JPS6147564A - 核酸塩基配列決定装置 - Google Patents
核酸塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPS6147564A JPS6147564A JP59167814A JP16781484A JPS6147564A JP S6147564 A JPS6147564 A JP S6147564A JP 59167814 A JP59167814 A JP 59167814A JP 16781484 A JP16781484 A JP 16781484A JP S6147564 A JPS6147564 A JP S6147564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nucleic acid
- gel
- acid base
- base sequencing
- ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Saccharide Compounds (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は核酸の塩基配列決定装置に係り、特にその高速
化に好適な核酸塩基配列決定装置に関する。
化に好適な核酸塩基配列決定装置に関する。
従来、核酸の塩基配列決定は、放射性同位体で標識され
た核酸断片を電気泳動法にて分子量順にゲル上に展開し
、オートラジオグラフィを撮ることによって行なわれて
いたが、化学反応を利用しているので、β線に対する感
度が低い。
た核酸断片を電気泳動法にて分子量順にゲル上に展開し
、オートラジオグラフィを撮ることによって行なわれて
いたが、化学反応を利用しているので、β線に対する感
度が低い。
その結果、オートラジオグラフィに長時間（３〜７日間
）を要していた。（ｒＤＮＡシーケンス解析マニュアル
」高浪 満 大井龍夫 講談社１９８３年 ｐｐ、６７
−６８） 〔発明の目的〕 本発明の目的は高速の核酸塩基配列決定装置を提供する
ことにある。
）を要していた。（ｒＤＮＡシーケンス解析マニュアル
」高浪 満 大井龍夫 講談社１９８３年 ｐｐ、６７
−６８） 〔発明の目的〕 本発明の目的は高速の核酸塩基配列決定装置を提供する
ことにある。
本発明の特徴は、電気泳動法により放射性同位体による
ｓｉ処理済核酸断片を分子量順に展開したゲルと、放射
性検出器と平行移動台より成る核酸塩基配列決定装置に
ある。
ｓｉ処理済核酸断片を分子量順に展開したゲルと、放射
性検出器と平行移動台より成る核酸塩基配列決定装置に
ある。
まず電気泳動法について図面によって説明する。
第１図は、電気泳動装置の斜視図である。バッファ槽１
中のＢ衝液２とバッファ槽３中の緩衝液４との間には電
源５による直流電圧が印加されている。また、ガラス板
６とガラスＦｉ７の間にはゲル８がはさまれている。ゲ
ル８の両端は緩衝液２と４に接触しており、ゲル８中に
電場をなしている。
中のＢ衝液２とバッファ槽３中の緩衝液４との間には電
源５による直流電圧が印加されている。また、ガラス板
６とガラスＦｉ７の間にはゲル８がはさまれている。ゲ
ル８の両端は緩衝液２と４に接触しており、ゲル８中に
電場をなしている。
放射性同位体（たとえば３２ｐ）で標識された核酸断片
試料を、ゲル８の負極側スロット９に供給すると、核酸
断片は負極より正極に向かって、分子量の対数にほぼ反
比例した速度で泳動し、分子量分離され、同一分子量を
持つ核酸断片が核酸断片群（ＤＮＡバンド）１０を形成
する。
試料を、ゲル８の負極側スロット９に供給すると、核酸
断片は負極より正極に向かって、分子量の対数にほぼ反
比例した速度で泳動し、分子量分離され、同一分子量を
持つ核酸断片が核酸断片群（ＤＮＡバンド）１０を形成
する。
第２図は、電気泳動法のゲル８部の正面図である。ＤＮ
Ａバンド１０は、４〜５個のレーンに分かれて泳動され
ている。ＤＮＡバンド１０間の距離Ｗはゲルの濃度や電
気泳動の条件によって変わるが、１ミリ以下になること
もある。また１つのＤＮＡバンド１０から放出されるβ
線の量番ま、現在よく用いられている化学分解法（マキ
サム−ギルバート法）の場合、通常数百カウント以下で
ある。
Ａバンド１０は、４〜５個のレーンに分かれて泳動され
ている。ＤＮＡバンド１０間の距離Ｗはゲルの濃度や電
気泳動の条件によって変わるが、１ミリ以下になること
もある。また１つのＤＮＡバンド１０から放出されるβ
線の量番ま、現在よく用いられている化学分解法（マキ
サム−ギルバート法）の場合、通常数百カウント以下で
ある。
以下１本発明の一実施例を図面によって説明する。
第３図は、本装置の概念図である。まず、第１図のよう
な電気泳動装置で、ＤＮＡＮイノド１０をゲル８上に展
開した後、ガラス板６，７とゲル８をバッファ槽１，３
より取りはずす。次に、片方のガラス板６をはがした後
、もう片方のガラス板７とゲル８を移動装置１１に乗せ
、コリメータ１２の下を平行に移動させる。移動装置１
１番こよって、ゲル８上に展開されたＤＮＡ）＜ノド１
０力１コリメータ１２の下を通過すると、ＤＮＡＮイノ
ド１０から放出されたβ線がスリット１３を通ってβ線
検出器１４に入る。β線検出器１４よりの出力は信号処
理回路１５を通った後、計算機１６しこ入る。計算機１
６はデータ処理ｉ行なり１、ＤＮＡバンド１０の分布す
なわち、核酸塩基の配列を決定する。ここで、計算機１
６は計測データをもとに、移動装置１１にフィードバッ
クをかけ、最適の計測時間で計測を行なっている。また
計測終了後も、特に、データ処理が困難な部分が存在す
る場合には、その部分だけを複数回計測する。また。
な電気泳動装置で、ＤＮＡＮイノド１０をゲル８上に展
開した後、ガラス板６，７とゲル８をバッファ槽１，３
より取りはずす。次に、片方のガラス板６をはがした後
、もう片方のガラス板７とゲル８を移動装置１１に乗せ
、コリメータ１２の下を平行に移動させる。移動装置１
１番こよって、ゲル８上に展開されたＤＮＡ）＜ノド１
０力１コリメータ１２の下を通過すると、ＤＮＡＮイノ
ド１０から放出されたβ線がスリット１３を通ってβ線
検出器１４に入る。β線検出器１４よりの出力は信号処
理回路１５を通った後、計算機１６しこ入る。計算機１
６はデータ処理ｉ行なり１、ＤＮＡバンド１０の分布す
なわち、核酸塩基の配列を決定する。ここで、計算機１
６は計測データをもとに、移動装置１１にフィードバッ
クをかけ、最適の計測時間で計測を行なっている。また
計測終了後も、特に、データ処理が困難な部分が存在す
る場合には、その部分だけを複数回計測する。また。
最初にゲル８全体を高速で移動させた後、ＤＮＡの存在
が予想される部分のみを低速で移動することも可能であ
る。
が予想される部分のみを低速で移動することも可能であ
る。
本実施例では、β線検出器１４を固定し、ゲル８を移動
させているが、逆にゲル８を固定しβ線検出器を移動さ
せる方法も考えられる。また、本実施例においては、β
線検出器１４部は１組だけであるが、２組以上の検出器
を用いることも考えられる。
させているが、逆にゲル８を固定しβ線検出器を移動さ
せる方法も考えられる。また、本実施例においては、β
線検出器１４部は１組だけであるが、２組以上の検出器
を用いることも考えられる。
第４図は、移動装置１１の詳細図である。移動台１７と
駆動軸１８にはネジがきっである。モーター１９によっ
て駆動１１ｉ１１１１８が回転すると、移動台１７はガ
イドレール２０に沿って移動する。
駆動軸１８にはネジがきっである。モーター１９によっ
て駆動１１ｉ１１１１８が回転すると、移動台１７はガ
イドレール２０に沿って移動する。
第５図は、β線検出器１４部の断面図である。
光電子増倍管２１の先端にはシリコングリース２２を介
してシンチレータ２３が取り付けられており、遮光の為
、検出器全体が遮光体２４によって包まれている。ＤＮ
Ａバンド１ｏから出たβ線２５はスリット１３を通って
シンチレータ２３に入り、光２６に変換される。光２６
はシンチレータ２３からシリコングリース２２を通って
光電子増倍管２１に入り、電流となって検出される。な
お、コリメータ１２とゲル８の間にあるフィルム２７は
、コリメータ１２の縁によってゲル８に傷が付く事と、
コリメータ１２がＤＮＡバンド１０中の放射性同位体に
よって汚染されるのを防ぐためのものである。フィルム
２７は、β線を透過させる材料（たとえばポリエステル
フィルム）からなり、検出誤差や精度を゛悪化させない
程度の厚さである。
してシンチレータ２３が取り付けられており、遮光の為
、検出器全体が遮光体２４によって包まれている。ＤＮ
Ａバンド１ｏから出たβ線２５はスリット１３を通って
シンチレータ２３に入り、光２６に変換される。光２６
はシンチレータ２３からシリコングリース２２を通って
光電子増倍管２１に入り、電流となって検出される。な
お、コリメータ１２とゲル８の間にあるフィルム２７は
、コリメータ１２の縁によってゲル８に傷が付く事と、
コリメータ１２がＤＮＡバンド１０中の放射性同位体に
よって汚染されるのを防ぐためのものである。フィルム
２７は、β線を透過させる材料（たとえばポリエステル
フィルム）からなり、検出誤差や精度を゛悪化させない
程度の厚さである。
第６図は、オートラジオグラフィ時のゲル８部の断面図
である。ゲル８の上にはＸＡＲフィルム２８がかぶせら
れている。Ｘ＆ｃＡフィルム２８はβ線２５の透過率が
高い為、Ｘ線フィルム２８中の乳剤の黒化には８Ｍ２５
のうちごく一部が用いられている。核酸塩基の配列決定
によく用いられる２２Ｐはβ線の最大エネルギーが１．
７１ＭｅＶと高い為、この現象が特に顕著である。この
為、配列の決定を早く行ないたい場合には、けい光増感
板を使用する。増感板によって３２ｐのβ線は一７０℃
で約１０倍に増感できるが、けい光の反射を利用してい
る為に、オートラジオグラフィの解像度が低下するとい
う欠点がある。また、ＤＮＡバンド１０から放出された
β線２５はＤＮＡバンド１０の真上のＸ線フィルム２８
だけでなく、周囲のＸ線フィルム２８も黒化させる。
である。ゲル８の上にはＸＡＲフィルム２８がかぶせら
れている。Ｘ＆ｃＡフィルム２８はβ線２５の透過率が
高い為、Ｘ線フィルム２８中の乳剤の黒化には８Ｍ２５
のうちごく一部が用いられている。核酸塩基の配列決定
によく用いられる２２Ｐはβ線の最大エネルギーが１．
７１ＭｅＶと高い為、この現象が特に顕著である。この
為、配列の決定を早く行ないたい場合には、けい光増感
板を使用する。増感板によって３２ｐのβ線は一７０℃
で約１０倍に増感できるが、けい光の反射を利用してい
る為に、オートラジオグラフィの解像度が低下するとい
う欠点がある。また、ＤＮＡバンド１０から放出された
β線２５はＤＮＡバンド１０の真上のＸ線フィルム２８
だけでなく、周囲のＸ線フィルム２８も黒化させる。
第７図は、本装置使用時のゲル８部の断面図である。β
線検出器１４は調整を行なうことにより、（たとえば、
シンチレーション・カウンタの場合、シンチレータの厚
みを変えることにより、）検出器ニ入ってくるβｍ２５
の大部分を検出している。
線検出器１４は調整を行なうことにより、（たとえば、
シンチレーション・カウンタの場合、シンチレータの厚
みを変えることにより、）検出器ニ入ってくるβｍ２５
の大部分を検出している。
また、ゲル８とβ線検出器１４の間にはコリメータ１２
があり、β線検出器は直下のＤＮＡバンド１０のみを計
測している。
があり、β線検出器は直下のＤＮＡバンド１０のみを計
測している。
第８図は、ゲル８上に展開されたＤＮＡｌ０のパターン
の一例である。
の一例である。
第９図は、第８図のＤＮＡ展開パターンに対応するＸ線
フィルム２８のパターンである。Ｘ線フィルム２８の場
合、ある程度以上黒化すると、黒化度の差異の判別が困
難である。また、第８図のようにＤＮＡｌ０が密集して
いる場合には、バンドの部分とバンドの間の部分の判別
が困難になることがある。
フィルム２８のパターンである。Ｘ線フィルム２８の場
合、ある程度以上黒化すると、黒化度の差異の判別が困
難である。また、第８図のようにＤＮＡｌ０が密集して
いる場合には、バンドの部分とバンドの間の部分の判別
が困難になることがある。
第１０図は、第８図のＤＮＡ展開パターンに対応する本
装置のβ線検出器出力のグラフである。
装置のβ線検出器出力のグラフである。
横軸は測定位置、縦軸はβ線検出器に入ってくるβ線の
数である。Ｘ線フィルムではコントラストがついていな
い部分でも、本装置によれば、β線のカウント数による
差異がある。
数である。Ｘ線フィルムではコントラストがついていな
い部分でも、本装置によれば、β線のカウント数による
差異がある。
第３図に示す実施例によれば、以下の効果かえられる。
■測定の自動化が容易である。
■測定結果を計算機に入力し、データ処理することが可
能である。
能である。
■測定結果より移動装置にフィードバックすることによ
り、最適の計測時間、計測回数で測定することが可能で
ある。
り、最適の計測時間、計測回数で測定することが可能で
ある。
■β線に対する感度が高い。
■ＤＮＡバンドの位置分解能が高い。
■ＤＮＡバンド部の存在する部分と存在しない部分のコ
ントラストが向上する。
ントラストが向上する。
■Ｘ線フィルムのセット、現像等の操作が不要である。
■暗室・低温室が不要である。
■Ｘ線フィルム・現像液・定着液等の消耗品がない。
［相］データを、磁気テープや磁気ディスクに記録でき
る為、保管が容易である。
る為、保管が容易である。
第３図に示す実施例は、放射性同位体を用いたものであ
るが、けい光物質、銀染色を用いた方法も考えられる。
るが、けい光物質、銀染色を用いた方法も考えられる。
第１１図はけい光物質を用いた場合の検出部の一例であ
る。螢光体によって標識されたＤＮＡバンド１０は、レ
ーザー２９よりのレーザー光３０によってけい光３１を
発生し、光検出器３２によって検知される。
る。螢光体によって標識されたＤＮＡバンド１０は、レ
ーザー２９よりのレーザー光３０によってけい光３１を
発生し、光検出器３２によって検知される。
第１２図は銀染色を用いた場合の検出部の一例である。
銀染色されたＤＮＡバンド１ｏが光源３３の上を通過す
ると、光３４がさえぎられ、光検出器３２によって検知
される。（螢光法と銀染色法の詳細は添付文献参照） 上記２つの実施例では放射線を利用しなくても良い利点
がある。
ると、光３４がさえぎられ、光検出器３２によって検知
される。（螢光法と銀染色法の詳細は添付文献参照） 上記２つの実施例では放射線を利用しなくても良い利点
がある。
本発明によれば、高感度な測定ができるので、核酸塩基
配列決定を高速で行なうことができる効果がある。
配列決定を高速で行なうことができる効果がある。
第１図は電気体動装置の斜視間、第２図にゲルの正面図
、第３図は本装置全体の概念図、第４図は移動装置の正
面図、第５図はβ線検出器部の断面図、第６図と第７図
はゲル部の断面図、第８図はＤＮＡの展開パターンを示
す図、第９図はＸ線フィルムのパターンを示す図、第１
０図はβ線検出器出力のグラフを示す図、第１１図はけ
い光検出器部の断面図、第１２図は銀染色検出部の断面
図である。 ５・・・電源、６，７・・・ガラス板、８・・・ゲル、
１０・・・核酸塩基断片群、１１・・・移動装置、１２
・・・コリメータ、１４・・・β線検出器、１５・・・
信号処理回路、１６・・・計算機、２１・・・光電子増
倍管、２３・・・シンチレータ、２５・・・β線、２８
・・・Ｘ線フィルム、２９・・・レーザー、３１・・・
けい光、３２・・・光検出器。 第 ｌ 口 第２目 第 ３ 口 第４図 第 ５ 笥 第 ８ 口 第９圀 第 １０ 凹 信置 ′７
、第３図は本装置全体の概念図、第４図は移動装置の正
面図、第５図はβ線検出器部の断面図、第６図と第７図
はゲル部の断面図、第８図はＤＮＡの展開パターンを示
す図、第９図はＸ線フィルムのパターンを示す図、第１
０図はβ線検出器出力のグラフを示す図、第１１図はけ
い光検出器部の断面図、第１２図は銀染色検出部の断面
図である。 ５・・・電源、６，７・・・ガラス板、８・・・ゲル、
１０・・・核酸塩基断片群、１１・・・移動装置、１２
・・・コリメータ、１４・・・β線検出器、１５・・・
信号処理回路、１６・・・計算機、２１・・・光電子増
倍管、２３・・・シンチレータ、２５・・・β線、２８
・・・Ｘ線フィルム、２９・・・レーザー、３１・・・
けい光、３２・・・光検出器。 第 ｌ 口 第２目 第 ３ 口 第４図 第 ５ 笥 第 ８ 口 第９圀 第 １０ 凹 信置 ′７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気泳動法により、放射性同位体による標識処理済
核酸断片を分子量順に展開したゲルと、放射線検出器と
、平行移動台より成る核酸塩基配列決定装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の核酸塩基配列決定装置
において、放射線検出器にコリメータを取り付けたこと
を特徴とする核酸塩基配列決定装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の核酸塩基配列決定装置
において、放射線同位体と放射線検出器の代りに螢光物
質と光検出器を用いたことを特徴とする核酸塩基配列決
定装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の核酸塩基配列決定装置
において、放射性同位体と放射線検出器の代りに銀染色
試薬と光検出器を用いたことを特徴とする核酸塩基配列
決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167814A JPH0614040B2 (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 核酸塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167814A JPH0614040B2 (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 核酸塩基配列決定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147564A true JPS6147564A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0614040B2 JPH0614040B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=15856594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167814A Expired - Lifetime JPH0614040B2 (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 核酸塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614040B2 (ja) |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP59167814A patent/JPH0614040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0614040B2 (ja) | 1994-02-23 |
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