JPH0658368B2 - 核酸塩基検出装置 - Google Patents
核酸塩基検出装置Info
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- JPH0658368B2 JPH0658368B2 JP59131909A JP13190984A JPH0658368B2 JP H0658368 B2 JPH0658368 B2 JP H0658368B2 JP 59131909 A JP59131909 A JP 59131909A JP 13190984 A JP13190984 A JP 13190984A JP H0658368 B2 JPH0658368 B2 JP H0658368B2
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- Japan
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- nucleic acid
- gel
- electrophoretic
- electrophoresis
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は核酸塩基検出装置にかかわり、特に、核酸検出
法の装置化に際し、その高精度化に好適な核酸塩基検出
装置に関するものである。
法の装置化に際し、その高精度化に好適な核酸塩基検出
装置に関するものである。
従来の核酸検出法は、以下の２法のうちいずれかを用い
ていたが、いずれにおいても下記の欠点が存在した。す
なわち、一つは、32Ｐ，35Ｓなどの放射性同位体により
標識した核酸を、Ｘ線フィルム、G.M.管、シンチレーシ
ョンカウンタ等の放射線検出器で検出する方法で、この
方法は高感度（＜0.1pg）ではあるが、安全性上、法規
上の規制があり、取扱いに不便があった。一方、エチジ
ウム・ブロミド、アクリジン・オレンジ、プロフラビン
等の蛍光色素で標識した核酸に紫外線を照射し、蛍光を
発生させて、これを検出する方法（例えば、蛋白質・核
酸・酸素 別冊：蛍光測定の原理と生体系への応用、p
p.206-231）は、安全であるが、感度に乏しく（前者の
方法の場合の1/100以下）、核酸が極微量（＜1ng）であ
る場合などには、実用的でなかった。
ていたが、いずれにおいても下記の欠点が存在した。す
なわち、一つは、32Ｐ，35Ｓなどの放射性同位体により
標識した核酸を、Ｘ線フィルム、G.M.管、シンチレーシ
ョンカウンタ等の放射線検出器で検出する方法で、この
方法は高感度（＜0.1pg）ではあるが、安全性上、法規
上の規制があり、取扱いに不便があった。一方、エチジ
ウム・ブロミド、アクリジン・オレンジ、プロフラビン
等の蛍光色素で標識した核酸に紫外線を照射し、蛍光を
発生させて、これを検出する方法（例えば、蛋白質・核
酸・酸素 別冊：蛍光測定の原理と生体系への応用、p
p.206-231）は、安全であるが、感度に乏しく（前者の
方法の場合の1/100以下）、核酸が極微量（＜1ng）であ
る場合などには、実用的でなかった。
本発明の目的は、高感度（〜１pg）でかつ安全性の高い
核酸検出法を用いた核酸塩基検出装置を提供することに
ある。
核酸検出法を用いた核酸塩基検出装置を提供することに
ある。
本発明は、検出すべき核酸または核酸混合物に、あらか
じめ、天然の核酸中には含まれていないかまたは含有量
が極めて少なく、かつその導入によって核酸全体の化学
的性質を大きく変化させない特定の元素でもって標識し
ておき、分子量分離した核酸断片中の該特定の元素を同
定し、これによって核酸断片を検出するのが特徴であ
る。
じめ、天然の核酸中には含まれていないかまたは含有量
が極めて少なく、かつその導入によって核酸全体の化学
的性質を大きく変化させない特定の元素でもって標識し
ておき、分子量分離した核酸断片中の該特定の元素を同
定し、これによって核酸断片を検出するのが特徴であ
る。
また、本発明は、分子量分離に電気泳動法を用いるとと
もに、その電気泳動用ゲルの下流側で分離された核酸ま
たは核酸混合物を上記ゲルから流出させるために、上記
のものとは異なる独立した電気泳動手段を用いるのが特
徴である。
もに、その電気泳動用ゲルの下流側で分離された核酸ま
たは核酸混合物を上記ゲルから流出させるために、上記
のものとは異なる独立した電気泳動手段を用いるのが特
徴である。
上記特定の元素としては、例えばＳ，Br，Ｉのような非
金属元素や、Ag,Au,Pt,Os,Hgのような金属元素がある。
金属元素や、Ag,Au,Pt,Os,Hgのような金属元素がある。
また、これら特定の元素を同定する方法として、原子吸
光分析法、プラズマ発光分析法、または質量分析法を用
いる。
光分析法、プラズマ発光分析法、または質量分析法を用
いる。
本発明によれば、このような特定の元素を核酸または核
酸混合物に導入しておくことにより、該核酸に対して種
々の科学的操作を施した後でも、これを分離し、各成分
を抽出し、特定標識元素を同定することで、被標識核酸
成分を高感度でかつ安全に検出することができる。
酸混合物に導入しておくことにより、該核酸に対して種
々の科学的操作を施した後でも、これを分離し、各成分
を抽出し、特定標識元素を同定することで、被標識核酸
成分を高感度でかつ安全に検出することができる。
以下、本発明の実施例を第１図および第２図によって説
明する。
明する。
本実施例では、核酸試料は、あらかじめ、天然の核酸中
には含まれていないか、またはその含有量が極めて少な
い元素で標識しておく。例えば、第１図に示すように、
正常基質の代りに、リン酸エステル結合部位の酸素元素
をイオウ原子に置換したヌクレオチド（ジデオキシアデ
ノシン−３−〔α−Ｓ〕リン酸）を、デオキシリポ核酸
（ＤＮＡ）断片の末端に生化学的に結合しておく。
には含まれていないか、またはその含有量が極めて少な
い元素で標識しておく。例えば、第１図に示すように、
正常基質の代りに、リン酸エステル結合部位の酸素元素
をイオウ原子に置換したヌクレオチド（ジデオキシアデ
ノシン−３−〔α−Ｓ〕リン酸）を、デオキシリポ核酸
（ＤＮＡ）断片の末端に生化学的に結合しておく。
第２図は、本発明の一実施例の装置全体を示したもので
ある。装置は、試料溶液槽１、送液ポンプ２、電気泳動
用緩衝液槽３、泳動分離用アクリルアミドゲル（以下ゲ
ルと記す）４、標識元素検出部９、および泳動分離帯溶
出用緩衝液槽１２を主な構成要素とする。
ある。装置は、試料溶液槽１、送液ポンプ２、電気泳動
用緩衝液槽３、泳動分離用アクリルアミドゲル（以下ゲ
ルと記す）４、標識元素検出部９、および泳動分離帯溶
出用緩衝液槽１２を主な構成要素とする。
次に、検出の手順を説明する。試料溶液槽１からの標識
された核酸試料を送液ポンプ２によりゲル４の負極側に
のせ、ゲル４の両端が電気泳動用緩衝液槽３に接するよ
うになし、高圧直流電源13による50Ｖ／cm程度の電圧で
泳動させる。すると、同一分子量を有する核酸成分はそ
れぞれ泳動分離帯６を形成しつつ負極から正極に向い、
分子量の対数にほぼ反比例した移動度で泳動する。一
方、ゲル４の正極端よりも幾分か負極端側に寄った付近
の電気絶縁板５に設けた窓７を通して、泳動分離帯溶出
用緩衝液槽12からの、ゲル内液と同一組成の緩衝液をゆ
っくりと流すとともに、この緩衝液に、低圧直流電源11
により、泳動方向の電位勾配を大きくは乱さない程度の
電圧をかける。その結果、分離された泳動体は溶出した
泳動分離帯８として回収され、標識元素検出部９に送ら
れる。標識元素検出部９では、例えば、金属元素に対し
ては原子吸光分析装置（感度〜ppt）、プラズマ発光分
析装置（感度〜ppb）により、ヨウ素や本実施例で用い
たイオウに対しては、酸化して二酸化イオウ（イオウの
場合）として後、質量分析装置（感度＜ppb）により、
それぞれ標識元素を同定できるので、分子量の小さいも
のから順に溶出してくる被標識核酸断片を検出すること
ができる。
された核酸試料を送液ポンプ２によりゲル４の負極側に
のせ、ゲル４の両端が電気泳動用緩衝液槽３に接するよ
うになし、高圧直流電源13による50Ｖ／cm程度の電圧で
泳動させる。すると、同一分子量を有する核酸成分はそ
れぞれ泳動分離帯６を形成しつつ負極から正極に向い、
分子量の対数にほぼ反比例した移動度で泳動する。一
方、ゲル４の正極端よりも幾分か負極端側に寄った付近
の電気絶縁板５に設けた窓７を通して、泳動分離帯溶出
用緩衝液槽12からの、ゲル内液と同一組成の緩衝液をゆ
っくりと流すとともに、この緩衝液に、低圧直流電源11
により、泳動方向の電位勾配を大きくは乱さない程度の
電圧をかける。その結果、分離された泳動体は溶出した
泳動分離帯８として回収され、標識元素検出部９に送ら
れる。標識元素検出部９では、例えば、金属元素に対し
ては原子吸光分析装置（感度〜ppt）、プラズマ発光分
析装置（感度〜ppb）により、ヨウ素や本実施例で用い
たイオウに対しては、酸化して二酸化イオウ（イオウの
場合）として後、質量分析装置（感度＜ppb）により、
それぞれ標識元素を同定できるので、分子量の小さいも
のから順に溶出してくる被標識核酸断片を検出すること
ができる。
本発明によれば、安全性の高い標識を使用し、かつ分離
手段としてのゲルから流出した状態で標識の検出ができ
るので、高感度の検出手法が任意に採用でき、ゲルに由
来するバックグランドノイズも除去できる。
手段としてのゲルから流出した状態で標識の検出ができ
るので、高感度の検出手法が任意に採用でき、ゲルに由
来するバックグランドノイズも除去できる。
第１図は本発明により特定の元素で標識する例を示す説
明図、第２図は本発明の一実施例の装置の構成を示す構
成図である。 符号の説明 １…試料溶液槽、２…送液ポンプ ３…電気泳動用緩衝液槽 ４…泳動分離用アクリルアミドゲル ５…電気絶縁板、６…泳動分離帯 ７…窓、８…溶出した泳動分離帯 ９…標識元素検出部、11…低圧直流電源 12…泳動分離帯溶出用緩衝液槽 13…高圧直流電源
明図、第２図は本発明の一実施例の装置の構成を示す構
成図である。 符号の説明 １…試料溶液槽、２…送液ポンプ ３…電気泳動用緩衝液槽 ４…泳動分離用アクリルアミドゲル ５…電気絶縁板、６…泳動分離帯 ７…窓、８…溶出した泳動分離帯 ９…標識元素検出部、11…低圧直流電源 12…泳動分離帯溶出用緩衝液槽 13…高圧直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴇田 二郎 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 永井 啓一 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡田 修身 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 欧州特許出願公開63879（ＥＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】内部に核酸または核酸混合物を分離するた
めの電気泳動用ゲルを充填した電気泳動手段と、前記電
気泳動用ゲルの一端に放射能を持たない物質である標識
によって標識された核酸または核酸混合物を添加する手
段と、前記電気泳動用ゲルに電気泳動のための電界を印
加するための手段と、前記ゲルの下流側で分離された核
酸または核酸混合物を前記ゲルから流出させる流出手段
と、前記ゲルから流出した位置で前記標識を検出するた
めの分析手段とよりなることを特徴とする核酸塩基検出
装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の核酸塩基検
出装置において、前記標識が検出すべき核酸または核酸
混合物に実質的に含まれない元素であることを特徴とす
る核酸塩基検出装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の核酸塩基検出装置において、前記流出が前記電気泳動
手段とは異なった独立の電気泳動手段であることを特徴
とする核酸塩基検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131909A JPH0658368B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 核酸塩基検出装置 |
| JP5201479A JP2648082B2 (ja) | 1984-06-28 | 1993-08-13 | 核酸塩基検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131909A JPH0658368B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 核酸塩基検出装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5201479A Division JP2648082B2 (ja) | 1984-06-28 | 1993-08-13 | 核酸塩基検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111665A JPS6111665A (ja) | 1986-01-20 |
| JPH0658368B2 true JPH0658368B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=15069009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131909A Expired - Lifetime JPH0658368B2 (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 核酸塩基検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658368B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151935A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-14 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 分散質の安定化方法 |
| US5003059A (en) * | 1988-06-20 | 1991-03-26 | Genomyx, Inc. | Determining DNA sequences by mass spectrometry |
| US5174962A (en) * | 1988-06-20 | 1992-12-29 | Genomyx, Inc. | Apparatus for determining DNA sequences by mass spectrometry |
| US5106729A (en) * | 1989-07-24 | 1992-04-21 | Arizona Board Of Regents Acting On Behalf Of Arizona State University | Method for visualizing the base sequence of nucleic acid polymers |
| US5288644A (en) * | 1990-04-04 | 1994-02-22 | The Rockefeller University | Instrument and method for the sequencing of genome |
| EP1519189A4 (en) * | 2002-06-28 | 2007-07-25 | Canon Kk | METHOD FOR ANALYZING PROBE CARRIER BY TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY AND SECONDARY ION EMISSION |
| JP4465173B2 (ja) | 2003-09-10 | 2010-05-19 | 京セラ株式会社 | 複合セラミックスおよびその製法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1219824A (en) * | 1981-04-17 | 1987-03-31 | David C. Ward | Modified nucleotides and methods of preparing and using same |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59131909A patent/JPH0658368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111665A (ja) | 1986-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |