JP3667216B2 - Synthetic DNA set generation system and control method thereof - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークを利用した合成DNAセット生成システムおよびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
DNAは、DNA合成装置の発達に伴い比較的容易に合成できるようになり、任意の配列を有するDNAの合成も可能になった。しかし、種々の配列を有するDNAを合成するためには、種々の合成試薬が必要である。
【0003】
これらの試薬は、高価にもかかわらず、種々の配列を有するDNAを合成するためには、それぞれ異なる試薬を少量ずつ多品種使用する必要がある。そのためDNA合成用の試薬を購入し、自分で必要量のDNAを化学合成するよりもDNAの製造・販売を行っている専門会社に必要なDNAを注文し、購入した方が安く合成できる場合がある。
【0004】
近年、ヒトの全遺伝子配列を解読しようという全世界的なプロジェクトの動きとともに、DNAアレイの手法が注目され、その製造方法として各種の方法が開発されている。
【0005】
DNAアレイとは、核酸の塩基配列の決定やサンプル中の目標とする核酸の検出、各種細菌の同定を迅速、正確に行うために多項目の遺伝子の有無や遺伝子の変異を同一のガラス基板上で判定する目的で開発されたものであり、DNAアレイのガラス基板上には、高密度に多種類のDNAプローブが結合されている。このDNAプローブとは、目標とする核酸と特異的に結合する物質のことであり、遺伝子の塩基配列は、このDNAアレイを用いてDNAハイブリダイゼーション法により同定される。
【0006】
DNAアレイの製法には大きく分けて2種類の製法がある。
【0007】
第1の製法は、ガラス基板上でDNAを合成するもので、最初にサザーンらが1塩基ずつ配列の異なったプローブを同一ガラス基板上に作製する方法を開発した(Nucleic Acids Research、第22巻、1368頁(1994))。次に、アフィメトリックスは、フォトリソグラフィーの方法を応用し、ガラス基板上でヌクレオチドを連結させる反応を繰り返して15塩基長のDNAを合成し、1/2インチ角の基板に40万種のDNAプローブを配置したDNAアレイを作製した(サイエンス(Science)、第274巻、610頁(1996))。
【0008】
第2の製法は、予め合成したDNAをガラス基板上にスポット(1滴)で供給し、固定してDNAアレイを作製する方法である。この方法の一例として、マイクロピペッティングにより、比較的長いcDNAをアレイ状に並べる方法(サイエンス(Science)、270巻、p467頁(1995))があり、また、合成オリゴヌクレオチドをプローブとする方法(特開平11−187900号公報)も、簡便な方法として注目を集めている。
【0009】
DNA自動合成機を用いてDNAを作製する際、ヌクレオチドを用いたDNAの合成反応の場合には、100%の効率で合成反応が進まないため必ず未反応物が残ってしまう。そのため合成反応後のDNAの中には、所望の長さのDNAよりも短いDNAが存在してしまう。このことは、ガラス基板上でDNAを合成するため未反応物の分離が難しい第1の製法の場合、DNAアレイ上のプローブ濃度には、不均一性を生じ、定量性に影響を与えることを意味する。
【0010】
しかし、予め自動合成機で合成してからガラス上にDNAを固定する第2の製法の場合には、DNAを合成後の未反応物の精製が可能であるため、所望の長さのDNAを有するプローブを等しい濃度でDNAアレイ上に配置することができる。
【0011】
このことから、第2の製法で作製されたDNAアレイは、第1の製法で作製されたDNAアレイに比べハイブリダイゼーショシ反応の精度が向上する。なお、化学合成されたDNAプローブをDNAアレイに供給する方法としては、ピン等によるマイクロスポッティング法、インクジェット法などが挙げられる。
【0012】
また、DNA合成後にガラス基板上にDNAを固定化する第2の製法は、DNAアレイ上に任意の塩基配列を持つプローブを任意の位置に配置できる点で融通性があり、しかもフォトリソグラフィ一法に比べて作製工程が少ないため簡便であり、作製コストも低く抑えられると考えられる。しかし実際に上記の固定化方法でDNAを固定するとなると、DNAを合成するために高価な多種類の合成原料を購入する必要があり合成コストがかさむという点と、さらにDNAの合成から精製までにかなりの作業時間を要する点が問題である。
【0013】
発明者は、DNAアレイ作製に必要なDNAの種類は膨大であるが、各DNAの使用量は微々たるものであることに注目した。例えば、発明者が開発したインクジェット法によるDNAアレイ作製方法(特開平11−187900号公報)では、1スポットを構成するのに必要な液量は、ピコリットル(pl)オーダーである(1plは、10-12l)。例えば、8μM濃度のDNA溶液を50plずつ100万枚作製しても、必要なプローブDNA量は各配列について50μl(40ピコモル)にしかならない。
【0014】
ピン等によるマイクロスポッティング法によるDNAアレイ作製方法の場合でも、DNAの使用量は、ナノリットルオーダーの液滴であるから、10マイクロリットルのDNAがあれば、10,000枚のアレイが作製されることになる。
【0015】
しかし、上記の使用に必要なDNAを合成するためには、最低でもその使用量の100倍以上のDNAを合成する必要がある。また合成したDNAは精製する必要があり、合成したDNAの精製が所定通り行われていることを確認するために高速液体クロマトグラフィーで分析する必要がある。
【0016】
したがって、高速液体クロマトグラフィーで検出可能な量の精製したDNA量がDNAの最小必要単位であり、吸収等により定量できる濃度が取り扱える最小単位となる。すなわち、DNAアレイ作製に必要なDNAの量は、上記のマイクロスポッティング法によるDNAの使用量ではなく、合成したDNAの精製が所定通り行われていることを確認するための分析に必要な量であるため、使用量に比べてはるかに多量のDNAを合成しなければならない。
【0017】
一方、ガラス基板上にDNAプローブが固定されたDNAアレイの作製方法として、特開平11−187900号公報では、基板上のマレイミド基とDNA末端のチオール基とを利用する方法が開示されている。これらの官能基を利用した反応はきわめて反応時間が短くさらに反応効率もよく、インクジェット法に適した方法として知られている。また、反応に適したDNA溶液の組成として、グリセリン7.5%、尿素−7.5%、チオジグリコール7、5%、アセチレノールEHl%を含む溶液の開示がある。
【0018】
さらに、遺伝子診断に用いるDNAアレイの塩基配列は、発癌遺伝子等、あらゆる遺伝子のセットが可能であるが、最近、主要組織適合性複合体(MHC:major histocompatibility complex)の塩基配列が明らかにされている(Nature vol 401,p921-923,1999)。
【0019】
この配列は、ヒトゲノムの中で最も免疫系の遺伝子が集中した領域で、病気になりやすい体質、アレルギー体質の判定に利用可能なものであるため、遺伝子診断の対象として注目される配列である。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
DNAアレイに限らずDNAを使用する各種実験は、その実験スケールが年々小さくなってきているため実験に必要なDNA量は、さらに減少する傾向にある。しかし、各実験に必要なDNA量は、減少しているにもかかわらず、合成収率が高く高純度なDNAを得るためには上述のように多量のDNAを合成する必要があるため、合成原料である試薬の購入費用が低減できずDNAを使用する実験には、DNAを余分に合成するための無駄な費用と合成時間を要しているのが現状である。
【0021】
しかも、DNAを使用する各種実験は今後増加する傾向にあるため、同じ配列のDNAを用いて研究を行おうとする世界中の個々の研究者は、必要となる同じ配列のDNAを大量に合成し、実験に使用しなかった大部分のDNAを処分しているのが現状である。
【0022】
この問題を解決する方法の一つとして、DNAの合成量を少なくすることが挙げられるが、そのために個々の研究者がDNAを使用する実験スケールに合わせて合成するDNAの量を小さくするのには上述のように(例えば、実際に使用するDNA量に比べて極めて多くのDNA量が合成したDNAの純度を確認するため合成される)限度がある。
【0023】
一方、一般に化学合成は、大きなスケールで行う方が合成収率が良く精製等によるロスも少なくなるため、各研究者がそれぞれ必要とするDNAを合成するよりまとめてDNAを合成した方がDNAの合成収率が良くしかも精製によるロスも少なくなり、製造コストも低減できる。
【0024】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、合成した各種配列を有するDNAを、必要とする各研究者に必要な種類と量だけ迅速かつ安価に提供するための合成DNAセット生成システムおよびその制御方法を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態である合成DNAセット生成システムは以下の構成を備える。すなわち、発注者側装置よりネットワークを介して発注データを受信するサーバ装置と、予め保有している複数種の合成DNAから選択される合成DNAを複数のウェルに仕切られた容器のウェルに注入して合成DNAセットを作製するDNA注入装置と、前記複数種の合成DNAの種類と保存アドレスを管理し、前記サーバ装置が受信した前記発注データに従う条件で合成DNAを作製するように前記DNA注入装置を制御するDNA注入制御装置とを含む合成DNAセット生成システムであって、前記サーバ装置は、前記発注者側装置に、前記合成DNAセットの塩基配列の種類の数、前記合成DNAセットの末端の修飾の種類、DNA量、および前記複数のウェルのうち合成DNAを配置するウェル、を発注者に指示させるためのインターフェースを送信するとともに、前記発注者側装置において前記インターフェースを介して入力された選択指示データを前記発注データとして受信してこれを記憶部に記憶保持する手段を備え、前記DNA注入装置は、前記サーバ装置の記憶部に記憶保持された前記選択指示データを前記DNA注入制御装置を介して受信し、この選択指示データに基づいて前記複数種の合成DNAのうちの少なくとも1つを選択するとともに、その選択した合成DNAをそれぞれ、前記複数のウェルのうち前記選択指示データによって指定されるウェル内に注入することにより前記合成DNAセットを作製する手段を備えることを特徴とする。
【0046】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態である合成DNAセット生成システムの制御方法は以下の構成を備える。すなわち、発注者側装置よりネットワークを介して発注データを受信するサーバ装置と、予め保有している複数種の合成DNAから選択される合成DNAを複数のウェルに仕切られた容器のウェルに注入して合成DNAセットを作製するDNA注入装置と、前記複数種の合成DNAの種類と保存アドレスを管理し、前記サーバ装置が受信した前記発注データに従う条件で合成DNAを作製するように前記DNA注入装置を制御するDNA注入制御装置とを含む合成DNAセット生成システムの制御方法であって、前記サーバ装置が、前記発注者側装置に、前記合成DNAセットの塩基配列の種類の数、前記合成DNAセットの末端の修飾の種類、DNA量、および前記複数のウェルのうち合成DNAを配置するウェル、を発注者に指示させるためのインターフェースを送信するとともに、前記発注者側装置において前記インターフェースを介して入力された選択指示データを前記発注データとして受信してこれを記憶部に記憶保持する工程と、前記DNA注入装置が、前記サーバ装置の記憶部に記憶保持された前記選択指示データを前記DNA注入制御装置を介して受信し、この選択指示データに基づいて前記複数種の合成DNAのうちの少なくとも1つを選択するとともに、その選択した合成DNAをそれぞれ、前記複数のウェルのうち前記選択指示データによって指定されるウェル内に注入することにより前記合成DNAセットを作製する工程とを備えることを特徴とする。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明に係わる一実施の形態を説明する。ただし、本実施の形態では、合成DNAの販売システムとして説明しているが、本発明の範囲を記載例に限定する趣旨のものではない。
【0050】
[合成DNAの販売システム]
図1は、合成DNAの販売システムに用いられる構成要素を示すブロック図であり、100は、発注者側のシステムであり、200は、受注者側のシステムであり、両システムは、ネットワーク10にインターネットのプロトコルで接続されている。
【0051】
まず、図1を用いて、合成DNAの作製および配送システムの概要について説明する。発注者は、発注者側のシステム100より、ネットワーク10を介して、受注者である受注者側のシステム200へ希望する合成DNAの注文を送信する。受注者は、発注者側のシステム100からの発注信号を受注者側のシステム200で受信すると、発注者の注文に応じて注文された配列のDNAアレイを作製し、発注者に宅急便にて作製したDNAアレイを送付する。
【0052】
ここで、受注者は、例えば、DNA合成会社あるいは薬品会社などであり、発注者とは、例えば、合成DNAを使用する研究者、合成DNAプローブを用いてDNAアレイを作製し、販売する医療・理化学機器販売会社、薬品会社、製薬会社などである。
【0053】
次に、発注者側のシステム100と受注者側のシステム200について詳細に説明する。発注者側のシステム100は、WWWブラウザ装置20によって構成されている。WWWブラウザ装置20としては、市販の汎用パーソナルコンピュータに、WWWブラウザソフトウエアをインストールした汎用システムをそのまま利用することができ、この汎用システムを発注者側コンピュータとして使用できる。
【0054】
従って、本発明を実施するにあたって発注者側のシステム100には、特別な専用ハードウエアや専用ソフトウエアを用意する必要はなく、ネットワーク10に接続し、WWWブラウザによりホームページを閲覧できる汎用システムをそのまま利用すれば良い。
【0055】
一方、受注者側のシステム200は、ネットワーク10を介して、WWWサーバ装置70、第1の記憶部40、第2の記憶部80、DNA注入装置50およびDNA注入制御部30、からなる受注システムを構成している。
【0056】
第1の記憶部40は、受注者が保有するDNAの塩基配列、長さ、修飾の種類に関するデータのリスト(保有DNAリスト)、及び、それぞれのDNAが保存されている場所および容器を表すアドレス(保有DNAアドレス)、さらに、市販されているDNAアレイ作製装置に使用可能なマイクロプレートの種類、形状、各ウェルの位置情報が記憶されている。
【0057】
なお、第1の記憶部40は、保存されているDNA溶液を必要量、指定されたマイクロプレートの指定されたウェル内に注入するDNA注入装置50を制御するためのDNA注入制御部30の外部記憶部であり、DNA注入装置50をコントロールする機能を実現するための制御プログラムも有し、ハードディスクやMOドライブなどから構成されている。
【0058】
また、WWWサーバ装置70は、第2の記憶部80内に格納されているホームページ用データをネットワーク10を介してWWWブラウザ装置20に提供するものであり、WWWサーバ装置70としては、一般的なサーバ用コンピュータにWWWサーバ用ソフトウエアをインストールしたシステムであればどのようなものでも使用できる。第2の記憶装置80は、WWWサーバ装置70の外部記憶装置であり、ハードディスク装置やMOドライブ装置などから構成されている。
【0059】
DNA注入制御部30は、保存されている各合成DNAの種類と保存アドレスを管理し、WWWサーバ装置70によって選択指示された条件で合成DNAを作製するようにDNA注入装置50を制御する。
【0060】
DNA注入装置50は、DNA制御部30の指示に従い、保存されている各合成DNAを指定されたマイクロプレート内のウェルなどに所定条件により注入し、発注者によって注文された合成DNAセット60を作製する。
【0061】
作製された合成DNAセット60は、各種方法により、発注者に送付される。
なお、受注者側のシステム200には、DNAアレイ作製装置の普及を予想し、それぞれのDNAアレイ作製装置に適した形状での合成DNAの販売を行うことができる。そのため、発注者は、入手した合成DNAをDNAアレイ作製装置のDNA溶液を格納部分に分注する手間が省け、さらに分注に伴うDNAのロスを防ぐこともできる。
【0062】
つまり、受注者側のシステム200には、多くの合成DNAが保有されている。例えば、10塩基長のDNAであれば、その種類は、106あり、18塩基長であれば6.8X1010種あるが、それらが保有されている。
【0063】
受注者側のシステム200では、発注者によって発注された合成DNAの塩基配列を、保有する合成DNAリストから選択し、その保存アドレスと対応させることにより、保存溶液から必要量取り出し、DNA注入装置50を用いて、発注者が指定した形状の複数のウェルに仕切られた容器のウェル内に注入する。
【0064】
その結果、発注者が注文した合成DNAは、必要量、発注者が指定したウェル内に充填され発注者に送付される。合成DNAは容器内に乾固された状態、或いは指定された溶液として送付される。
【0065】
以下の説明では、合成DNA販売の例として、DNAマイクロアレイ作製に必要な場合を説明するが、合成DNA販売は、この用途に限られたものではなく、合成DNAを必要とするどのような用途に対しても販売可能である。
【0066】
[合成DNAの発注と入手]
次に、図2Aおよび図2Bのフローチャートを用い、図3〜図16を参照しながら、図1に示す合成DNAの販売システムによって、発注者が所望の塩基配列を有する合成DNAを発注し、発注した合成DNAを入手するまでの過程について説明する。
【0067】
ただし、以下の説明では、図5に一例を示すDNAの5’末端が全てSH基で化学修飾されている1〜64まで番号付けられた64種の塩基配列のDNAを、発注者が合成DNAセットとて発注する場合について説明する。なお、これらの64種の塩基配列のDNAは、受注者が供給可能なものであるとする。
【0068】
また、本実施形態では、発注者は、図3に示す希望するマイクロプレート上の指定エリア(8×8)にある64個の各ウェルを図3に示すように番号づけし、この番号づけられた各ウェルに図5で番号づけれらた同じ番号のDNAをそれぞれ0.075OD(1ODは、DNAを1mlに溶解したときに260nmでの吸収強度が1ODを示す単位)、ずつ充填され、DNAは、乾固された状態に調製されている合成DNAセットを注文するものとする。
【0069】
また、別の例として、図16に一例を示すように、DNAの末端にチオール基を化学修飾したチオール修飾DNAプローブをグリセリン7.5wt%、尿素7.5wt%、チオジグリコール7.5wt%、アセチレノールEH(川村ファインケミカルス)1wt%を含む水溶液で溶解し、予めマレイミド基を表面に挿入したガラス基板上にインクジェット法により供給することにより、プローブが共有結合により固定されたDNAアレイを、発注者が注文する場合についても説明する。
【0070】
なお、上記のように発注者が、発注するための合成DNAが、受注者によって供給可能なものであるかどうかを知りたい場合には、以下の手順で知ることができる。すなわち、受注者の記憶装置80には、ホームページ用のデータとして受注者が保有しているDNAの塩基配列、DNAの塩基配列の長さ、DNAの塩基配列における化学修飾の有無、DNAの塩基配列の種類に関するデータなどがリストとして掲載されている。
【0071】
上記のDNAの塩基配列は、アルファベット順による検索、或いは、それぞれの遺伝子がコードする蛋白質の名称による検索、遺伝子診断用のプローブとして確立されている塩基配列セットの名称等による検索などがそれぞれ可能であり、発注者がネットワーク10を介して、受注者のWWWサーバ70にアクセスすることにより、ホームページから様々な見地で検索できるように設定されている。
例えば、希望するDNAセットが受注者によって供給可能なものであるかどうかを知りたい場合には、図17に示すように、171に示す受注者の記憶装置80によって提供されたホームページの指示に従い、希望するDNAセットの塩基配列を入力する。
【0072】
予め、希望するDNAセットの塩基配列名がわかっている場合には、172〜174から希望する選択方法を選択することにより入力を行うことができる。例えば、塩基配列をアルファベット入力したい場合には172を選択し、遺伝子がコードする蛋白質の名称を入力したい場合には173を選択し、遺伝子診断用のプローブとして確立されている塩基配列セットの名称を入力したい場合には173を選択すればよい。
【0073】
また、希望するDNAセットの塩基配列名が不明な場合や、保有するDNAセットのリストを表示してほしい場合には、175を選択すればよい。
【0074】
図18は、図17で175の保有するDNAセットのリスト表示が選択された場合の画面を表示している。すなわち、181には、蛋白質の名称リストが、182には、遺伝子診断用塩基配列リストが、183には、塩基配列リストが表示されている。そこで発注者は、184の指示に従い、希望するDNAセットを入力することにより、例えば、図5に示す塩基配列リストを入手することができる。
【0075】
また、受注者の記憶装置80には、複数のウェルに仕切られた容器として、各種のDNAアレイ作製装置の方式に適したマイクロプレートの種類の情報が記憶されている。例えば、発注者が、ホームページからピン方式のDNAアレイ作製装置に適したマイクロプレートを選択すると、受注者の記憶装置80のリストから選ばれた塩基配列のDNAをどのウェルに注入するかを指定可能なように設定されている。図3にマイクロプレートの一例として、B社製の128穴のマイクロプレートを示す。また、遺伝子診断用のプローブセットに対しては、マイクロプレートに配置するいくつかのパターンが記憶されており、発注者が選択可能であるように設定されている。
【0076】
また、同様に、発注者が、ホームページからインクジェット方式のDNAアレイ作製装置に適したマイクロプレートを選択すると、受注者の記憶装置80には、インクカートリッジの種類、カートリッジ付きヘッドの種類の情報及び各インクカートリッジの座標に関するデータが記憶されており、発注者が選択可能であるように設定されている。
【0077】
まず、ステップS100において、発注者は、WWWブラウザ装置20から受注者のホームページにアクセスすると、図6あるいは図14に示す合成DNA発注画面が表示される。発注者は、注文するDNAの塩基配列、末端の修飾の種類、DNAの形態、DNA量、DNAアレイ作製装置の方式を入力する。
【0078】
図6は、発注者によって注文された内容の一例を示している。すなわち、51に示す注文するDNAの種類として、64種が選択され、52に示す末端の修飾の種類として、SHと5’末端が選択され、53に示すDNAの形態として乾固が選択され、54に示すDNA量として0.075ODが選択された場合を示している。また、55に示すDNAアレイ作製装置の方式としては、ピン方式が選択された場合を示している。
【0079】
また、図14は、図6と同様に、発注者によって注文された内容の一例を示しており、DNAの種類、末端の修飾の種類、DNA量は、図6と同じである。ただし、53に示すDNAの形態は溶液、55に示すDNAアレイ作製装置の方式としては、インクジェット方式が選択された場合を示している。
【0080】
次に、ステップS100で、発注者が図6あるいは図14のいずれかの条件で合成DNAを注文すると、ステップS110に進む。ステップS110では、注文されたDNAアレイ作製装置の方式を調べ、図6に示すピン方式が選択された場合には、ステップS120に進み、図14に示すインクジェット方式が選択された場合には、図2Bに示すステップS250に進む。
【0081】
次に、ステップS120では、図7に示す画面が表示される。図7は、発注者によって選択された注文条件およびマイクロプレート選択画面を表示している。
【0082】
すなわち、図7の画面の61は、選択された注文条件は、DNAの種類が64種、末端の修飾の種類が、SHと5’末端、DNAの形態が乾固、各DNA量が0.075OD、DNAアレイ作製装置の方式がピン方式を選択されたことを示している。次に、発注者は、図7の画面の62で、ピン方式に用いるマイクロプレートの種類を選択する。図7の例では、B社の128ウェルが選択された場合を示している。
【0083】
次に、ステップS130では、図8または図11に示す画面が表示される。図8または図11の71は、発注者により選択されたマイクロプレートを表示し、64種のDNAを配置するエリアの選択および配置の入力画面を表示している。
【0084】
次に、発注者は、図8または図11の71の画面において、画面の指示に従い、まず、64種のDNAを配置するエリアを指定する。例えば、図8または図11の72に示す64のウェル(8×8)を指定する。また、64種と異なるDNAの配置を希望する場合(例えば、80)には、必要なウェルのエリア(例えば、8×10)を指定すればよい。
次に、配置の入力方法73を選択する。図8の例では、配置の入力方法73として、個別入力が選択された場合を示している。また、図11の例では、配置の入力方法73として、フォーマット入力が選択された場合を示している。
【0085】
次に、ステップS140では、選択された入力方式を調べる。選択された入力方式として図8に示す個別入力が選択された場合には、ステップS150に進み、選択された入力方式として図11に示すフォーマット入力が選択された場合には、ステップS200に進む。
【0086】
次に、ステップS150では、図9に示す画面が表示される。図9の91は、発注者により選択された64種のDNAを配置するためのステップS130で設定されたエリアを表示し、図9の92は、エリア内の64個のウェルにどのように番号を配置するかの選択画面を表示している。
【0087】
次に、発注者は、図9の92の選択画面の指示に従い、64個のウェルへの番号をどのように配置するかを配置1〜3の中から選択する。
【0088】
配置1は、64個のウェル(8行×8列)に図に示すような順番に番号づけられている。すなわち、第1行目の8個のウェルには、左から右に1〜8番までの番号が付けられており、第2行目の8個のウェルには、同様にして左から右に9〜16番までの番号が付けられており、以下同様にして、64個のウェルに図に示すように64個の番号が付けられたものである。
【0089】
同様に、配置2は、配置1は、64個のウェル(8行×8列)に図に示すような順番に番号づけられている。すなわち、第1行目の左から4個のウェルには、左から右に1〜4番までの番号が付けられ、以下同様にして、第8行目の左から4個のウェルには、左から右に29〜32番までの番号が付けられている。
【0090】
また、第1行目の左から5〜8個のウェルには、左から右に33〜36番までの番号が付けられ、以下同様にして、第8行目の左から5〜8個のウェルには、左から右に61〜64番までの番号が付けられている。
【0091】
同様に、配置3は、64個のウェル(8行×8列)に図に示すような順番に番号づけられている。すなわち、第1列目の8個のウェルには、上から下に1〜8番までの番号が付けられており、第2列目の8個のウェルには、上から下に9〜16番までの番号が付けられており、以下同様にして、64個のウェルに図に示すように64個の番号が付けられたものである。
【0092】
なお、上記の配置は、64個の場合の例を示したものであるが、発注者によって異なるDNAの種類(例えば、図8のエリアで10行×8列など)が設定された場合には、その選択されたエリアに合わせて、配置1〜配置3のウェルの数とその番号が変化して表示されることも可能である。(例えば、図8のエリアで10行×8列が選択された場合には、配置1の第1行目の番号は、1〜10に変わるなど)
図9の例では、発注者によって、配置2が選択された場合を示している。
【0093】
次に、ステップS160では、発注者によって選択された配置を調べ、図9の配置1〜3のうち、配置2が選択された場合にはステップS180に進み、配置1が選択された場合にはステップS170に進み、配置3が選択された場合には、ステップS190に進む。
【0094】
次に、ステップS180では、図10に示す画面が表示される。図10の101は、選択された配置1に1〜64が番号付けられたウェルの配置例を表示しており、102は、各ウェルに充填するDNAの種類(塩基配列)を1〜64の順に入力を要求する画面を表示している。
【0095】
発注者は、102の「1」〜「64」のそれぞれの番号に図5に示す64種の塩基配列を順次入力し、配置1の各ウェルに充填するDNAを指定する。
【0096】
例えば、102に示す「1」番目に図5の第1番目の「SH−GATGGGACTCAAGTTCAT」を入力し、「2」番目に図5の第2番目の「SH−GATGGGACTCAGGTTCAT」を入力し、以下同様に入力することにより、配置1の各ウェルに充填する64種のDNAを指定する。
【0097】
ただし、入力方法は上記の方法に限ることはなく、例えば、入力を簡単にするため、102に示す「1」番目に、図5の第1番目の塩基配列の番号「1」を入力すると、図5の第1番目の塩基配列である「SH−GATGGGACTCAAGTTCAT」が表示されるようにしてもよい。64種のDNAの全ての入力が終了すると、ステップS220に進む。
【0098】
また、ステップS160において、配置1が選択された場合には、ステップS170に進む。ステップS170では、図は省略するが、図10の101と同様に図9で選択された配置2に1〜64番が付けられたウェルを表示する。さらに、図10の102に示す各ウェルに充填するDNAの種類(塩基配列)1〜64の入力を要求する画面を表示する。
【0099】
発注者は、図10と同様に102に示す1〜64のそれぞれの番号に図5に示す64種の塩基配列を順次入力し、配置1の各ウェルに充填するDNAを指定し、全ての入力が終了すると、ステップS220に進む。
【0100】
またさらに、ステップS160において、配置3が選択された場合には、ステップS190に進む。ステップS190では、図は省略するが、図10の101と同様に図9で選択された配置2に1〜64番が付けられたウェルを表示する。さらに、図10の102に示す各ウェルに充填するDNAの種類(塩基配列)1〜64の入力を要求する画面を表示する。
【0101】
発注者は、例えば、図10と同様に102に示す1〜64のそれぞれの番号に図5に示す64種の塩基配列を順次入力し、配置1の各ウェルに充填するDNAを指定し、全ての入力が終了すると、ステップS220に進む。
【0102】
一方、ステップS140で、図11に示すフォーマット入力が選択された場合には、ステップS200に進み、図12に示す画面が表示される。図12の111は、発注者により選択された図5に示す64種のDNAをフォーマット形式で発注者に入力を促す画面である。
【0103】
発注者は、例えば、図12の111に64種のDNAを「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のフォーマット形式で入力することにより、64種のDNAの配置をフォーマット形式で表現してからステップS210に進む。
【0104】
このフォーマット形式による64種のDNAの配置決定方法について、以下説明する。
【0105】
「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のフォーマット形式において、 1 2 3 は、それぞれ、同じ変化を示す変数であり、塩基配列のうち変異している部分を示しており、それ以外の部分は、変化しない塩基配列の共通部分を示している。すなわち、 1 2 3 の各変数は、それぞれ、 A→G→C→Tと変化する。
【0106】
また、「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のように1つの式中に3個の変数 1 2 3 が同時に現れる場合には、最後(3番目)の変数である 3 から、A→G→C→Tと順次変化する。このとき、他の(1番目、2番目) 1 2は変化せず、最後(3番目)の変数 3がA→G→C→Tと変化してから順次変化する。上記の説明を図5を用いて詳しく説明する。
【0107】
たとえば、図5の1〜4番目の塩基配列は、最後(3番目)の変数である 3 が、A→G→C→Tと変化し、 1 2 がAのまま変化しない例を示している。
【0108】
次に、2番目の 2がA→G→C→Tと変化する。すなわち、2番目の 2がまずA→Gと変化し、3番目の 3が、A→G→C→Tと変化する。たとえば、図5の5〜8番目の塩基配列は、 2が、A→Gと変化し、 3が、A→G→C→Tと変化する例を示している。
【0109】
続いて、2番目の 2 がG→Cと変化し、3番目の 3 が、A→G→C→Tと変化する。たとえば、図5の9〜12番目の塩基配列は、 2 が、G→Cと変化し、 3 が、A→G→C→Tと変化する例を示している。さらに続いて、2番目の 2 がC→Tと変化し、3番目の 3 が、A→G→C→Tと変化する。たとえば、図5の13〜16番目の塩基配列は、 2 が、C→Tと変化し、 3 が、A→G→C→Tと変化する例を示している。
【0110】
以下同様にして、「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のフォーマット形式を用いることにより、図5に示す順序で表せる64種のDNAをフォーマット形式で表現することができる。
【0111】
なお、上記例では、「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のように1つの式中に3個の変数 1 2 3 が同時に現れる場合には、最後(3番目)の変数である 3 から、A→G→C→Tと順次変化し、このとき、他の(1番目、2番目) 1 2 は変化せず、最後(3番目)の変数 3 がA→G→C→Tと変化してから順次変化する例を説明した。
【0112】
しかし、変化させる順は、上記に限ることはなく、例えば、最初(1番目)の変数である 1 から、A→G→C→Tと順次変化し、このとき、他の(2番目、3番目) 1 2 は変化させないことなど、種々も方法をとり変化させることも可能である。
【0113】
また、上記例では、変数を3個の場合を例に説明したが、変数は、3個に限らず任意の数を取ることは可能である。この場合の変数の変化方法は、上記で説明した考え方に基づいて変化させればよい。
【0114】
なお、上記説明したように、入力するDNAの塩基配列の共通部分を指定し、変異している部分を変数として表示し、この変数がA,G,T,Cを表すものとすることにより、上記例のように塩基配列中にこの変数が3ヶ所あれば、64種のDNA塩基配列を指定できる。また、この変数が、塩基配列中に1ヶ所あれば、4種、塩基配列中に2ヶ所あれば、16種のDNA塩基配列を指定できるなど、変数を変化させることにより、変数に対応する塩基配列を選定することも可能である。
【0115】
次に、ステップS210では、図13に示す画面が表示される。図13の131は、64のウェルに配置された64種のDNAの配置を表示し、122は、配置の確認(YES、NO)の入力を発注者に要求す表示である。図13は、131に示す配置が発注者によって承認の確認(YES)がされたことを示している。配置の確認が終了すると、ステップS220に進む。
【0116】
一方、ステップS110において、ステップS250が選択された場合には、ステップS250に進み、図15に示す画面が表示される。図15は、発注者によって選択された注文条件およびインクジェット方式ならびにインクカートリッジの選択画面を表示している。
【0117】
すなわち、図15の151は、DNAの種類として64種、末端の修飾の種類として、SHと5’末端、DNAの形態として溶液状態、各DNA量として濃度8μMで100μl、DNAアレイ作製装置の方式としてインクジェット方式を選択されたことを示している。
【0118】
次に、発注者は、図15の画面の152で、インクジェット方式とインクカートリッジの種類を選択する。図15の例では、インクジェット方式として、インクカートリッジのみが選択され、インクカートリッジの種類として、A社のヘッドがBC62の96種のインクカートリッジが選択された場合を示している。
【0119】
次に、ステップS260では、図16に示す画面が表示される。図16の161は、発注者により選択されたA社のヘッドがBC62の96種のインクカートリッジを表示し、64種のDNAを配置するエリアの選択および配置の入力画面を表示している。
【0120】
次に、発注者は、図16の画面の163の指示に従い、まず、64種のDNAを配置するエリアとして、例えば、図16の162に示す64のウェル(8×8)を指定する。次に、配置の入力方法を選択する。図16の例では、個別入力が選択された場合を示している。
【0121】
次に、ステップS270では、選択された入力方式を調べ、図16に示す個別入力が選択された場合には、ステップS280に進み、フォーマット入力が選択された場合には、ステップS330に進む。
【0122】
次に、ステップS280では、図には示さないが図9と類似する画面が表示される。この図の左側は、図16の161と同じであり発注者により選択された64種のDNAを配置するエリア162を表示し、図の右側は、図9の92と同じであり、64種のDNAをどのように配置するかの選択画面を表示している。
【0123】
次に、発注者は、この図に従い、図9の画面の92と同様に、64種のDNAを指定したエリアにどのように配置するかを配置1〜3の中から選択する。すなわち、配置1が選択された場合は、ステップS300に進み、配置2が選択された場合は、ステップS310に進み、配置3が選択された場合は、ステップS320に進む。なお、ステップS300、ステップS310およびステップS320で行われるそれぞれの動作は、既に説明した、ステップS170、ステップS180およびステップS190のそれぞれの動作と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0124】
一方、ステップS270で、フォーマット入力が選択された場合には、ステップS330に進み、図12に示す画面が表示される。図12の111は、発注者により選択された図5に示す64種のDNAをフォーマット形式での入力を促している。そこで、ステップS200で説明した同様の方法で、発注者は、例えば、図12の111に64種のDNAを「GATGGG 1 CTC 2 3 GTTCAT」のフォーマット形式で入力することにより、64種のDNAの配置をフォーマット形式で表現してからステップS350に進む。
【0125】
次に、ステップS350では、図13に示す64のウェルに配置された64種のDNAの配置4を表示する。さらに、132に示す配置の確認(YES、NO)の入力を要求する画面を表示する。図13は、表示された配置でよい(YES)が選択されたことを表示している。配置4の各ウェルに充填するDNAが指定され、全ての入力が終了すると、ステップS220に進む。
【0126】
次に、ステップS220では、発注者によって決定された合成DNAの注文内容を受注者側システムのWWWサーバ70に送信する。
【0127】
次に、ステップS230では、WWWサーバ70からの指示に基づき、発注者によって決定された注文内容をDNA注入装置50に出力する。これによりDNA注入装置50は例えば、指定された合成DNAのセットを、指定量で、指定された順番の配置で、マイクロプレートのウェル内に注入する。
【0128】
次に、ステップS240では、発注者の発注内容に基づき作製された合成DNAを発注者宛に送付する。
このようにして、発注者は、指定した方式で作製された合成DNAを入手できる。
【0129】
以上説明したように、本実施形態によれば、発注者がネットワークを利用して受注者コンピューターにアクセスし、合成DNAの配列を入力することによりきわめて微量な合成DNAを注文し、入手する方法が提供される。昨今の海外流通法の発達により、注文された合成DNAは数日中に発注者の元に届けられ、現在、各研究者がそれぞれオーダーして合成している方法よりも安いのみならず早く入手できる点が特徴として挙げられる。
【0130】
また、本実施形態によれば、従来、多くの研究者が必要に応じて個々に行っていた各種配列を有するDNAの合成をまとめて多量に合成することにより各研究者がそれぞれ必要とする量のDNAを高合成収率および高精製収率で合成し、さらに合成した各種配列を有するDNAを必要とする各研究者に必要な種類と量のDNAだけ迅速に提供する合成DNAの販売システムを提供することができる。
【0131】
その結果、多くの研究者は、必要とするDNAを必要量だけ購入できるため、従来、各研究者がそれぞれ高価な合成原料を購入し必要量以上のDNAをやむを得ず多量に合成し使用せずに余って無駄に捨てていたDNAを、多の研究者に提供することにより有効に活用できる。また、各研究者は、必要とするDNA以上の多量のDNAを自ら合成していた作業時間を削減することもできる。
【0132】
すなわち、発注者から受注者へ与えられる注文に応じて、所定の配列の合成DNAを供給するシステムにおいて、受注者側コンピューターと発注者側コンピューターとをネットワークを介して接続し、受注者側コンピューターには、供給可能な合成DNAの塩基配列、及び、末端の化学修飾の有無、種類等の情報が用意され、発注者側コンピューターには、ネットワークを介して、受注者側の合成DNAリストから該当する合成DNAを選択指示する機能が設けられており、受注者側コンピューターには、ネットワークを介してこの選択指示を取り込み、この選択指示によって指定された塩基配列を持つ合成DNAのセットを発注者に送付することができる。
【0133】
また、発注者側が受注者側のDNAリストからDNAを選択指示するのではなく、所望のDNAの塩基配列、及び化学修飾に関する情報を入力すると、この表示に基づいて受注者側のコンピューターが自動的に保有する合成DNAリストから対応する合成DNAを選択し表示する機能を付加することもできる。
【0134】
また、複数のウェルに仕切られた容器として、マイクロプレート、インクカートリッジ、インクカートリッジ付きインクジェットプリンター用ヘッドを適用し、合成DNA溶液が乾固された状態で、或いは、発注者の指示する溶液組成の溶液中に発注者が指示した濃度で、発注者の指示した液量を充填した形態での販売ができる。
【0135】
さらに、選択された合成DNAのストック溶液のアドレスにリンクし、ストック溶液からマイクロピペット等により注文量を吸入し所定の複数のウェルに仕切られた容器のウェル上に注入する機能を付加することもできる。
【0136】
また、特定の遺伝子診断に必要な塩基配列を有する合成DNAセットとして登録しておくことにより、発注者がネットワークを介して受注者のコンピューターに記載されたこの合成DNAセットを注文すると、発注者の指定した複数のウェルに仕切られた容器上の指定されたエリアに合成DNAセットの溶液を充填し送付することもできる。また、この合成DNAセットには、特定の遺伝子診断に必要な塩基配列のセットとして、主要組織適合性複合体に関する遺伝子セットが含まれている。
【0137】
また、本実施形態では、上記DNAアレイ作成法に適したインクジェット用カートリッジにDNAを充填した形態での販売、或いはインクジェット用カートリッジが一体化したインクジェット用ヘッドにDNA溶液を充填した状態でのDNA溶液の販売をも可能とする。
【0138】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0139】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0140】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0141】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した(図2Aおよび図2Bに示す)フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0142】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、合成した各種配列を有するDNAを必要とする各研究者に、必要な種類と量だけを迅速かつ安価に提供する合成DNAの販売システムおよびその制御方法、受注者側装置、およびその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態のネットワークを利用した合成DNAの販売システム示す図である。
【図2A】合成DNAの発注から入手までを示すフローチャートである。
【図2B】合成DNAの発注から入手までを示すフローチャートである。
【図3】マイクロプレートの指定エリアを示す例の図である。
【図4】64種DNA配置例を示す図である。
【図5】64種DNA塩基配列例を示す図である。
【図6】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図7】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図8】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図9】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図10】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図11】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図12】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図13】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図14】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図15】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図16】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図17】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【図18】発注者が合成DNAを発注するホームページを示す図である。
【符号の説明】
10 ネットワーク
20 発注者側コンピュータ
30 DNA注入制御部
40 第1の記憶装置
50 DNA注入装置
60 合成DNAセット
70 受注者側サーバ
80 第2の記憶装置
100 発注者側のシステム
200 受注者側のシステム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention generates a synthetic DNA set using a network.systemAnd a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
With the development of a DNA synthesizer, DNA can be synthesized relatively easily, and it becomes possible to synthesize DNA having an arbitrary sequence. However, in order to synthesize DNA having various sequences, various synthesis reagents are required.
[0003]
Although these reagents are expensive, in order to synthesize DNA having various sequences, it is necessary to use a variety of different reagents in small quantities. Therefore, it may be possible to synthesize DNA cheaper if you purchase a reagent for DNA synthesis and order the necessary DNA from a specialized company that manufactures and sells DNA rather than chemically synthesizing the required amount of DNA yourself. is there.
[0004]
In recent years, with the movement of worldwide projects to decode the entire human gene sequence, the DNA array method has attracted attention, and various methods have been developed as its production method.
[0005]
The DNA array is used to determine the base sequence of nucleic acids, to detect target nucleic acids in samples, and to identify various bacteria quickly and accurately on the same glass substrate. Developed for the purpose of determination, a variety of DNA probes are bonded at high density on the glass substrate of the DNA array. This DNA probe is a substance that specifically binds to a target nucleic acid, and the base sequence of the gene is identified by DNA hybridization using this DNA array.
[0006]
There are roughly two types of DNA array manufacturing methods.
[0007]
In the first production method, DNA is synthesized on a glass substrate. First, Southern et al. Developed a method for producing probes having different sequences by one base at a time on the same glass substrate (Nucleic Acids Research, Vol. 22). 1368 (1994)). Next, Affymetrix applied a photolithographic method to synthesize nucleotides of 15 bases by repeating the reaction of linking nucleotides on a glass substrate, and 400,000 DNA probes on a 1/2 inch square substrate. (Science, 274, 610 (1996)).
[0008]
The second production method is a method of preparing a DNA array by supplying pre-synthesized DNA as a spot (one drop) on a glass substrate and fixing it. As an example of this method, there is a method of arranging relatively long cDNAs in an array by micropipetting (Science, 270, p467 (1995)), and a method using a synthetic oligonucleotide as a probe ( JP-A-11-187900) is also attracting attention as a simple method.
[0009]
When DNA is prepared using an automatic DNA synthesizer, in the case of DNA synthesis reaction using nucleotides, the unreacted product always remains because the synthesis reaction does not proceed with 100% efficiency. Therefore, in the DNA after the synthesis reaction, there is a DNA shorter than the desired length of DNA. This means that in the case of the first production method in which separation of unreacted substances is difficult because DNA is synthesized on a glass substrate, the probe concentration on the DNA array has non-uniformity and affects quantitativeness. means.
[0010]
However, in the case of the second production method in which DNA is immobilized on glass after pre-synthesis with an automatic synthesizer, it is possible to purify the unreacted material after synthesizing the DNA. The probes having the same concentration can be placed on the DNA array.
[0011]
For this reason, the accuracy of the hybridization reaction of the DNA array produced by the second production method is improved as compared with the DNA array produced by the first production method. Examples of a method for supplying a chemically synthesized DNA probe to a DNA array include a micro spotting method using a pin or the like, an ink jet method, and the like.
[0012]
In addition, the second production method of immobilizing DNA on a glass substrate after DNA synthesis is flexible in that a probe having an arbitrary base sequence can be arranged at an arbitrary position on the DNA array, and a photolithography method is also available. The number of manufacturing steps is smaller than that of the method, which is simple and the manufacturing cost can be kept low. However, when DNA is actually immobilized by the above-described immobilization method, it is necessary to purchase many kinds of expensive synthetic raw materials in order to synthesize DNA, and the synthesis cost increases, and further, from synthesis to purification of DNA. The problem is that it takes a considerable amount of work time.
[0013]
The inventor has paid attention to the fact that the amount of DNA necessary for DNA array production is enormous, but the amount of each DNA used is insignificant. For example, in the DNA array preparation method by the inkjet method developed by the inventor (Japanese Patent Laid-Open No. 11-187900), the amount of liquid required to constitute one spot is on the order of picoliter (pl) (1 pl is 10-12l). For example, even if 1 million DNA solutions of 8 μM concentration are prepared in 50 pl, the amount of probe DNA required is only 50 μl (40 pmol) for each sequence.
[0014]
Even in the case of a DNA array production method by a microspotting method using pins or the like, the amount of DNA used is a nanoliter order droplet, so if there is 10 microliters of DNA, 10,000 arrays are produced. It will be.
[0015]
However, in order to synthesize DNA necessary for the above-mentioned use, it is necessary to synthesize DNA at least 100 times the amount used. Further, the synthesized DNA needs to be purified, and it is necessary to analyze the synthesized DNA by high performance liquid chromatography in order to confirm that the synthesized DNA is purified as prescribed.
[0016]
Therefore, the amount of purified DNA that can be detected by high performance liquid chromatography is the minimum necessary unit of DNA, and the concentration that can be quantified by absorption or the like is the minimum unit that can be handled. In other words, the amount of DNA required for DNA array production is not the amount of DNA used by the above-mentioned micro spotting method, but the amount necessary for analysis to confirm that the synthesized DNA is purified as prescribed. For this reason, much more DNA must be synthesized than the amount used.
[0017]
On the other hand, as a method for producing a DNA array in which a DNA probe is fixed on a glass substrate, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-187900 discloses a method using a maleimide group on a substrate and a thiol group at a DNA terminal. The reaction using these functional groups is known as a method suitable for the ink jet method because of extremely short reaction time and good reaction efficiency. In addition, as a composition of a DNA solution suitable for the reaction, there is a disclosure of a solution containing glycerin 7.5%, urea-7.5%, thiodiglycol 7, 5%, and acetylenol EHl%.
[0018]
Furthermore, the base sequence of a DNA array used for gene diagnosis can be any set of genes such as oncogenes. Recently, the base sequence of a major histocompatibility complex (MHC) has been revealed. (Nature vol 401, p921-923, 1999).
[0019]
This sequence is a region in which the genes of the immune system are most concentrated in the human genome, and can be used to determine a constitution or allergic constitution that is likely to cause illness.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
Various experiments using DNA, not limited to DNA arrays, have a tendency to further reduce the amount of DNA necessary for the experiments because the experimental scale is becoming smaller year by year. However, although the amount of DNA required for each experiment is decreasing, it is necessary to synthesize a large amount of DNA as described above in order to obtain high-purity DNA with a high synthesis yield. In the present situation, the cost of purchasing reagents as raw materials cannot be reduced, and experiments using DNA require wasteful costs and synthesis time for synthesizing extra DNA.
[0021]
Moreover, since various experiments using DNA tend to increase in the future, individual researchers all over the world who want to conduct research using DNA of the same sequence synthesize a large amount of DNA of the same sequence that is required. Currently, most of the DNA that was not used in the experiment was disposed of.
[0022]
One way to solve this problem is to reduce the amount of DNA synthesized. To this end, individual researchers can reduce the amount of DNA synthesized in accordance with the experimental scale in which DNA is used. As described above (for example, a very large amount of DNA compared to the amount of DNA actually used is synthesized to confirm the purity of the synthesized DNA).
[0023]
On the other hand, in general, chemical synthesis is performed on a large scale, and the yield of synthesis is high and loss due to purification is reduced. Therefore, it is better to synthesize DNA together than to synthesize the DNA required by each researcher. The synthesis yield is good, the loss due to purification is reduced, and the production cost can be reduced.
[0024]
  The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide each researcher who needs it with the necessary types and amounts quickly and inexpensively. Synthetic DNA set generation forsystemAnd a control method thereof.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
  Synthetic DNA set generation that is one embodiment of the present invention to achieve the above objectsystemHas the following configuration. That is, from the orderer side device via the networkOrder dataReceiveServer device to be held in advanceSynthetic DNA selected from multiple types of synthetic DNAA DNA injection apparatus for producing a synthetic DNA set by injecting a plurality of wells into a well of a container partitioned into a plurality of wells, managing the types and storage addresses of the plurality of types of synthetic DNA, and receiving the order data received by the server apparatus A DNA injection control device for controlling the DNA injection device so as to produce synthetic DNA under the conditions in accordance withSynthetic DNA set generationsystemBecauseThe server deviceIn the orderer side device,For instructing the orderer of the number of types of the base sequence of the synthetic DNA set, the type of end modification of the synthetic DNA set, the amount of DNA, and the well in which the synthetic DNA is arranged among the plurality of wellsInterfaceSendDoAnd means for receiving the selection instruction data input via the interface in the orderer side device as the order data and storing and storing it in a storage unit, wherein the DNA injection device is stored in the server device The selection instruction data stored in the storage unit is received via the DNA injection control device, and the selection instruction dataBased onBeforeSelect at least one of the multiple types of synthetic DNAAs well as, Each of the selected synthetic DNAs,Specified by the selection instruction data among the plurality of wellsThe synthetic DNA set is injected into the wellMeans to makeIt is characterized by providing.
[0046]
  To achieve the above object, a synthetic DNA set according to an embodiment of the present inventionGeneration systemThis control method has the following configuration. That is, from the orderer side device via the networkOrder dataReceiveServer device to be held in advanceSynthetic DNA selected from multiple types of synthetic DNAA DNA injection apparatus for producing a synthetic DNA set by injecting a plurality of wells into a well of a container partitioned into a plurality of wells, managing the types and storage addresses of the plurality of types of synthetic DNA, and receiving the order data received by the server apparatus A DNA injection control device for controlling the DNA injection device so as to produce synthetic DNA under the conditions in accordance withSynthetic DNA set generationsystemControl method,The server device isIn the orderer side device,For instructing the orderer of the number of types of the base sequence of the synthetic DNA set, the type of end modification of the synthetic DNA set, the amount of DNA, and the well in which the synthetic DNA is arranged among the plurality of wellsInterfaceSendDoIn addition, the selection instruction data input via the interface in the orderer side apparatus is received as the order data and stored in the storage unit.Process,The DNA injection device receives the selection instruction data stored in the storage unit of the server device via the DNA injection control device, and the selection instruction dataBased onBeforeSelect at least one of the multiple types of synthetic DNAAs well as, Each of the selected synthetic DNAs,Specified by the selection instruction data among the plurality of wellsThe synthetic DNA set is injected into the wellProductionAnd a step of performing.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although the present embodiment has been described as a synthetic DNA sales system, it is not intended to limit the scope of the present invention to the description examples.
[0050]
[Synthetic DNA sales system]
FIG. 1 is a block diagram showing components used in a synthetic DNA sales system, where 100 is a system on the orderer side, 200 is a system on the order side, and both systems are connected to the network 10. Connected with internet protocol.
[0051]
First, an outline of a synthetic DNA production and delivery system will be described with reference to FIG. The orderer transmits an order for the desired synthetic DNA from the orderer's system 100 to the orderer's system 200, which is the orderer, via the network 10. When the ordering party receives the ordering signal from the orderer's system 100 by the orderer's system 200, the contractor creates a DNA array of the sequence ordered according to the orderer's order, and creates the orderer by courier service. Send the DNA array.
[0052]
Here, the contractor is, for example, a DNA synthesis company or a pharmaceutical company, and the ordering party is, for example, a researcher who uses synthetic DNA, a medical / professional company that manufactures and sells DNA arrays using synthetic DNA probes. These include physical equipment sales companies, pharmaceutical companies, and pharmaceutical companies.
[0053]
Next, the orderer side system 100 and the orderer side system 200 will be described in detail. The system 100 on the orderer side includes a WWW browser device 20. As the WWW browser device 20, a general-purpose system in which WWW browser software is installed on a commercially available general-purpose personal computer can be used as it is, and this general-purpose system can be used as an orderer computer.
[0054]
Therefore, it is not necessary to prepare special dedicated hardware or software for the system 100 on the orderer side in carrying out the present invention, and a general-purpose system that can be connected to the network 10 and browse a homepage with a WWW browser is used as it is. Use it.
[0055]
On the other hand, the system 200 on the side of the orderer includes an order receiving system including a WWW server device 70, a first storage unit 40, a second storage unit 80, a DNA injection device 50, and a DNA injection control unit 30 via the network 10. Is configured.
[0056]
The first storage unit 40 includes a list of data relating to the base sequence, length, and modification type of DNA held by the contractor (owned DNA list), and an address representing the location and container in which each DNA is stored. (Retained DNA address), and the type, shape, and position information of each well that can be used in a commercially available DNA array production apparatus are stored.
[0057]
The first storage unit 40 is external to the DNA injection control unit 30 for controlling the DNA injection device 50 that injects a necessary amount of a stored DNA solution into a specified well of a specified microplate. It is a storage unit and also has a control program for realizing the function of controlling the DNA injection device 50, and is composed of a hard disk, an MO drive, or the like.
[0058]
The WWW server device 70 provides home page data stored in the second storage unit 80 to the WWW browser device 20 via the network 10. Any system in which the WWW server software is installed in the server computer can be used. The second storage device 80 is an external storage device of the WWW server device 70, and includes a hard disk device, an MO drive device, and the like.
[0059]
The DNA injection control unit 30 manages the type and storage address of each stored synthetic DNA, and controls the DNA injection device 50 so as to produce synthetic DNA under the conditions selected and instructed by the WWW server device 70.
[0060]
The DNA injection device 50 injects each stored synthetic DNA into a well in a designated microplate in accordance with a predetermined condition in accordance with an instruction from the DNA control unit 30 to produce a synthetic DNA set 60 ordered by the orderer. To do.
[0061]
The produced synthetic DNA set 60 is sent to the orderer by various methods.
It should be noted that the system 200 on the contractor side can anticipate the widespread use of DNA array production apparatuses, and can sell synthetic DNA in a shape suitable for each DNA array production apparatus. Therefore, the orderer can save the trouble of dispensing the obtained synthetic DNA into the storage portion of the DNA solution of the DNA array production apparatus, and can also prevent the loss of DNA accompanying the dispensing.
[0062]
That is, a lot of synthetic DNA is held in the system 200 on the contractor side. For example, if the DNA is 10 bases long, the type is 106Yes, if it is 18 bases long, 6.8X10TenThere are species, but they are retained.
[0063]
In the system 200 on the contractor side, the base sequence of the synthetic DNA ordered by the orderer is selected from the stored synthetic DNA list, and the required amount is taken out from the storage solution by associating it with the storage address. Is used to inject into the wells of a container partitioned into a plurality of wells having a shape designated by the orderer.
[0064]
As a result, the synthetic DNA ordered by the orderer is filled in the required amount of the well designated by the orderer and sent to the orderer. Synthetic DNA is sent in a dry state in a container or as a designated solution.
[0065]
In the following description, as an example of selling synthetic DNA, a case where it is necessary for the production of a DNA microarray will be described. However, selling synthetic DNA is not limited to this application, but for any application that requires synthetic DNA. It can also be sold.
[0066]
[Ordering and obtaining synthetic DNA]
Next, referring to FIGS. 3 to 16 using the flowcharts of FIGS. 2A and 2B, the orderer orders the synthetic DNA having the desired base sequence by the synthetic DNA sales system shown in FIG. The process until obtaining the synthesized DNA will be described.
[0067]
However, in the following description, the orderer is the DNA of 64 kinds of base sequences numbered from 1 to 64, in which the 5 ′ ends of the DNA shown in FIG. 5 are all chemically modified with SH groups. The case of placing an order as a set will be described. It is assumed that the DNAs of these 64 kinds of base sequences can be supplied by the contractor.
[0068]
Further, in the present embodiment, the orderer numbers 64 wells in the designated area (8 × 8) on the desired microplate shown in FIG. 3 as shown in FIG. In addition, each well was filled with 0.075 OD (1 OD is a unit in which the absorption intensity at 260 nm indicates 1 OD when DNA is dissolved in 1 ml), and the DNA of the same number numbered in FIG. Shall order a set of synthetic DNAs prepared in a dry state.
[0069]
As another example, as shown in FIG. 16, a thiol-modified DNA probe in which a thiol group is chemically modified at the end of DNA is glycerin 7.5 wt%, urea 7.5 wt%, thiodiglycol 7.5 wt%. An order was made for a DNA array in which probes were covalently immobilized by dissolving them in an aqueous solution containing 1 wt% of acetylenol EH (Kawamura Fine Chemicals) and supplying them on a glass substrate having maleimide groups previously inserted on the surface by an inkjet method. The case where a person places an order will also be described.
[0070]
In addition, when the orderer wants to know whether the synthetic DNA for ordering can be supplied by the contractor as described above, it can be known by the following procedure. That is, the orderer's storage device 80 stores the DNA base sequence, length of the DNA base sequence, presence / absence of chemical modification in the DNA base sequence, and the DNA base sequence as the data for the homepage. A list of data related to the type of the product.
[0071]
The above DNA base sequence can be searched in alphabetical order, or by the name of the protein encoded by each gene, or by the name of a base sequence set established as a probe for gene diagnosis, etc. Yes, the orderer accesses the contractor's WWW server 70 via the network 10 so that the website can be searched from various points of view.
For example, when it is desired to know whether or not the desired DNA set can be supplied by the contractor, as shown in FIG. 17, in accordance with the instructions on the homepage provided by the contractor's storage device 80 shown in FIG. Enter the base sequence of the desired DNA set.
[0072]
If the base sequence name of the desired DNA set is known in advance, it can be input by selecting the desired selection method from 172 to 174. For example, if you want to enter the base sequence alphabetically, select 172, if you want to enter the name of the protein encoded by the gene, select 173, and enter the name of the base sequence set established as a probe for gene diagnosis. If it is desired to input, 173 may be selected.
[0073]
In addition, if the base sequence name of the desired DNA set is unknown, or if it is desired to display a list of DNA sets that are held, 175 may be selected.
[0074]
FIG. 18 shows a screen when the list display of the DNA set 175 held in FIG. 17 is selected. That is, a protein name list is displayed at 181, a base sequence list for gene diagnosis is displayed at 182, and a base sequence list is displayed at 183. Therefore, the orderer can obtain the base sequence list shown in FIG. 5, for example, by inputting the desired DNA set in accordance with the instruction of 184.
[0075]
In addition, the storage device 80 of the contractor stores information on the types of microplates suitable for various types of DNA array production apparatuses as a container partitioned into a plurality of wells. For example, when an orderer selects a microplate suitable for a pin-type DNA array production device from the homepage, it is possible to specify which well is to be injected with DNA having a base sequence selected from the list of the storage device 80 of the contractor. It is set so that. FIG. 3 shows a 128-hole microplate manufactured by B company as an example of the microplate. For the probe set for gene diagnosis, several patterns to be arranged on the microplate are stored and set so that the orderer can select.
[0076]
Similarly, when the orderer selects a microplate suitable for the inkjet DNA array production apparatus from the homepage, the orderer's storage device 80 stores information on the type of ink cartridge, the type of head with cartridge, and each Data relating to the coordinates of the ink cartridge is stored, and is set so that the orderer can select it.
[0077]
First, in step S100, when the orderer accesses the homepage of the contractor from the WWW browser device 20, the synthetic DNA ordering screen shown in FIG. 6 or FIG. 14 is displayed. The orderer inputs the base sequence of the DNA to be ordered, the type of terminal modification, the form of DNA, the amount of DNA, and the method of the DNA array production apparatus.
[0078]
FIG. 6 shows an example of contents ordered by the orderer. That is, 64 types are selected as the type of DNA to order shown in 51, SH and 5 ′ end are selected as the types of end modification shown in 52, and dryness is selected as the form of DNA shown in 53, The case where 0.075 OD is selected as the amount of DNA shown in FIG. In addition, as a method of the DNA array production apparatus shown in 55, the case where the pin method is selected is shown.
[0079]
FIG. 14 shows an example of the contents ordered by the orderer as in FIG. 6, and the type of DNA, the type of end modification, and the amount of DNA are the same as those in FIG. However, the form of DNA shown in 53 shows a solution, and the case where the inkjet system is selected as the system of the DNA array production apparatus shown in 55 is shown.
[0080]
Next, in step S100, when the orderer orders synthetic DNA under either of the conditions in FIG. 6 or FIG. 14, the process proceeds to step S110. In step S110, the method of the ordered DNA array manufacturing apparatus is checked. If the pin method shown in FIG. 6 is selected, the process proceeds to step S120. If the ink jet method shown in FIG. Proceed to step S250 shown in 2B.
[0081]
Next, in step S120, the screen shown in FIG. 7 is displayed. FIG. 7 displays an order condition selected by the orderer and a microplate selection screen.
[0082]
That is, 61 in the screen of FIG. 7 shows that the selected order conditions are 64 types of DNA, types of terminal modification are SH and 5 ′ end, DNA is dried up, and the amount of each DNA is 0. 075 OD indicates that the pin method is selected as the method of the DNA array production apparatus. Next, the orderer selects the type of the microplate used for the pin method on the screen 62 in FIG. In the example of FIG. 7, a case where 128 wells of company B are selected is shown.
[0083]
Next, in step S130, the screen shown in FIG. 8 or FIG. 11 is displayed. Reference numeral 71 in FIG. 8 or FIG. 11 displays the microplate selected by the orderer, and displays an input screen for selecting and arranging areas for arranging 64 types of DNA.
[0084]
Next, the orderer designates an area for arranging 64 types of DNA in accordance with the instructions on the screen 71 shown in FIG. 8 or FIG. For example, 64 wells (8 × 8) indicated by 72 in FIG. 8 or FIG. 11 are designated. If it is desired to arrange DNA different from 64 types (for example, 80), a necessary well area (for example, 8 × 10) may be designated.
Next, an arrangement input method 73 is selected. In the example of FIG. 8, a case where individual input is selected as the arrangement input method 73 is shown. In the example of FIG. 11, a case where format input is selected as the arrangement input method 73 is shown.
[0085]
Next, in step S140, the selected input method is checked. If the individual input shown in FIG. 8 is selected as the selected input method, the process proceeds to step S150, and if the format input shown in FIG. 11 is selected as the selected input method, the process proceeds to step S200.
[0086]
Next, in step S150, the screen shown in FIG. 9 is displayed. 9 in FIG. 9 displays the area set in step S130 for placing the 64 types of DNA selected by the orderer, and 92 in FIG. 9 indicates how to number the 64 wells in the area. A screen for selecting whether to place is displayed.
[0087]
Next, the orderer selects from among the arrangements 1 to 3 how to arrange the numbers to the 64 wells according to the instruction on the selection screen 92 in FIG.
[0088]
In arrangement 1, 64 wells (8 rows × 8 columns) are numbered in the order shown in the figure. That is, the eight wells in the first row are numbered from 1 to 8 from left to right, and the eight wells in the second row are similarly numbered from left to right. Numbers 9 to 16 are assigned. In the same manner, 64 wells are given 64 numbers as shown in the figure.
[0089]
Similarly, in arrangement 2, arrangement 1 is numbered in the order shown in the figure in 64 wells (8 rows × 8 columns). That is, the four wells from the left in the first row are numbered from 1 to 4 from the left to the right, and in the same manner, the four wells from the left in the eighth row are Numbers 29 to 32 are assigned from left to right.
[0090]
In addition, 5 to 8 wells from the left in the first row are numbered from 33 to 36 from the left to the right, and in the same manner, 5 to 8 wells from the left in the eighth row. The wells are numbered from 61 to 64 from left to right.
[0091]
Similarly, arrangement 3 is numbered in the order as shown in the figure for 64 wells (8 rows × 8 columns). That is, the eight wells in the first row are numbered 1 to 8 from top to bottom, and the eight wells in the second row are 9 to 16 from top to bottom. In the same manner, 64 wells are numbered 64 as shown in the figure.
[0092]
The above arrangement shows an example in the case of 64. However, when different DNA types (for example, 10 rows × 8 columns in the area of FIG. 8) are set by the orderer, Depending on the selected area, the number of wells in the arrangements 1 to 3 and their numbers may be changed and displayed. (For example, when 10 rows × 8 columns are selected in the area of FIG. 8, the number of the first row of arrangement 1 is changed to 1 to 10)
In the example of FIG. 9, the arrangement 2 is selected by the orderer.
[0093]
Next, in step S160, the arrangement selected by the orderer is examined. If arrangement 2 is selected from arrangements 1 to 3 in FIG. 9, the process proceeds to step S180. If arrangement 1 is selected, the arrangement 1 is selected. Proceeding to step S170, if arrangement 3 is selected, the process proceeds to step S190.
[0094]
Next, in step S180, the screen shown in FIG. 10 is displayed. 101 of FIG. 10 displays an example of the arrangement of wells in which 1 to 64 are numbered in the selected arrangement 1, and 102 indicates the type (base sequence) of DNA to be filled in each well of 1 to 64. Screens requesting input in order are displayed.
[0095]
The orderer sequentially inputs the 64 types of base sequences shown in FIG. 5 into the numbers “1” to “64” of 102, and designates the DNA to be filled in each well of the arrangement 1.
[0096]
For example, the first "SH-GATGGGACTCAAGTTCAT" in FIG. 5 is input to the "1" position shown in 102, the second "SH-GATGGGACTACTAGGTTTCAT" in FIG. 5 is input to the "2" position, and so on. By inputting, 64 kinds of DNAs to be filled in each well of arrangement 1 are designated.
[0097]
However, the input method is not limited to the above-described method. For example, when the number “1” of the first base sequence in FIG. “SH-GATGGGACTCAAGTTCAT” which is the first base sequence in FIG. 5 may be displayed. When all 64 types of DNA have been input, the process proceeds to step S220.
[0098]
If arrangement 1 is selected in step S160, the process proceeds to step S170. In step S170, although not shown, wells in which the numbers 1 to 64 are assigned to the arrangement 2 selected in FIG. 9 are displayed in the same manner as 101 in FIG. Further, a screen for requesting input of DNA types (base sequences) 1 to 64 to be filled in each well shown in 102 of FIG. 10 is displayed.
[0099]
The orderer sequentially inputs 64 kinds of base sequences shown in FIG. 5 to numbers 1 to 64 shown in 102 as in FIG. 10, designates DNA to be filled in each well of arrangement 1, and inputs all When is finished, the process proceeds to step S220.
[0100]
Furthermore, when arrangement 3 is selected in step S160, the process proceeds to step S190. In step S190, although not shown, wells in which the numbers 1 to 64 are assigned to the arrangement 2 selected in FIG. 9 are displayed in the same manner as 101 in FIG. Further, a screen for requesting input of DNA types (base sequences) 1 to 64 to be filled in each well shown in 102 of FIG. 10 is displayed.
[0101]
The orderer, for example, sequentially inputs 64 types of base sequences shown in FIG. 5 to the numbers 1 to 64 shown in 102 as in FIG. When the input is completed, the process proceeds to step S220.
[0102]
On the other hand, if the format input shown in FIG. 11 is selected in step S140, the process proceeds to step S200, and the screen shown in FIG. 12 is displayed. Reference numeral 111 in FIG. 12 denotes a screen for prompting the orderer to input the 64 types of DNAs shown in FIG. 5 selected by the orderer in the format.
[0103]
The orderer, for example, puts 64 types of DNA into “GATGGG” in 111 of FIG.N 1 CTCN 2 N Three By inputting in the format format “GTTTCAT”, the arrangement of the 64 types of DNA is expressed in the format format, and the process proceeds to step S210.
[0104]
A method for determining the arrangement of 64 types of DNA in this format will be described below.
[0105]
"GATGGGN 1 CTCN 2 N Three In the format format of “GTTTCAT”,N 1 ,N 2 ,N Three Are variables indicating the same change, and indicate a mutated portion of the base sequence, and other portions indicate a common portion of the base sequence that does not change. That is,N 1 ,N 2 ,N Three Each variable of A changes from A → G → C → T.
[0106]
Also, “GATGGGN 1 CTCN 2 N Three Three variables in one expression, such as “GTTTCAT”N 1 ,N 2 ,N Three Is the last (third) variable if appears simultaneouslyN Three To A → G → C → T. At this time, the other (first, second)N 1,N 2Does not change, the last (third) variableN ThreeChanges sequentially from A → G → C → T. The above description will be described in detail with reference to FIG.
[0107]
For example, the first to fourth base sequences in FIG. 5 are the last (third) variables.N Three Changes from A → G → C → T,N 1 ,N 2 Shows an example in which A remains unchanged.
[0108]
Next, the secondN 2Changes from A → G → C → T. That is, the secondN 2First changes from A to G, and the thirdN ThreeHowever, A → G → C → T changes. For example, the fifth to eighth base sequences in FIG.N 2Changes from A to G,N ThreeShows an example in which A → G → C → T.
[0109]
Then the secondN 2 Changes from G to C, the thirdN Three However, A → G → C → T changes. For example, the 9th to 12th base sequences in FIG.N 2 Changes from G to C,N Three Shows an example in which A → G → C → T. Then, the secondN 2 Changes from C to T, the thirdN Three However, A → G → C → T changes. For example, the 13th to 16th base sequences in FIG.N 2 Changes from C to T,N Three Shows an example in which A → G → C → T.
[0110]
In the same manner, “GATGGG”N 1 CTCN 2 N Three By using the “GTTTCAT” format, 64 types of DNA that can be expressed in the order shown in FIG. 5 can be expressed in the format.
[0111]
In the above example, “GATGGGN 1 CTCN 2 N Three Three variables in one expression, such as “GTTTCAT”N 1 ,N 2 ,N Three Is the last (third) variable if appears simultaneouslyN Three To A → G → C → T in this order, and the other (first, second)N 1 ,N 2 Does not change, the last (third) variableN Three An example has been described in which changes sequentially from A → G → C → T.
[0112]
However, the order of change is not limited to the above, for example, the first (first) variable.N 1 To A → G → C → T in this order, and the other (second and third)N 1 ,N 2 It is also possible to change by various methods such as not changing.
[0113]
In the above example, the case of three variables has been described as an example. However, the number of variables is not limited to three, and an arbitrary number can be taken. The variable changing method in this case may be changed based on the concept described above.
[0114]
In addition, as described above, by designating the common part of the base sequence of the input DNA, displaying the mutated part as a variable, and assuming that this variable represents A, G, T, C, If there are three such variables in the base sequence as in the above example, 64 types of DNA base sequences can be designated. In addition, if this variable has one location in the base sequence, 4 types can be specified, and if there are 2 locations in the base sequence, 16 types of DNA base sequences can be specified. It is also possible to select an array.
[0115]
Next, in step S210, the screen shown in FIG. 13 is displayed. 131 in FIG. 13 displays the arrangement of 64 kinds of DNAs arranged in 64 wells, and 122 is a display requesting the orderer to input arrangement confirmation (YES, NO). FIG. 13 shows that the arrangement shown in 131 has been confirmed (YES) by the orderer. When the confirmation of the arrangement is completed, the process proceeds to step S220.
[0116]
On the other hand, if step S250 is selected in step S110, the process proceeds to step S250, and the screen shown in FIG. 15 is displayed. FIG. 15 shows a screen for selecting an order condition, an ink jet method, and an ink cartridge selected by the orderer.
[0117]
That is, 151 in FIG. 15 shows 64 types of DNA, SH and 5 ′ end as types of end modification, solution state as DNA form, 100 μl at a concentration of 8 μM for each DNA amount, DNA array production system method Indicates that the inkjet method was selected.
[0118]
Next, the orderer selects the ink jet method and the type of ink cartridge on the screen 152 in FIG. The example of FIG. 15 shows a case where only an ink cartridge is selected as the ink jet method, and 96 types of ink cartridges of BC62 are selected as the type of ink cartridge.
[0119]
Next, in step S260, the screen shown in FIG. 16 is displayed. 161 of FIG. 16 displays 96 types of ink cartridges of BC62 by the head of company A selected by the orderer, and displays an input screen for selecting and arranging areas for arranging 64 types of DNA.
[0120]
Next, the orderer first designates, for example, 64 wells (8 × 8) indicated by 162 in FIG. 16 as an area in which 64 types of DNA are arranged in accordance with the instruction of 163 on the screen of FIG. Next, an arrangement input method is selected. The example of FIG. 16 shows a case where individual input is selected.
[0121]
Next, in step S270, the selected input method is checked. If the individual input shown in FIG. 16 is selected, the process proceeds to step S280, and if the format input is selected, the process proceeds to step S330.
[0122]
Next, in step S280, a screen similar to that shown in FIG. The left side of this figure is the same as 161 in FIG. 16 and displays an area 162 in which 64 types of DNA selected by the orderer are placed, and the right side of the figure is the same as 92 in FIG. A selection screen for how to arrange DNA is displayed.
[0123]
Next, the orderer selects from the arrangements 1 to 3 how to arrange 64 types of DNA in the designated area in accordance with this figure, similarly to 92 on the screen of FIG. That is, when arrangement 1 is selected, the process proceeds to step S300. When arrangement 2 is selected, the process proceeds to step S310. When arrangement 3 is selected, the process proceeds to step S320. The operations performed in step S300, step S310, and step S320 are the same as the operations in step S170, step S180, and step S190 that have already been described, and thus description thereof is omitted here.
[0124]
On the other hand, if format input is selected in step S270, the process proceeds to step S330, and the screen shown in FIG. 12 is displayed. Reference numeral 111 in FIG. 12 prompts input of 64 types of DNAs shown in FIG. 5 selected by the orderer in a format format. Therefore, in the same method described in step S200, the orderer, for example, adds 64 types of DNA to “GATGGG” in 111 of FIG.N 1 CTCN 2 N Three By inputting in the format format “GTTTCAT”, the arrangement of the 64 types of DNA is expressed in the format format, and the process proceeds to step S350.
[0125]
Next, in step S350, the arrangement 4 of 64 types of DNA arranged in the 64 wells shown in FIG. 13 is displayed. Furthermore, a screen for requesting input of the arrangement confirmation (YES, NO) shown at 132 is displayed. FIG. 13 shows that the displayed arrangement may be selected (YES). When the DNA to be filled in each well of the arrangement 4 is designated and all inputs are completed, the process proceeds to step S220.
[0126]
Next, in step S220, the order content of the synthetic DNA determined by the orderer is transmitted to the WWW server 70 of the contractor side system.
[0127]
  Next, in step S230, based on an instruction from the WWW server 70, the order content determined by the orderer is output to the DNA injection device 50.As a result, the DNA injection device 50For example, a specified set of synthetic DNA is injected into a well of a microplate in a specified order and in a specified order.
[0128]
Next, in step S240, the synthetic DNA produced based on the ordering contents of the orderer is sent to the orderer.
In this way, the orderer can obtain the synthetic DNA produced by the designated method.
[0129]
As described above, according to the present embodiment, there is a method in which an orderer accesses a contractor computer using a network and orders and obtains a very small amount of synthetic DNA by inputting the sequence of the synthetic DNA. Provided. Due to recent developments in overseas distribution methods, ordered synthetic DNA is delivered to the orderer within a few days, and it is not only cheaper than the methods that each researcher orders and synthesizes, but also obtains it early. The point that can be mentioned as a feature.
[0130]
In addition, according to the present embodiment, the amount required by each researcher can be obtained by synthesizing a large amount of DNAs having various sequences that were conventionally performed individually by many researchers as needed. A synthetic DNA sales system that synthesizes DNA with high synthesis yield and high purification yield, and quickly provides only the necessary types and amounts of DNA to each researcher who needs the synthesized DNA with various sequences. Can be provided.
[0131]
As a result, many researchers can purchase only the required amount of DNA they need, so each researcher has conventionally purchased expensive synthetic raw materials and inevitably synthesizes and uses more than the necessary amount of DNA. It is possible to effectively utilize DNA that has been discarded too much by providing it to many researchers. In addition, each researcher can reduce the work time for synthesizing a large amount of DNA more than necessary.
[0132]
That is, in a system that supplies synthetic DNA of a predetermined sequence in accordance with an order given from the orderer to the contractor, the contractor computer and the orderer computer are connected via a network to the contractor computer. Provides information such as the base sequence of synthetic DNA that can be supplied, the presence / absence of chemical modification at the end, and the type of information, and the computer on the ordering side corresponds to the ordering side's synthetic DNA list via the network. A function to select and select synthetic DNA is provided, and the computer on the contractor side takes this selection instruction via the network and sends a set of synthetic DNAs having the base sequence specified by the selection instruction to the orderer. can do.
[0133]
In addition, when the orderer does not instruct to select DNA from the DNA list of the contractor, but enters information on the base sequence of the desired DNA and chemical modification, the computer on the contractor's side automatically It is also possible to add a function of selecting and displaying a corresponding synthetic DNA from the synthetic DNA list held in
[0134]
In addition, as a container partitioned into a plurality of wells, a microplate, an ink cartridge, a head for an ink jet printer with an ink cartridge are applied, and the synthetic DNA solution is in a dry state or a solution composition instructed by the orderer. The solution can be sold in a form in which the liquid amount specified by the orderer is filled at the concentration indicated by the orderer in the solution.
[0135]
In addition, it is possible to link to the address of the selected synthetic DNA stock solution and add a function of inhaling the ordered amount from the stock solution by a micropipette or the like and injecting it into the wells of a container partitioned into a plurality of predetermined wells. it can.
[0136]
In addition, by registering as a synthetic DNA set having a base sequence necessary for a specific genetic diagnosis, when the orderer orders this synthetic DNA set described in the contractor's computer via the network, the orderer's It is also possible to fill and send a solution of a synthetic DNA set to a designated area on a container partitioned into a plurality of designated wells. In addition, the synthetic DNA set includes a gene set relating to a major histocompatibility complex as a set of base sequences necessary for specific gene diagnosis.
[0137]
Further, in the present embodiment, the DNA solution in the state where the DNA is filled in the ink jet cartridge suitable for the DNA array preparation method or the DNA solution is filled in the ink jet head integrated with the ink jet cartridge. Can also be sold.
[0138]
[Other Embodiments]
Note that the present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, and a printer), and a device (for example, a copying machine and a facsimile device) including a single device. You may apply to.
[0139]
Another object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and the computer (or CPU or CPU) of the system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by the MPU) reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0140]
Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0141]
When the present invention is applied to the above-described storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above (shown in FIGS. 2A and 2B).
[0142]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a synthetic DNA sales system that provides each researcher who needs a DNA having various synthesized sequences, only the necessary types and amounts, quickly and inexpensively, and a control method therefor It is possible to provide a contractor side device and a control method thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a synthetic DNA sales system using a network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a flowchart showing the process from ordering to obtaining synthetic DNA.
FIG. 2B is a flowchart showing the process from ordering to obtaining synthetic DNA.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a designated area of a microplate.
FIG. 4 is a diagram showing an example of arrangement of 64 kinds of DNA.
FIG. 5 is a diagram showing examples of 64 DNA base sequences.
FIG. 6 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 7 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 8 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 9 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 10 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 11 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 12 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 13 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 14 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 15 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 16 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 17 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
FIG. 18 is a diagram showing a homepage where an orderer orders synthetic DNA.
[Explanation of symbols]
10 network
20 Ordering side computer
30 DNA injection controller
40 First storage device
50 DNA injection device
60 synthetic DNA sets
70 Contractor's server
80 Second storage device
100 Ordering system
200 Contractor's system

Claims (4)

発注者側装置よりネットワークを介して発注データを受信するサーバ装置と、予め保有している複数種の合成DNAから選択される合成DNAを複数のウェルに仕切られた容器のウェルに注入して合成DNAセットを作製するDNA注入装置と、前記複数種の合成DNAの種類と保存アドレスを管理し、前記サーバ装置が受信した前記発注データに従う条件で合成DNAを作製するように前記DNA注入装置を制御するDNA注入制御装置とを含む合成DNAセット生成システムであって、
前記サーバ装置は、前記発注者側装置に、前記合成DNAセットの塩基配列の種類の数、前記合成DNAセットの末端の修飾の種類、DNA量、および前記複数のウェルのうち合成DNAを配置するウェル、を発注者に指示させるためのインターフェースを送信するとともに、前記発注者側装置において前記インターフェースを介して入力された選択指示データを前記発注データとして受信してこれを記憶部に記憶保持する手段を備え
前記DNA注入装置は、前記サーバ装置の記憶部に記憶保持された前記選択指示データを前記DNA注入制御装置を介して受信し、この選択指示データに基づいて前記複数種の合成DNAのうちの少なくとも1つを選択するとともに、その選択した合成DNAをそれぞれ、前記複数のウェルのうち前記選択指示データによって指定されるウェル内に注入することにより前記合成DNAセットを作製する手段を備える
ことを特徴とする合成DNAセット生成システム
A server device that receives order data from the orderer side device via the network, and a synthetic DNA selected from a plurality of types of synthetic DNA possessed in advance is injected into the wells of a container partitioned into a plurality of wells and synthesized. A DNA injection device for producing a DNA set, and the types and storage addresses of the plurality of synthetic DNAs are managed, and the DNA injection device is controlled so as to produce synthetic DNA under conditions according to the order data received by the server device. A synthetic DNA set generation system including a DNA injection control device ,
The server device places the number of types of base sequences of the synthetic DNA set, the type of end modification of the synthetic DNA set, the amount of DNA, and the synthetic DNA among the plurality of wells in the orderer side device. Means for transmitting an interface for instructing an orderer to the well, and receiving selection instruction data input via the interface in the orderer side device as the ordering data, and storing and storing it in the storage unit With
The DNA injection device, the selection instruction data stored and held in the storage unit of the server device received via the DNA injection control device of the prior SL plural kinds of synthetic DNA based on the selection instruction data characterized in that it comprises with selecting at least one, the means of generating the synthesized DNA set by injecting the selected synthetic DNA to each, the wells being designated by said selection instruction data of the plurality of wells A synthetic DNA set generation system .
前記インターフェースはさらに、合成DNAの提供形態として、合成DNAの溶液が前記容器上の各ウェルに注入され乾固された状態、あるいは合成DNAが所定溶液組成の溶液中に所定濃度で充填された状態、のいずれかを発注者に指定させることを特徴とする請求項に記載の合成DNAセット生成システムState as providing the form of the interface further, synthetic DNA, state solution of the synthesized DNA is is dryness injected into each well on the container, or synthetic DNA is filled with a predetermined concentration in a solution of a given solution composition The synthetic DNA set generation system according to claim 1 , wherein the orderer is designated by any of the above. 前記容器が、DNAアレイ作製装置に使用するインクカートリッジ、インクカートリッジ付きインクジェットプリンター用ヘッド、またはマイクロプレートのいずれか1つであることを特徴とする請求項に記載の合成DNAセット生成システム2. The synthetic DNA set generation system according to claim 1 , wherein the container is any one of an ink cartridge used in a DNA array production apparatus, an ink jet printer head with an ink cartridge, or a microplate. 発注者側装置よりネットワークを介して発注データを受信するサーバ装置と、予め保有している複数種の合成DNAから選択される合成DNAを複数のウェルに仕切られた容器のウェルに注入して合成DNAセットを作製するDNA注入装置と、前記複数種の合成DNAの種類と保存アドレスを管理し、前記サーバ装置が受信した前記発注データに従う条件で合成DNAを作製するように前記DNA注入装置を制御するDNA注入制御装置とを含む合成DNAセット生成システムの制御方法であって、
前記サーバ装置が、前記発注者側装置に、前記合成DNAセットの塩基配列の種類の数、前記合成DNAセットの末端の修飾の種類、DNA量、および前記複数のウェルのうち合成DNAを配置するウェル、を発注者に指示させるためのインターフェースを送信するとともに、前記発注者側装置において前記インターフェースを介して入力された選択指示データを前記発注データとして受信してこれを記憶部に記憶保持する工程と、
前記DNA注入装置が、前記サーバ装置の記憶部に記憶保持された前記選択指示データを前記DNA注入制御装置を介して受信し、この選択指示データに基づいて前記複数種の合成DNAのうちの少なくとも1つを選択するとともに、その選択した合成DNAをそれぞれ、前記複数のウェルのうち前記選択指示データによって指定されるウェル内に注入することにより前記合成DNAセットを作製する工程と、
を備えることを特徴とする合成DNAセット生成システムの制御方法。
A server device that receives order data from the orderer side device via the network, and a synthetic DNA selected from a plurality of types of synthetic DNA possessed in advance is injected into the wells of a container partitioned into a plurality of wells and synthesized. A DNA injection device for producing a DNA set, and the types and storage addresses of the plurality of synthetic DNAs are managed, and the DNA injection device is controlled so as to produce synthetic DNA under conditions according to the order data received by the server device. A method for controlling a synthetic DNA set generation system , including a DNA injection control device ,
The server device arranges the number of types of base sequences of the synthetic DNA set, the type of end modification of the synthetic DNA set, the amount of DNA, and the synthetic DNA among the plurality of wells in the orderer side device. A step of transmitting an interface for instructing an orderer of a well, and receiving selection instruction data input via the interface in the orderer side device as the ordering data, and storing and storing it in a storage unit When,
The DNA injection device, the selection instruction data stored and held in the storage unit of the server device received via the DNA injection control device of the prior SL plural kinds of synthetic DNA based on the selection instruction data thereby selecting at least one, and the step of producing the synthetic DNA set by injecting the selected synthetic DNA to each, the wells being designated by said selection instruction data of the plurality of wells,
A method for controlling a synthetic DNA set generation system , comprising:
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