JPH09178703A - 塩基配列決定装置 - Google Patents
塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPH09178703A JPH09178703A JP7339573A JP33957395A JPH09178703A JP H09178703 A JPH09178703 A JP H09178703A JP 7339573 A JP7339573 A JP 7339573A JP 33957395 A JP33957395 A JP 33957395A JP H09178703 A JPH09178703 A JP H09178703A
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- JP
- Japan
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- nucleic acid
- acid fragment
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 核酸断片を常に等間隔で泳動させる塩基配列
決定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 サンガー法により処理された蛍光標識核
酸断片をサンプル投入スロット５に投入し、泳動電圧を
印加して泳動方向７に泳動させ、アルゴンレーザ１８か
らの励起光が集光レンズ９とミラー１０によって照射す
る。励起光ビームが当たった泳動バンド６から発せられ
た蛍光を対物レンズ１１で集め、干渉フィルタ１２、集
光レンズ１３から光ファイバ束１４を経て光電子増倍管
１５で検出し、順次泳動バンド６の間隔を決定する。決
定した泳動バンドの間隔応じて、マイクロコンピュータ
１８により泳動電源４から出力される例えば泳動電圧を
変化させる。
決定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 サンガー法により処理された蛍光標識核
酸断片をサンプル投入スロット５に投入し、泳動電圧を
印加して泳動方向７に泳動させ、アルゴンレーザ１８か
らの励起光が集光レンズ９とミラー１０によって照射す
る。励起光ビームが当たった泳動バンド６から発せられ
た蛍光を対物レンズ１１で集め、干渉フィルタ１２、集
光レンズ１３から光ファイバ束１４を経て光電子増倍管
１５で検出し、順次泳動バンド６の間隔を決定する。決
定した泳動バンドの間隔応じて、マイクロコンピュータ
１８により泳動電源４から出力される例えば泳動電圧を
変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核酸断片試料を電
気泳動ゲルに泳動させて分離する塩基配列決定装置に関
する。
気泳動ゲルに泳動させて分離する塩基配列決定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】核酸の塩基配列を決定するため、従来よ
りサンガー法で得られた数から約千塩基に及ぶ核酸断片
をポリアクリルアミドゲルなどの電気泳動ゲルに置き、
ゲル両端に高電圧を印加して泳動させることが行われて
いる。泳動中の各核酸断片の移動度は、その塩基鎖長が
短い程大きく（即ち泳動速度が速い）、塩基鎖長が長い
程小さくなる。塩基配列の決定を行うには、これらに鑑
み、１塩基の長さの違いがその移動度の違いに反映され
る泳動条件を採用する必要がある。
りサンガー法で得られた数から約千塩基に及ぶ核酸断片
をポリアクリルアミドゲルなどの電気泳動ゲルに置き、
ゲル両端に高電圧を印加して泳動させることが行われて
いる。泳動中の各核酸断片の移動度は、その塩基鎖長が
短い程大きく（即ち泳動速度が速い）、塩基鎖長が長い
程小さくなる。塩基配列の決定を行うには、これらに鑑
み、１塩基の長さの違いがその移動度の違いに反映され
る泳動条件を採用する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塩基配列決定装置では、１塩基の長さの違いがその移動
度の違いに反映される泳動条件であるが、その泳動条件
は一定電圧、一定電流もしくは一定電力に固定されてあ
る。従って、これでは塩基鎖長の短い核酸断片では泳動
速度が速いので短い間隔で１塩基長さの違う核酸断片が
泳動してき、１塩基違いによる移動度の差が小さくな
り、逆に長い塩基鎖長（７００塩基以上）では、泳動速
度が遅いので長い間隔で１塩基長さの違う核酸断片が泳
動してき、１塩基違いによる移動度の差が大きくなる。
すなわち、核酸断片の塩基鎖長の長短により、泳動間隔
が異なってくることになる（塩基鎖長の短い核酸断片間
は間隔が狭く、塩基鎖長の長い核酸断片間は間隔が長
い）。
塩基配列決定装置では、１塩基の長さの違いがその移動
度の違いに反映される泳動条件であるが、その泳動条件
は一定電圧、一定電流もしくは一定電力に固定されてあ
る。従って、これでは塩基鎖長の短い核酸断片では泳動
速度が速いので短い間隔で１塩基長さの違う核酸断片が
泳動してき、１塩基違いによる移動度の差が小さくな
り、逆に長い塩基鎖長（７００塩基以上）では、泳動速
度が遅いので長い間隔で１塩基長さの違う核酸断片が泳
動してき、１塩基違いによる移動度の差が大きくなる。
すなわち、核酸断片の塩基鎖長の長短により、泳動間隔
が異なってくることになる（塩基鎖長の短い核酸断片間
は間隔が狭く、塩基鎖長の長い核酸断片間は間隔が長
い）。
【０００４】塩基配列の決定は、泳動してくる核酸断片
の順序に基づいているため、前記のように塩基鎖長の長
さにより泳動してくる核酸断片の間隔が異なっていたの
では、複数レーンで同時に泳動を行えば、核酸断片の順
序を読み誤ることがあった。そこで、本発明は、核酸断
片を常に等間隔で泳動させる新規な塩基配列決定装置を
提供することを目的とする。
の順序に基づいているため、前記のように塩基鎖長の長
さにより泳動してくる核酸断片の間隔が異なっていたの
では、複数レーンで同時に泳動を行えば、核酸断片の順
序を読み誤ることがあった。そこで、本発明は、核酸断
片を常に等間隔で泳動させる新規な塩基配列決定装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、電気泳動ゲルの一端に核酸断片試料を置
き、所望の泳動条件で核酸断片試料を前記ゲル中に泳動
させて分離する塩基配列決定装置において、泳動中の核
酸断片試料の間隔を測定する測定部と、該測定部の測定
結果に基づき泳動条件を可変させる可変部とを備えたこ
とを特徴とする。ここで、電気泳動ゲルは、従来より公
知のポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル、ロング
レンジャーゲルを用いることができ、ゲルの一端にコー
ムを差し込みサンプルスロットを形成する。
決するため、電気泳動ゲルの一端に核酸断片試料を置
き、所望の泳動条件で核酸断片試料を前記ゲル中に泳動
させて分離する塩基配列決定装置において、泳動中の核
酸断片試料の間隔を測定する測定部と、該測定部の測定
結果に基づき泳動条件を可変させる可変部とを備えたこ
とを特徴とする。ここで、電気泳動ゲルは、従来より公
知のポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル、ロング
レンジャーゲルを用いることができ、ゲルの一端にコー
ムを差し込みサンプルスロットを形成する。
【０００６】核酸断片試料は、サンガー法により末端に
アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、シト
シン（Ｃ）のそれぞれがくるように処理されており、そ
の末端は標識物質により標識される。標識物質として
は、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、
テトラメチルローダミンイソチオシアネート（ＴＲＩＴ
Ｃ）などの蛍光物質、32Ｐなどの放射線物質などを用い
ることができるが、これらに限定されない。
アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、シト
シン（Ｃ）のそれぞれがくるように処理されており、そ
の末端は標識物質により標識される。標識物質として
は、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、
テトラメチルローダミンイソチオシアネート（ＴＲＩＴ
Ｃ）などの蛍光物質、32Ｐなどの放射線物質などを用い
ることができるが、これらに限定されない。
【０００７】泳動条件とは、核酸断片試料をゲル中で泳
動させるためのあらゆる条件をいい、一般には泳動電
圧、電流、電力値を指す。泳動されてくる核酸断片試料
は、検出器で検出され、その検出される核酸断片試料の
末端塩基の種類により塩基配列が決定される。検出器は
前記標識物質の種類により異なり、標識物質として蛍光
物質を用いる場合は蛍光検出器、放射線物質を用いる場
合はオートラジオグラフィーが使用される。
動させるためのあらゆる条件をいい、一般には泳動電
圧、電流、電力値を指す。泳動されてくる核酸断片試料
は、検出器で検出され、その検出される核酸断片試料の
末端塩基の種類により塩基配列が決定される。検出器は
前記標識物質の種類により異なり、標識物質として蛍光
物質を用いる場合は蛍光検出器、放射線物質を用いる場
合はオートラジオグラフィーが使用される。
【０００８】泳動中の核酸断片試料の間隔を測定する測
定部は、前記の検出器と併用することが好ましいが、別
途同様のものを配置してもよい。測定部の出力により１
塩基長さの異なる核酸断片試料がどのような間隔で泳動
してくるかモニターができる。泳動条件可変部は、測定
部からの出力に応じて、１塩基長さの異なる核酸断片試
料が等間隔で泳動するように泳動電圧等を変化させるも
ので、例えば電圧コントローラなどを用いることができ
る。可変部の作動はコンピュータにより自動的に行われ
る。
定部は、前記の検出器と併用することが好ましいが、別
途同様のものを配置してもよい。測定部の出力により１
塩基長さの異なる核酸断片試料がどのような間隔で泳動
してくるかモニターができる。泳動条件可変部は、測定
部からの出力に応じて、１塩基長さの異なる核酸断片試
料が等間隔で泳動するように泳動電圧等を変化させるも
ので、例えば電圧コントローラなどを用いることができ
る。可変部の作動はコンピュータにより自動的に行われ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の塩基配列決定装置の一実
施例を表すもので、１はスラブ状泳動ゲルであり、一対
の透明ガラス基板の間にポリアクリルアミドゲルが充填
されている。泳動ゲル１の両端は電極槽２、３に浸さ
れ、電極槽２、３には電解液が収容されている。また、
電極槽２、３の電解液には一対の電極（図示せず）が入
っており、電極間には泳動電源４によって泳動電圧が印
加される。
いて説明する。図１は本発明の塩基配列決定装置の一実
施例を表すもので、１はスラブ状泳動ゲルであり、一対
の透明ガラス基板の間にポリアクリルアミドゲルが充填
されている。泳動ゲル１の両端は電極槽２、３に浸さ
れ、電極槽２、３には電解液が収容されている。また、
電極槽２、３の電解液には一対の電極（図示せず）が入
っており、電極間には泳動電源４によって泳動電圧が印
加される。
【００１０】泳動ゲル１の一端には試料を注入するため
のサンプル投入スロット５が設けられており、サンプル
投入スロット５の各々の所定の場所には末端塩基別の核
酸断片試料が投入される。核酸断片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Ａ，Ｇ，Ｔ，Ｃのそれぞれがくるように処
理された４種類の核酸断片である。ＦＩＴＣは４８８ｎ
ｍの波長のアルゴンレーザーで励起され、５２０ｎｍの
波長の蛍光を発する。
のサンプル投入スロット５が設けられており、サンプル
投入スロット５の各々の所定の場所には末端塩基別の核
酸断片試料が投入される。核酸断片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Ａ，Ｇ，Ｔ，Ｃのそれぞれがくるように処
理された４種類の核酸断片である。ＦＩＴＣは４８８ｎ
ｍの波長のアルゴンレーザーで励起され、５２０ｎｍの
波長の蛍光を発する。
【００１１】泳動電源４が印加されると、試料は泳動バ
ンド６となって泳動方向７に時間とともに泳動ゲル１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のレーザー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９とミラー１０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６があればその泳動バンド６の蛍光物質から発せら
れた蛍光を対物レンズ１１で集め、５２０ｎｍの干渉フ
ィルタ１２、集光レンズ１３から光ファイバ束１４を経
て光電子増倍管１５で検出する検出系とが設けられてい
る。
ンド６となって泳動方向７に時間とともに泳動ゲル１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のレーザー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９とミラー１０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６があればその泳動バンド６の蛍光物質から発せら
れた蛍光を対物レンズ１１で集め、５２０ｎｍの干渉フ
ィルタ１２、集光レンズ１３から光ファイバ束１４を経
て光電子増倍管１５で検出する検出系とが設けられてい
る。
【００１２】集光レンズ９、ミラー１０、対物レンズ１
１、干渉フィルタ１２、集光レンズ１３、光ファイバ束
１４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６と直光する方向（走査方向１９）の測定ライ
ン上を一定時間ごとに走査するように機械的に移動する
走査ステージ１６が備えられている。
１、干渉フィルタ１２、集光レンズ１３、光ファイバ束
１４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６と直光する方向（走査方向１９）の測定ライ
ン上を一定時間ごとに走査するように機械的に移動する
走査ステージ１６が備えられている。
【００１３】光電子増倍管１５の検出信号（蛍光信号）
は増幅器及びＡ／Ｄ変換器１７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１８に取り込まれ
る。蛍光は泳動バンド６が励起系の励起箇所に来たとき
のみ発せられるので、検出信号を取り込むことにより泳
動バンド間隔がわかる。
は増幅器及びＡ／Ｄ変換器１７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１８に取り込まれ
る。蛍光は泳動バンド６が励起系の励起箇所に来たとき
のみ発せられるので、検出信号を取り込むことにより泳
動バンド間隔がわかる。
【００１４】泳動電源４から出力される泳動電圧又は泳
動電力はマイクロコンピュータ１８に取り込まれた泳動
バンド間隔のデータに応じて変化するようにマイクロコ
ンピュータ１８により制御される。
動電力はマイクロコンピュータ１８に取り込まれた泳動
バンド間隔のデータに応じて変化するようにマイクロコ
ンピュータ１８により制御される。
【００１５】以上の構成により、本発明の動作は次のよ
うに行われる。サンガー法により処理された蛍光標識核
酸断片をサンプル投入スロット５に投入し、泳動電圧を
印加して泳動方向７に泳動させる。測定部に達した泳動
バンド６には、アルゴンレーザ１８からの励起光が集光
レンズ９とミラー１０によって照射される。励起光ビー
ムが当たった泳動バンド６から発せられた蛍光を対物レ
ンズ１１で集め、５２０ｎｍの干渉フィルタ１２、集光
レンズ１３から光ファイバ束１４を経て光電子増倍管１
５で検出する。光電子増倍管１５の検出信号を増幅器及
びＡ／Ｄ変換器１７を経てマイクロコンピュータ１８に
取り込み、順次泳動バンド６の間隔を決定する。
うに行われる。サンガー法により処理された蛍光標識核
酸断片をサンプル投入スロット５に投入し、泳動電圧を
印加して泳動方向７に泳動させる。測定部に達した泳動
バンド６には、アルゴンレーザ１８からの励起光が集光
レンズ９とミラー１０によって照射される。励起光ビー
ムが当たった泳動バンド６から発せられた蛍光を対物レ
ンズ１１で集め、５２０ｎｍの干渉フィルタ１２、集光
レンズ１３から光ファイバ束１４を経て光電子増倍管１
５で検出する。光電子増倍管１５の検出信号を増幅器及
びＡ／Ｄ変換器１７を経てマイクロコンピュータ１８に
取り込み、順次泳動バンド６の間隔を決定する。
【００１６】一般に最初の核酸断片は、塩基鎖長が短い
ので、泳動速度が速くなり泳動バンドの間隔が短くなる
が、徐々に泳動バンドの間隔が長くなる。従って、泳動
バンド間隔を等しくするため、マイクロコンピュータ１
８により泳動電源４から出力される泳動電圧を徐々に上
げていく。なお、泳動バンド間隔を等しくするためには
泳動電圧ではなく、泳動電流、電力のいずれかを制御し
てもよい。
ので、泳動速度が速くなり泳動バンドの間隔が短くなる
が、徐々に泳動バンドの間隔が長くなる。従って、泳動
バンド間隔を等しくするため、マイクロコンピュータ１
８により泳動電源４から出力される泳動電圧を徐々に上
げていく。なお、泳動バンド間隔を等しくするためには
泳動電圧ではなく、泳動電流、電力のいずれかを制御し
てもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、核酸断片の泳動中に泳
動条件を変化させることにより、泳動バンド間隔を等し
くすることができる。そのため、複数レーンで同時に泳
動を行っても、核酸断片の順序を読み誤ることがない。
動条件を変化させることにより、泳動バンド間隔を等し
くすることができる。そのため、複数レーンで同時に泳
動を行っても、核酸断片の順序を読み誤ることがない。
【図１】本発明の塩基配列決定装置の一実施例図
１：泳動ゲル ４：泳動電源 ８：アルゴンレーザ １５：光電子増倍管 １８：マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 電気泳動ゲルの一端に核酸断片試料を置
き、所望の泳動条件で核酸断片試料を前記ゲル中に泳動
させて分離する塩基配列決定装置において、泳動中の核
酸断片試料の間隔を測定する測定部と、該測定部の測定
結果に基づき泳動条件を可変させる可変部とを備えた塩
基配列決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339573A JPH09178703A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339573A JPH09178703A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178703A true JPH09178703A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18328758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7339573A Pending JPH09178703A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003505693A (ja) * | 1999-07-26 | 2003-02-12 | ピーイー コーポレイション （エヌワイ） | 電場の確立に付随したピークの広幅化を少なくする方法および装置 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP7339573A patent/JPH09178703A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003505693A (ja) * | 1999-07-26 | 2003-02-12 | ピーイー コーポレイション （エヌワイ） | 電場の確立に付随したピークの広幅化を少なくする方法および装置 |
| JP2011141297A (ja) * | 1999-07-26 | 2011-07-21 | Applied Biosystems Llc | 電場の確立に付随したピークの広幅化を少なくする方法および装置 |
| JP2011174951A (ja) * | 1999-07-26 | 2011-09-08 | Applied Biosystems Llc | 電場の確立に付随したピークの広幅化を少なくする方法および装置 |
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