JPH0643135A - Device for determining base sequence of nucleic acid - Google Patents
Device for determining base sequence of nucleic acidInfo
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- JPH0643135A JPH0643135A JP5114374A JP11437493A JPH0643135A JP H0643135 A JPH0643135 A JP H0643135A JP 5114374 A JP5114374 A JP 5114374A JP 11437493 A JP11437493 A JP 11437493A JP H0643135 A JPH0643135 A JP H0643135A
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＮＡ（デオキシリボ
核酸）あるいはＲＮＡ（リボ核酸）などの核酸における
塩基配列を決定する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for determining a base sequence in a nucleic acid such as DNA (deoxyribonucleic acid) or RNA (ribonucleic acid).
【０００２】[0002]
【従来の技術】遺伝子工学の進歩に伴ない、遺伝情報を
含んだＤＮＡあるいはＲＮＡの迅速な解読が必要となっ
てきた。例えば、ＤＮＡ上には、アデニン（Ａ）、グア
ニン（Ｇ）、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）の４種類の
塩基が配列され、遺伝情報はこれら塩基の配列で決定さ
れる。そこで、生体における形質発現とＤＮＡ上の塩基
配列との関係について精力的に研究がなされている。そ
のためにはＤＮＡ上の塩基配列を迅速に決定することが
必要で、現在までいくつかの決定方法が提案されている
（「細胞工学」Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．１，Ｎｏ．２（１９
８２））。2. Description of the Related Art With the progress of genetic engineering, it has become necessary to rapidly decode DNA or RNA containing genetic information. For example, four types of bases of adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and thymine (T) are arranged on DNA, and genetic information is determined by the sequence of these bases. Therefore, vigorous research has been conducted on the relationship between the expression of a gene in a living body and the nucleotide sequence on DNA. For that purpose, it is necessary to rapidly determine the base sequence on DNA, and several determination methods have been proposed to date (“Cell Engineering” Vol. 1, No. 1, No. 2 (19).
82)).
【０００３】これらの提案された方法の中で最も広く用
いられているのが次に説明するMaxam-Gilbert法による
ＮＤＡ塩基配列の決定方法である。この方法では、次の
ステップによって決定される。The most widely used of these proposed methods is the method of determining the NDA nucleotide sequence by the Maxam-Gilbert method described below. In this method, it is determined by the following steps.
【０００４】（１）配列決定をしようとするＤＮＡのフ
ラグメントをまず分離する。(1) First, the DNA fragment to be sequenced is separated.
【０００５】（２）分離されたＤＮＡフラグメントの両
末端（５′末端）を放射性リン（32Ｐ）でラベルする。(2) Both ends (5 'ends) of the separated DNA fragment are labeled with radioactive phosphorus ( 32 P).
【０００６】（３）両末端がラベルされたＤＮＡフラグ
メントの二本鎖を分離して、片方の末端のみが 32Ｐで
ラベルされた一本鎖ＤＮＡフラグメントを調製する。あ
るいは両末端がラベルされたＤＮＡフラグメントを制限
酵素で切断した後、ＤＮＡ断片を分離して、片方の末端
のみが 32ＰでラベルされたＤＮＡフラグメントを調製
する。(3) Separate the double strands of the DNA fragment labeled at both ends to prepare a single-stranded DNA fragment labeled with 32 P at only one end. Alternatively, a DNA fragment labeled at both ends is cleaved with a restriction enzyme, and then the DNA fragment is separated to prepare a DNA fragment labeled with 32 P at only one end.
【０００７】（４）上記で得た、片方の末端が 32Ｐで
ラベルされたＤＮＡフラグメントに、ＤＮＡ上の塩基Ｇ
を修飾する化学物質を作用させ、ついで切断用の化学物
質を作用させて、修飾された塩基Ｇの部位で切断する。
切断は各ＤＮＡフラグメントについて平均一回生起する
ようにする。こうすると、図１の（ｂ）に示すように、
32Ｐでラベルされた一端を含みかつ他端が塩基Ｇの部位
で切断された種々の長さのＤＮＡフラグメントが得られ
る。この場合、図１の（Ｃ）に示すように、32Ｐにラベ
ルされた一端を含まないＤＮＡフラグメントも同時に得
られるが、後に述べるように 32Ｐから放射される放射
線を計測するのでこれらは障害にならない。(4) The above-obtained DNA fragment labeled at one end with 32 P is added to the base G on the DNA.
And then a chemical substance for cleavage is allowed to act to cleave at the modified base G site.
Cleavage should occur on average once for each DNA fragment. By doing this, as shown in FIG.
DNA fragments of various lengths containing one end labeled with 32 P and the other end cleaved at the site of base G are obtained. In this case, as shown in FIG. 1 (C), a DNA fragment labeled with 32 P and not containing one end can be obtained at the same time. However, since the radiation emitted from 32 P is measured as described later, these DNA fragments are damaged. do not become.
【０００８】（５）同様のことを他の塩基Ａ、Ｃ、Ｔに
ついて個々に行なう。(5) The same operation is individually performed for the other bases A, C and T.
【０００９】なお、塩基Ａと塩基Ｔについては、これら
の部位に夫々特異的に作用する適切な化学物質がない。
それゆえ、塩基Ａの部位の切断には、例えば塩基Ｇと塩
基Ａの双方に作用する化学物質を用いて、塩基Ｇの部位
及び塩基Ａの部位での切断処理（Ｇ＋Ａ）を行い、塩基
Ｇの部位で切断されたＤＮＡフラグメントのパターンが
存在しない場合を、塩基Ａの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントとする。同様に塩基Ｔの部位の切断の場合に
は、例えば塩基Ｃと塩基Ｔの双方に作用する化学物質を
用いて、塩基Ｃの部位及び塩基Ｔの部位での切断処理
（Ｃ＋Ｔ）を行い、塩基Ｃの部位で切断されたＤＮＡフ
ラグメントのパターンが存在しない場合塩基Ｔの部位で
切断されたＤＮＡフラグメントとする。こうして一端が
32Ｐによってラベルされ、かつ他端がそれぞれ塩基
Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃの部位で切断された４種類のＤ
ＮＡフラグメントのグループを得る。Regarding the base A and the base T, there is no suitable chemical substance that acts specifically on each of these sites.
Therefore, for the cleavage of the base A site, for example, a chemical substance that acts on both the base G and the base A is used to perform the cleavage treatment (G + A) at the base G site and the base A site to obtain the base G When there is no pattern of the DNA fragment cleaved at the site A, the DNA fragment cleaved at the site A is determined. Similarly, in the case of cleavage of the base T site, for example, a chemical substance that acts on both the base C and the base T is used to perform a cleavage treatment (C + T) at the base C site and the base T site, When the pattern of the DNA fragment cleaved at the C site does not exist, the DNA fragment cleaved at the base T site is used. Thus one end
4 types of D labeled with 32 P and cleaved at the bases G, G + A, C + T, C at the other end
Obtain a group of NA fragments.
【００１０】（６）これらのＤＮＡフラグメントを各種
類ごとに一枚の電気泳動板（図示せず）上に並べて泳動
媒質であるゲル中を同時に泳動させる。(6) These DNA fragments are arranged for each kind on a single electrophoresis plate (not shown) and simultaneously run in a gel as a migration medium.
【００１１】（７）適当な時間だけ泳動させた後、ゲル
に写真乾板を密着させ、32による放射線に感光させる。
写真乾板には、塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断され
たフラグメントに対応した４本の帯状のパターンが得ら
れる。ＤＮＡフラグメントは、その塩基数に応じて泳動
速度が異なる。塩基数が少なくて短かいものほど速く泳
動するので、一端から他端へ速く移行する。(7) After electrophoresis for an appropriate time, a photographic plate is brought into close contact with the gel and exposed to the radiation of 32 .
On the photographic plate, four strip-shaped patterns corresponding to the fragments cut by the bases G, G + A, C + T and C are obtained. The migration rate of DNA fragments differs depending on the number of bases. The shorter the number of bases and the shorter the number, the faster the migration.
【００１２】（８）最後に、塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，
Ｃで切断されたフラグメントを短かい方から読み取って
いくと、32Ｐでラベルした末端側からＤＮＡ上の塩基配
列を順次決定できる。(8) Finally, the bases G, G + A, C + T,
When the fragment cleaved by C is read from the shorter side, the nucleotide sequence on the DNA can be sequentially determined from the end side labeled with 32 P.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】この方法は、放射性リ
ンを使用する必要があること、電気泳動は数時間ででき
るが写真乾板へ感光させるのに約一昼夜かかること、一
回に約２００ないし３００塩基程度までしか決定できな
い不便さがあることなどの問題があった。This method requires the use of radioactive phosphorus, the electrophoresis can be performed in several hours, but the exposure to the photographic plate takes about one day and night, and about 200 to 300 at a time. There was a problem such as the inconvenience of being able to determine only up to the base level.
【００１４】本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、短
時間で塩基配列を容易に決定しうる装置を提供すること
にある。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of easily determining a base sequence in a short time.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的は、各塩基の部
位で種々の長さに切断され、かつ切断される部位の塩基
の種類ごとに異なる蛍光物質でラベルされた複数種類の
核酸フラグメント群が注入されるゲル電気泳動板と、こ
のゲル電気泳動板に電界を印加して注入された核配フラ
グメント群に一方向に電気泳動力を付与し、もってゲル
電気泳動板中に形成される泳動路にそって複数種類の核
配フラグメント群を泳動せしめる電界印加手段と、上記
泳動路の限定された位置にて検出される光の種類により
核酸フラグメントの種類を識別しながら上記限定された
位置を核酸フラグメントが通過したことを検出する光検
出手段を有し、上記光検出手段から得る光の種類ごとの
検出出力の時間変化により対象試料の塩基配列を決定す
る構成により達成される。Means for Solving the Problems The above-mentioned object is to cut a plurality of types of nucleic acid fragments, which are cleaved to various lengths at each base site, and are labeled with different fluorescent substances depending on the type of base at the site to be cleaved. Gel is injected into the gel electrophoresis plate, and an electric field is applied to the gel electrophoresis plate to apply an electrophoretic force to the injected nuclear distribution fragments in one direction, so that the electrophoresis formed in the gel electrophoresis plate. The electric field applying means for migrating a plurality of nuclear distribution fragments along the path, and the above-mentioned limited position while distinguishing the type of nucleic acid fragment by the kind of light detected at the limited position of the migration path. Achieved by a structure having a photodetection means for detecting passage of a nucleic acid fragment, and determining the base sequence of the target sample by the time change of the detection output for each type of light obtained from the photodetection means. It is.
【００１６】[0016]
【作用】上記構成によれば、電気泳動を継続しながら得
られる複数の検出出力の時間変化により塩基配列の決定
が行なわれるので、従来のように泳動を停止する時間に
注意を払う必要がなく、常に高い分解能が得られる。さ
らに写真乾板へのパターンの転写の必要がないのでゲル
の取扱いの手間と転写のための時間がはぶけるととも
に、分離計測すべきフラグメントの長さの範囲に応じて
異なる泳動時間でくり返し電気泳動させる必要がなく、
短かいフラグメントから長いフラグメントまで連続して
計測できる。さらに一板のゲル電気泳動板で、多数の試
料を一斉に泳動させることができる。つまり、塩基配列
決定のための時間を大幅に短縮できる。According to the above construction, since the base sequence is determined by the time change of a plurality of detection outputs obtained while continuing the electrophoresis, it is not necessary to pay attention to the time for stopping the electrophoresis as in the conventional case. , Always high resolution is obtained. Furthermore, since it is not necessary to transfer the pattern to the photographic plate, it takes time to handle the gel and time for transfer, and it is repeatedly electrophoresed with different migration times depending on the range of the length of the fragment to be separated and measured. No need to
It can measure continuously from short fragments to long fragments. Furthermore, a large number of samples can be electrophoresed simultaneously using a single gel electrophoresis plate. That is, the time for determining the base sequence can be greatly reduced.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図２および図３に
基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１８】まず第一に、測定しようとするＤＮＡをい
くつかのフラグメントに分割する。このＤＮＡの分割
は、ＤＮＡ上の特定の塩基配列部位を認識して切断する
ことができる制限酵素を用いて行なわれる。この制限酵
素には、複数個（４個、６個等）の塩基配列を認識して
切断するようなものがある。こうして形成されたフラグ
メントをＦ1，Ｆ2，…Ｆnと呼ぶ。これらのＤＮＡフラ
グメントの塩基配列を決定することが課題である。この
配列決定のため、さらに各ＤＮＡは切断されて、より短
いフラグメント群とされる。混同をさけるため、塩基配
列決定の対象であるＤＮＡフラグメントＦ1，Ｆ2，…Ｆ
nをそれぞれサンプルＤＮＡと呼ぶ。First of all, the DNA to be measured is divided into several fragments. This division of DNA is performed using a restriction enzyme capable of recognizing and cleaving a specific nucleotide sequence site on the DNA. Some of these restriction enzymes recognize and cleave a plurality of (4, 6 etc.) base sequences. The fragments thus formed are called F 1 , F 2 , ... F n . The challenge is to determine the base sequences of these DNA fragments. For this sequencing, each DNA is further cleaved into shorter fragments. In order to avoid confusion, DNA fragments F 1 , F 2 , ...
Each n is called a sample DNA.
【００１９】次に各サンプルＤＮＡを分離精製した後、
それぞれ４つに分取し、分取したサンプルＤＮＡから片
方の末端が蛍光物質でラベルされたＤＮＡフラグメント
をそれぞれ調製する。Next, after separating and purifying each sample DNA,
Each is divided into four pieces, and a DNA fragment whose one end is labeled with a fluorescent substance is prepared from the collected sample DNA.
【００２０】次に、４種の塩基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃ
を特異的あるいは選択的に修飾する化学物質によってそ
れぞれ修飾した後、その修飾部位を選択的に切断する化
学物質によって部分切断する。Next, four kinds of bases G, G + A, C + T, C
Is modified with a chemical substance that specifically or selectively modifies it, and then the modified site is partially cleaved with a chemical substance that selectively cleaves.
【００２１】上記のＦ1で示されるサンプルＤＮＡから
調整したフラグメントのうち塩基Ｇの部位を部分切断し
たものをＦ1Gと呼ぶこととする。フラグメントＦ1Gの中
には、一端が蛍光物質でラベルされ他端が塩基Ｇの種々
の部位でそれぞれ切断されたフラグメントおよび、両端
とも塩基Ｇの種々の部位で切断され、ラベルされていな
いフラグメントが含まれる。これらのうち、一端がラベ
ルされたものだけに注目すると、一端がラベルされ、他
端が種々の塩基Ｇ部位で一回切断された大小のフラグメ
ントのセットができる。同様に塩基Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃ
についても大小のフラグメントのセットができる。Of the fragments prepared from the sample DNA represented by F 1 above, the one in which the site of base G is partially cleaved is called F 1G . Among the fragments F 1G , there are a fragment labeled at one end with a fluorescent substance and the other end cleaved at various sites of the base G, and an unlabeled fragment having both ends cleaved at various sites of the base G. included. Focusing only on those labeled at one end, a set of large and small fragments with one end labeled and the other end cleaved once at various base G sites is formed. Similarly bases G + A, C + T, C
You can also set large and small fragments of.
【００２２】次に、これら４種類のフラグメントＦ1G，
Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cのセットを電気泳動槽に注入して
分離を行なう。大小の各フラグメントは、その長さによ
って泳動速度が異なるので分離され、同じ長さのものは
同速度で泳動する。従来法では、ここで、十分に泳動さ
せた後に写真乾板を用いてバンドを転写し、そのパター
ンを分析することによって塩基配列を決定していた。本
発明では、泳動を継続させながら、その泳動路上の特定
箇所をフラングメントが通過したことを蛍光物質の発光
により検出する。Next, these four types of fragments F 1G ,
The set of F 1G + A , F 1C + T , and F 1C is injected into the electrophoresis tank for separation. The large and small fragments are separated because their migration speeds differ depending on their length, and those of the same length migrate at the same speed. In the conventional method, the base sequence was determined by transferring the band using a photographic plate after sufficient electrophoresis and analyzing the pattern. In the present invention, while the migration is continued, it is detected by the emission of the fluorescent substance that the fragment has passed through the specific location on the migration path.
【００２３】図２は、電気泳動槽と本発明による検出
器、データ処理装置、出力器などを備えた塩基配列決定
装置を示している。電気泳動槽１の両端には、それぞれ
正負の電極２Ａ，２Ｂを配置し、両電極２Ａ，２Ｂ間に
電圧をかける泳動駆動電源３を設置する。電気泳動槽１
の上面には、ゲル電気泳動板４が設けられる。一端が塩
基Ｇ，Ｇ＋Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃで切断された４種のフラグメ
ントＦ1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上でゲル電気
泳動板４の所定位置４箇所に検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）を設ける。検出器の数は４
個に限らず、５個の場合もあり、この場合には１個はレ
ファレンス用として用いられる。又、４個を１組として
複数組設けてもよく、５個を１組としてそれを複数組設
けてもよい。この検出器は、ＤＮＡフラグメントの一端
の蛍光物質からの蛍光を検出する光検出器である。ここ
で、光の種類を変え、つまり４種のフラグメント群（Ｆ
1G，Ｆ1G+A，Ｆ1C+TおよびＦ1C）の間でそれぞれラベル
とする蛍光体の種類を変え、蛍光波長でフラグメントの
種類を識別できるようにすれば、一つのサンプルＤＮＡ
（Ｆ1，Ｆ2，…Ｆnの各々）につき１個の検出器で必要
な検出出力を得ることができる。FIG. 2 shows a base sequence determination device equipped with an electrophoresis tank, a detector according to the present invention, a data processing device, an output device and the like. Positive and negative electrodes 2A and 2B are arranged at both ends of the electrophoresis tank 1, and a migration driving power source 3 for applying a voltage between both electrodes 2A and 2B is installed. Electrophoresis tank 1
A gel electrophoresis plate 4 is provided on the upper surface of the. Detectors at four predetermined positions on the gel electrophoresis plate 4 on the migration paths of four kinds of fragments F 1G , F 1G + A , F 1C + T , and F 1C whose one end is cleaved with the bases G, G + A, C + T, and C. 5 (a), 5
Provide (b), 5 (c), and 5 (d). The number of detectors is 4
The number is not limited to five, and may be five. In this case, one is used for reference. Further, four may be provided as one set and a plurality of sets may be provided, or five may be provided as one set and a plurality of sets may be provided. This detector is a photodetector that detects fluorescence from the fluorescent substance at one end of the DNA fragment. Here, the kind of light is changed, that is, four kinds of fragment groups (F
1G , F 1G + A , F 1C + T, and F 1C ), the type of the fluorescent substance to be labeled is changed so that the type of the fragment can be identified by the fluorescence wavelength.
The required detection output can be obtained with one detector for each (F 1 , F 2 , ..., F n ).
【００２４】このように、１個の検出器が複数種のフラ
グメントが通過したことを検出してもよい。これらの検
出器５（イ），５（ロ），５（ハ），５（ニ）は泳動し
ながら通過する各フラグメントを検知し、検知信号を出
す。その状態を第３図に基づいて説明する。In this way, one detector may detect that a plurality of types of fragments have passed. These detectors 5 (a), 5 (b), 5 (c) and 5 (d) detect each fragment passing through while migrating and output a detection signal. The state will be described with reference to FIG.
【００２５】第３図において、各フラグメントＦ1G，Ｆ
1G+A，Ｆ1C+T，Ｆ1Cの泳動路上の検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）による検知信号は増幅器６
で増幅される。増幅信号は時間の経過とともに増幅器６
から第３（ｂ）図に示すような信号として送り出され
る。信号強度のピーク部分は、各検出器５（イ），５
（ロ），５（ハ），５（ニ）がそれぞれ塩基Ｇ，Ｇ＋
Ａ，Ｃ＋Ｔ，Ｃのフラグメントの泳動を検知したことを
示している。あるいは、フラグメントの種類により蛍光
物質を変える場合には、波長識別された各出力のピーク
により、同様にそれぞれ各フラグメントの泳動が検知で
きる。In FIG. 3, each fragment F 1G , F
Detectors 1 (a), 5 on the migration path of 1G + A , F 1C + T , F 1C
The detection signals from (b), 5 (c), and 5 (d) are the amplifier 6
Is amplified by. The amplified signal is amplified by the amplifier 6 over time.
Is transmitted as a signal as shown in FIG. 3 (b). The peak portion of the signal intensity is detected by the detectors 5 (a), 5
(B), 5 (c) and 5 (d) are bases G and G +, respectively.
It shows that migration of A, C + T, and C fragments was detected. Alternatively, when the fluorescent substance is changed depending on the type of fragment, the migration of each fragment can be similarly detected by the peak of each output wavelength-identified.
【００２６】次に、この増幅信号が図２に示すデータ処
理装置７に入力されて、解読されて塩基配列が決定され
る。図３の（ｂ）に示す信号のうち、図中下部に位置す
るピークは、短時間で速く泳動したフラグメントを示
し、長さが短かく分子量の小さいＤＮＡフラグメントを
検知したことを意味している。そこで、長さが１塩基変
化する毎に検出時間が異なるので、短時間であらわれる
ピークから順次読むことにより塩基配列を決定すること
ができる。たとえば、図３の（ｂ）に示す信号について
は、フラグメントＦ1Gのラインからの信号が最初に出て
くるので末端は塩基Ｇであり、次いで塩基Ａ，Ｇ，Ｃ，
Ａ，Ｔ，Ｃと順次配列が決定されていく。これらの出力
はデータ処理装置７内で整理された後、配列順に、出力
装置８、例えばプリンタによってＧＡＧＣＡＴＣなどの
文字で出力される。Next, this amplified signal is input to the data processing device 7 shown in FIG. 2 and decoded to determine the base sequence. In the signal shown in FIG. 3 (b), the peak located in the lower part of the figure indicates a fragment that migrated quickly in a short time, which means that a DNA fragment having a short length and a small molecular weight was detected. . Therefore, since the detection time differs each time the length changes by one base, the base sequence can be determined by sequentially reading the peaks that appear in a short time. For example, in the signal shown in FIG. 3 (b), the signal from the line of the fragment F 1G comes out first, so the terminal is the base G, and then the bases A, G, C, and
The sequence is sequentially determined as A, T, and C. After these outputs are organized in the data processing device 7, the output device 8, for example a printer, outputs them in characters such as GAGCATC in the order of arrangement.
【００２７】なお、核酸の塩基配列決定装置としては、
各検出手段の出力（もしくは波長識別された各出力）の
時間変化を記録する手段を備えていればよく、前記の増
幅器、データ処理装置、出力装置などは所望により備え
ることもできる。As a nucleic acid base sequence determination device,
It suffices to have means for recording the time change of the output of each detection means (or each output for which the wavelength has been identified), and the above-mentioned amplifier, data processing device, output device, etc. can be provided as desired.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。The present invention has the following effects.
【００２９】（１）従来のように電気泳動パターンを写
真に撮る必要がなく、短時間で、しかも泳動を継続しな
がら塩基配列を決定することができる。(1) It is not necessary to take a photograph of an electrophoretic pattern as in the prior art, and the base sequence can be determined in a short time while continuing the electrophoretic migration.
【００３０】（２）従来法では電気泳動に要する時間に
非常な注意を要していた。すなわち、時間が短かすぎる
と十分にＤＮＡフラグメントが分離しないのでせいぜい
１００塩基程度しか解読できず、時間が長すぎると小さ
いＤＮＡフラグメントがゲルの終端に到達してしまい読
みとれなくなってしまう。そこで、何段かに分けて泳動
させるという手間がかかっていた。本発明によれば、小
さいフラグメントからゲルによる分離能の限界に至る程
大きいフラグメントまでの測定をすることができる。し
かも一枚のゲルに多数の試料を泳動させることができ
る。(2) In the conventional method, great care must be taken in the time required for electrophoresis. That is, if the time is too short, the DNA fragments will not be sufficiently separated, and at most about 100 bases can be decoded. If the time is too long, the small DNA fragments will reach the end of the gel and become unreadable. Therefore, it took time and effort to divide the gel into several layers for electrophoresis. According to the present invention, it is possible to measure from a small fragment to a fragment as large as the limit of the resolution by gel. Moreover, many samples can be electrophoresed on one gel.
【００３１】（３）以上のことはＲＮＡについても言え
る。(3) The above can also be said for RNA.
【図１】電気泳動にかけるフラグメントの調整法を示す
模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for preparing fragments for electrophoresis.
【図２】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図３】図２中の検出器と増幅器から出力された信号の
時間変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a time change of signals output from a detector and an amplifier in FIG.
１…電気泳動槽、２Ａ，２Ｂ…電極、３…泳動駆動電
源、４…ゲル電気泳動板、５（イ），５（ロ），５
（ハ），５（ニ）…光検出器、６…増幅器、７…データ
処理装置、８…出力装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrophoresis tank, 2A, 2B ... Electrode, 3 ... Electrophoresis drive power source, 4 ... Gel electrophoresis plate, 5 (a), 5 (b), 5
(C), 5 (d) ... Photodetector, 6 ... Amplifier, 7 ... Data processing device, 8 ... Output device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｎ 15/09 (72)発明者 菱沼 文男 東京都町田市南大谷字11号916番地の２ 株式会社三菱化成生命科学研究所内 (72)発明者 柴 忠義 東京都町田市南大谷字11号916番地の２ 株式会社三菱化成生命科学研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location C12N 15/09 (72) Inventor Fumio Hishinuma 2 shares at 916 11 Minamiotani, Machida-shi, Tokyo Company Mitsubishi Kasei Life Science Institute (72) Inventor Tadayoshi Shiba 2 916-2, Minami Otani, Machida-shi, Tokyo 2 Mitsubishi Kasei Life Science Institute, Inc.
Claims (1)
に異なる蛍光物質でラベルされた複数種類の核酸フラグ
メント群が注入されるゲル電気泳動板と、上記ゲル電気
泳動板に電界を印加して注入された核酸フラグメント群
に一方向に電気泳動力を付与し、もって上記ゲル電気泳
動板中に形成される泳動路にそって上記複数種類の核酸
フラグメント群を泳動せしめる電界印加手段と、上記泳
動路の限定された位置にて検出される光の種類により核
酸フラグメントの種類を識別しながら上記限定された位
置をフラグメントが通過したこと検出する光検出手段と
を有し、上記光検出手段から得る光の種類ごとの検出出
力の時間変化により対象試料の塩基配列を決定すること
を特徴とする核酸の塩基配列決定装置。1. A gel electrophoresis plate in which a plurality of types of nucleic acid fragment groups labeled with different fluorescent substances are injected, each having a different type of base at the cleavage site, and an electric field is applied to the gel electrophoresis plate. An electric field applying means for applying an electrophoretic force to the injected nucleic acid fragment group in one direction, thereby causing the plural kinds of nucleic acid fragment groups to migrate along the migration path formed in the gel electrophoresis plate, A light detecting means for detecting that the fragment has passed through the limited position while identifying the type of the nucleic acid fragment based on the type of light detected at the limited position of the migration path. An apparatus for determining a base sequence of a nucleic acid, characterized in that the base sequence of a target sample is determined by the time change of the detection output for each kind of obtained light.
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-
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Patent Citations (1)
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