontal axis is coordinates (perpendicular to the migration direction), and in this case, 512 measurement points for a scanning area of 200 mm,
That is, data sampling points are given. The vertical axis represents the detected fluorescence intensity and the depth represents the passage of time.
【0014】初めに出る信号41は過剰プライマーの信
号であり、これは隣のレーンとつながっている。時間が
経つにつれて過剰プライマーの信号の裾の影響が少なく
なり、試料の信号が明確になってくる。The first signal 41, which is the signal of the excess primer, is connected to the adjacent lane. Over time, the influence of the tail of the signal of the excess primer decreases, and the signal of the sample becomes clear.
【0015】時間領域43で各座標点(0〜512)の
蛍光時間信号の最大値と最小値の差、すなわち時間変動
量を算出し、座標に対してプロットしたのが図6であ
る。図6の(A)と(B)はそれぞれ時間領域が(t1
〜t1+Δt)と(t2〜t2+Δt)というように異な
る。泳動ゲルとして厚さが0.25mm、幅が260m
m、長さが373mmの5%ポリアクリルアミドゲルを
用いて、上端より約270mmのところで蛍光を検出す
る場合の例として、(A)は泳動開始の2時間後から2
時間40分後までの時間領域の信号、(B)は泳動開始
の6時間後から6時間40分後までの時間領域の信号で
あり、それぞれ150塩基及び400塩基付近の信号が
現われている。図6(A)の頂点y1〜y8と(B)の頂
点x1〜x8の位置はレーンの歪みのためにずれている。FIG. 6 shows the difference between the maximum value and the minimum value of the fluorescence time signal at each coordinate point (0 to 512) in the time domain 43, that is, the amount of time variation, which is plotted against the coordinates. 6A and 6B, the time domain is (t 1
˜t 1 + Δt) and (t 2 ˜t 2 + Δt). As a running gel, the thickness is 0.25 mm and the width is 260 m.
As an example of detecting fluorescence at a distance of about 270 mm from the upper end using a 5% polyacrylamide gel having a length of 373 mm and a length of 373 mm, (A) shows 2 hours after the start of migration.
The signal in the time domain up to 40 minutes later, (B) is the signal in the time domain from 6 hours to 6 hours 40 minutes after the start of migration, and signals near 150 bases and 400 bases respectively appear. Position of the vertex x 1 ~x 8 of the vertex y 1 ~y 8 (B) shown in FIG. 6 (A) is shifted due to the distortion of the lane.
【0016】図7はスロットの位置を示す矩形信号であ
る。横軸はスロットの位置、矩形の幅はスロットの幅、
縦軸は該当するところが1になるように規格化されてい
る。図7(1A)は時間領域(t1〜t1+Δt)でのサ
ンプルaのAのレーンを表わす関数である。図7(1
B)はサンプルaのGのレーンを表わす関数である。同
様に、図示はしないが、サンプルa,bの全レーン、例
えばサンプルaのC,TレーンやサンプルbのA,G,
C,Tのレーンについてもこのような孤立矩形波でスロ
ットを表わすことができる。図7(2A),(2B)も
同じくサンプルaのそれぞれA,Gレーンの矩形スロッ
ト関数であるが、時刻(t2〜t2+Δt)に対応するも
のであり、一般に泳動時間の経過により拡散等でバンド
の幅方向への広がりが考えられるので、例えば図7の
(1A)と(2A)はこれを考慮して適当な形に変化さ
せる方がより精密な分析には望ましい。FIG. 7 is a rectangular signal indicating the position of the slot. The horizontal axis is the position of the slot, the width of the rectangle is the width of the slot,
The vertical axis is standardized so that the corresponding part becomes 1. FIG. 7 (1A) is a function representing the A lane of sample a in the time domain (t 1 to t 1 + Δt). Figure 7 (1
B) is a function representing the G lane of sample a. Similarly, although not shown, all lanes of samples a and b, for example, C and T lanes of sample a and A and G of sample b,
For the C and T lanes, slots can be represented by such an isolated rectangular wave. 7 (2A) and (2B) also show rectangular slot functions of the A and G lanes of the sample a, respectively, but they correspond to the time (t 2 to t 2 + Δt) and generally diffuse with the passage of migration time. Since it is possible that the band spreads in the width direction, it is desirable for more precise analysis to change (1A) and (2A) in FIG.
【0017】図7(1C)と(2C)はそれぞれ(t1
〜t1+Δt),(t2〜t2+Δt)の時間領域で前記
のように求めた各レーンの孤立スロット信号を合成した
ものである。以下、これをもとにして、一例として(t
1〜t1+Δt)の領域でサンプルaのAの信号レーンを
決めるための計算を示す。(t1〜t1+Δt)でのスロ
ット情報(図7(1C))と変動量信号(図6(A))
との相互相関関数をとる。これを図8(A)に示す。図
8(A)の相関関数でピークを与える変位量をw1と
し、w1だけ図7(1A)の個別スロット信号をずらし
たものと再び図6(A)の信号の積をとる。これを図9
(A)に示す。この信号の積の図9(A)のピークをあ
たえる幅方向の座標(y1)が求める(t1〜t1+Δ
t)領域でのサンプルaのAのレーンの座標に他ならな
い。7 (1C) and 7 (2C) respectively show (t 1
~t 1 + Δt), is obtained by combining an isolated slot signals of each lane in the time domain determined as described above in (t 2 ~t 2 + Δt) . Below, based on this, as an example, (t
1 ~t 1 + Δt) area shows a calculation to determine the signal lanes A sample a at the. (T 1 ~t 1 + Δt) slot information (Fig. 7 (1C)) and variation signal (FIG. 6 (A))
Take the cross-correlation function with. This is shown in FIG. 8 the displacement amount giving a peak in the correlation function of (A) and w 1, again assumed that shifting the individual slot signal in FIG. 7 (1A) only w 1 taking the product of the signal in FIG. 6 (A). Figure 9
It shows in (A). Coordinates (y 1 ) in the width direction giving the peak in FIG. 9A of the product of these signals are obtained (t 1 to t 1 + Δ
It is nothing but the coordinates of the lane A of sample a in the area t).
【0018】以上のような計算を同様に時間領域(t2
〜t2+Δt2)のサンプルaのレーンAについて行なっ
たのが図9(B)である。すなわち、ここでは図6
(B)と図7(2C)との相関をとり(図8(B))、
その後で図7(2A)と図6(B)の積をとる。図9
(B)の最大値を与えるゲルの座標をx1とすると、時
刻(t1+Δt)から時刻t2の間の時間はレーンはy1
→x1へ移動していると考えられるから、これを直線で
近似することによってピークの追跡ができたことにな
る。以上のような計算をサンプルa,bの全レーン、す
なわちサンプルaのG,C,Tレーン及びサンプルbの
A,G,C,Tレーンについても行なえば、全てのレー
ンについて座標の決定と追跡を行なうことができる。The above calculation is similarly performed in the time domain (t 2
.About.t 2 + Δt 2 ) is performed for lane A of sample a in FIG. 9B. That is, here, in FIG.
The correlation between (B) and FIG. 7 (2C) is obtained (FIG. 8 (B)),
After that, the product of FIG. 7 (2A) and FIG. 6 (B) is obtained. Figure 9
Assuming that the gel coordinate that gives the maximum value in (B) is x 1 , the lane is y 1 during the time from time (t 1 + Δt) to time t 2.
→ It is considered that the peak has moved to x 1 , so the peak can be traced by approximating this with a straight line. If the above calculation is performed for all the lanes of the samples a and b, that is, the G, C and T lanes of the sample a and the A, G, C and T lanes of the sample b, the determination and tracking of the coordinates of all the lanes are performed. Can be done.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明では設定された時間領域の中での
各座標についての時間変動量を計算し、この時間変動量
が極大値を与える座標を求めてそれを試料の泳動するレ
ーンとするので、試料を投入するコームの形状や位置が
不定でも、投入された試料の順序さえ分かれば自動的に
最適検出座標が決定され、試料投入後の泳動から塩基配
列決定までの自動化が可能になる。さらに、このような
レーン決定手段を複数の時間領域で行なうことにより、
レーンの歪みなどが起こっても自動的にレーンを追跡し
ていくことが可能になる。According to the present invention, the amount of time variation for each coordinate within the set time domain is calculated, and the coordinate giving the maximum value of this amount of time variation is determined and used as the lane on which the sample migrates. Therefore, even if the shape and position of the comb to which the sample is loaded are indefinite, the optimal detection coordinates are automatically determined as long as the sequence of the loaded samples is known, and automation from the migration after sample loading to the nucleotide sequence determination is possible. .. Furthermore, by performing such lane determination means in a plurality of time regions,
Even if lane distortion occurs, it will be possible to automatically track the lane.
【図1】本発明を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the present invention.
【図2】(A)は図1中の相互相関関数72とレーン決
定手段52を詳細に示す図、(B)は請求項2に対応し
た部分を示す図である。2A is a diagram showing in detail a cross-correlation function 72 and a lane determining means 52 in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing a portion corresponding to claim 2;
【図3】一実施例を示す要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an essential part showing an embodiment.
【図4】テンプレートによる試料投入順序を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an order of sample loading by a template.
【図5】検出された蛍光信号の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of detected fluorescence signals.
【図6】算出された蛍光時間変動量を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the calculated fluorescence time fluctuation amount.
【図7】矩形化されたスロット信号を示す波形図であ
る。FIG. 7 is a waveform diagram showing a rectangular slot signal.
【図8】矩形化されたスロット信号を合成したものと蛍
光信号の時間変動量との相互相関関数を示す波形図であ
る。FIG. 8 is a waveform diagram showing a cross-correlation function between a combination of rectangular slot signals and a time variation amount of a fluorescence signal.
【図9】レーン決定方法を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing a lane determination method.
42 蛍光時間信号記憶手段 44 時間領域設定手段 46 時間変動量算出手段 50 スロット情報設定手段 52,52−1〜52−3 レーン決定手段 54 塩基配列決定手段 72 相互相関関数計算手段 42 fluorescence time signal storage means 44 time domain setting means 46 time variation calculation means 50 slot information setting means 52, 52-1 to 52-3 lane determination means 54 base sequence determination means 72 cross-correlation function calculation means
Claims (2)
させ、泳動中に順次蛍光検出することよってその展開パ
ターンを求めて塩基配列を決定する装置において、少な
くとも後記レーン決定手段により試料が泳動するレーン
が決定されるまでは泳動方向と直交する方向の測定座標
のすべてについて蛍光信号を記憶する蛍光時間信号記憶
手段と、レーン決定のための時間領域を設定する時間領
域設定手段と、設定された時間領域で各測定座標につい
て蛍光信号の時間変動量、すなわち蛍光信号の最大値と
最小値の差を算出する時間変動量算出手段と、試料投入
スロットと試料との関係を示す情報が設定されたスロッ
ト情報設定手段と、算出された時間変動量と設定された
スロット情報との相互相関関数を計算する手段と、相互
相関関数の極大値に基づいた量でレーンを決定するレー
ン決定手段と、決定されたレーンの蛍光時間信号をもと
に塩基配列を決定する塩基配列決定手段とを備えたこと
を特徴とする塩基配列決定装置。1. An apparatus for determining a base sequence by gel electrophoresis of a fluorescently labeled nucleic acid fragment and sequentially detecting fluorescence during electrophoresis to determine a base sequence, and at least a lane on which a sample migrates by a lane determining means described below. Until is determined, the fluorescence time signal storage means for storing the fluorescence signal for all the measurement coordinates in the direction orthogonal to the migration direction, the time domain setting means for setting the time domain for lane determination, and the set time. A time variation amount of the fluorescence signal for each measurement coordinate in the area, that is, a time variation amount calculating means for calculating the difference between the maximum value and the minimum value of the fluorescence signal, and a slot in which information indicating the relationship between the sample insertion slot and the sample is set. Information setting means, means for calculating the cross-correlation function of the calculated time fluctuation amount and the set slot information, and the maximum value of the cross-correlation function A base sequence determination device comprising: a lane determination unit that determines a lane in an amount based on the amount; and a base sequence determination unit that determines a base sequence based on the fluorescence time signal of the determined lane.
らの複数の時間領域をとり、各々の領域で計算されたレ
ーンを対応の順に直線でつなぐ請求項1に記載の塩基配
列決定装置。2. The base sequence determination device according to claim 1, wherein a plurality of time regions from the start of migration are taken as regions for calculating the time variation amount, and the lanes calculated in each region are connected by a straight line in a corresponding order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280760A JPH0593712A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Nucleotide sequencer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280760A JPH0593712A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Nucleotide sequencer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593712A true JPH0593712A (en) | 1993-04-16 |
Family
ID=17629575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3280760A Pending JPH0593712A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Nucleotide sequencer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593712A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014061146A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 株式会社日立製作所 | Gene analysis method, and device and kit for analysis of gene |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3280760A patent/JPH0593712A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014061146A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 株式会社日立製作所 | Gene analysis method, and device and kit for analysis of gene |
| JP5723993B2 (en) * | 2012-10-19 | 2015-05-27 | 株式会社日立製作所 | Gene analysis method, gene analysis apparatus and analysis kit |
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