JPH01224657A - 核酸の塩基配列決定装置 - Google Patents
核酸の塩基配列決定装置Info
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- JPH01224657A JPH01224657A JP63049660A JP4966088A JPH01224657A JP H01224657 A JPH01224657 A JP H01224657A JP 63049660 A JP63049660 A JP 63049660A JP 4966088 A JP4966088 A JP 4966088A JP H01224657 A JPH01224657 A JP H01224657A
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- G—PHYSICS
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、核酸の塩基配列決定装置に係り、特に短時間
で塩基配列を容易に決定し得る核酸の塩基配列決定装置
に関する。
で塩基配列を容易に決定し得る核酸の塩基配列決定装置
に関する。
従来、核酸の塩基配列決定は、例えばマキサム・ギルバ
ード法によって行なわれている′。この方法では、まず
放射性同位体で標識された核酸を化学的に断片化した後
、電気泳動法にて、長さの異なる核酸断片をガラス板で
挟まれたゲル支持体中で分子量類に整列させる。そして
、ゲル支持体をガラス板よりはがし、このオートラジオ
グラムを撮ることで放射性核酸断片を含む泳動帯の検出
を行ない、核酸の塩基配列を決定する。ここで、従来技
術による核酸断片の塩基配列決定法について、図面に基
づいて説明する。第５図は従来の核酸断片の電気泳動装
置の構造を示す斜視図である。図に示すごとく、２枚の
ガラス板３に挟まれた核酸断片の泳動分離用ゲル２、そ
の泳動分離用ゲル２の両端を浸す電極液槽１、高電圧直
流電源１０で構成される。そして、放射性同位体（例え
ば３２Ｐ）で標識された核酸断片試料を、泳動分離用ゲ
ル２の負極側ウェル５に供給し、ゲル長あたり５０ｖ／
ｃＩ１１程度の電圧Ｅｖで泳動させると、同一分子量を
持つ核酸断片は、それぞれ泳動帯４を形成しつつ負極よ
り正極に向い１分子量の対数にほぼ反比例した移動度で
泳動する。適当な時間泳動させた後、泳動を中止し、ゲ
ルにＸ線フィルムを密着させ、放射性同位体による放射
線に感光させる。ｘＨフィルムには切断された核酸断片
に対応したパターンが得られる。このパターンに基づき
核酸断片を短い方から読み取って核酸の塩基配列を決定
する。
ード法によって行なわれている′。この方法では、まず
放射性同位体で標識された核酸を化学的に断片化した後
、電気泳動法にて、長さの異なる核酸断片をガラス板で
挟まれたゲル支持体中で分子量類に整列させる。そして
、ゲル支持体をガラス板よりはがし、このオートラジオ
グラムを撮ることで放射性核酸断片を含む泳動帯の検出
を行ない、核酸の塩基配列を決定する。ここで、従来技
術による核酸断片の塩基配列決定法について、図面に基
づいて説明する。第５図は従来の核酸断片の電気泳動装
置の構造を示す斜視図である。図に示すごとく、２枚の
ガラス板３に挟まれた核酸断片の泳動分離用ゲル２、そ
の泳動分離用ゲル２の両端を浸す電極液槽１、高電圧直
流電源１０で構成される。そして、放射性同位体（例え
ば３２Ｐ）で標識された核酸断片試料を、泳動分離用ゲ
ル２の負極側ウェル５に供給し、ゲル長あたり５０ｖ／
ｃＩ１１程度の電圧Ｅｖで泳動させると、同一分子量を
持つ核酸断片は、それぞれ泳動帯４を形成しつつ負極よ
り正極に向い１分子量の対数にほぼ反比例した移動度で
泳動する。適当な時間泳動させた後、泳動を中止し、ゲ
ルにＸ線フィルムを密着させ、放射性同位体による放射
線に感光させる。ｘＨフィルムには切断された核酸断片
に対応したパターンが得られる。このパターンに基づき
核酸断片を短い方から読み取って核酸の塩基配列を決定
する。
しかし、この方法はＸ線フィルムに感光させるのに約１
日かかること、約２００がら３００塩基程度までしか決
定できないことという問題があった。
日かかること、約２００がら３００塩基程度までしか決
定できないことという問題があった。
この問題を解決し、短時間で塩基配列を容易に決定し得
る装置は、特開昭６０．−１６１５５９に記載されてい
る。この装置は、上記泳動分離用ゲルの核酸断片の泳動
路上に検出器を設け、泳動を継続させながら、検出器の
前を通過する核酸断片を標識された放射性同位体による
放射線を検知して読み取るものである。核酸断片の標識
が蛍光物質であるときは、光検出器で蛍光を検知するこ
ともできる。
る装置は、特開昭６０．−１６１５５９に記載されてい
る。この装置は、上記泳動分離用ゲルの核酸断片の泳動
路上に検出器を設け、泳動を継続させながら、検出器の
前を通過する核酸断片を標識された放射性同位体による
放射線を検知して読み取るものである。核酸断片の標識
が蛍光物質であるときは、光検出器で蛍光を検知するこ
ともできる。
上記従来技術は、複数の試料を分析することについて十
分配慮されておらず、複数の試料を分析するときは試料
調製を分析する直前にすべて準備しなければならないと
いう、装置の使い易さに問題があった。
分配慮されておらず、複数の試料を分析するときは試料
調製を分析する直前にすべて準備しなければならないと
いう、装置の使い易さに問題があった。
本発明の目的は、任意の時間に調製した試料を連続して
分析し得る核酸の塩基配列決定装置を提供することにあ
る。
分析し得る核酸の塩基配列決定装置を提供することにあ
る。
上記目的は、核酸断片をその分子量に対応して分離する
ための電気泳動ゲル、上記核酸断片を上記電気泳動ゲル
中で泳動させるため、上記泳動ゲルに電圧を印加するた
めの電気泳動用電源、上記核酸断片の移動径路上に設け
られ、上記核酸断片を検出するための検出器、該検出器
からの信号を処理するための信号処理手段及びこれらを
制御するための制御手段を有する核酸の塩基配列決定装
置において、上記制御手段は、上記電気泳動用電源を中
断すると同時に上記信号処理手段を制御する機能を有す
ることを特徴とする核酸の塩基配列決定装置又はさらに
上記信号処理手段からの信号に基づいて、核酸塩基の配
列を解読する手段を有する核酸の塩基配列決定装置によ
って達成される。
ための電気泳動ゲル、上記核酸断片を上記電気泳動ゲル
中で泳動させるため、上記泳動ゲルに電圧を印加するた
めの電気泳動用電源、上記核酸断片の移動径路上に設け
られ、上記核酸断片を検出するための検出器、該検出器
からの信号を処理するための信号処理手段及びこれらを
制御するための制御手段を有する核酸の塩基配列決定装
置において、上記制御手段は、上記電気泳動用電源を中
断すると同時に上記信号処理手段を制御する機能を有す
ることを特徴とする核酸の塩基配列決定装置又はさらに
上記信号処理手段からの信号に基づいて、核酸塩基の配
列を解読する手段を有する核酸の塩基配列決定装置によ
って達成される。
電気泳動用ゲルは、ウェルの数を例えば２０個以上設け
て、多数の試料が同時に分析できるようにする１周知の
ように核酸は、アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、シト
シン（Ｃ）、チミン（Ｔ）の４種類の塩基から構成され
、異なる切断方法により切断すると、それぞれの塩基の
部位で切断された４種の試料が得られる。この４種を１
組とし、場合によってはレファレンスを加えて５種を１
組とし、複数組を分析する。従来の装置では複数組の試
料を準備し、同時に分析を開始することしかできなかっ
た０本発明の装置では一組を分析中に他の一組の分析を
開始することができる。
て、多数の試料が同時に分析できるようにする１周知の
ように核酸は、アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、シト
シン（Ｃ）、チミン（Ｔ）の４種類の塩基から構成され
、異なる切断方法により切断すると、それぞれの塩基の
部位で切断された４種の試料が得られる。この４種を１
組とし、場合によってはレファレンスを加えて５種を１
組とし、複数組を分析する。従来の装置では複数組の試
料を準備し、同時に分析を開始することしかできなかっ
た０本発明の装置では一組を分析中に他の一組の分析を
開始することができる。
本発明の装置において、装置の運転中に試料を追加する
場合は、電気泳動電源を切り、試料を装置に供給する。
場合は、電気泳動電源を切り、試料を装置に供給する。
このときすでに計測中の試料は電気泳動を中断すること
になるので、泳動電源のオフと同期をとって信号処理装
置の例えばパルスカウンタの動作を一時停止させる。そ
こで試料を供給（サンプルローディング）した後、電気
泳動電源を入れ、再び信号処理装置のパルスカウンタを
動作させて計測を再開する。このように作動させること
により、計測中の試料の信号を誤りなく処理できる。
になるので、泳動電源のオフと同期をとって信号処理装
置の例えばパルスカウンタの動作を一時停止させる。そ
こで試料を供給（サンプルローディング）した後、電気
泳動電源を入れ、再び信号処理装置のパルスカウンタを
動作させて計測を再開する。このように作動させること
により、計測中の試料の信号を誤りなく処理できる。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図は核酸の塩基配列決定装置の一実施例の正面図で
試料が２組の場合を示しである。まず試料Ａを電気泳動
ゲル２のウェル５Ａ （Ａ、Ｃ，Ｇ、Ｔ４個所）に供給
する。ここでコンピュータ３３とコントローラ３１の制
御で直流電源１０をオンして、試料Ａを電気泳動する。
試料が２組の場合を示しである。まず試料Ａを電気泳動
ゲル２のウェル５Ａ （Ａ、Ｃ，Ｇ、Ｔ４個所）に供給
する。ここでコンピュータ３３とコントローラ３１の制
御で直流電源１０をオンして、試料Ａを電気泳動する。
そして核酸断片４Ａからのβ線を計測するために検出器
３０Ａと信号処理回路３２を動作させ、得られたデータ
をコンピュータ３３で処理し核酸の塩基配列を自動決定
する。
３０Ａと信号処理回路３２を動作させ、得られたデータ
をコンピュータ３３で処理し核酸の塩基配列を自動決定
する。
次に試料Ｂを装置に追加する場合は直流電源１０をオフ
する。これにより計測中の試料Ａの電気泳動が中断する
ので信号処理回路３２の動作を停止させるが、このタイ
ミングは直流電源１０のオフと同時であることが必要で
ある。これらの制御はコンピュータ３３とコントローラ
３１によって行なう、また試料Ｂを装置に追加した後、
再び直流電源１０と信号処理回路３２を同時に動作させ
ることによって。
する。これにより計測中の試料Ａの電気泳動が中断する
ので信号処理回路３２の動作を停止させるが、このタイ
ミングは直流電源１０のオフと同時であることが必要で
ある。これらの制御はコンピュータ３３とコントローラ
３１によって行なう、また試料Ｂを装置に追加した後、
再び直流電源１０と信号処理回路３２を同時に動作させ
ることによって。
試料ＡとＢは連続して分析が可能となる。
次にコンピュータ及びコントローラで直流電源と信号処
理回路を制御する具体的な装置構成を第２図に示す。ま
ず信号処理回路３２は検出器３０Ａと３０Ｂからの信号
をパルス増幅回路４０Ａ、４０Ｂ及びカウンタ４１Ａ、
４１Ｂでパルスカウンティングするものである。また直
流電源１０は電源リレー６０と直流電源部６１で構成す
る。これらはマイクロコンピュータ（以下マイコンと略
す）５０とインターフェース５１、メモリ５２から成る
コントローラ３１によって制御が可能である。例えば試
料Ａを検出器３０Ａで計測中に試料Ｂを追加する場合は
、コンピュータ３３からの制御信号をマイコン５０のプ
ログラムで解読して以下の制御を行なう。まず、インタ
ーフェース５１を通じて電源リレー６０によって直流電
源部６１の出力電圧をオフにする。次にマイコン５０の
プログラムは次のステップでカウンタ４１Ａのデータを
メモリ５２に記憶してカウンタの動作を停止させる（制
御信号Ａ）。ここで使用者は試料Ｂを追加した後、コン
ピュータ３３に計測再開の指示を与える。これによりマ
イコン５０はコンピュータの制御信号を解読して、リレ
ー６０によって直流電源部６１をオンにして電気泳動を
再開する。そしてマイコン５０はカウンタ４１Ａを再動
作させると共にカウンタ４１Ｂを起動させるので、試料
Ａの計測は継続し、試料Ｂの計測も可能になった。以上
試料の数が２組の場合について説明したが、これ以上の
試料の場合も同様に処理できた。
理回路を制御する具体的な装置構成を第２図に示す。ま
ず信号処理回路３２は検出器３０Ａと３０Ｂからの信号
をパルス増幅回路４０Ａ、４０Ｂ及びカウンタ４１Ａ、
４１Ｂでパルスカウンティングするものである。また直
流電源１０は電源リレー６０と直流電源部６１で構成す
る。これらはマイクロコンピュータ（以下マイコンと略
す）５０とインターフェース５１、メモリ５２から成る
コントローラ３１によって制御が可能である。例えば試
料Ａを検出器３０Ａで計測中に試料Ｂを追加する場合は
、コンピュータ３３からの制御信号をマイコン５０のプ
ログラムで解読して以下の制御を行なう。まず、インタ
ーフェース５１を通じて電源リレー６０によって直流電
源部６１の出力電圧をオフにする。次にマイコン５０の
プログラムは次のステップでカウンタ４１Ａのデータを
メモリ５２に記憶してカウンタの動作を停止させる（制
御信号Ａ）。ここで使用者は試料Ｂを追加した後、コン
ピュータ３３に計測再開の指示を与える。これによりマ
イコン５０はコンピュータの制御信号を解読して、リレ
ー６０によって直流電源部６１をオンにして電気泳動を
再開する。そしてマイコン５０はカウンタ４１Ａを再動
作させると共にカウンタ４１Ｂを起動させるので、試料
Ａの計測は継続し、試料Ｂの計測も可能になった。以上
試料の数が２組の場合について説明したが、これ以上の
試料の場合も同様に処理できた。
第２図の装置のプログラムのフローチャートを第３図に
示す。試料を装置に供給しくサンプルローディング）、
電気泳動電源をオンにすると同時にパルスカウンタをオ
ンする。次の試料を計測するときは、すでに計測中及び
塩基配列の解読中の試料は電気泳動を中断することにな
るので、電気泳動用電源のオフと同期をとって信号処理
装置のパルスカウンタの動作を中止する。試料を供給（
サンプルローディング）した後、電気泳動電源を入れ再
び信号処理装置のパルスカウンターを動作させて計測及
び塩基配列の解読を再開する。最後の試料を供給してか
ら所定時間（例えば５時間程度）後に分析を終了する。
示す。試料を装置に供給しくサンプルローディング）、
電気泳動電源をオンにすると同時にパルスカウンタをオ
ンする。次の試料を計測するときは、すでに計測中及び
塩基配列の解読中の試料は電気泳動を中断することにな
るので、電気泳動用電源のオフと同期をとって信号処理
装置のパルスカウンタの動作を中止する。試料を供給（
サンプルローディング）した後、電気泳動電源を入れ再
び信号処理装置のパルスカウンターを動作させて計測及
び塩基配列の解読を再開する。最後の試料を供給してか
ら所定時間（例えば５時間程度）後に分析を終了する。
第２図の実施例ではマイコンをコンピュータで制御する
方式で説明したが、専用の制御パネルでマイコンのプロ
グラムを動作させることもできる。
方式で説明したが、専用の制御パネルでマイコンのプロ
グラムを動作させることもできる。
また信号処理回路３２はパルスカウンタ方式で説明した
が、例えばＡＤ変換器を用いた信号強度の計測回路でも
良い。直流電源１０は電源リレーで制御する方式で説明
したが、専用のインターフェースによって直流電源部を
制御する回路を使っても同様の機能が得られる。
が、例えばＡＤ変換器を用いた信号強度の計測回路でも
良い。直流電源１０は電源リレーで制御する方式で説明
したが、専用のインターフェースによって直流電源部を
制御する回路を使っても同様の機能が得られる。
さらに本発明の他の実施例を第４図に示す。これは１台
のコンピュータで２台のユニットを制御可能な構成とし
たものである。これにより各ユニットのコントローラ３
１．３１′はコンピュータ３３によって独立に制御され
るので、ユニット７０は計測状態でユニット８０に試料
を追加することができる。
のコンピュータで２台のユニットを制御可能な構成とし
たものである。これにより各ユニットのコントローラ３
１．３１′はコンピュータ３３によって独立に制御され
るので、ユニット７０は計測状態でユニット８０に試料
を追加することができる。
また上記の実施例ではいずれもコントローラをマイコン
で構成したが、電源リレー用のスイッチとカウンタの制
御回路を組み合わせた専用の回路を、コンピュータで直
接、制御することで本発明を実施することもできる。
で構成したが、電源リレー用のスイッチとカウンタの制
御回路を組み合わせた専用の回路を、コンピュータで直
接、制御することで本発明を実施することもできる。
本発明によれば、複数組の試料を分析する場合、芳性中
の装置に試料を追加することができるので任意の時間に
調製した試料を分析することが可能となった。
の装置に試料を追加することができるので任意の時間に
調製した試料を分析することが可能となった。
第１図は本発明の一実施例のシステム構成図、第２図は
第１のシステムのユニット構成図、第３図は本発明の一
実施例のフローチャートを示す図、第４図は本発明の他
の実施例のユニット構成図、第５図は従来の電気泳動装
置の斜視図である。 １・・・電極液槽 ２・・・泳動分離用ゲル３
・・・ガラス板 ４・・・泳動帯５．５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ１５Ｄ・・・ウェルｌ０１１０′・・・直流電
源 ３０．３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ１３０Ｄ・・・検出器３
１．３１’・・・コントローラ ３２．３２′・・・信号処理回路 ３３・・・コンピュータ ４０Ａ、４０Ｂ・・・パルス増幅回路 ４１Ａ、４１Ｂ・・・カウンタ ５０・・・マイクロコンピュータ ５１・・・インターフェース ５２・・・メモリ６０・
・・電源リレー ６１・・・直流電源部７０・・
・ユニット ８０・・・ユニット代理人弁理士
中 村 純 之 助 第１図 ４ＱＡＢ−−−バＩＬｊ道幅回路 第２図
第１のシステムのユニット構成図、第３図は本発明の一
実施例のフローチャートを示す図、第４図は本発明の他
の実施例のユニット構成図、第５図は従来の電気泳動装
置の斜視図である。 １・・・電極液槽 ２・・・泳動分離用ゲル３
・・・ガラス板 ４・・・泳動帯５．５Ａ、５
Ｂ、５Ｃ１５Ｄ・・・ウェルｌ０１１０′・・・直流電
源 ３０．３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ１３０Ｄ・・・検出器３
１．３１’・・・コントローラ ３２．３２′・・・信号処理回路 ３３・・・コンピュータ ４０Ａ、４０Ｂ・・・パルス増幅回路 ４１Ａ、４１Ｂ・・・カウンタ ５０・・・マイクロコンピュータ ５１・・・インターフェース ５２・・・メモリ６０・
・・電源リレー ６１・・・直流電源部７０・・
・ユニット ８０・・・ユニット代理人弁理士
中 村 純 之 助 第１図 ４ＱＡＢ−−−バＩＬｊ道幅回路 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、核酸断片をその分子量に対応して分離するための電
気泳動ゲル、上記核酸断片を上記電気泳動ゲル中で泳動
させるため、上記泳動ゲルに電圧を印加するための電気
泳動用電源、上記核酸断片の移動径路上に設けられ、上
記核酸断片を検出するための検出器、該検出器からの信
号を処理するための信号処理手段及びこれらを制御する
ための制御手段を有する核酸の塩基配列決定装置におい
て、上記制御手段は、上記電気泳動用電源を中断すると
同時に上記信号処理手段を制御する機能を有することを
特徴とする核酸の塩基配列決定装置。 ２、核酸断片をその分子量に対応して分離するための電
気泳動ゲル、上記核酸断片を上記電気泳動ゲル中で泳動
させるため、上記泳動ゲルに電圧を印加するための電気
泳動用電源、上記核酸断片の移動径路上に設けられ、上
記核酸断片を検出するための検出器、該検出器からの信
号を処理するための信号処理手段、これらを制御するた
めの制御手段及び上記信号処理手段からの信号に基づい
て、核酸塩基の配列を解読する手段を有する核酸の塩基
配列決定装置において、上記制御手段は、上記電気泳動
用電源を中断すると同時に上記信号処理手段を制御する
機能を有することを特徴とする核酸の塩基配列決定装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63049660A JPH01224657A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 核酸の塩基配列決定装置 |
| EP19890102456 EP0330897A3 (en) | 1988-03-04 | 1989-02-13 | Apparatus for determining base sequence of nucleic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63049660A JPH01224657A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224657A true JPH01224657A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12837336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63049660A Pending JPH01224657A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0330897A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01224657A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021117180A (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 株式会社島津製作所 | 電気泳動装置、電気泳動システム、および電気泳動装置の制御方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5776767A (en) * | 1995-12-12 | 1998-07-07 | Visible Genetics Inc. | Virtual DNA sequencer |
| IL160869A0 (en) | 2004-03-15 | 2004-08-31 | Dnr Imaging System Ltd | Integrated system for real time gel electrophoresis running and documenting |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2155176B (en) * | 1984-01-16 | 1988-05-11 | California Inst Of Techn | Sequencing dna |
| JPS6242057A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 |
| US4707235A (en) * | 1985-10-16 | 1987-11-17 | Pharmacia, Inc. | Electrophoresis method and apparatus having continuous detection means |
| DE3752148T2 (de) * | 1987-06-09 | 1998-09-17 | Perkin Elmer Corp | Echtzeitabtastvorrichtung in einem Elektrophoreseapparat zur DNS-Sequenzbestimmung |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP63049660A patent/JPH01224657A/ja active Pending
-
1989
- 1989-02-13 EP EP19890102456 patent/EP0330897A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021117180A (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 株式会社島津製作所 | 電気泳動装置、電気泳動システム、および電気泳動装置の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0330897A2 (en) | 1989-09-06 |
| EP0330897A3 (en) | 1991-09-25 |
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