JPH0593712A - 塩基配列決定装置 - Google Patents
塩基配列決定装置Info
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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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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
〜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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【図１】本発明を示すブロック図である。
【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。
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。
【図３】一実施例を示す要部斜視図である。
【図４】テンプレートによる試料投入順序を示す図であ
る。
る。
【図５】検出された蛍光信号の例を示す図である。
【図６】算出された蛍光時間変動量を示す図である。
【図７】矩形化されたスロット信号を示す波形図であ
る。
る。
【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。
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。
【図９】レーン決定方法を示す波形図である。
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
Claims (2)
- 【請求項１】 蛍光ラベルした核酸断片をゲル電気泳動
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。 - 【請求項２】 時間変動量の算出領域として泳動開始か
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280760A JPH0593712A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3280760A JPH0593712A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593712A true JPH0593712A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17629575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3280760A Pending JPH0593712A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014061146A1 (ja) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 株式会社日立製作所 | 遺伝子分析方法および遺伝子分析装置および分析用キット |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3280760A patent/JPH0593712A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014061146A1 (ja) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | 株式会社日立製作所 | 遺伝子分析方法および遺伝子分析装置および分析用キット |
| JP5723993B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2015-05-27 | 株式会社日立製作所 | 遺伝子分析方法および遺伝子分析装置および分析用キット |
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