JP5214081B2 - Ｄｎａ分子の長期間の保存方法およびその実施のための包装体 - Google Patents

Description

本発明は、特にヒト由来の、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）に関し、各個人の特性遺伝子、すなわち遺伝形質を担うＤＮＡ分子を保存することを目的とする。

より正確には、本発明は、できる限り長期に、かつ遺伝情報の元の状態を保全する条件でＤＮＡ分子の保存による遺伝情報の保護を対象とする。この発明は、特に予測医学、遺伝系統学および個人識別に関する多数の注目すべき事項を示している。

もしＤＮＡ分子が比較的安定しているならば、遺伝考古学の研究により、ＤＮＡ分子が好適な環境で数百万年保存され得ることが明らかにされているが、しかしながらこのような環境で保存をしなければ、破損する可能性がある。

ＤＮＡの変質原因の中で、Ｘ線またはガンマ線のようなイオン化放射線作用、紫外放射作用、酸化および酵素または化学加水分解を挙げることができる。

本発明は、ＤＮＡを上記作用の効果から保全する環境でのＤＮＡ保存技術を提案することを目的とする。

このため、本発明は、ＤＮＡ分子の長期間の保存方法であって、
‐ＤＮＡを抽出および浄化し、
‐前記ＤＮＡ分子を、密閉耐食金属製カプセル（１）中にカプセル封入する
工程からなることからなることを特徴とする、前記方法を対象とする。

この方法の最初の実施態様によれば、前記カプセル封入は、１種類以上の不活性ガスから構成され、かつ水分１ｐｐｍ以下の湿度を有する雰囲気中で行われる。

この方法の第２の実施態様によれば、前記カプセル封入は、（共）重合体で被覆することにより前記ＤＮＡ分子に化学的カプセル封入を受けさせた後に行われる。

この第２の実施態様の応用例によれば、紫外線または電離放射線に対するＤＮＡの保護強化のために、前記化学的カプセル封入は、前記（共）重合体、有機塩および無機塩分子からなる合成物を用いて行われる。

好適には、かつこの方法の実施態様が何であれ、カプセル封入は、衝撃および破砕に対し耐久性を有する容器に、前記密閉耐食金属製カプセルを置くことによって完了する。

このようにカプセル封入されたＤＮＡは、電離放射線、紫外線、化学的被害および動応力を避ければ、理論上何万年もの間、保存可能である。

本発明はまた、カプセルのみか、容器と呼ばれる保護ケース中に封入されたカプセルの形で示される、この方法に従って得られた様々なタイプの包装体を対象とする。

カプセル内部では、あらゆる時点での多数の見本採取を行うために充分な多量の、例えば３０μｇのＤＮＡが保存されている。

ＤＮＡは、カプセル上に直接、またはカプセル中に導入されたガラスの小皿上に置かれる。

見本採取の度に、カプセルは開けられ、所望の量のＤＮＡが取り出され、残りはカプセルに残され、防水包装体は復元される。取り出されたＤＮＡは次に、分析のために再水和される。

このような包装体は、特に酸化並びにイオン化および紫外放射、並びにその他の化学的または力学的被害から保護されている遺伝形質の永続的保全を確保する性質のものである。

その他の特色および効果が、単に一例としてかつ、唯一の図が本発明に応じた包装体の構造を概略的に明示した添付図面に対して示した、本発明の方法の実施態様の以下の記載から生じるであろう。

本発明の実施に先立ち、ＤＮＡは抽出され、かつ浄化される。

このことは、従来のまたはそれ以外のあらゆる方法によって行われ得る。ＤＮＡは、生体の任意の細胞から抽出できる。

一例として、ＤＮＡは血液若しくは毛球、唾液から出た細胞、粘膜または皮膚細胞から抽出される。次に何段階にもわたる浄化プロセスを実施する、すなわち細胞解離、酵素温浸によるたんぱく質除去、ＤＮＡの単離／抽出、必要な場合重合による拡大、および変質要因を避けた保存である。

このようにして用意したＤＮＡは、アルコール中の沈殿物の形で表される。

上記手順は、良く知られており、現行のまたは新規なこの他のあらゆる方法と替えることができる。

ＤＮＡはその後、本発明に従って、密閉耐食金属製カプセル中に置かれる。このようなカプセル封入は、好適には水分１ｐｐｍ未満の、非常に希薄な湿度を示す希ガスのような１種類以上の不活性気体からなる雰囲気中で行われ、前記雰囲気は、大気圧にある。

このことは、例えば従来の乾燥箱を用いて行われる。

添付図面の図１の１で概略的に表したカプセルは例えば、蓋で閉められた円形小型たらいで形成された金のカプセルであり、前記蓋はたらいの周囲に圧力嵌めされる。

金のカプセルの直径は、例えば約５ｍｍであり、厚さは２〜３ｍｍである。

たらいおよびその蓋の防水連結は、その他のあらゆる適した方法によって行われ得る。

金はその展延性、非酸化性およびＤＮＡの非汚染性のため好適である。応用例として、金または白金ベースの合金が使用できる。

カプセル封入時の雰囲気は、嵌合後のＤＮＡの加水分解および酸化を避けるために乾燥させる。

カプセル中に置かれたＤＮＡの量、例えば約３０マイクログラムは、ＤＮＡ保存中にカプセル内のＤＮＡの多数の異なった取り出しを可能にするためには、余裕をもって足りる。

このような包装体は、カプセルが当然ながら一体である限りにおいて、数万更には数十万年の間、遺伝形質の永続的保全を確保するために充分であり得る。

この包装体は、特に
− 化学または酵素加水分解反応；
− 紫外放射またはＸ若しくはガンマ線のようなあらゆるイオン化放射線により生じる傷；
− 空気中の酸素による酸化
に対してＤＮＡを保護する。

有利には、かつＤＮＡの保全を強化するために、カプセル１、すなわち前記金のカプセル自体が、力学的被害、特に振動、衝撃、破砕またはその他のあらゆる被害、例えば温度上昇に対してカプセル１をより良く保護するように、かつ、一般的に正常または異常な環境から前記カプセルを保護するように、優れた力学特性を示す材料の密封容器２内に封入される。

容器２は、集合体の完全な状態および防水性を確保するためにその他のあらゆる方法によって密封または連結された２個の部分２ａ、２ｂからなる一種の小型の箱であっても良い。

容器２は、例えば適当な、例えば陶器、混合物、金属または重合体の材料からなっても良い。

本発明の方法の他の実施態様によればしかるべく用意されたＤＮＡは、カプセル１に配置される前に、化学的カプセル封入を受ける。

このため、ＤＮＡは、変質要因からの保護強化のためにＤＮＡに対して不活性な重合体または共重合体中で被覆され、ＤＮＡ分子は（共）重合体の孔内で保護される。

被覆材料は、ＤＮＡ分子を回収し得るために、被覆材料が後に溶解し得るように選択される。

あらゆる（共）重合体が、ＤＮＡ分子に反して反応する危険性を有するもの、ＤＮＡのその後の再溶解を妨げるもの、およびこのような再溶解のために酸性すなわちｐＨが約４以下の溶媒を必要とするものを除き、適し得る。

しかるべく用意されたＤＮＡ材料、例えば沈殿によって得られたＤＮＡ小塊を、メチルアルコール中のアクリルまたはポリアクリル酸溶液中に置いてこのような化学的カプセル封入を実施することが可能である。

例えば、メチルアルコール５０ｃｍ^３にアクリルまたはポリアクリル酸１ｇを溶液で置く。アルコールは、粘性ゲルが得られるまでゆっくりと蒸発させる。アルコール溶液中で懸濁した約１ｍｍ^３のＤＮＡの堆積がこのゲルの中に置かれる。

中性雰囲気が保持されるので、乾燥箱内で行うことがもはや必要でないという違いはあるが、以上に開示したプロセスによってその次にカプセル１に配置される、ＤＮＡを含む固体塊が得られるまで、集合体は５０℃で乾燥させる。

ケース１および２を開けた後、その後またあらゆる時点で、エチルアルコール中の１時間の液浸によってＤＮＡはカプセル除去され得る。浄化プロセスによって得られたものと同一の分子堆積が新たに得られる。

他の（共）重合体を実施するための他の実施例によれば、ジクロロメタン５０ｃｍ^３中に溶解したメタクリル酸またはポリメタクリル酸メチル１ｇの溶液を用意する。溶媒は粘性ゲルが得られるまでゆっくりと蒸発させる。アルコール溶液中で懸濁した約１ｍｍ^３のＤＮＡの堆積がこのゲルの中に置かれる。前述の実施例と同一の条件で、その次にカプセル１に配置される、ＤＮＡを含む固体塊が得られるまで、集合体は５０℃で乾燥させる。

ケース１および２を開けた後、その後またあらゆる時点で、ジクロロメタンによる（共）重合体の溶解によって当初のＤＮＡは再生され得る。

このような化学的カプセル封入の応用例によれば、（共）重合体は、紫外放射およびイオン化放射線からより良く保護するために有機分子および／または無機塩と結合される。ＤＮＡに傷害が加えられる危険性のない限りにおいて、特に（共）重合体に重金属のイオンを加えることができる。

実施例によれば、蒸留水２５ｃｍ^３にアクリルアミドまたはポリアクリルアミド１ｇを溶解させる。溶液に酢酸銅５０ｍｇおよび酢酸亜鉛５０ｍｇを加える。水は粘性ゲルが得られるまでゆっくりと蒸発させる。アルコール溶液中で懸濁した約１ｍｍ^３のＤＮＡの堆積がこのゲルの中に置かれる。前述の実施例と同一の条件で、その次にカプセル１に配置される、ＤＮＡを含む固体塊が得られるまで、集合体は５０℃で乾燥させる。

（共）重合体を用いた化学的カプセル封入が、個々のボールに重合を実施するという利点を示すことに注目すべきであり、このことは、他のものに触れずにカプセルからボールを引き出せば充分なので、ＤＮＡを後で取り出すことがより実用的になる。

本発明による使用可能な重合体として、アガロースもまた挙げることができる。

最後に、本発明は明らかに以上に明示した実施態様に限定されず、逆にそのあらゆる応用例を、特にカプセル１または容器２を構成する材料の性質、物理的及び化学的カプセル封入の条件、化学的カプセル封入の（共）重合体およびその使用され得る添加剤の性質並びに前記カプセル１または容器２の形状および大きさに関してカバーする。

かくして応用例では、添付図面の図２に３で小皿が概略的に示されているように、ＤＮＡはガラス、特にソーダ石灰ガラスの、小皿上に沈殿し得る。

ＤＮＡは、一例として、直径７ｍｍおよび高さ１．２ｍｍを示し得る小皿３のガラスに付着し、前記小皿３は、カプセル１に防水となるように封入される。

Claims (12)

1. ＤＮＡ分子の長期間の保存方法であって、
   ‐ＤＮＡを抽出および浄化した後に、
   ‐１種類以上の不活性ガスから構成され、かつ水分１ｐｐｍ以下の湿度を有する雰囲気中で、予め乾燥した前記ＤＮＡ分子を、密閉耐食金属製カプセル（１）中にカプセル封入する
   工程からなることからなることを特徴とするＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
2. ＤＮＡ分子の長期間の保存方法であって、
   ‐ＤＮＡを抽出および浄化した後に、
   ‐１種類以上の不活性ガスから構成され、かつ水分１ｐｐｍ以下の湿度を有する雰囲気中で、予め乾燥した前記ＤＮＡ分子を、密閉耐食金属製カプセル中にカプセル封入し、
   前記物理的カプセル封入の前に、前記ＤＮＡは、（共）重合体で被覆することにより化学的カプセル封入を受けることを特徴とするＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
3. 紫外線または電離放射線に対するＤＮＡの保護強化のために、前記化学的カプセル封入は、前記（共）重合体、有機塩および無機塩分子からなる合成物を用いて行われることを特徴とする請求項２に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
4. 前記合成物は、（共）重合体および重金属のイオンからなることを特徴とする請求項３に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
5. 前記（共）重合体およびその使用され得る有機または無機添加剤を溶媒中に溶解させ、その次に粘性ゲルが得られるよう蒸発させ、次にアルコール溶液中の懸濁したＤＮＡの所定の質量を前記ゲルの中に入れ、そしてその集合体は、前記ＤＮＡを含む固体塊が得られるよう、適当な温度で乾燥させることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
6. 前記化学的カプセル封入は、１種類以上の不活性気体（ガス）からなる雰囲気中での密閉耐食金属製カプセル（１）中へのカプセル封入の前に行われることを特徴とする請求項５に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
7. 前記カプセル（１）は、衝撃および破砕に対し耐久性を有する密封容器（２）内に置かれることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
8. 前記金属製カプセル（１）中にカプセル封入される前に、前記ＤＮＡはガラスの小皿上に置かれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のＤＮＡ分子の長期間の保存方法。
   
9. 請求項１から６のいずれか１項の方法において使用される保存包装体であって、密封となるように蓋で密閉され、前記ＤＮＡに対し耐食性および非汚染性を有し、可鍛性金属または金属合金からなるカプセル（１）から構成されることを特徴とする前記包装体。
   
10. 前記包装体は、セラミック、混合物、金属、重合体を含む群から選択される材料の容器（２）に封入されることを特徴とする請求項９に記載の、請求項７の方法の実施に使用される包装体。
    
11. 前記金属製カプセル（１）内部に、ＤＮＡが置かれたガラスの小皿（３）を更に含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の、請求項８の方法の実施に使用される包装体。
    
12. 前記小皿（３）は、ソーダ石灰ガラスからなることを特徴とする請求項１１に記載の包装体。
    

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