JPH0618523A - Ｄｎａの方向性配向を用いたｄｎａ塩基配列決定 方法並びに同装置 - Google Patents
Ｄｎａの方向性配向を用いたｄｎａ塩基配列決定 方法並びに同装置Info
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- JPH0618523A JPH0618523A JP19589492A JP19589492A JPH0618523A JP H0618523 A JPH0618523 A JP H0618523A JP 19589492 A JP19589492 A JP 19589492A JP 19589492 A JP19589492 A JP 19589492A JP H0618523 A JPH0618523 A JP H0618523A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数本の長いＤＮＡを、遺伝子の上流側から
下流側へ（あるいは下流側から上流側へ）と一定方向の
配向を持たせて並べておき、これを端からレーザービー
ムなどを用いて順次断片化し、その各々の断片の塩基配
列を決定することにより、もとの長いＤＮＡの全塩基配
列を決定する。 【構成】 この方向性配向を実現するためには、まず、
ＤＮＡを電界により引き伸ばし、その一端を電極端へと
固定する。しかる後に、制限酵素によりＤＮＡの末端に
近い部位で切断すれば、電極に残った方の断片は、ある
一定の方向性を持つものに限られる。このようにして得
られた方向性配向ＤＮＡを、端から順次レーザービーム
により切断して、この断片の配列を従来の手法により決
定すれば、もとの長いＤＮＡの塩基配列は、これらのつ
なぎ合わせとして求めることができる。本法によれば、
配列を順次決定することができるので、従来法のよう
に、ランダムに切断された断片の配列から全配列を推定
するといった手間がかからない。
下流側へ（あるいは下流側から上流側へ）と一定方向の
配向を持たせて並べておき、これを端からレーザービー
ムなどを用いて順次断片化し、その各々の断片の塩基配
列を決定することにより、もとの長いＤＮＡの全塩基配
列を決定する。 【構成】 この方向性配向を実現するためには、まず、
ＤＮＡを電界により引き伸ばし、その一端を電極端へと
固定する。しかる後に、制限酵素によりＤＮＡの末端に
近い部位で切断すれば、電極に残った方の断片は、ある
一定の方向性を持つものに限られる。このようにして得
られた方向性配向ＤＮＡを、端から順次レーザービーム
により切断して、この断片の配列を従来の手法により決
定すれば、もとの長いＤＮＡの塩基配列は、これらのつ
なぎ合わせとして求めることができる。本法によれば、
配列を順次決定することができるので、従来法のよう
に、ランダムに切断された断片の配列から全配列を推定
するといった手間がかからない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＤＮＡの塩基配列決定方
法並びに同装置に関する。
法並びに同装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＤＮＡの塩基配列決定装置は、一
時に数百〜千塩基対の分析が可能である。しかしなが
ら、生化学で扱われるＤＮＡは一般にこれよりはるかに
長いので、まず、制限酵素により切断し、しかるのちに
塩基配列決定装置により解析するのが普通である。
時に数百〜千塩基対の分析が可能である。しかしなが
ら、生化学で扱われるＤＮＡは一般にこれよりはるかに
長いので、まず、制限酵素により切断し、しかるのちに
塩基配列決定装置により解析するのが普通である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような技術の問題
点は、制限酵素により断片化したＤＮＡを解析するた
め、得られた配列がもとの長いＤＮＡの中のどの位置に
あったものであるかがわからなくなることにある。現在
の技術においては、何種類もの制限酵素を用いて製作し
たさまざまな断片を解析し、得られた解析結果から全体
の配列を推定しているが、この方法は、1) 何種類もの
制限酵素を用いて行なう解析自体が大変である、2) 断
片的情報から全体の塩基配列を推定することが大変であ
る、などの欠点を有している。特に、解析対象のＤＮＡ
が長くなると解析に要する労力は幾何級数的に大きくな
る。本発明の目的は、長いＤＮＡを順次切断していき、
それぞれの断片の塩基配列を決定していくことにより、
もとのＤＮＡの全塩基配列を決定する手段を提供するこ
とにある。
点は、制限酵素により断片化したＤＮＡを解析するた
め、得られた配列がもとの長いＤＮＡの中のどの位置に
あったものであるかがわからなくなることにある。現在
の技術においては、何種類もの制限酵素を用いて製作し
たさまざまな断片を解析し、得られた解析結果から全体
の配列を推定しているが、この方法は、1) 何種類もの
制限酵素を用いて行なう解析自体が大変である、2) 断
片的情報から全体の塩基配列を推定することが大変であ
る、などの欠点を有している。特に、解析対象のＤＮＡ
が長くなると解析に要する労力は幾何級数的に大きくな
る。本発明の目的は、長いＤＮＡを順次切断していき、
それぞれの断片の塩基配列を決定していくことにより、
もとのＤＮＡの全塩基配列を決定する手段を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】高周波高電界によりＤＮ
Ａを伸長できること、および誘電泳動力により伸長した
ＤＮＡの一端を電極エッジに固定することができること
は、公知である。ただし、このような方法ではＤＮＡの
塩基配列を認識することはできないので、遺伝子の上流
側が電極に固定されたものと下流側が固定されたもの
が、各々５０％の確立で得られる。従って、このように
伸長・固定されたＤＮＡを一端から逐次レーザーなどで
切断して得られる断片は、２種類の塩基配列の混合物に
なってしまう。これに対し、本発明においては、塩基認
識性の分子を用いてまず配向を一方向に揃える。すなわ
ち、たとえば、電界により配向されたＤＮＡがすべて遺
伝子の下流側を電極エッジに接するような形であるよう
にする。このように配列したＤＮＡを電極に接していな
い方の端より順次切断してゆけば、遺伝子の上流側から
順々に解析することが可能になる。
Ａを伸長できること、および誘電泳動力により伸長した
ＤＮＡの一端を電極エッジに固定することができること
は、公知である。ただし、このような方法ではＤＮＡの
塩基配列を認識することはできないので、遺伝子の上流
側が電極に固定されたものと下流側が固定されたもの
が、各々５０％の確立で得られる。従って、このように
伸長・固定されたＤＮＡを一端から逐次レーザーなどで
切断して得られる断片は、２種類の塩基配列の混合物に
なってしまう。これに対し、本発明においては、塩基認
識性の分子を用いてまず配向を一方向に揃える。すなわ
ち、たとえば、電界により配向されたＤＮＡがすべて遺
伝子の下流側を電極エッジに接するような形であるよう
にする。このように配列したＤＮＡを電極に接していな
い方の端より順次切断してゆけば、遺伝子の上流側から
順々に解析することが可能になる。
【０００５】
【実施例】図１，図２は、本発明の実施例である。この
実施例では、絶縁性基板１上に設けられた対向する電極
２、２’を用いている。ここにＤＮＡ溶液を導入し、電
極間に高周波電圧を印加すると、ＤＮＡは伸長・配向さ
れ、かつ誘電泳動の効果により、一端を電極に接するま
で電極に引き寄せられる。この際、ＤＮＡの電極に接し
た端は電極に吸着され、電圧を取り去ってもＤＮＡはこ
こから離れることはない。図３は、このようにして電極
２に接して吸着されたＤＮＡを模式的に示したものであ
る。さて、このように配向されたＤＮＡには、遺伝子の
上流側を電極に接しているものと、下流側を電極に接し
ているものとの２種類が５０％づつ存在する。図３では
ＤＮＡの向きを、遺伝子の上流側から下流側へと向かう
矢印およびアルファベットで表わしてある。このような
ＤＮＡを電極に接していない方の端から切断しても、２
種類の断片の混合物が得られるので、一意的な解析はで
きない。ところが、このように電極エッジに一端で固定
されたＤＮＡを、特許請求の範囲の請求項２に記載のよ
うに、ＤＮＡ上のある塩基配列を認識する制限酵素（こ
こでは領域ＡとＢの間で切断するように書いてある）を
用いて切断すると、Ｂが電極エッジに接しているもの
は、ほんの一部が切り取られるだけであるのに対し、Ａ
が電極エッジに接しているものはその大部分を切り取ら
れる。従って、このような処理を施した後、ＤＮＡを電
極に接していないほうの端より順次レーザービームなど
を用いて切り取っていけば、Ｂ→Ｃ→Ｄ→・・と次々に
断片が得られる。これらの断片を解析してつなぎ合わせ
れば、もとのＤＮＡの全塩基配列を決定することができ
る。なお、ここで用いる制限酵素は、もとのＤＮＡを長
い断片と短い断片に切断するものが望ましく、ちょうど
真ん中から切断するような制限酵素は用いることができ
ない。
実施例では、絶縁性基板１上に設けられた対向する電極
２、２’を用いている。ここにＤＮＡ溶液を導入し、電
極間に高周波電圧を印加すると、ＤＮＡは伸長・配向さ
れ、かつ誘電泳動の効果により、一端を電極に接するま
で電極に引き寄せられる。この際、ＤＮＡの電極に接し
た端は電極に吸着され、電圧を取り去ってもＤＮＡはこ
こから離れることはない。図３は、このようにして電極
２に接して吸着されたＤＮＡを模式的に示したものであ
る。さて、このように配向されたＤＮＡには、遺伝子の
上流側を電極に接しているものと、下流側を電極に接し
ているものとの２種類が５０％づつ存在する。図３では
ＤＮＡの向きを、遺伝子の上流側から下流側へと向かう
矢印およびアルファベットで表わしてある。このような
ＤＮＡを電極に接していない方の端から切断しても、２
種類の断片の混合物が得られるので、一意的な解析はで
きない。ところが、このように電極エッジに一端で固定
されたＤＮＡを、特許請求の範囲の請求項２に記載のよ
うに、ＤＮＡ上のある塩基配列を認識する制限酵素（こ
こでは領域ＡとＢの間で切断するように書いてある）を
用いて切断すると、Ｂが電極エッジに接しているもの
は、ほんの一部が切り取られるだけであるのに対し、Ａ
が電極エッジに接しているものはその大部分を切り取ら
れる。従って、このような処理を施した後、ＤＮＡを電
極に接していないほうの端より順次レーザービームなど
を用いて切り取っていけば、Ｂ→Ｃ→Ｄ→・・と次々に
断片が得られる。これらの断片を解析してつなぎ合わせ
れば、もとのＤＮＡの全塩基配列を決定することができ
る。なお、ここで用いる制限酵素は、もとのＤＮＡを長
い断片と短い断片に切断するものが望ましく、ちょうど
真ん中から切断するような制限酵素は用いることができ
ない。
【０００６】
【発明の効果】本法によれば、ＤＮＡのランダムな断片
の塩基配列からもとのＤＮＡの配列を推定するという手
間をかけずに、直接、ＤＮＡの塩基配列を順々に解析す
ることができる。
の塩基配列からもとのＤＮＡの配列を推定するという手
間をかけずに、直接、ＤＮＡの塩基配列を順々に解析す
ることができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す図。
【図２】 図１で示した実施例の側面を示す図。
【図３】 本発明の一動作例を説明するための図。
１：絶縁性基板。 ２，２’：電極。 ３：ＤＮＡ分子。 ４：ＤＮＡ分子内での遺伝子の塩基配列の方向をしめす
ための矢印及びアルファベット記号。 ５：制限酵素切断部位。
ための矢印及びアルファベット記号。 ５：制限酵素切断部位。
Claims (11)
- 【請求項１】 ＤＮＡを一方向に配列して、その一端よ
り順次切り取っていくことにより得られるＤＮＡ断片を
解析し、その結果をつなぎ合わせることによりもとのＤ
ＮＡの全塩基配列を決定することを特長とするＤＮＡ塩
基配列決定方法並びに同装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、電界を利用して一端を電極上
に固定したＤＮＡをその長さの中心以外のところの塩基
配列を認識する制限酵素によって切断することにより一
方向に配列したＤＮＡを得ることを特長とするＤＮＡ塩
基配列決定方法並びに同装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、ＤＮＡのその長さの中心以外
のところの部位を塩基認識性分子を用いて修飾し、この
部位を基板上の特定部位に付着させ、電界を印加してＤ
ＮＡ分子全体を伸長させることにより一方向に配列した
ＤＮＡを得ることを特長とするＤＮＡ塩基配列決定方法
並びに同装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、基板上の特定部位が電極エッ
ジであることを特徴とするＤＮＡ塩基配列決定方法並び
に同装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、基板上の特定部位が基板上に
あらかじめ描かれたパターンであるこを特長とするＤＮ
Ａ塩基配列決定方法並びに同装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、電界により伸長したＤＮＡの
両端のみを基板に固定したのち制限酵素により切断し、
電界を再び印加することにより生ずる電気力および流れ
を利用して一方向に配列したＤＮＡを得ることを特長と
するＤＮＡ塩基配列決定方法並びに同装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、ＤＮＡを固定する際に、少な
くとも一端を電極エッジ上に固定することを特徴とする
ＤＮＡ塩基配列決定方法並びに同装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、ＤＮＡを固定する際に、少な
くとも一端の固定を分子間の結合を利用して行なわれる
ことを特徴とするＤＮＡ塩基配列決定方法並びに同装
置。 - 【請求項９】 請求項６に記載のＤＮＡ塩基配列決定方
法並びに同装置において、ＤＮＡを固定する際に、少な
くとも一端の固定を基板に描かれたパターン上に行なう
ことを特徴とするＤＮＡ塩基配列決定方法並びに同装
置。 - 【請求項１０】 請求項６に記載のＤＮＡ塩基配列決定
方法並びに同装置において、光照射によりＤＮＡを固定
することを特徴とするＤＮＡ塩基配列決定方法並びに同
装置。 - 【請求項１１】 請求項１、請求項２に記載のＤＮＡ塩
基配列決定方法並びに同装置において、ＤＮＡの切断を
レーザー光を用いて行なうことを特長とするＤＮＡ塩基
配列定方法並びに同装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19589492A JP3282679B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Ｄｎａ塩基配列決定の方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19589492A JP3282679B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Ｄｎａ塩基配列決定の方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618523A true JPH0618523A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3282679B2 JP3282679B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=16348760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19589492A Expired - Fee Related JP3282679B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Ｄｎａ塩基配列決定の方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282679B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5858192A (en) * | 1996-10-18 | 1999-01-12 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for manipulation using spiral electrodes |
| US5888370A (en) * | 1996-02-23 | 1999-03-30 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using generalized dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US5993630A (en) * | 1996-01-31 | 1999-11-30 | Board Of Regents The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using conventional dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US6790330B2 (en) | 2000-06-14 | 2004-09-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Systems and methods for cell subpopulation analysis |
| US7033473B2 (en) | 2000-06-14 | 2006-04-25 | Board Of Regents, University Of Texas | Method and apparatus for combined magnetophoretic and dielectrophoretic manipulation of analyte mixtures |
| JP2014048241A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Osaka Univ | 試料の固定化方法 |
| JP2014068612A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Osaka Univ | 高分子の伸長方法および高分子伸長装置 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP19589492A patent/JP3282679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5993630A (en) * | 1996-01-31 | 1999-11-30 | Board Of Regents The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using conventional dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US5888370A (en) * | 1996-02-23 | 1999-03-30 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using generalized dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US5993632A (en) * | 1996-02-23 | 1999-11-30 | Board Of Regents The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using generalized dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US6287832B1 (en) | 1996-02-23 | 2001-09-11 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for fractionation using generalized dielectrophoresis and field flow fractionation |
| US5858192A (en) * | 1996-10-18 | 1999-01-12 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for manipulation using spiral electrodes |
| US6790330B2 (en) | 2000-06-14 | 2004-09-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Systems and methods for cell subpopulation analysis |
| US7033473B2 (en) | 2000-06-14 | 2006-04-25 | Board Of Regents, University Of Texas | Method and apparatus for combined magnetophoretic and dielectrophoretic manipulation of analyte mixtures |
| JP2014048241A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Osaka Univ | 試料の固定化方法 |
| JP2014068612A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Osaka Univ | 高分子の伸長方法および高分子伸長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3282679B2 (ja) | 2002-05-20 |
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