JP4472530B2 - 毛管電気泳動への連続サンプル注入 - Google Patents
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Description
本発明は上記の必要を満たす。本発明は、自動化毛管ゲル電気泳動の負荷サイクルを改善することによって、サンプル・スループットを増大させ、ポリヌクレオチド解析の効率および速度を増大させる、電気泳動の実施方法である。本方法は毛管電気泳動システムを用意することを含む。前記毛管電気泳動システムは注入端と溶出端とを有する毛管電気泳動ゲルを含む。2個以上のサンプルが選択される。各サンプルは異なるサイズのポリヌクレオチドの混合物を含み、それぞれのサイズのポリヌクレオチドはそのサイズに対応する電気泳動度を有する。サンプル中で最小のポリヌクレオチドは最も速い電気泳動度を有し、サンプル中で最大のポリヌクレオチドは最も遅い電気泳動度を有する。第1サンプルが時間T0に前記ゲルの注入端に注入され、電気泳動の実行により、第1サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが時間TFに検出窓を通過し、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが時間Tsに検出窓を通過する。電気泳動が第1サンプルについて実施される。第2サンプルは時間(TS−TF)に前記ゲルの注入端に注入され、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第2サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第2サンプルについて電気泳動が実施される。第3サンプルは、時間2(TS−TF)に前記ゲルの注入端に注入され、第2サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第3サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第3サンプルについて電気泳動が実施される。前記方法は次のサンプルを時間n(TS−TF)に前記ゲルの注入端に逐次注入するステップを含むが、ここでnは3ないし25の整数である。各サンプルからのポリヌクレオチドは、前記検出窓を通過するときに検出される。1つの実施態様では、本方法は2個以上のサンプルについて同時に2本以上の毛管ゲルで実施される。
以下は、本発明の複数の実施態様と、該実施態様の複数の変更とを説明する。しかし、この説明は本発明をこれらの特定の実施態様に限定するものとして解釈されるべきではない。当業者は同様にして多数の他の実施態様を認識するであろう。好ましいか、特に好ましいとして言及されてここに説明される実施態様の全てにおいて、これらの実施態様は、好ましい場合があるとしても、必須ではない。
電気泳動はベックマンCEQ2000DNA解析システム(ベックマン・コールター社、Fullerton)の8本の異なる毛管ゲルで実行された。各毛管ゲルは、配列決定反応によって生成したDNA断片の12個のサンプルが連続的に注入された。前記断片は、ベックマン・コールターの色素標識ジデオキシターミネータ・サイクル配列決定キット、型番608000(ベックマン・コールター社、カリフォルニア州、Fullerton)を用いて生成された。鋳型は、ヒト・パピローマウイルスから生成された294塩基対のPCRアンプリコンであった。
図4は、図1および3に示された実施例についての毛管1本あたり25回までの連続サンプル注入でのサンプルスループットの予想される増大を示す。従来の方法によってN個のサンプルの電気泳動解析に要する時間は36Nであるが、ここで36は、システムの準備時間10分と、デッドタイム13分と、サンプル時間13分との和である。デッドタイムの合計は23Nで、これはサンプルあたりのシステム準備時間10分とデッドタイム13分とを含む。これに対し本発明の方法では、毛管1本あたりのサンプル泳動回数が増加するにつれて、デッドタイムおよびサンプル調製時間がゼロに近づき、スループット時間は13Nだけである。計算されたスループット増大因子(TIF)は36N/13N=約2.8である。したがって多数回の注入については、本方法は従来の方法よりも2.8倍速いであろう。図2は、従来の方法との比較で本発明の方法について複数回のサンプル注入を実行する予想時間を示す。
Claims (11)
- 電気泳動の実施方法であって、
(a)注入端と溶出端とを有する毛管電気泳動ゲルを含む、電気泳動システムを用意するステップと、
(b)2個以上のサンプルを選択するステップであって、各サンプルは、サイズが異なるポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドのサイズに対応する塩基泳動度を有し、前記サンプル中で最小のポリヌクレオチドは最も速い電気泳動度を有し、前記サンプル中で最大のポリヌクレオチドは最も遅い電気泳動度を有する、2個以上のサンプルを選択するステップと、
(c)第1サンプルを時刻T0に前記ゲルの注入端に注入するステップであって、電気泳動の実行に際し、第1サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドは検出窓を時刻TFに通過し、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドは検出窓を時刻TSに通過する、第1サンプルを時刻T0に前記ゲルの注入端に注入するステップと、
(d)第1サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(e)第2サンプルを時刻[T0+(TS−TF)]に前記ゲルの注入端に注入して、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第2サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第2サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(f)第3サンプルを時刻[T0+2×(TS−TF)]に前記ゲルの注入端に注入して、第2サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第3サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第3サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(g)整数nが少なくとも3のとき、逐次的に次のサンプルを時刻[T0+n×(TS−TF)]に前記ゲルの注入端に注入して、直前の各サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが次の各サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、次の各サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(h)各サンプル由来のポリヌクレオチドが前記検出窓を通過する際に該ポリヌクレオチドを検出するステップとを含み、
前記次のサンプルの少なくとも1個は、第1サンプルが前記検出窓を通過した後で注入される、電気泳動の実施方法。 - 電気泳動の実施方法であって、
(a)注入端と溶出端とを有する毛管電気泳動ゲルを含む、電気泳動システムを用意するステップと、
(b)2個以上のサンプルを選択するステップであって、各サンプルは、サイズが異なるポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドのサイズに対応する塩基泳動度を有し、前記サンプル中で最小のポリヌクレオチドは最も速い電気泳動度を有し、前記サンプル中で最大のポリヌクレオチドは最も遅い電気泳動度を有する、2個以上のサンプルを選択するステップと、
(c)前記ゲルの注入端に第1サンプルを注入するステップと、
(d)前記ポリヌクレオチドを分離するために第1サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(e)ステップ(d)の後で、第2サンプルを前記ゲルの注入端に注入し、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第2サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第2サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(f)前記ゲルの注入端に、逐次的に次のサンプルを注入し、直前の各サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが次の各サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、各サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(g)各サンプル由来のポリヌクレオチドを検出するステップとを含み、
前記次のサンプルのうち1個は、第1サンプルが前記検出窓を通過した後で注入される、電気泳動の実施方法。 - 電気泳動の実施方法であって、
(a)複数の毛管電気泳動ゲルを含む電気泳動システムを用意するステップであって、各ゲルは注入端と溶出端とを有する、複数の毛管電気泳動ゲルを含む電気泳動システムを用意するステップと、
(b)前記毛管電気泳動ゲルのそれぞれについてサンプルのセットを用意するステップであって、該サンプルのセットは、1個の毛管電気泳動ゲルに注入されるサンプルのグループを含み、各サンプルは、サイズが異なるポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドのサイズに対応する電気泳動度を有し、前記サンプル中で最小のポリヌクレオチドは最も速い電気泳動度を有し、前記サンプル中で最大のポリヌクレオチドは最も遅い電気泳動度を有する、サンプルのセットを用意するステップと、
(c)前記サンプルの各セット由来の第1サンプルを時刻T0に前記各毛管電気泳動ゲルの注入端に注入するステップであって、電気泳動の実行に際し、第1サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドは前記電気泳動システムの検出窓を時刻TFに通過し、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドは前記電気泳動システムの検出窓を時刻TSに通過する、第1サンプルを時刻T0に前記各ゲルの注入端に注入するステップと、
(d)第1サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(e)前記サンプルの各セット由来の第2サンプルを時刻[T0+(TS−TF)]に前記各毛管電気泳動ゲルの注入端に注入して、第1サンプル中で最も遅い電気泳動度を有するポリヌクレオチドが第2サンプル中で最も速い電気泳動度を有するポリヌクレオチドより先に前記電気泳動システムの検出窓を通過するように、第2サンプルについて電気泳動を実行するステップと、
(f)整数nが少なくとも3のとき、前記サンプルの各セット由来の残りのいずれかのサンプルを逐次的に時刻[T0+n×(TS−TF)]に前記各毛管電気泳動ゲルの注入端に注入するステップと、
(g)各サンプル由来のポリヌクレオチドが前記検出窓を通過する際に該ポリヌクレオチドを検出するステップとを含み、
サンプルの各セットにおいて、第3サンプル又は前記残りのサンプルの1個は、そのセット由来の第1サンプルが前記検出窓を通過した後で前記各毛管電気泳動ゲルの注入端に注入される、電気泳動の実施方法。 - 電気泳動は2個以上のサンプルについて各毛管ゲル内で同時に実行される、請求項3に記載の方法。
- 前記サンプルはDNA断片を含むポリヌクレオチドを含む、請求項1、2または3に記載の方法。
- 前記DNA断片のサイズは20個ないし800個のヌクレオチドの長さの範囲内である、請求項5に記載の方法。
- 前記方法は自動システムで実行される、請求項1、2または3に記載の方法。
- 同一の毛管電気泳動ゲル内で合計4個ないし16個のサンプルが逐次的に電気泳動される、請求項1に記載の方法。
- 同一の毛管電気泳動ゲル内で合計6個ないし12個のサンプルが逐次的に電気泳動される、請求項8に記載の方法。
- 前記電気泳動システムは2本ないし約100本の毛管電気泳動ゲルを含み、電気泳動は2本または3本以上の毛管ゲルで同時に実行される、請求項3に記載の方法。
- 第1サンプルについての電気泳動は、第2サンプルを注入するより予め定められた時間だけ前に、実行される、請求項2に記載の方法。
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