JPH10257887A - 遺伝子解析装置および方法 - Google Patents
遺伝子解析装置および方法Info
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- JPH10257887A JPH10257887A JP8340867A JP34086796A JPH10257887A JP H10257887 A JPH10257887 A JP H10257887A JP 8340867 A JP8340867 A JP 8340867A JP 34086796 A JP34086796 A JP 34086796A JP H10257887 A JPH10257887 A JP H10257887A
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- Laminated Bodies (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】 防水膜及びそれに積層された多孔質膜に
より形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられた隔
壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解析
装置。該装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを
保持した宿主細胞を接種し、多孔質膜に固定した遺伝子
と相補性のある遺伝子との間でハイブリダイゼーション
を行い、ハイブリッド形成を検出することを含む遺伝子
解析方法、培養上記装置の反応槽内に、遺伝子を有する
ベクターを保持した宿主細胞を接種し、該細胞を培養し
て遺伝子の増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を
固定する遺伝子固定膜の製造方法。 【効果】 遺伝子の増幅・精製、多孔質膜への固定操
作、ハイブリダイゼーションを同一反応場中で行うこと
により、一度に多数の遺伝子の解析を行うことができ
る。
より形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられた隔
壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解析
装置。該装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを
保持した宿主細胞を接種し、多孔質膜に固定した遺伝子
と相補性のある遺伝子との間でハイブリダイゼーション
を行い、ハイブリッド形成を検出することを含む遺伝子
解析方法、培養上記装置の反応槽内に、遺伝子を有する
ベクターを保持した宿主細胞を接種し、該細胞を培養し
て遺伝子の増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を
固定する遺伝子固定膜の製造方法。 【効果】 遺伝子の増幅・精製、多孔質膜への固定操
作、ハイブリダイゼーションを同一反応場中で行うこと
により、一度に多数の遺伝子の解析を行うことができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一度に多数の遺伝
子の構造・機能を解析できる遺伝子解析装置および方法
に関する。
子の構造・機能を解析できる遺伝子解析装置および方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、遺伝子工学の顕著な進展のもと、
ヒトをはじめ多くの生物のゲノムの塩基配列が明らかと
なりつつあり、現時点で酵母ゲノムの全塩基配列の解読
が完了し、ヒトゲノムも近い将来全塩基配列が解読され
ることが期待されている。しかしながら塩基配列を解読
したのみでは生命情報を解読したとはいえず、解読され
た塩基配列の情報をもとに個々の遺伝子の解析を行うこ
とが生命科学分野において非常に重要な課題となってい
る。
ヒトをはじめ多くの生物のゲノムの塩基配列が明らかと
なりつつあり、現時点で酵母ゲノムの全塩基配列の解読
が完了し、ヒトゲノムも近い将来全塩基配列が解読され
ることが期待されている。しかしながら塩基配列を解読
したのみでは生命情報を解読したとはいえず、解読され
た塩基配列の情報をもとに個々の遺伝子の解析を行うこ
とが生命科学分野において非常に重要な課題となってい
る。
【０００３】また、臨床検査の分野では現在でもクラミ
ジア等の微生物、ＨＩＶ、ＨＣＶ等のウイルス感染の有
無を検出する際にＤＮＡ検査が行われており、将来的に
はゲノム中の遺伝子を調べることによって、遺伝病・ガ
ン等の遺伝子由来の病気についてそれらが発病する前に
予測診断を行うことが現行の体液検査に変わり増加する
と予測されている。
ジア等の微生物、ＨＩＶ、ＨＣＶ等のウイルス感染の有
無を検出する際にＤＮＡ検査が行われており、将来的に
はゲノム中の遺伝子を調べることによって、遺伝病・ガ
ン等の遺伝子由来の病気についてそれらが発病する前に
予測診断を行うことが現行の体液検査に変わり増加する
と予測されている。
【０００４】遺伝子解析においては、解析しようとする
未知の遺伝子、または機能・配列が既知の遺伝子をアガ
ロースゲル上で電気泳動させ、ニトロセルロースやナイ
ロン膜等の多孔質膜に塩濃度勾配により転写固定させる
か（サザンブロッティング・ノーザンブロッティン
グ）、または遺伝子を含む溶液を直接滴下して膜上に固
定させ（ドットブロッティング）、その後放射性物質で
標識した既知の遺伝子、または未知の遺伝子を供与し、
膜に固定された遺伝子と標識遺伝子との間でハイブリダ
イゼーションを行い、ハイブリッド形成をオートラジオ
グラフィー等で検出することが行われている。しかしな
がら、現在使用されているブロッティング方法で遺伝子
を固定し、ハイブリダイゼーションを行った場合、処理
できる試料数は多くても96穴マイクロタイタープレート
をベースとした96サンプルであり、ゲノム解析のように
一度に5000〜50000 程度の試料数を処理することができ
ないという問題を有している。
未知の遺伝子、または機能・配列が既知の遺伝子をアガ
ロースゲル上で電気泳動させ、ニトロセルロースやナイ
ロン膜等の多孔質膜に塩濃度勾配により転写固定させる
か（サザンブロッティング・ノーザンブロッティン
グ）、または遺伝子を含む溶液を直接滴下して膜上に固
定させ（ドットブロッティング）、その後放射性物質で
標識した既知の遺伝子、または未知の遺伝子を供与し、
膜に固定された遺伝子と標識遺伝子との間でハイブリダ
イゼーションを行い、ハイブリッド形成をオートラジオ
グラフィー等で検出することが行われている。しかしな
がら、現在使用されているブロッティング方法で遺伝子
を固定し、ハイブリダイゼーションを行った場合、処理
できる試料数は多くても96穴マイクロタイタープレート
をベースとした96サンプルであり、ゲノム解析のように
一度に5000〜50000 程度の試料数を処理することができ
ないという問題を有している。
【０００５】また、通常遺伝子は市販の試薬の形態で供
給される場合もあるが、多くの場合、大腸菌等をベース
とした宿主−ベクター系で供給され、またＰＣＲにより
増幅・精製された後に解析に供される。通常これらの操
作はマイクロチューブ、マイクロタイタープレートによ
り行われ、多数の試料を処理することができないという
問題を有している。
給される場合もあるが、多くの場合、大腸菌等をベース
とした宿主−ベクター系で供給され、またＰＣＲにより
増幅・精製された後に解析に供される。通常これらの操
作はマイクロチューブ、マイクロタイタープレートによ
り行われ、多数の試料を処理することができないという
問題を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、遺伝
子の増幅・精製、多孔質膜への固定操作、ハイブリダイ
ゼーションを同一反応場中で行うことにより、一度に多
数の試料を処理できる遺伝子解析装置および方法を提供
することにある。
子の増幅・精製、多孔質膜への固定操作、ハイブリダイ
ゼーションを同一反応場中で行うことにより、一度に多
数の試料を処理できる遺伝子解析装置および方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、積層された複数の
多孔質膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設
けられた隔壁とにより形成される複数の反応槽からなる
遺伝子解析装置中で遺伝子を含む細胞を培養し、遺伝子
を増幅・精製した後、遺伝子を多孔質膜に固定し、該固
定した遺伝子と相補性のある遺伝子との間でハイブリダ
イゼーションを行い、ハイブリッド形成を検出すること
により、一度に多数の遺伝子の構造・機能を解析できる
ことを見いだし、本発明を完成するに至った。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、積層された複数の
多孔質膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設
けられた隔壁とにより形成される複数の反応槽からなる
遺伝子解析装置中で遺伝子を含む細胞を培養し、遺伝子
を増幅・精製した後、遺伝子を多孔質膜に固定し、該固
定した遺伝子と相補性のある遺伝子との間でハイブリダ
イゼーションを行い、ハイブリッド形成を検出すること
により、一度に多数の遺伝子の構造・機能を解析できる
ことを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、積層された複数の多孔質
膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられ
た隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子
解析装置である。
膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられ
た隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子
解析装置である。
【０００９】本発明はまた、積層された複数の多孔質膜
により形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられた
隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解
析装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを保持し
た宿主細胞を接種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・
精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定し、該固定し
た遺伝子と相補性のある遺伝子との間でハイブリダイゼ
ーションを行い、ハイブリッド形成を検出することを含
む遺伝子解析方法である。
により形成される底部と、多孔質膜の上部に設けられた
隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解
析装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを保持し
た宿主細胞を接種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・
精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定し、該固定し
た遺伝子と相補性のある遺伝子との間でハイブリダイゼ
ーションを行い、ハイブリッド形成を検出することを含
む遺伝子解析方法である。
【００１０】本発明はさらに、反応槽内での細胞培養
後、各反応槽に対応するよう位置決めされた棒状の突起
が集合した植菌用治具に各反応槽中の細胞を付着させ、
新たな多孔質膜を設置した他の装置に移植することによ
り、遺伝子固定膜を複製する上記遺伝子解析方法であ
る。
後、各反応槽に対応するよう位置決めされた棒状の突起
が集合した植菌用治具に各反応槽中の細胞を付着させ、
新たな多孔質膜を設置した他の装置に移植することによ
り、遺伝子固定膜を複製する上記遺伝子解析方法であ
る。
【００１１】本発明はさらにまた、積層された複数の多
孔質膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設け
られた隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺
伝子解析装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを
保持した宿主細胞を接種し、該細胞を培養して遺伝子の
増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定化する
ことを特徴とする遺伝子固定膜の製造方法である。以
下、本発明を更に詳しく説明する。
孔質膜により形成される底部と、多孔質膜の上部に設け
られた隔壁とにより形成される複数の反応槽よりなる遺
伝子解析装置の反応槽内に、遺伝子を有するベクターを
保持した宿主細胞を接種し、該細胞を培養して遺伝子の
増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定化する
ことを特徴とする遺伝子固定膜の製造方法である。以
下、本発明を更に詳しく説明する。
【００１２】
〔１〕遺伝子解析装置 図１は、本発明の遺伝子解析装置を示すものであり、防
水膜１およびそれに積層された２層の多孔質膜（多孔質
膜上層２ａ，多孔質膜下層２ｂ）により形成される底部
３と、多孔質膜の上部に設けられた隔壁４とにより形成
される複数の反応槽５の集合体である。
水膜１およびそれに積層された２層の多孔質膜（多孔質
膜上層２ａ，多孔質膜下層２ｂ）により形成される底部
３と、多孔質膜の上部に設けられた隔壁４とにより形成
される複数の反応槽５の集合体である。
【００１３】本発明の遺伝子解析装置の底部３は、防水
膜１を最下層とし、その上に孔径・材質の異なる少なく
とも２層以上の多孔質膜２が積層して形成される。多孔
質膜は通常、多孔質膜上層２ａ、多孔質膜下層２ｂより
成る。多孔質膜の材質として、多孔質膜上層２ａはフィ
ルター膜として機能し、細胞を透過せず、遺伝子および
蛋白質を透過することができ、また多孔質膜下層２ｂは
核酸固定膜として機能し、遺伝子を透過せず、かつ層上
に遺伝子を固定することのできるものであれば特に限定
されない。多孔質膜上層２ａの反応槽同士の境界部分
は、隣合う反応槽中のＤＮＡが多孔質膜を介して混入し
ないために多孔質体の孔をフィラー等で充填して閉塞す
る、あるいは熱融着または溶剤により多孔質体を部分的
に融解せしめ、孔を消滅させるのが望ましい。防水膜１
の材質としては、溶液を透過しなければ特に限定されな
い。防水膜１は操作環境が湿潤で底部からの乾燥が防止
できる場合、あるいは多孔質膜下層２ｂのＤＮＡ固定容
量が充分であり、底部から吸着されなかったＤＮＡがリ
ークしないような場合は必要としない。
膜１を最下層とし、その上に孔径・材質の異なる少なく
とも２層以上の多孔質膜２が積層して形成される。多孔
質膜は通常、多孔質膜上層２ａ、多孔質膜下層２ｂより
成る。多孔質膜の材質として、多孔質膜上層２ａはフィ
ルター膜として機能し、細胞を透過せず、遺伝子および
蛋白質を透過することができ、また多孔質膜下層２ｂは
核酸固定膜として機能し、遺伝子を透過せず、かつ層上
に遺伝子を固定することのできるものであれば特に限定
されない。多孔質膜上層２ａの反応槽同士の境界部分
は、隣合う反応槽中のＤＮＡが多孔質膜を介して混入し
ないために多孔質体の孔をフィラー等で充填して閉塞す
る、あるいは熱融着または溶剤により多孔質体を部分的
に融解せしめ、孔を消滅させるのが望ましい。防水膜１
の材質としては、溶液を透過しなければ特に限定されな
い。防水膜１は操作環境が湿潤で底部からの乾燥が防止
できる場合、あるいは多孔質膜下層２ｂのＤＮＡ固定容
量が充分であり、底部から吸着されなかったＤＮＡがリ
ークしないような場合は必要としない。
【００１４】多孔質膜の材質としては、具体的には、上
層はガラスフィルター、セルロース濾紙、セルロースア
セテート濾紙、ポリカーボネートメンブレン、セルロー
スアセテートメンブレン等が、下層はニトロセルロース
メンブレン、ナイロンメンブレン、DEAEセルロース濾
紙、DEAEセルロースメンブレン、PVDFメンブレン等が例
示される。防水膜の材質としては、具体的には、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、
PET フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の高分子フィ
ルム等が例示される。
層はガラスフィルター、セルロース濾紙、セルロースア
セテート濾紙、ポリカーボネートメンブレン、セルロー
スアセテートメンブレン等が、下層はニトロセルロース
メンブレン、ナイロンメンブレン、DEAEセルロース濾
紙、DEAEセルロースメンブレン、PVDFメンブレン等が例
示される。防水膜の材質としては、具体的には、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、
PET フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等の高分子フィ
ルム等が例示される。
【００１５】本発明の遺伝子解析装置において、反応槽
５は所望の形状で所望の数だけ形成される。予めシート
状に反応槽の集合体を形成しておき、解析に供する試料
数だけ切り取って使用してもよい。
５は所望の形状で所望の数だけ形成される。予めシート
状に反応槽の集合体を形成しておき、解析に供する試料
数だけ切り取って使用してもよい。
【００１６】反応槽５のサイズは、0.001 ×0.001mm 〜
10×10mm（縦×横方向）、深さ0.001 〜10mm程度とする
ことが例示され、好ましくは 2×2 mm（縦×横方向）、
深さ0.1 〜10mmとすればよい。反応槽５の容積は１plか
ら形成可能であるが、0.001ml 〜0.2ml が好ましい。
10×10mm（縦×横方向）、深さ0.001 〜10mm程度とする
ことが例示され、好ましくは 2×2 mm（縦×横方向）、
深さ0.1 〜10mmとすればよい。反応槽５の容積は１plか
ら形成可能であるが、0.001ml 〜0.2ml が好ましい。
【００１７】隔壁４は各反応槽５を仕切り、隣り合う反
応槽中の成分が相互に混ざらないように多孔質膜２の上
部に設けられる。隔壁の材質としてはＤＮＡ，タンパク
質を吸着せず、反応系を阻害しないようなものであれば
特に限定されないが、例えばポリオレフィン、ポリエチ
レン等の高分子材料、金属材料、シリコン等の無機材料
が挙げられる。
応槽中の成分が相互に混ざらないように多孔質膜２の上
部に設けられる。隔壁の材質としてはＤＮＡ，タンパク
質を吸着せず、反応系を阻害しないようなものであれば
特に限定されないが、例えばポリオレフィン、ポリエチ
レン等の高分子材料、金属材料、シリコン等の無機材料
が挙げられる。
【００１８】隔壁の形成方法としては、あらかじめ隔壁
のみを形成し、熱融着、接着、粘着、または成型品によ
る凹凸嵌合のいずれかの手段で多孔質膜上に設置する方
法、あるいは多孔質膜にある程度の膜圧のあるパターン
塗布を行うことにより形成する方法がある。パターン塗
布は、スクリーン印刷、ロールコーティング、電着、無
電解めっき等により行うことができる。
のみを形成し、熱融着、接着、粘着、または成型品によ
る凹凸嵌合のいずれかの手段で多孔質膜上に設置する方
法、あるいは多孔質膜にある程度の膜圧のあるパターン
塗布を行うことにより形成する方法がある。パターン塗
布は、スクリーン印刷、ロールコーティング、電着、無
電解めっき等により行うことができる。
【００１９】底部を構成する多孔質膜は各層のうちのひ
とつまたは全てが独立して隔壁より脱着するようにでき
る。このためには例えば多孔質膜各層のうちのひとつま
たは全てに、隔壁の部位に沿って粘着剤をパターン塗布
したり、凹凸嵌合を設置する。
とつまたは全てが独立して隔壁より脱着するようにでき
る。このためには例えば多孔質膜各層のうちのひとつま
たは全てに、隔壁の部位に沿って粘着剤をパターン塗布
したり、凹凸嵌合を設置する。
【００２０】〔２〕遺伝子解析方法 本発明の遺伝子解析方法は、上記装置の反応槽内に遺伝
子を有するベクターを保持した微生物等の宿主細胞を接
種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・精製を行った
後、多孔質膜に遺伝子を固定し、固定した遺伝子と相補
性のある遺伝子との間でハイブリダイゼーションを行
い、ハイブリッド形成の有無を標識物質等にて検出す
る。標識物質としては、放射性物質、蛍光物質、インタ
ーカレートする蛍光試薬等を挙げることができる。
子を有するベクターを保持した微生物等の宿主細胞を接
種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・精製を行った
後、多孔質膜に遺伝子を固定し、固定した遺伝子と相補
性のある遺伝子との間でハイブリダイゼーションを行
い、ハイブリッド形成の有無を標識物質等にて検出す
る。標識物質としては、放射性物質、蛍光物質、インタ
ーカレートする蛍光試薬等を挙げることができる。
【００２１】本発明の遺伝子解析方法において、多孔質
膜に固定する遺伝子は、解析の対象となる配列・機能の
全部または一部が未知の遺伝子（未知遺伝子）であって
も、また配列・機能既知の遺伝子（既知遺伝子）であっ
てもよい。また固定した遺伝子と相補性のある遺伝子と
は、固定した遺伝子にハイブリダイズできるものであっ
て、固定する遺伝子が未知遺伝子の場合は既知遺伝子
を、また固定する遺伝子が既知遺伝子の場合は未知遺伝
子を用いる。固定した遺伝子と相補性ある遺伝子との間
のハイブリッド形成は、両遺伝子のいずれかに付された
標識を検出することにより行う。
膜に固定する遺伝子は、解析の対象となる配列・機能の
全部または一部が未知の遺伝子（未知遺伝子）であって
も、また配列・機能既知の遺伝子（既知遺伝子）であっ
てもよい。また固定した遺伝子と相補性のある遺伝子と
は、固定した遺伝子にハイブリダイズできるものであっ
て、固定する遺伝子が未知遺伝子の場合は既知遺伝子
を、また固定する遺伝子が既知遺伝子の場合は未知遺伝
子を用いる。固定した遺伝子と相補性ある遺伝子との間
のハイブリッド形成は、両遺伝子のいずれかに付された
標識を検出することにより行う。
【００２２】宿主細胞の反応槽への供与は多連ディスペ
ンサロボットあるいは植菌治具等で供給される。宿主細
胞・ベクター系は遺伝子の種類と解析目的に応じて使い
分けられるが、特に精製処理の点で一本鎖のベクターを
菌体外に放出する、大腸菌・Ｍ13ファージが望ましい。
ンサロボットあるいは植菌治具等で供給される。宿主細
胞・ベクター系は遺伝子の種類と解析目的に応じて使い
分けられるが、特に精製処理の点で一本鎖のベクターを
菌体外に放出する、大腸菌・Ｍ13ファージが望ましい。
【００２３】ここで、宿主細胞を反応槽中で培養するこ
とにより、遺伝子を増幅・精製することができる。ま
た、当該遺伝子を多孔質膜下層に固定するには、真空吸
引、電圧付加、遠心分離等により行う。これにより、多
孔質膜上層に菌体を残したまま多孔質膜下層に目的遺伝
子を挿入したＭ13ファージが固定され、遺伝子固定膜が
作成される。この膜は必要に応じて洗浄処理、ブロッキ
ング、熱処理が可能である。
とにより、遺伝子を増幅・精製することができる。ま
た、当該遺伝子を多孔質膜下層に固定するには、真空吸
引、電圧付加、遠心分離等により行う。これにより、多
孔質膜上層に菌体を残したまま多孔質膜下層に目的遺伝
子を挿入したＭ13ファージが固定され、遺伝子固定膜が
作成される。この膜は必要に応じて洗浄処理、ブロッキ
ング、熱処理が可能である。
【００２４】このようにして作成した遺伝子固定膜は、
ハイブリダイゼーション解析あるいは後述する遺伝子増
幅用に使用される。また、作成した遺伝子固定膜をオリ
ジナルプレートとして、複製することもできる。まず、
反応槽内での細胞培養後、各反応槽に対応するよう位置
決めされた棒状の突起が集合した植菌用治具に各反応槽
中の細胞を付着させ、新たな多孔質膜（複製しようとす
るプレート）を設置した他の装置に移植する（図２）。
ハイブリダイゼーション解析あるいは後述する遺伝子増
幅用に使用される。また、作成した遺伝子固定膜をオリ
ジナルプレートとして、複製することもできる。まず、
反応槽内での細胞培養後、各反応槽に対応するよう位置
決めされた棒状の突起が集合した植菌用治具に各反応槽
中の細胞を付着させ、新たな多孔質膜（複製しようとす
るプレート）を設置した他の装置に移植する（図２）。
【００２５】その後、同様にして該細胞を培養して遺伝
子の増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定す
ればよい。さらに、作製した遺伝子固定膜を取り出し、
隔壁を再設置したものをプライマー、ｄＮＴＰ、Ｔａｑ
ポリメラーゼを含む溶液を入れた反応槽に入れ、ＰＣＲ
反応により増幅することができる（図３）。ＰＣＲに用
いるプライマーは、ベクターに挿入する遺伝子の両末端
に予め既知配列（ＰＣＲ用共通配列）を導入しておき、
該配列に基づいて設計すればよい。
子の増幅・精製を行った後、多孔質膜に遺伝子を固定す
ればよい。さらに、作製した遺伝子固定膜を取り出し、
隔壁を再設置したものをプライマー、ｄＮＴＰ、Ｔａｑ
ポリメラーゼを含む溶液を入れた反応槽に入れ、ＰＣＲ
反応により増幅することができる（図３）。ＰＣＲに用
いるプライマーは、ベクターに挿入する遺伝子の両末端
に予め既知配列（ＰＣＲ用共通配列）を導入しておき、
該配列に基づいて設計すればよい。
【００２６】宿主細胞の培養、遺伝子の増殖・精製等の
各行程における反応液の供給は、一般には上部より行う
が、最下層（防水膜）を除いた後に底部の多孔質膜を介
しても可能である。また、吸水性素材を反応槽や多孔質
膜に充填することによって反応液供給の効率を上げるこ
とも可能である。
各行程における反応液の供給は、一般には上部より行う
が、最下層（防水膜）を除いた後に底部の多孔質膜を介
しても可能である。また、吸水性素材を反応槽や多孔質
膜に充填することによって反応液供給の効率を上げるこ
とも可能である。
【００２７】
〔実施例１〕図４は、本発明の遺伝子解析装置の一実施
例を示すものであり、防水膜１を最下層とし、その上に
孔径・材質の異なる２層の多孔質膜（２ａ，２ｂ）が積
層して形成される底部３と、多孔質膜の上部に設けられ
た隔壁４とにより形成される複数の反応槽５よりなる。
例を示すものであり、防水膜１を最下層とし、その上に
孔径・材質の異なる２層の多孔質膜（２ａ，２ｂ）が積
層して形成される底部３と、多孔質膜の上部に設けられ
た隔壁４とにより形成される複数の反応槽５よりなる。
【００２８】各反応槽に、培養液（大腸菌培養用培地）
６、大腸菌菌体７（大腸菌Ｋ12株）、各種の遺伝子を組
み込んだＭ13ファージ８（Ｍ13mp18) を加え、37℃一晩
保温する。反応槽内では、Ｍ１３ファージにより感染し
た大腸菌の培養により、ファージが増殖し、遺伝子が増
幅・精製される。
６、大腸菌菌体７（大腸菌Ｋ12株）、各種の遺伝子を組
み込んだＭ13ファージ８（Ｍ13mp18) を加え、37℃一晩
保温する。反応槽内では、Ｍ１３ファージにより感染し
た大腸菌の培養により、ファージが増殖し、遺伝子が増
幅・精製される。
【００２９】培養後、最下層の防水膜１を剥がし、吸水
性濾紙９を重層した後、他方の解放面から加圧または吸
水性濾紙９の下部から吸引する。これにより、培養液は
重層した吸水性濾紙９に移行するが、その際、大腸菌は
多孔質膜上層２ａ上に残り、Ｍ13ファージは多孔質膜下
層２ｂ上に吸着される。 続いて、下層２ｂを剥がし、
Ｍ13ファージＤＮＡの固定処理を行い、32−Ｐで標識し
た未知または既知の遺伝子をプローブ遺伝子として、ハ
イブリダイゼーション（相補性試験）を行う。膜上のＭ
13ファージＤＮＡと相補的に結合した標識プローブ量
を、オートラジオグラフィー及びBAS1000 (Fuji)を用い
て定量化する。
性濾紙９を重層した後、他方の解放面から加圧または吸
水性濾紙９の下部から吸引する。これにより、培養液は
重層した吸水性濾紙９に移行するが、その際、大腸菌は
多孔質膜上層２ａ上に残り、Ｍ13ファージは多孔質膜下
層２ｂ上に吸着される。 続いて、下層２ｂを剥がし、
Ｍ13ファージＤＮＡの固定処理を行い、32−Ｐで標識し
た未知または既知の遺伝子をプローブ遺伝子として、ハ
イブリダイゼーション（相補性試験）を行う。膜上のＭ
13ファージＤＮＡと相補的に結合した標識プローブ量
を、オートラジオグラフィー及びBAS1000 (Fuji)を用い
て定量化する。
【００３０】〔実施例２〕図５は、本発明の遺伝子解析
装置の一実施例を示すものであり、孔径・材質の異なる
２層の多孔質膜（多孔質膜上層２ａ，多孔質膜下層２
ｂ）が積層して形成される底部３と、多孔質膜の上部に
設けられた隔壁４とにより形成される複数の反応槽５よ
りなる。
装置の一実施例を示すものであり、孔径・材質の異なる
２層の多孔質膜（多孔質膜上層２ａ，多孔質膜下層２
ｂ）が積層して形成される底部３と、多孔質膜の上部に
設けられた隔壁４とにより形成される複数の反応槽５よ
りなる。
【００３１】この遺伝子解析装置の各反応槽にＭ13ファ
ージにより感染した大腸菌を植菌したものを、当該装置
を設置した時に隔壁の高さを越えない水位に培養液を入
れたバットに入れて培養を行う。培養後、装置を取り出
し、真空吸引装置により下方から残った培養液を吸引す
るとともにＭ13ファージを多孔質膜下層２ｂに吸着・固
定する。培養液は多孔質膜下層２ｂを通過して吸引さ
れ、大腸菌は多孔質膜上層２ａに残される。次に、下層
２ｂを剥がし、Ｍ13ファージＤＮＡの固定化処理を行い
32P で標識した未知または既知の遺伝子をプローブ遺伝
子としてハイブリダイゼーション（相補性試験）を行
う。膜上のＭ13ファージＤＮＡと相補的に結合した標識
プローブ量をオートラジオグラフィー及びBAS1000(Fuj
i) を用いて定量化する。
ージにより感染した大腸菌を植菌したものを、当該装置
を設置した時に隔壁の高さを越えない水位に培養液を入
れたバットに入れて培養を行う。培養後、装置を取り出
し、真空吸引装置により下方から残った培養液を吸引す
るとともにＭ13ファージを多孔質膜下層２ｂに吸着・固
定する。培養液は多孔質膜下層２ｂを通過して吸引さ
れ、大腸菌は多孔質膜上層２ａに残される。次に、下層
２ｂを剥がし、Ｍ13ファージＤＮＡの固定化処理を行い
32P で標識した未知または既知の遺伝子をプローブ遺伝
子としてハイブリダイゼーション（相補性試験）を行
う。膜上のＭ13ファージＤＮＡと相補的に結合した標識
プローブ量をオートラジオグラフィー及びBAS1000(Fuj
i) を用いて定量化する。
【００３２】
【発明の効果】本発明により、遺伝子の増幅・精製、多
孔質膜への固定操作、ハイブリダイゼーションを同一反
応場中で行うことにより、一度に多数の遺伝子の解析を
行うことができる遺伝子解析装置および方法が提供され
る。また、本発明の遺伝子解析装置は、その反応槽に対
応する植菌用治具により、培養細胞を他の装置に接種す
ることにより複製可能である。
孔質膜への固定操作、ハイブリダイゼーションを同一反
応場中で行うことにより、一度に多数の遺伝子の解析を
行うことができる遺伝子解析装置および方法が提供され
る。また、本発明の遺伝子解析装置は、その反応槽に対
応する植菌用治具により、培養細胞を他の装置に接種す
ることにより複製可能である。
【図１】本発明の遺伝子解析装置を示す。
【図２】遺伝子固定膜を複製する工程を示す。
【図３】多孔質膜上に固定された遺伝子をＰＣＲによっ
て増幅する工程を示す。
て増幅する工程を示す。
【図４】増幅した遺伝子を多孔質膜下層に固定する工程
を示す。
を示す。
【図５】増幅した遺伝子を多孔質膜下層に固定する工程
を示す。
を示す。
１…防水膜、２…多孔質膜、２ａ…多孔質膜上層、２ｂ
…多孔質膜下層、３…底部、４…隔壁、５…反応槽、６
…培養液、７…大腸菌菌体、８…Ｍ13ファージ、９…吸
水性濾紙、10…バット
…多孔質膜下層、３…底部、４…隔壁、５…反応槽、６
…培養液、７…大腸菌菌体、８…Ｍ13ファージ、９…吸
水性濾紙、10…バット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｍ 1/14 Ｃ１２Ｍ 1/14 Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｑ 1/68 Ｃ１２Ｑ 1/68 Ａ //(Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:19） (72)発明者 中川 美和 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 岡 素裕 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 積層された複数の多孔質膜により形成さ
れる底部と、多孔質膜の上部に設けられた隔壁とにより
形成される複数の反応槽からなる遺伝子解析装置。 - 【請求項２】 多孔質膜の上層が細胞を透過せず、遺伝
子および蛋白質を透過することのできる請求項１記載の
遺伝子解析装置。 - 【請求項３】 多孔質膜の下層が遺伝子を透過せず、か
つ層上に遺伝子を固定することのできる請求項１記載の
遺伝子解析装置。 - 【請求項４】 底部を構成する多孔質膜が隔壁より脱着
可能な請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 最下層に防水膜を有する請求項１記載の
装置。 - 【請求項６】 積層された複数の多孔質膜により形成さ
れる底部と、多孔質膜の上部に設けられた隔壁とにより
形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解析装置の反応
槽内に、遺伝子を有するベクターを保持した宿主細胞を
接種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・精製を行った
後、多孔質膜に遺伝子を固定し、該固定した遺伝子と相
補性のある遺伝子との間でハイブリダイゼーションを行
い、ハイブリッド形成を検出することを含む遺伝子解析
方法。 - 【請求項７】 多孔質膜に遺伝子を固定したのち、ＰＣ
Ｒ増幅を行う請求項６記載の遺伝子解析方法。 - 【請求項８】 それぞれのベクターに挿入された遺伝子
の両末端に既知の共通配列を配置した請求項６記載の遺
伝子解析方法。 - 【請求項９】 宿主細胞を大腸菌とし、ベクターをＭ13
ファージとする請求項６記載の遺伝子解析方法。 - 【請求項１０】 反応槽内での細胞培養後、各反応槽に
対応するよう位置決めされた棒状の突起が集合した植菌
用治具に各反応槽中の細胞を付着させ、新たな多孔質膜
を設置した他の装置に移植することにより、遺伝子固定
膜を複製する請求項６記載の遺伝子解析方法。 - 【請求項１１】 積層された複数の多孔質膜により形成
される底部と、多孔質膜の上部に設けられた隔壁とによ
り形成される複数の反応槽よりなる遺伝子解析装置の反
応槽内に、遺伝子を有するベクターを保持した宿主細胞
を接種し、該細胞を培養して遺伝子の増幅・精製を行っ
た後、多孔質膜に遺伝子を固定化することを特徴とする
遺伝子固定膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8340867A JPH10257887A (ja) | 1996-09-30 | 1996-12-20 | 遺伝子解析装置および方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25835796 | 1996-09-30 | ||
| JP8-258357 | 1996-09-30 | ||
| JP8340867A JPH10257887A (ja) | 1996-09-30 | 1996-12-20 | 遺伝子解析装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10257887A true JPH10257887A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=26543657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8340867A Pending JPH10257887A (ja) | 1996-09-30 | 1996-12-20 | 遺伝子解析装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10257887A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077253A1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for gene examination |
| JP2002528093A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | キアゲン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 表面における核酸の単離及び精製のための方法並びに手段 |
| WO2003031972A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Bml, Inc. | Sensing board |
| JP2005185272A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-07-14 | Research Organization Of Information & Systems | マルチウェルプレート |
| WO2007123100A1 (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | フィルター付きマイクロプレート |
| JP2015526091A (ja) * | 2012-08-28 | 2015-09-10 | バイオキューブシステム カンパニーリミテッドＢｉｏ Ｃｕｂｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 生物学的試料から核酸増幅反応用生物学的分子を迅速に分離するための多孔性固体相及びその用途 |
| WO2019146732A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 宇部興産株式会社 | 細胞培養モジュール |
| JP2022106580A (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-20 | 横河電機株式会社 | 容器、培養キット、核酸分析システム |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP8340867A patent/JPH10257887A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528093A (ja) * | 1998-10-23 | 2002-09-03 | キアゲン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 表面における核酸の単離及び精製のための方法並びに手段 |
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| US7682570B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-03-23 | Research Organization Of Information And Systems | Multiwell plate |
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| US10837010B2 (en) | 2012-08-28 | 2020-11-17 | Bio Cube System Co., Ltd. | Porous solid phase for rapidly isolating biological molecules for nucleic acid amplification reaction from biological sample, and use thereof |
| WO2019146732A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 宇部興産株式会社 | 細胞培養モジュール |
| JP2022106580A (ja) * | 2021-01-07 | 2022-07-20 | 横河電機株式会社 | 容器、培養キット、核酸分析システム |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060829 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070109 |