JPH0734005B2 - 核酸の塩基配列決定装置 - Google Patents
核酸の塩基配列決定装置Info
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- JPH0734005B2 JPH0734005B2 JP5114374A JP11437493A JPH0734005B2 JP H0734005 B2 JPH0734005 B2 JP H0734005B2 JP 5114374 A JP5114374 A JP 5114374A JP 11437493 A JP11437493 A JP 11437493A JP H0734005 B2 JPH0734005 B2 JP H0734005B2
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- fragments
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＮＡ（デオキシリボ
核酸）あるいはＲＮＡ（リボ核酸）などの核酸における
塩基配列を決定する装置に関する。
核酸）あるいはＲＮＡ（リボ核酸）などの核酸における
塩基配列を決定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】遺伝子工学の進歩に伴ない、遺伝情報を
含んだＤＮＡあるいはＲＮＡの迅速な解読が必要となっ
てきた。例えば、ＤＮＡ上には、アデニン（Ａ）、グア
ニン（Ｇ）、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）の４種類の
塩基が配列され、遺伝情報はこれら塩基の配列で決定さ
れる。そこで、生体における形質発現とＤＮＡ上の塩基
配列との関係について精力的に研究がなされている。そ
のためにはＤＮＡ上の塩基配列を迅速に決定することが
必要で、現在までいくつかの決定方法が提案されている
（「細胞工学」Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．１，Ｎｏ．２（１９
８２））。
含んだＤＮＡあるいはＲＮＡの迅速な解読が必要となっ
てきた。例えば、ＤＮＡ上には、アデニン（Ａ）、グア
ニン（Ｇ）、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）の４種類の
塩基が配列され、遺伝情報はこれら塩基の配列で決定さ
れる。そこで、生体における形質発現とＤＮＡ上の塩基
配列との関係について精力的に研究がなされている。そ
のためにはＤＮＡ上の塩基配列を迅速に決定することが
必要で、現在までいくつかの決定方法が提案されている
（「細胞工学」Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．１，Ｎｏ．２（１９
８２））。
【０００３】これらの提案された方法の中で最も広く用
いられているのが次に説明するMaxam-Gilbert法による
ＮＤＡ塩基配列の決定方法である。この方法では、次の
ステップによって決定される。
いられているのが次に説明するMaxam-Gilbert法による
ＮＤＡ塩基配列の決定方法である。この方法では、次の
ステップによって決定される。
【０００４】（１）配列決定をしようとするＤＮＡのフ
ラグメントをまず分離する。
ラグメントをまず分離する。
【０００５】（２）分離されたＤＮＡフラグメントの両
末端（５′末端）を放射性リン（32Ｐ）でラベルする。
末端（５′末端）を放射性リン（32Ｐ）でラベルする。
【０００６】（３）両末端がラベルされたＤＮＡフラグ
メントの二本鎖を分離して、片方の末端のみが 32Ｐで
ラベルされた一本鎖ＤＮＡフラグメントを調製する。あ
るいは両末端がラベルされたＤＮＡフラグメントを制限
酵素で切断した後、ＤＮＡ断片を分離して、片方の末端
のみが 32ＰでラベルされたＤＮＡフラグメントを調製
する。
メントの二本鎖を分離して、片方の末端のみが 32Ｐで
ラベルされた一本鎖ＤＮＡフラグメントを調製する。あ
るいは両末端がラベルされたＤＮＡフラグメントを制限
酵素で切断した後、ＤＮＡ断片を分離して、片方の末端
のみが 32ＰでラベルされたＤＮＡフラグメントを調製
する。
【０００７】（４）上記で得た、片方の末端が 32Ｐで
ラベルされたＤＮＡフラグメントに、ＤＮＡ上の塩基Ｇ
を修飾する化学物質を作用させ、ついで切断用の化学物
質を作用させて、修飾された塩基Ｇの部位で切断する。
切断は各ＤＮＡフラグメントについて平均一回生起する
ようにする。こうすると、図１の（ｂ）に示すように、
32Ｐでラベルされた一端を含みかつ他端が塩基Ｇの部位
で切断された種々の長さのＤＮＡフラグメントが得られ
る。この場合、図１の（Ｃ）に示すように、32Ｐにラベ
ルされた一端を含まないＤＮＡフラグメントも同時に得
られるが、後に述べるように 32Ｐから放射される放射
線を計測するのでこれらは障害にならない。
ラベルされたＤＮＡフラグメントに、ＤＮＡ上の塩基Ｇ
を修飾する化学物質を作用させ、ついで切断用の化学物
質を作用させて、修飾された塩基Ｇの部位で切断する。
切断は各ＤＮＡフラグメントについて平均一回生起する
ようにする。こうすると、図１の（ｂ）に示すように、
32Ｐでラベルされた一端を含みかつ他端が塩基Ｇの部位
で切断された種々の長さのＤＮＡフラグメントが得られ
る。この場合、図１の（Ｃ）に示すように、32Ｐにラベ
ルされた一端を含まないＤＮＡフラグメントも同時に得
られるが、後に述べるように 32Ｐから放射される放射
線を計測するのでこれらは障害にならない。
【０００８】（５）同様のことを他の塩基Ａ、Ｃ、Ｔに
ついて個々に行なう。
ついて個々に行なう。
【０００９】なお、塩基Ａと塩基Ｔについては、これら
の部位に夫々特異的に作用する適切な化学物質がない。
それゆえ、塩基Ａの部位の切断には、例えば塩基Ｇと塩
基Ａの双方に作用する化学物質を用いて、塩基Ｇの部位
及び塩基Ａの部位での切断処理（Ｇ＋Ａ）を行い、塩基
Ｇの部位で切断されたＤＮＡフラグメントのパターンが
存在しない場合を、塩基Ａの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントとする。同様に塩基Ｔの部位の切断の場合に
は、例えば塩基Ｃと塩基Ｔの双方に作用する化学物質を
用いて、塩基Ｃの部位及び塩基Ｔの部位での切断処理
（Ｃ＋Ｔ）を行い、塩基Ｃの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントのパターンが存在しない場合塩基Ｔの部位で
切断されたＤＮＡフラグメントとする。こうして一端が
32Ｐによってラベルされ、かつ他端がそれぞれ塩基
Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃの部位で切断された４種類のＤ
ＮＡフラグメントのグループを得る。
の部位に夫々特異的に作用する適切な化学物質がない。
それゆえ、塩基Ａの部位の切断には、例えば塩基Ｇと塩
基Ａの双方に作用する化学物質を用いて、塩基Ｇの部位
及び塩基Ａの部位での切断処理（Ｇ＋Ａ）を行い、塩基
Ｇの部位で切断されたＤＮＡフラグメントのパターンが
存在しない場合を、塩基Ａの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントとする。同様に塩基Ｔの部位の切断の場合に
は、例えば塩基Ｃと塩基Ｔの双方に作用する化学物質を
用いて、塩基Ｃの部位及び塩基Ｔの部位での切断処理
（Ｃ＋Ｔ）を行い、塩基Ｃの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントのパターンが存在しない場合塩基Ｔの部位で
切断されたＤＮＡフラグメントとする。こうして一端が
32Ｐによってラベルされ、かつ他端がそれぞれ塩基
Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃの部位で切断された４種類のＤ
ＮＡフラグメントのグループを得る。
【００１０】（６）これらのＤＮＡフラグメントを各種
類ごとに一枚の電気泳動板（図示せず）上に並べて泳動
媒質であるゲル中を同時に泳動させる。
類ごとに一枚の電気泳動板（図示せず）上に並べて泳動
媒質であるゲル中を同時に泳動させる。
【００１１】（７）適当な時間だけ泳動させた後、ゲル
に写真乾板を密着させ、32 Ｐによる放射線に感光させ
る。写真乾板には、塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断
されたフラグメントに対応した４本の帯状のパターンが
得られる。ＤＮＡフラグメントは、その塩基数に応じて
泳動速度が異なる。塩基数が少なくて短かいものほど速
く泳動するので、一端から他端へ速く移行する。
に写真乾板を密着させ、32 Ｐによる放射線に感光させ
る。写真乾板には、塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断
されたフラグメントに対応した４本の帯状のパターンが
得られる。ＤＮＡフラグメントは、その塩基数に応じて
泳動速度が異なる。塩基数が少なくて短かいものほど速
く泳動するので、一端から他端へ速く移行する。
【００１２】（８）最後に、塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，
Ｃで切断されたフラグメントを短かい方から読み取って
いくと、32Ｐでラベルした末端側からＤＮＡ上の塩基配
列を順次決定できる。
Ｃで切断されたフラグメントを短かい方から読み取って
いくと、32Ｐでラベルした末端側からＤＮＡ上の塩基配
列を順次決定できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、放射性リ
ンを使用する必要があること、電気泳動は数時間ででき
るが写真乾板へ感光させるのに約一昼夜かかること、一
回に約２００ないし３００塩基程度までしか決定できな
い不便さがあることなどの問題があった。
ンを使用する必要があること、電気泳動は数時間ででき
るが写真乾板へ感光させるのに約一昼夜かかること、一
回に約２００ないし３００塩基程度までしか決定できな
い不便さがあることなどの問題があった。
【００１４】本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、短
時間で塩基配列を容易に決定しうる装置を提供すること
にある。
時間で塩基配列を容易に決定しうる装置を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、核酸試料か
ら生成されてなる複数の試料フラグメントのそれぞれに
ついて得られる核酸フラグメント群であり、各塩基の部
位で種々の長さに切断され、かつ切断される部位の塩基
の種類ごとに異なる蛍光物質でラベルされた複数種類の
核酸フラグメント群が、上記試料フラグメント毎に異な
る位置に注入され泳動する泳動路を複数有するゲル電気
泳動板と、このゲル電気泳動板に電界を印加して注入さ
れた核酸フラグメント群に一方向に電気泳動力を付与
し、もってゲル電気泳動板中に形成される複数の泳動路
にそって複数種類の核酸フラグメント群を泳動せしめる
電界印加手段と、上記複数の泳動路の限定された位置に
て検出される光の種類により核酸フラグメントの種類を
識別しながら上記限定された位置を核酸フラグメントが
通過したことを検出する光検出手段を有し、上記光検出
手段から得る光の種類ごとの検出出力の時間変化により
核酸試料の塩基配列を決定する構成により達成される。
ら生成されてなる複数の試料フラグメントのそれぞれに
ついて得られる核酸フラグメント群であり、各塩基の部
位で種々の長さに切断され、かつ切断される部位の塩基
の種類ごとに異なる蛍光物質でラベルされた複数種類の
核酸フラグメント群が、上記試料フラグメント毎に異な
る位置に注入され泳動する泳動路を複数有するゲル電気
泳動板と、このゲル電気泳動板に電界を印加して注入さ
れた核酸フラグメント群に一方向に電気泳動力を付与
し、もってゲル電気泳動板中に形成される複数の泳動路
にそって複数種類の核酸フラグメント群を泳動せしめる
電界印加手段と、上記複数の泳動路の限定された位置に
て検出される光の種類により核酸フラグメントの種類を
識別しながら上記限定された位置を核酸フラグメントが
通過したことを検出する光検出手段を有し、上記光検出
手段から得る光の種類ごとの検出出力の時間変化により
核酸試料の塩基配列を決定する構成により達成される。
【００１６】
【作用】上記構成によれば、電気泳動を継続しながら得
られる複数の検出出力の時間変化により塩基配列の決定
が行なわれるので、従来のように泳動を停止する時間に
注意を払う必要がなく、常に高い分解能が得られる。さ
らに写真乾板へのパターンの転写の必要がないのでゲル
の取扱いの手間と転写のための時間がはぶけるととも
に、分離計測すべきフラグメントの長さの範囲に応じて
異なる泳動時間でくり返し電気泳動させる必要がなく、
短かいフラグメントから長いフラグメントまで連続して
計測できる。さらに一板のゲル電気泳動板で、多数の試
料を一斉に泳動させることができる。つまり、塩基配列
決定のための時間を大幅に短縮できる。
られる複数の検出出力の時間変化により塩基配列の決定
が行なわれるので、従来のように泳動を停止する時間に
注意を払う必要がなく、常に高い分解能が得られる。さ
らに写真乾板へのパターンの転写の必要がないのでゲル
の取扱いの手間と転写のための時間がはぶけるととも
に、分離計測すべきフラグメントの長さの範囲に応じて
異なる泳動時間でくり返し電気泳動させる必要がなく、
短かいフラグメントから長いフラグメントまで連続して
計測できる。さらに一板のゲル電気泳動板で、多数の試
料を一斉に泳動させることができる。つまり、塩基配列
決定のための時間を大幅に短縮できる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図２および図３に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１８】まず第一に、測定しようとするＤＮＡをい
くつかのフラグメントに分割する。このＤＮＡの分割
は、ＤＮＡ上の特定の塩基配列部位を認識して切断する
ことができる制限酵素を用いて行なわれる。この制限酵
素には、複数個（４個、６個等）の塩基配列を認識して
切断するようなものがある。こうして形成されたフラグ
メントをＦ1，Ｆ2，…Ｆnと呼ぶ。これらのＤＮＡフラ
グメントの塩基配列を決定することが課題である。この
配列決定のため、さらに各ＤＮＡは切断されて、より短
いフラグメント群とされる。混同をさけるため、塩基配
列決定の対象であるＤＮＡフラグメントＦ1，Ｆ2，…Ｆ
nをそれぞれサンプルＤＮＡと呼ぶ。
くつかのフラグメントに分割する。このＤＮＡの分割
は、ＤＮＡ上の特定の塩基配列部位を認識して切断する
ことができる制限酵素を用いて行なわれる。この制限酵
素には、複数個（４個、６個等）の塩基配列を認識して
切断するようなものがある。こうして形成されたフラグ
メントをＦ1，Ｆ2，…Ｆnと呼ぶ。これらのＤＮＡフラ
グメントの塩基配列を決定することが課題である。この
配列決定のため、さらに各ＤＮＡは切断されて、より短
いフラグメント群とされる。混同をさけるため、塩基配
列決定の対象であるＤＮＡフラグメントＦ1，Ｆ2，…Ｆ
nをそれぞれサンプルＤＮＡと呼ぶ。
【００１９】次に各サンプルＤＮＡを分離精製した後、
それぞれ４つに分取し、分取したサンプルＤＮＡから片
方の末端が蛍光物質でラベルされたＤＮＡフラグメント
をそれぞれ調製する。
それぞれ４つに分取し、分取したサンプルＤＮＡから片
方の末端が蛍光物質でラベルされたＤＮＡフラグメント
をそれぞれ調製する。
【００２０】次に、４種の塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃ
を特異的あるいは選択的に修飾する化学物質によってそ
れぞれ修飾した後、その修飾部位を選択的に切断する化
学物質によって部分切断する。
を特異的あるいは選択的に修飾する化学物質によってそ
れぞれ修飾した後、その修飾部位を選択的に切断する化
学物質によって部分切断する。
【００２１】上記のＦ1で示されるサンプルＤＮＡから
調整したフラグメントのうち塩基Ｇの部位を部分切断し
たものをＦ1Gと呼ぶこととする。フラグメントＦ1Gの中
には、一端が蛍光物質でラベルされ他端が塩基Ｇの種々
の部位でそれぞれ切断されたフラグメントおよび、両端
とも塩基Ｇの種々の部位で切断され、ラベルされていな
いフラグメントが含まれる。これらのうち、一端がラベ
ルされたものだけに注目すると、一端がラベルされ、他
端が種々の塩基Ｇ部位で一回切断された大小のフラグメ
ントのセットができる。同様に塩基Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃ
についても大小のフラグメントのセットができる。
調整したフラグメントのうち塩基Ｇの部位を部分切断し
たものをＦ1Gと呼ぶこととする。フラグメントＦ1Gの中
には、一端が蛍光物質でラベルされ他端が塩基Ｇの種々
の部位でそれぞれ切断されたフラグメントおよび、両端
とも塩基Ｇの種々の部位で切断され、ラベルされていな
いフラグメントが含まれる。これらのうち、一端がラベ
ルされたものだけに注目すると、一端がラベルされ、他
端が種々の塩基Ｇ部位で一回切断された大小のフラグメ
ントのセットができる。同様に塩基Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃ
についても大小のフラグメントのセットができる。
【００２２】次に、これら４種類のフラグメントＦ1G，
Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cのセットを電気泳動槽に注入して
分離を行なう。大小の各フラグメントは、その長さによ
って泳動速度が異なるので分離され、同じ長さのものは
同速度で泳動する。従来法では、ここで、十分に泳動さ
せた後に写真乾板を用いてバンドを転写し、そのパター
ンを分析することによって塩基配列を決定していた。本
発明では、泳動を継続させながら、その泳動路上の特定
箇所をフラングメントが通過したことを蛍光物質の発光
により検出する。
Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cのセットを電気泳動槽に注入して
分離を行なう。大小の各フラグメントは、その長さによ
って泳動速度が異なるので分離され、同じ長さのものは
同速度で泳動する。従来法では、ここで、十分に泳動さ
せた後に写真乾板を用いてバンドを転写し、そのパター
ンを分析することによって塩基配列を決定していた。本
発明では、泳動を継続させながら、その泳動路上の特定
箇所をフラングメントが通過したことを蛍光物質の発光
により検出する。
【００２３】図２は、電気泳動槽と本発明による検出
器、データ処理装置、出力器などを備えた塩基配列決定
装置を示している。電気泳動槽１の両端には、それぞれ
正負の電極２Ａ，２Ｂを配置し、両電極２Ａ，２Ｂ間に
電圧をかける泳動駆動電源３を設置する。電気泳動槽１
の上面には、ゲル電気泳動板４が設けられる。一端が塩
基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断された４種のフラグメ
ントＦ1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上でゲル電気
泳動板４の所定位置４箇所に検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）を設ける。検出器の数は４
個に限らず、５個の場合もあり、この場合には１個はレ
ファレンス用として用いられる。又、４個を１組として
複数組設けてもよく、５個を１組としてそれを複数組設
けてもよい。この検出器は、ＤＮＡフラグメントの一端
の蛍光物質からの蛍光を検出する光検出器である。ここ
で、光の種類を変え、つまり４種のフラグメント群（Ｆ
1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+TおよびＦ1C）の間でそれぞれラベル
とする蛍光体の種類を変え、蛍光波長でフラグメントの
種類（Ｆ 1G ，Ｆ 1G+A ，Ｆ 1C+T およびＦ 1C ）を識別できる
ようにすれば、一つのサンプルＤＮＡ（Ｆ1，Ｆ2，…Ｆ
nの各々）につき１個の検出器が設けられた泳動路を泳
動する蛍光標識ＤＮＡフラグメントから発する塩基配列
決定に必要な検出出力を得ることができる。
器、データ処理装置、出力器などを備えた塩基配列決定
装置を示している。電気泳動槽１の両端には、それぞれ
正負の電極２Ａ，２Ｂを配置し、両電極２Ａ，２Ｂ間に
電圧をかける泳動駆動電源３を設置する。電気泳動槽１
の上面には、ゲル電気泳動板４が設けられる。一端が塩
基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断された４種のフラグメ
ントＦ1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上でゲル電気
泳動板４の所定位置４箇所に検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）を設ける。検出器の数は４
個に限らず、５個の場合もあり、この場合には１個はレ
ファレンス用として用いられる。又、４個を１組として
複数組設けてもよく、５個を１組としてそれを複数組設
けてもよい。この検出器は、ＤＮＡフラグメントの一端
の蛍光物質からの蛍光を検出する光検出器である。ここ
で、光の種類を変え、つまり４種のフラグメント群（Ｆ
1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+TおよびＦ1C）の間でそれぞれラベル
とする蛍光体の種類を変え、蛍光波長でフラグメントの
種類（Ｆ 1G ，Ｆ 1G+A ，Ｆ 1C+T およびＦ 1C ）を識別できる
ようにすれば、一つのサンプルＤＮＡ（Ｆ1，Ｆ2，…Ｆ
nの各々）につき１個の検出器が設けられた泳動路を泳
動する蛍光標識ＤＮＡフラグメントから発する塩基配列
決定に必要な検出出力を得ることができる。
【００２４】このように、１個の検出器が複数種のフラ
グメントが通過したことを検出してもよい。これらの検
出器５（イ），５（ロ），５（ハ），５（ニ）は泳動し
ながら通過する各フラグメントを検知し、検知信号を出
す。その状態を第３図に基づいて説明する。
グメントが通過したことを検出してもよい。これらの検
出器５（イ），５（ロ），５（ハ），５（ニ）は泳動し
ながら通過する各フラグメントを検知し、検知信号を出
す。その状態を第３図に基づいて説明する。
【００２５】第３図において、各フラグメントＦ1G，Ｆ
1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上の検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）による検知信号は増幅器６
で増幅される。増幅信号は時間の経過とともに増幅器６
から第３（ｂ）図に示すような信号として送り出され
る。信号強度のピーク部分は、各検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）がそれぞれ塩基Ｇ，Ｇ＋
Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃのフラグメントの泳動を検知したことを
示している。あるいは、フラグメントの種類により蛍光
物質を変える場合には、波長識別された各出力のピーク
により、同様にそれぞれ各フラグメントの泳動が検知で
きる。
1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上の検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）による検知信号は増幅器６
で増幅される。増幅信号は時間の経過とともに増幅器６
から第３（ｂ）図に示すような信号として送り出され
る。信号強度のピーク部分は、各検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）がそれぞれ塩基Ｇ，Ｇ＋
Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃのフラグメントの泳動を検知したことを
示している。あるいは、フラグメントの種類により蛍光
物質を変える場合には、波長識別された各出力のピーク
により、同様にそれぞれ各フラグメントの泳動が検知で
きる。
【００２６】次に、この増幅信号が図２に示すデータ処
理装置７に入力されて、解読されて塩基配列が決定され
る。図３の（ｂ）に示す信号のうち、図中下部に位置す
るピークは、短時間で速く泳動したフラグメントを示
し、長さが短かく分子量の小さいＤＮＡフラグメントを
検知したことを意味している。そこで、長さが１塩基変
化する毎に検出時間が異なるので、短時間であらわれる
ピークから順次読むことにより塩基配列を決定すること
ができる。たとえば、図３の（ｂ）に示す信号について
は、フラグメントＦ1Gのラインからの信号が最初に出て
くるので末端は塩基Ｇであり、次いで塩基Ａ，Ｇ，Ｃ，
Ａ，Ｔ，Ｃと順次配列が決定されていく。これらの出力
はデータ処理装置７内で整理された後、配列順に、出力
装置８、例えばプリンタによってＧＡＧＣＡＴＣなどの
文字で出力される。
理装置７に入力されて、解読されて塩基配列が決定され
る。図３の（ｂ）に示す信号のうち、図中下部に位置す
るピークは、短時間で速く泳動したフラグメントを示
し、長さが短かく分子量の小さいＤＮＡフラグメントを
検知したことを意味している。そこで、長さが１塩基変
化する毎に検出時間が異なるので、短時間であらわれる
ピークから順次読むことにより塩基配列を決定すること
ができる。たとえば、図３の（ｂ）に示す信号について
は、フラグメントＦ1Gのラインからの信号が最初に出て
くるので末端は塩基Ｇであり、次いで塩基Ａ，Ｇ，Ｃ，
Ａ，Ｔ，Ｃと順次配列が決定されていく。これらの出力
はデータ処理装置７内で整理された後、配列順に、出力
装置８、例えばプリンタによってＧＡＧＣＡＴＣなどの
文字で出力される。
【００２７】なお、核酸の塩基配列決定装置としては、
各検出手段の出力（もしくは波長識別された各出力）の
時間変化を記録する手段を備えていればよく、前記の増
幅器、データ処理装置、出力装置などは所望により備え
ることもできる。
各検出手段の出力（もしくは波長識別された各出力）の
時間変化を記録する手段を備えていればよく、前記の増
幅器、データ処理装置、出力装置などは所望により備え
ることもできる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。
【００２９】（１）従来のように電気泳動パターンを写
真に撮る必要がなく、短時間で、しかも泳動を継続しな
がら塩基配列を決定することができる。
真に撮る必要がなく、短時間で、しかも泳動を継続しな
がら塩基配列を決定することができる。
【００３０】（２）従来法では電気泳動に要する時間に
非常な注意を要していた。すなわち、時間が短かすぎる
と十分にＤＮＡフラグメントが分離しないのでせいぜい
１００塩基程度しか解読できず、時間が長すぎると小さ
いＤＮＡフラグメントがゲルの終端に到達してしまい読
みとれなくなってしまう。そこで、何段かに分けて泳動
させるという手間がかかっていた。本発明によれば、小
さいフラグメントからゲルによる分離能の限界に至る程
大きいフラグメントまでの測定をすることができる。し
かも一枚のゲルに多数の試料を泳動させることができ
る。
非常な注意を要していた。すなわち、時間が短かすぎる
と十分にＤＮＡフラグメントが分離しないのでせいぜい
１００塩基程度しか解読できず、時間が長すぎると小さ
いＤＮＡフラグメントがゲルの終端に到達してしまい読
みとれなくなってしまう。そこで、何段かに分けて泳動
させるという手間がかかっていた。本発明によれば、小
さいフラグメントからゲルによる分離能の限界に至る程
大きいフラグメントまでの測定をすることができる。し
かも一枚のゲルに多数の試料を泳動させることができ
る。
【００３１】（３）以上のことはＲＮＡについても言え
る。
る。
【図１】電気泳動にかけるフラグメントの調整法を示す
模式図である。
模式図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図である。
【図３】図２中の検出器と増幅器から出力された信号の
時間変化を示す図である。
時間変化を示す図である。
１…電気泳動槽、２Ａ，２Ｂ…電極、３…泳動駆動電
源、４…ゲル電気泳動板、５（イ），５（ロ），５
（ハ），５（ニ）…光検出器、６…増幅器、７…データ
処理装置、８…出力装置。
源、４…ゲル電気泳動板、５（イ），５（ロ），５
（ハ），５（ニ）…光検出器、６…増幅器、７…データ
処理装置、８…出力装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｚ Ｃ１２Ｎ 15/09 Ｇ０１Ｎ 27/26 ３１５ Ａ 9050−4Ｂ Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ (72)発明者 菱沼 文男 東京都町田市南大谷字11号916番地の２ 株式会社三菱化成生命科学研究所内 (72)発明者 柴 忠義 東京都町田市南大谷字11号916番地の２ 株式会社三菱化成生命科学研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−220860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−1960（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】核酸試料から生成されてなる複数の試料フ
ラグメントのそれぞれについて得られる複数種類の核酸
フラグメント群であり、末端部位の塩基の種類が異な
り、上記末端部位の塩基の種類ごとに異なる蛍光物質で
ラベルされた上記複数種類の核酸フラグメント群が、上
記試料フラグメント毎に異なる位置に注入され泳動する
泳動路を複数有するゲル電気泳動板と、上記ゲル電気泳
動板に電界を印加して注入された上記核酸フラグメント
群に一方向に電気泳動力を付与し、もって上記ゲル電気
泳動板中に形成される複数の泳動路にそって上記複数種
類の核酸フラグメント群を泳動せしめる電界印加手段
と、上記複数の泳動路の限定された位置にて検出される
光の種類により核酸フラグメントの種類を識別しながら
上記限定された位置を核酸フラグメントが通過したこと
を検出する光検出手段とを有し、上記光検出手段から得
る光の種類ごとの検出出力の時間変化により上記核酸試
料の塩基配列を決定することを特徴とする核酸の塩基配
列決定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015226A JPH0610665B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 核酸の塩基配列決定装置 |
| JP5114374A JPH0734005B2 (ja) | 1984-02-01 | 1993-05-17 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015226A JPH0610665B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 核酸の塩基配列決定装置 |
| JP5114374A JPH0734005B2 (ja) | 1984-02-01 | 1993-05-17 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015226A Division JPH0610665B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643135A JPH0643135A (ja) | 1994-02-18 |
| JPH0734005B2 true JPH0734005B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=26351346
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015226A Expired - Lifetime JPH0610665B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 核酸の塩基配列決定装置 |
| JP5114374A Expired - Lifetime JPH0734005B2 (ja) | 1984-02-01 | 1993-05-17 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015226A Expired - Lifetime JPH0610665B2 (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0610665B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5821058A (en) * | 1984-01-16 | 1998-10-13 | California Institute Of Technology | Automated DNA sequencing technique |
| JPS61173158A (ja) * | 1985-01-02 | 1986-08-04 | カリフオルニア・インステイテユ−ト・オブ・テクノロジ− | Ｄｎａ配列決定法 |
| DE3620235A1 (de) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | EG & G., Inc., Wellesley, Mass. | System zur bestimmung der groessen von biologischen makromolekuelen |
| GB8626575D0 (en) * | 1986-11-06 | 1986-12-10 | Amersham Int Plc | Biochemical sequencing |
| JP2675068B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1997-11-12 | 株式会社日立製作所 | Ｄｎａ検出装置 |
| US5338687A (en) * | 1992-09-11 | 1994-08-16 | Lee Lawrence L | Detection of biological macromolecules by NMR-sensitive labels |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690200B2 (ja) * | 1984-01-16 | 1994-11-14 | カリフオルニア・インステイテユ−ト・オブ・テクノロジ− | オリゴヌクレオチドの分析法 |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP59015226A patent/JPH0610665B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-17 JP JP5114374A patent/JPH0734005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610665B2 (ja) | 1994-02-09 |
| JPH0643135A (ja) | 1994-02-18 |
| JPS60161559A (ja) | 1985-08-23 |
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