JPH10325826A - Ｄｎａ塩基配列決定装置 - Google Patents
Ｄｎａ塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPH10325826A JPH10325826A JP9151556A JP15155697A JPH10325826A JP H10325826 A JPH10325826 A JP H10325826A JP 9151556 A JP9151556 A JP 9151556A JP 15155697 A JP15155697 A JP 15155697A JP H10325826 A JPH10325826 A JP H10325826A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrophoresis
- heater
- plate
- buffer tank
- dna
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- Pending
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッチを発生させずにコンプレッションを起
こさない、新規なＤＮＡ塩基配列決定装置を提供する。 【解決手段】 ヒータにより加熱する部分を２分割し、
上部を５５℃に、下部を４０℃とし、パッチ及びコンプ
レッションに対応する。
こさない、新規なＤＮＡ塩基配列決定装置を提供する。 【解決手段】 ヒータにより加熱する部分を２分割し、
上部を５５℃に、下部を４０℃とし、パッチ及びコンプ
レッションに対応する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゲル電気泳動装置に
関する。更に詳細には、本発明はＤＮＡ断片サンプルを
蛍光体で標識し、ゲル電気泳動させその塩基配列を決定
するための塩基配列決定装置に関する。
関する。更に詳細には、本発明はＤＮＡ断片サンプルを
蛍光体で標識し、ゲル電気泳動させその塩基配列を決定
するための塩基配列決定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡ等の塩基配列を決定する方法とし
て、ゲル電気泳動法が広く実施されている。
て、ゲル電気泳動法が広く実施されている。
【０００３】電気泳動する際に、従来は試料をラジオア
イソトープでラベルし、分析していたが、この方法では
手間と時間がかかる難点があった。更に、放射能管理の
点から常に最大限の安全性と管理が求められ、特別な施
設内でなければ分析を行うことができない。このため、
最近では、試料を蛍光体でラベルする方式が検討されて
いる。
イソトープでラベルし、分析していたが、この方法では
手間と時間がかかる難点があった。更に、放射能管理の
点から常に最大限の安全性と管理が求められ、特別な施
設内でなければ分析を行うことができない。このため、
最近では、試料を蛍光体でラベルする方式が検討されて
いる。
【０００４】光を用いる方法では、蛍光ラベルしたＤＮ
Ａ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５
〜２０cm下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設け
ておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例
えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵
素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわ
かった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を
標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）
断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群
およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混
合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、
電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体
高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動
する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い
（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するの
で、分子量によりＤＮＡを分画できる。
Ａ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５
〜２０cm下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設け
ておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例
えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵
素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわ
かった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を
標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）
断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群
およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混
合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、
電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体
高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動
する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い
（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するの
で、分子量によりＤＮＡを分画できる。
【０００５】特開昭６３−２１５５６号公報には、レー
ザで照射される電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイ
オードアレイの配列方向が電気泳動装置内のＤＮＡ断片
の泳動方向と直角となるように構成されたＤＮＡ塩基配
列決定装置が開示されている。
ザで照射される電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイ
オードアレイの配列方向が電気泳動装置内のＤＮＡ断片
の泳動方向と直角となるように構成されたＤＮＡ塩基配
列決定装置が開示されている。
【０００６】図３は該装置の構成を説明する模式図であ
る。図３の装置では、光源７０から出たレーザ光はミラ
ー７２で反射され、泳動板７４のゲル中の一定ポイント
に横から水平にレーザ光を照射する。ゲル中を泳動して
きた蛍光ラベルされたＤＮＡ断片７６がこの照射領域を
通過する際、このＤＮＡ断片から蛍光が順次放出され
る。このとき、蛍光放出の水平位置から末端塩基の種類
が、また、泳動スタートからの泳動時間の差から断片の
長さを、更に、発光波長で検体の識別ができる。各泳動
路からの蛍光はレンズ７８によりイメージインテンシフ
ァイヤ８０の受光部８２で結像する。この信号は増幅さ
れて光ダイオードアレイ８４で電気信号に変換されて計
測される。計測結果をコンピュータ処理することによっ
て各ＤＮＡ断片の配列を計算し、目的とするＤＮＡの塩
基配列を決定する。
る。図３の装置では、光源７０から出たレーザ光はミラ
ー７２で反射され、泳動板７４のゲル中の一定ポイント
に横から水平にレーザ光を照射する。ゲル中を泳動して
きた蛍光ラベルされたＤＮＡ断片７６がこの照射領域を
通過する際、このＤＮＡ断片から蛍光が順次放出され
る。このとき、蛍光放出の水平位置から末端塩基の種類
が、また、泳動スタートからの泳動時間の差から断片の
長さを、更に、発光波長で検体の識別ができる。各泳動
路からの蛍光はレンズ７８によりイメージインテンシフ
ァイヤ８０の受光部８２で結像する。この信号は増幅さ
れて光ダイオードアレイ８４で電気信号に変換されて計
測される。計測結果をコンピュータ処理することによっ
て各ＤＮＡ断片の配列を計算し、目的とするＤＮＡの塩
基配列を決定する。
【０００７】図４は図３に示された装置の実際の使用状
態の部分概要図である。図４に示されるように、泳動板
７４の上部の一方の面側に上部バッファ槽８６が配設さ
れ、泳動板７４の下部には下部バッファ槽８８が配設さ
れている。泳動板７４の間に間挿されているゲル電解質
層９０の上端及び下端はそれぞれ上部バッファ槽８６及
び下部バッファ槽８８に浸漬され、直流電源９２により
電圧を印加されるとＤＮＡ断片７６は泳動板７４の上方
から下方へ向けてゲル電解質層９０中を泳動する。
態の部分概要図である。図４に示されるように、泳動板
７４の上部の一方の面側に上部バッファ槽８６が配設さ
れ、泳動板７４の下部には下部バッファ槽８８が配設さ
れている。泳動板７４の間に間挿されているゲル電解質
層９０の上端及び下端はそれぞれ上部バッファ槽８６及
び下部バッファ槽８８に浸漬され、直流電源９２により
電圧を印加されるとＤＮＡ断片７６は泳動板７４の上方
から下方へ向けてゲル電解質層９０中を泳動する。
【０００８】泳動板７４の他方の面側の上方寄りにヒー
タ９４が配設されている。ヒータ９４を使用する理由
は、電気泳動中の条件を一定にするため、及び、スマイ
リングの発生を防止するなどのためである。
タ９４が配設されている。ヒータ９４を使用する理由
は、電気泳動中の条件を一定にするため、及び、スマイ
リングの発生を防止するなどのためである。
【０００９】泳動板７４をヒータ９４で約４０℃程度に
加熱してゲル電気泳動を実施すると、コンプレッション
が発生し、ＤＮＡ塩基配列の解析処理に問題が生じる場
合がある。ここで、“コンプレッション”とは、特定の
ＤＮＡ断片の移動速度が変化する現象を意味する。この
現象が起こると、ソフトウエアにより塩基配列決定処理
において、塩基の挿入、抜けなどの問題が生じるので好
ましくない。ヒータ９４で泳動板を５５℃程度にまで加
熱すればコンプレッションの問題は解決するが、今度は
逆にパッチが発生する。ここで、“パッチ”とは、或る
時間帯において、或る部分の強度が他の部分と比べて弱
くなる現象を意味する。この現象が起こると、Ｓ／Ｎ比
の低下及びピークの分解能の低下などの問題が生じるの
で好ましくない。
加熱してゲル電気泳動を実施すると、コンプレッション
が発生し、ＤＮＡ塩基配列の解析処理に問題が生じる場
合がある。ここで、“コンプレッション”とは、特定の
ＤＮＡ断片の移動速度が変化する現象を意味する。この
現象が起こると、ソフトウエアにより塩基配列決定処理
において、塩基の挿入、抜けなどの問題が生じるので好
ましくない。ヒータ９４で泳動板を５５℃程度にまで加
熱すればコンプレッションの問題は解決するが、今度は
逆にパッチが発生する。ここで、“パッチ”とは、或る
時間帯において、或る部分の強度が他の部分と比べて弱
くなる現象を意味する。この現象が起こると、Ｓ／Ｎ比
の低下及びピークの分解能の低下などの問題が生じるの
で好ましくない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、パッチを発生させずにコンプレッションを起こさな
い、新規なＤＮＡ塩基配列決定装置を提供することであ
る。
は、パッチを発生させずにコンプレッションを起こさな
い、新規なＤＮＡ塩基配列決定装置を提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題は、ヒータによ
り加熱する部分を２分割し、上部を５５℃に、下部を４
０℃とし、パッチ及びコンプレッションに対応すること
により解決される。
り加熱する部分を２分割し、上部を５５℃に、下部を４
０℃とし、パッチ及びコンプレッションに対応すること
により解決される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明のＤＮＡ塩基配列決
定装置の一例の部分概要断面図である。図示されている
ように、ヒータは上部ヒータ１と下部ヒータ３の２つに
分割されている。上部ヒータ１は約５５℃に温調され、
下部ヒータ３は約４０℃に温調される。コンプレッショ
ンは主に泳動の初期段階に発生しやすいので、泳動板上
部を約５５℃に温調すればコンプレッションの発生を効
果的に防止することができる。しかし、５５℃で加熱し
続けるとパッチが発生するので、泳動初期段階を過ぎた
ら、泳動板は下部ヒータ３により約４０℃に温調するこ
とが好ましい。
定装置の一例の部分概要断面図である。図示されている
ように、ヒータは上部ヒータ１と下部ヒータ３の２つに
分割されている。上部ヒータ１は約５５℃に温調され、
下部ヒータ３は約４０℃に温調される。コンプレッショ
ンは主に泳動の初期段階に発生しやすいので、泳動板上
部を約５５℃に温調すればコンプレッションの発生を効
果的に防止することができる。しかし、５５℃で加熱し
続けるとパッチが発生するので、泳動初期段階を過ぎた
ら、泳動板は下部ヒータ３により約４０℃に温調するこ
とが好ましい。
【００１３】上部ヒータ１及び下部ヒータ３と泳動板７
４との間には、伝熱効率を高めるために、均熱板５及び
７がそれぞれ間挿されている。均熱板５及び７の材質は
特に限定されない。例えば、アルミニウムなどの金属板
を使用できる。均熱板５及び７の厚さは特に限定されな
い。
４との間には、伝熱効率を高めるために、均熱板５及び
７がそれぞれ間挿されている。均熱板５及び７の材質は
特に限定されない。例えば、アルミニウムなどの金属板
を使用できる。均熱板５及び７の厚さは特に限定されな
い。
【００１４】上部ヒータ１及び均熱板５と下部ヒータ３
及び均熱板７はそれぞれ中断され、境界には空間９が設
けられている。この空間９の存在により、上部ヒータ１
の熱が下部均熱板７に伝熱されるのを防止することがで
きる。必要に応じて、この空間９に断熱板を挿入するこ
とも出来る。
及び均熱板７はそれぞれ中断され、境界には空間９が設
けられている。この空間９の存在により、上部ヒータ１
の熱が下部均熱板７に伝熱されるのを防止することがで
きる。必要に応じて、この空間９に断熱板を挿入するこ
とも出来る。
【００１５】図２は本発明のＤＮＡ塩基配列決定装置の
別の例の部分概要断面図である。図示されているよう
に、この例ではヒータ１１は一枚の状態で使用される。
ヒータ１１と泳動板７４との間には、上部均熱板１３と
下部均熱板１５とが間挿されている。上部均熱板１３と
下部均熱板１５とは熱伝導率が異なる。上部均熱板１３
には熱伝導率が高い素材が使用され、下部均熱板１５に
は熱伝導率が低い素材が使用される。上部均熱板１３に
サーミスタなどの温度検出手段を接続し、上部均熱板１
３の温度を約５５℃にコントロールする。
別の例の部分概要断面図である。図示されているよう
に、この例ではヒータ１１は一枚の状態で使用される。
ヒータ１１と泳動板７４との間には、上部均熱板１３と
下部均熱板１５とが間挿されている。上部均熱板１３と
下部均熱板１５とは熱伝導率が異なる。上部均熱板１３
には熱伝導率が高い素材が使用され、下部均熱板１５に
は熱伝導率が低い素材が使用される。上部均熱板１３に
サーミスタなどの温度検出手段を接続し、上部均熱板１
３の温度を約５５℃にコントロールする。
【００１６】上部均熱板１３の温度を約５５℃にコント
ロールするために、ヒータ１１がＯＮ／ＯＦＦするが、
下部均熱板１５に使用する素材の熱伝導率を適当に選択
することにより、下部均熱板１５の温度を約４０℃にコ
ントロールすることができる。下部均熱板１５は単一の
素材から構成することもできるし、あるいは、熱伝導率
が異なる素材を複数枚組み合わせて構成することもでき
る。
ロールするために、ヒータ１１がＯＮ／ＯＦＦするが、
下部均熱板１５に使用する素材の熱伝導率を適当に選択
することにより、下部均熱板１５の温度を約４０℃にコ
ントロールすることができる。下部均熱板１５は単一の
素材から構成することもできるし、あるいは、熱伝導率
が異なる素材を複数枚組み合わせて構成することもでき
る。
【００１７】ヒータ１、３又は１１は電熱線式ヒータ、
シリコンラバーヒータ、熱媒体循環式ヒータなど常用の
ものを適宜選択して使用できる。
シリコンラバーヒータ、熱媒体循環式ヒータなど常用の
ものを適宜選択して使用できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒータにより加熱する部分を２分割し、上部を５５℃
に、下部を４０℃とすることにより、パッチ及びコンプ
レッションの発生を同時に防止することができる。
ヒータにより加熱する部分を２分割し、上部を５５℃
に、下部を４０℃とすることにより、パッチ及びコンプ
レッションの発生を同時に防止することができる。
【図１】本発明のＤＮＡ塩基配列決定装置の一例の部分
概要断面図である。
概要断面図である。
【図２】本発明のＤＮＡ塩基配列決定装置の別の例の部
分概要断面図である。
分概要断面図である。
【図３】特開昭６３−２１５５６号公報に開示されたＤ
ＮＡ塩基配列決定装置の模式的構成図である。
ＮＡ塩基配列決定装置の模式的構成図である。
【図４】図３に示された装置の実際の使用状態の部分概
要断面図である
要断面図である
１，３，１１ ヒータ ５，７，１３，１５ 均熱板 ７４ 泳動板 ８６ 上部バッファ槽 ９０ ゲル電解質層
Claims (4)
- 【請求項１】 蛍光標識ＤＮＡ断片用の多数の泳動路を
有する、垂直に保持される平板型ゲル電気泳動手段、該
電気泳動手段の泳動路に、該電気泳動手段の横方向から
該泳動路と直交するように、蛍光体励起用の励起光を照
射する励起光照射手段、励起光を照射されたＤＮＡ断片
から発生された蛍光を検出して電気信号に変換する蛍光
検出手段とからなり、 前記平板型ゲル電気泳動手段
は、間にゲル電解質層が間挿された二枚のガラス板から
なる泳動板であり、前記ゲル電解質層の上端は上部バッ
ファ槽のバッファ液に浸漬され、ゲル電解質層の下端は
下部バッファ槽のバッファ液に浸漬され、泳動板の上部
バッファ槽配設面と反対側の面にはヒータが配設されて
いるＤＮＡ塩基配列決定装置において、 前記ヒータにより加熱する部分が２分割されており、上
部バッファ槽寄り部分が高い温度に加熱され、他の部分
がそれよりも低い温度に加熱されることを特徴とするＤ
ＮＡ塩基配列決定装置。 - 【請求項２】 ヒータは上部バッファ槽寄り部分用と、
この下方部分用との２つのヒータが使用され、各ヒータ
と泳動板との間には均熱板が間挿されている請求項１の
装置。 - 【請求項３】 ヒータには１枚のヒータが使用され、ヒ
ータと泳動板との間に間挿された均熱板が２つに分割さ
れており、上部バッファ槽寄り部分の均熱板は熱伝導率
の高い素材からなり、この下方部分の均熱板は熱伝導率
の低い素材からなる請求項１の装置。 - 【請求項４】 泳動板の上部バッファ槽寄り部分は約５
５℃に温調され、この下方部分は約４０℃に温調される
請求項１、２又は３の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151556A JPH10325826A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｄｎａ塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151556A JPH10325826A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｄｎａ塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325826A true JPH10325826A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15521114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9151556A Pending JPH10325826A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ｄｎａ塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10325826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350400A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Aloka Co Ltd | 電気泳動装置 |
| WO2002056002A3 (en) * | 2001-01-12 | 2003-02-13 | Curagen Corp | Auxiliary heater for capillary electrophoresis instruments |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9151556A patent/JPH10325826A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056002A3 (en) * | 2001-01-12 | 2003-02-13 | Curagen Corp | Auxiliary heater for capillary electrophoresis instruments |
| JP2002350400A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Aloka Co Ltd | 電気泳動装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |