JPS59126253A - Signal processing in autoradiography - Google Patents

Signal processing in autoradiography

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Publication number
JPS59126253A
JPS59126253A JP58001339A JP133983A JPS59126253A JP S59126253 A JPS59126253 A JP S59126253A JP 58001339 A JP58001339 A JP 58001339A JP 133983 A JP133983 A JP 133983A JP S59126253 A JPS59126253 A JP S59126253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
specific cleavage
column
separation
base
sampling point
Prior art date
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Pending
Application number
JP58001339A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Kimura
力 木村
Kazuhiro Hishinuma
菱沼 和弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US06/568,879 priority patent/US4868749A/en
Priority to EP84100152A priority patent/EP0113679A3/en
Publication of JPS59126253A publication Critical patent/JPS59126253A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2012Measuring radiation intensity with scintillation detectors using stimulable phosphors, e.g. stimulable phosphor sheets

Abstract

PURPOSE:To easily determine the base arrangement of a DNA specimen with high accuracy, by photoelectrically reading autoradiography due to the photographic photosensitive material of the predetermined separated and developed lines of the DNA specimen while applying predetermined processing to the digital signal thereof. CONSTITUTION:Positional informations due to radioactive labels of specific split decomposed and migrated lines 1)G, 2)A, 3)G+A+T+C, 4)T and 5)C of a DNA specimen is transferred to a photographic photosensitive material. This photosensitive material is mounted to a rotary drum 2 which is rotatable and moves to the axial direction thereof and the pervious light of laser beam 5 is detected through a mirror 3 by a photoelectric multiplier 7. The output thereof is processed in a signal processing circuit 10 through an amplifier 8 and an AD converter 9. The separated and developed lines 1), 2), 4), 5) are subjected to interpolation identification by the reference line 3) and the base arrangement of the DNA specimen is easily determined with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オートラジオグラフィーにおける信号処理法
に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、写真
感光材料を利用したオートラジオグラフィーにおいて、
DNAもしくはDNA部分分解物の塩基配列決定のため
のデジタル信号処理における放射性標識物質の分離展開
位置の比較同定方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a signal processing method in autoradiography. More specifically, the present invention relates to autoradiography using photographic materials,
The present invention relates to a method for comparatively identifying the separation and development position of a radioactive labeling substance in digital signal processing for determining the base sequence of DNA or DNA partial decomposition products.

女手1奴体上において少なくとも一次元的方向に分!1
jシて分布列を形成している放射性標識物質の位置情報
を得るための方法としてオートラジオグラフィーか既に
知られている。
A woman's hand extends at least in one dimension on the body! 1
Autoradiography is already known as a method for obtaining positional information of radiolabeled substances forming a distribution array.

たとえは、蛋白質、核酸などのような生物体由来の鎗高
分子物質に放射性標識を付与したのち、その放射性標識
を伺した高分子物質、その誘導体、あるいはその分解物
など(以下、放射性標識物質ともいう)をケル状支持奴
体上で電気泳動などの分離操作にかけて分離展開を行な
うことにより、該支持媒体」二に放射性標識物質の分離
展開列を形成させ、この分離展開列のオートラジオグラ
フを放射線フィルムに転写記録したのち、■f視化し可
視画像から放射性標識物質の位置情報を得ている。また
、得られた放射性標識物質の位置情報を基にして、その
高分子物質の分離、同定、あるいは高分子物質の分子量
、特性の評価などを行なう方法は既に開発され、実際に
利用されている。
For example, a radioactive label is attached to a macromolecular substance derived from an organism such as a protein or a nucleic acid, and then the radiolabel is detected, such as a macromolecular substance, its derivative, or its decomposition product (hereinafter referred to as radiolabeled substance). By performing separation and development using a separation operation such as electrophoresis on a shell-shaped support, a separated and developed column of the radiolabeled substance is formed on the supporting medium, and an autoradiograph of this separated and developed column is formed. After being transferred and recorded on a radiation film, it is visualized and the positional information of the radiolabeled substance is obtained from the visible image. Furthermore, methods for separating and identifying the polymeric substance, or evaluating the molecular weight and characteristics of the polymeric substance based on the obtained positional information of the radiolabeled substance have already been developed and are currently in use. .

特に近年においては、オートラジオグラフィーは、DN
A(もしくはDNAなどの部分分解物、以下同様)の塩
基配列の決定に石効に利用されている。
Particularly in recent years, autoradiography has been
It is used as a stone to determine the base sequence of A (or partial decomposition products such as DNA, hereinafter the same).

このオートラジオクラフィーを利用することによりDN
Aの塩基配列を決定する方法としては、マキサム・キル
ハート(Maxam−Gi 1bert)法、およびサ
ンガー・クールンン(Sanger−Coulson)
法が知られている。これらの方法は、DNAが二本の鎖
状分子からなる二重ラセン構造を有し、かつその二本の
鎖状分子は、各々四種類の塩基、すなわちアデニン(A
)、グアニン(G )、シトシン(C)、チミン(T)
なる塩基を有する構成単位から構成されていること、そ
して、この二本の鎖状分子の間はこれら四種類の塩基間
の水素結合によって架橋されており、しかも各構成単位
間の水素結合は、G”−CおよびA−Tの二種類の組合
わせのみにおいて実現しているというDNAの特徴的な
構造を巧妙に利用して、その塩基配列を決定する方法で
ある。
By using this autoradiography, DN
Methods for determining the base sequence of A include the Maxam-Gi 1bert method and the Sanger-Coulson method.
The law is known. In these methods, DNA has a double helical structure consisting of two chain molecules, and each of the two chain molecules contains four types of bases, namely adenine (A
), guanine (G), cytosine (C), thymine (T)
The two chain molecules are bridged by hydrogen bonds between these four types of bases, and the hydrogen bonds between each of the constituent units are This method cleverly utilizes the characteristic structure of DNA, which is realized only in two types of combinations: G"-C and AT, to determine its base sequence.

たとえば、マキサ゛ム・キルハート法は、次に述べるよ
うな方法により実施される。
For example, the Maxim-Killhart method is implemented by the method described below.

まず、塩基配列を決定しようとしているDNAあるいは
DNAの分解物の鎖状分子の一方の側の端部に燐(P)
の放射性同位元素を含む基を結合させることにより、そ
の対象物を放射性標識物質としたのち、化学的な手段を
利用して鎖状分子の各構成単位間の結合を塩基特異的に
切断する。次に、この操作により得られるDNAあるい
はDNAの分解物の多数の塩基特異的切断分解物の混合
物をゲル電気泳動法により分離展開し、多数の塩基特異
的切断分解物かそれぞれ帯状を形成して分離展開された
分#展開列(ただし、視覚的には見ることができない)
を得る。そして、この分#展開列のオートラジオグラフ
をX線フィルム上に可視化して、得られた可視画像と各
々の塩基特異的切断手段とから、放射性同位元素が結合
された鎖状分子の端部から一定の位置関係にある塩基を
順次決定し、このようにして対象物のすべての塩基の配
列を決定している。
First, add phosphorus (P) to one end of the chain molecule of the DNA or DNA decomposition product whose base sequence is to be determined.
By bonding a group containing a radioactive isotope, the object becomes a radiolabeled substance, and then chemical means are used to cleave the bonds between each constituent unit of the chain molecule in a base-specific manner. Next, the DNA obtained by this operation or a mixture of a large number of base-specific cleavage products of the DNA degradation product is separated and developed by gel electrophoresis to form a band shape from each of the many base-specific cleavage products. Separate expanded minute # expanded column (but cannot be seen visually)
get. Then, the autoradiograph of this # development sequence is visualized on an X-ray film, and from the obtained visible image and each base-specific cutting means, the end of the chain molecule to which the radioactive isotope is bound is determined. The bases in a certain positional relationship are determined one after another, and in this way the sequence of all the bases of the target object is determined.

上述のように従来の放射線写真法を利用するオートラジ
オグラフィーでは、放射性標識物質の位置情報を得るた
めにはこの位置情報を有するオートラジオグラフを放射
線フィルム−上にOf視化することが必須要件となって
いる。
As mentioned above, in autoradiography using conventional radiography, in order to obtain positional information of a radiolabeled substance, it is essential to visualize the autoradiograph containing this positional information on a radiographic film. It becomes.

従って、研究者は、その可視化されたオートラジオグラ
フを視覚的に観察することにより、支持媒体上の放射性
標識物質の分布を判断している。
Therefore, researchers determine the distribution of radiolabeled substances on the support medium by visually observing the visualized autoradiograph.

すなわち、DNAの塩基配列は、放射性標識の付与され
た塩基特異的切断分解物もしくはその混合物のそれぞれ
について、分11i11:展開位置を視覚的に判断し、
それら切断分解物の分離展開列を相互に比較することに
より決定されている。
That is, the DNA base sequence is determined by visually determining the development position of each radioactively labeled base-specific cleavage product or mixture thereof, and
It is determined by mutually comparing the separation and development sequences of these cut and decomposed products.

しかしながら、従来のオートラジオグラフィーでは、」
−述のようにその解析作業は人間の目に依存しているた
め、その可視画像とされたオートラジオグラフを解析し
て得られる放射性標識物質の位置情報が研究者によって
相違する場合が発生するなどの問題かあり、得られる情
報の精度には限界がある。特に、放射線フィルム上に可
視化されたオートラジオグラフが良好な画質(幣鋭度、
コントラスト)を有していない場合には、満足できる情
報か得られがたく、またその精度は低下する傾向にある
。従・来より、求める位置情報の精度を向」−させるた
めに、たとえば、その可視化されたオートラジオグラフ
をスキャニングデンシトメーターなどの測定器具を用い
て測定する方法も利用されている。しかしなから、その
ような測定器具を単に用いる方法においては精度の向」
−に限界がある。
However, in conventional autoradiography,
-As mentioned above, the analysis work relies on the human eye, so the positional information of the radiolabeled substance obtained by analyzing the autoradiograph, which is a visible image, may differ depending on the researcher. Due to these problems, there are limits to the accuracy of the information that can be obtained. In particular, autoradiographs visualized on radiographic film have good image quality (sharpness,
contrast), it is difficult to obtain satisfactory information, and its accuracy tends to decrease. Conventionally, in order to improve the accuracy of the desired positional information, a method has been used in which, for example, the visualized autoradiograph is measured using a measuring instrument such as a scanning densitometer. However, there is a problem with accuracy in methods that simply use such measuring instruments.
- There is a limit to

また、たとえば、[′rlI記の分離展開列か形成され
た支持媒体と放射線フィルムとを電着させて行なわれる
露光操作時にその重ね合わせにズレか生じる場合があり
、この場合には放射線フィルム」−に可視画像として得
られる分離展開列(たとえば、泳動列)はフィルムの長
さ方向に対して平行でなく、すれる結果となるため、放
射性標識物質の位置情報を視覚的に判断する際に誤差が
生しやすくなり、その精度は低下しがちである。また、
支持媒体や分離展開条件によって、得られる分離展開列
が支持媒体の長さ方向に対して平行でなかったり、歪ん
だりすることが往々にして生じる。
Furthermore, for example, during an exposure operation in which a radiation film is electrodeposited on a support medium on which the separation and development rows described in ['rlI have been formed], a shift may occur in the overlay, and in this case, the radiation film may be misaligned. - The separation and development array (e.g., electrophoresis array) obtained as a visible image is not parallel to the length direction of the film, and as a result, it blurs, so it is difficult to visually judge the position information of the radiolabeled substance. Errors tend to occur, and the accuracy tends to decrease. Also,
Depending on the support medium and separation/deployment conditions, it often happens that the resulting separation/deployment rows are not parallel to the length direction of the support medium or are distorted.

ごらに、支持媒体としてゲルを用いる場合において、て
のゲルは自己支持性かないため通常はカラスなどで両面
を挟持した状態で分#展開を行なうが、その被覆物の変
形などによってゲルに厚さムラが生じたりすることがあ
り、放射性標識物質は支持媒体上で必ずしも一様に分離
展開されるとは限らない。また同様な分離展開の不均一
さはケル中に空気泡か含まれている場合、あるいは、ゲ
ルの組成が不均一であったりした場合においても発生す
る。このような理由から、たとえば、支持媒体の中央付
近における分離展開列の移動距離に比べて両端の分離展
開列の移動距離が相対的に短いといった、いわゆるスマ
イリング効果がしばしば現れる。あるいは、電気泳動に
より分離展開する場合において電圧が支持媒体に均一に
印加されない場合があり、そのような場合にも分離展開
条件か支持媒体上で局部的に異なってくるため、得られ
る分離展開列に歪みが生じがちである。
For example, when using a gel as a support medium, the gel is not self-supporting, so it is usually spread out by holding both sides with a crow. There may be unevenness, and the radiolabeled substance is not necessarily separated and developed uniformly on the support medium. Similar non-uniformity in separation and development also occurs when air bubbles are included in the gel or when the composition of the gel is non-uniform. For this reason, a so-called smiling effect often appears, in which, for example, the moving distance of the separation and deployment rows at both ends is relatively short compared to the movement distance of the separation and deployment rows near the center of the support medium. Alternatively, when performing separation and development by electrophoresis, the voltage may not be applied uniformly to the support medium, and even in such cases, the separation and development conditions may vary locally on the support medium, so the resulting separation and development column Distortion tends to occur.

このような分離展開列の歪みは人為的に補圧する以外に
は適当な方法がなく、従って、以上のような場合におい
ては、放射性標識物質の位置情報の解析が特に困難にな
り、前記のような測定器具を利用しても分離展開された
放射性標識物質の位置情報、すなわちDNAもしくはD
NA部分分解物の塩基配列を充分な精度で得ることは困
難である。
There is no suitable method for such distortions in the separation/deployment column other than artificial pressure compensation. Therefore, in the above cases, it becomes particularly difficult to analyze the positional information of the radiolabeled substance, and the above-mentioned Even if a standard measuring instrument is used, the location information of the separated and developed radioactive label substance, i.e., DNA or D
It is difficult to obtain base sequences of NA partial decomposition products with sufficient accuracy.

未発り1者は、放射線写真法を利用するオートラジオグ
ラフィーにおいて、写真感光材料上に画像化された放射
性標識物質の位置情報を有するオートラジオグラフな光
電的に読み取ってデジタル信号に変換し、そして得られ
た放射性標識物質の分Z(j位置を検出するだめのサン
プリング点に対して、さらに好適な信号処理を行なうこ
とによりDNAもしくはDNA部分分解物の塩基配列を
簡易かつ高精度に決定することを実現し、本発明に到達
した。
In autoradiography that uses radiography, the undiscovered person photoelectrically reads an autoradiograph having positional information of a radiolabeled substance imaged on a photosensitive material and converts it into a digital signal, Then, by further performing suitable signal processing on the sampling points for detecting the position Z (J position) of the obtained radioactively labeled substance, the base sequence of the DNA or DNA partial decomposition product can be determined simply and with high precision. We have realized this and arrived at the present invention.

すなわち、本発明は、DNAもし次はDNA部分分解物
の塩基配列を決定するためのオートラジオグラフィーに
おける信号処理法であって、放射性標識か付与されたD
NAもしくはDNA部分分解物の特異的切断分解゛によ
り得られた、1)−グアニン特異的切断分解物、アデニ
ン特異的切断分解物、チミン特異的切断分解物、)よひ
シトシン特異的切断分解物の四種類の塩基特異的切断分
解物を含む特異的切断分解物の混合物、および、 2)少な≦とも一種類の塩基特異的切断分解物を含む塩
基特異的切断分解物、 を含む少なくとも二指の切断分解物試料のそれぞれが、
支持媒体上に平行関係を以って一次元的に分#展開され
た放射性標識物質群の位置情報を有するオートラジオグ
ラフを写真感光材料上に記録したのち、該写真感光材料
上に可視化されたオートラジオグラフを光電的に読み取
ることにより得られるそれぞれの分離展開列のオートラ
ジオグラフに対応するデジタル信号について、i)該四
種類の塩基特異的切断分解物を含む切断分解物の分#展
開列を基準列とし、この基準列について基準サンプリン
グ点を検出する工程、 ll)基準外以外の分離展開列についてサンプリング点
を検出する工程、そして 111)該ノ、(型刻の基準サンプリング点を基準とし
て隣接する分#F展開列のサンプリング点の比蚊照合を
行なうことにより、その隣接する分#展開列のサンプリ
ング点を同定する工程、を含むオートラジオグラフィー
における信号処理法を提供するものである。
That is, the present invention is a signal processing method in autoradiography for determining the base sequence of a partially degraded DNA product.
1) Guanine-specific cleavage products, adenine-specific cleavage products, thymine-specific cleavage products, and cytosine-specific cleavage products obtained by specific cleavage degradation of NA or DNA partial degradation products. 2) a mixture of specific cleavage decomposition products comprising four types of base-specific cleavage decomposition products; and 2) at least two base-specific cleavage decomposition products comprising at least one base-specific cleavage product. Each of the cut and degraded samples of
An autoradiograph containing positional information of a group of radiolabeled substances spread one-dimensionally in parallel on a support medium is recorded on a photographic light-sensitive material, and then visualized on the photographic light-sensitive material. Regarding the digital signal corresponding to the autoradiograph of each separation and expansion column obtained by photoelectrically reading the autoradiograph, i) the fraction #development column of the cleavage and decomposition product containing the four types of base-specific cleavage and decomposition products; is a reference sequence, and a step of detecting a reference sampling point for this reference sequence; The present invention provides a signal processing method in autoradiography that includes a step of identifying sampling points of adjacent minute #F expansion sequences by comparing sampling points of adjacent minute #F expansion sequences.

すなわち、本発明は、試料と放射線フィルムなどの写真
感光材料とを重ね合わせることによって試ネ4から放出
される放射線エネルギーを放射線フィルムに吸収させて
、この放射線フィルムを可視化し、その[iT視両画像
光電的に読み取って電気信号を得、この電気信号をA/
D変換してテシタル信号として得ることからなる放射線
像変換方法を利用するものである。
That is, in the present invention, the radiation energy emitted from the test tube 4 is absorbed by the radiation film by overlapping the sample and a photographic material such as a radiation film, and the radiation film is visualized. The image is read photoelectrically to obtain an electric signal, and this electric signal is sent to the A/
This method utilizes a radiation image conversion method that involves performing D conversion and obtaining a digital signal.

なお1本発明において「位置情報」とは、試料中におけ
る放射性標識物質もしくはその集合体の位置を中心とす
る各種の情報、たとえば、支持媒体中に存在する放射性
物質の集合体の存在位置と形状、その位置における放射
性物質の濃度、分布などからなる情報の一つもしくは任
、dの組合わせとして得られる各種の情報を意味する。
1. In the present invention, "position information" refers to various information centered on the position of a radiolabeled substance or an aggregate thereof in a sample, such as the location and shape of an aggregate of radioactive substances present in a support medium. , refers to various types of information obtained as one or a combination of information such as the concentration and distribution of radioactive substances at that location.

本発明によれば、前述のような支持媒体上における放射
性標識物質の分離展開時の位置的な歪み、あるいは−次
元的方向に分布して分布列を形成している放射性標識物
質のオートラジオグラフを蓄積性蛍光体シートへの転写
する操作における位置ズレなどにより、写真感光材料」
二に転写記録されたオートラジオグラフ全体にわたって
歪み、スレか生じている場合にも、精度高<DNAもし
くはDNA部分分解物の塩基配列を決定することができ
る。とりわけ、分離展開方向の歪みに対しては、分離展
開方向でその歪みを補正しなから各列の分離展開方向を
同定することが可能であり、従って高精度に、かつ合理
的にその塩基配列を決定することができるものである。
According to the present invention, the positional distortion during separation and development of the radiolabeled substance on the support medium as described above, or the autoradiograph of the radiolabeled substance distributed in the -dimensional direction to form a distribution row. Due to misalignment during the transfer operation of the photosensitive material to the stimulable phosphor sheet,
Second, even when distortions or scratches occur throughout the transcribed autoradiograph, the base sequence of DNA or DNA partial decomposition products can be determined with high accuracy. In particular, it is possible to identify the direction of separation and expansion of each column without correcting the distortion in the direction of separation and expansion. Therefore, it is possible to identify the base sequence with high precision and rationally. can be determined.

また、効率良く実験を行なうために、一般に、支持媒体
上にはできるだけ多くの分離展開列を設けることが行な
われている。その結果、前述のスマイリング効呆などの
分#展開列の歪みを生じゃすいものであるが、本発明は
、内部標準としてDNAの四種類の塩基特異的切断分解
物の全てを含む基準列を設けることにより、支持媒体」
二の分離展開列の全てについてその歪みを補正すること
を可能にするものである。
Furthermore, in order to conduct experiments efficiently, it is generally done to provide as many separation and development columns as possible on a support medium. As a result, distortions of the expansion sequence such as the above-mentioned smiling effect may occur, but the present invention uses a reference sequence containing all four types of base-specific cleavage products of DNA as an internal standard. By providing a supporting medium
This makes it possible to correct distortions for all of the two separated expansion columns.

本発明において用いられる試料の例としては、放射性標
識物質か一次元的方向に分離展開された支持媒体を挙げ
ることができる。放射性標識物質の例としては、放射性
標識が付与された生体高分子物質、その誘導体もしくは
それらの分解物を挙げることができる。
An example of a sample used in the present invention is a support medium in which a radiolabeled substance is separated and developed in one dimension. Examples of radioactively labeled substances include biopolymer substances to which radioactive labels have been added, derivatives thereof, and decomposition products thereof.

たとえは、本発明lま、放射性標識が付与された生体高
分子物質が1.蛋白質、核酸、それらの誘導体、それら
の分解物のような高分子物質である場合には、これらの
生体高分子物質の分離、同定などに有用なものである。
For example, in the present invention, a biopolymer substance to which a radioactive label is attached is 1. In the case of polymeric substances such as proteins, nucleic acids, their derivatives, and their decomposition products, it is useful for the separation and identification of these biological polymeric substances.

さらに、これらの生体高分子物質の全体的あるいは部分
的な分子量、または、それらの分子構造あるいはそれら
の基本単位構成などの解析に本発明は有効に利用するこ
とができる。
Furthermore, the present invention can be effectively used to analyze the entire or partial molecular weight, molecular structure, or basic unit configuration of these biopolymer substances.

ただし、本発明に用いることのできる試料は上記の試料
に限られるものではなく、少なくとも一次元的方向に分
布している放射性標識物質を含有する支持媒体であって
、かつ感光材料上にその放射性標識物質の位置情報を有
するオートラジオグラフを画像化することのできるもの
であればいかなるものであってもよい。
However, the sample that can be used in the present invention is not limited to the above-mentioned sample, but is a support medium containing a radiolabeled substance distributed in at least one dimension, and the radioactive substance is placed on a photosensitive material. Any device may be used as long as it can image an autoradiograph having positional information of a labeling substance.

また、放射性標識物質を支持媒体を用いて分離展開する
ための方法としては、たとえば、ゲル状支持媒体(形状
は層状、柱状など任意)、アセテートなどのポリマー成
形体、あるいは濾紙などの各種の支持媒体を用いる電気
泳動、そしてシリカゲルなどの支持媒体を用いる薄層ク
ロマトグラフィーがその代表的な方法として挙げられる
が、分離展開方法はこれらの方法に限定されるものでは
ない。
In addition, methods for separating and developing radiolabeled substances using support media include, for example, gel-like support media (any shape such as layered or columnar), polymer moldings such as acetate, or various types of supports such as filter paper. Representative methods include electrophoresis using a medium and thin layer chromatography using a support medium such as silica gel, but the separation and development method is not limited to these methods.

本発明に用いられる写真感光材料は、基本構造として、
支持体および写真乳剤層からなるものである。写真乳剤
層は、ハロゲン化銀を分散状態で含有支持するゼラチン
などの結合剤からなるものである。感光材料は、たとえ
ば、支持体としてポリエチレンテレフタレートなどの透
明なシートを用い、このシート」二に上記写真乳剤層を
設けたものであり、その例としては高感度X線フィルム
などの放射線フィルムを挙げることができる。
The photographic material used in the present invention has the following basic structure:
It consists of a support and a photographic emulsion layer. The photographic emulsion layer consists of a binder, such as gelatin, containing and supporting silver halide in a dispersed state. A photosensitive material is one in which a transparent sheet such as polyethylene terephthalate is used as a support, and the above-mentioned photographic emulsion layer is provided on this sheet, and an example thereof is a radiation film such as a high-sensitivity X-ray film. be able to.

本発明において、放射性標識物質を含有する支持媒体か
ら放出される放射線による写真感光材料の感光操作(露
光操作)は、支持媒体と写真感光材料とを一更時間重ね
合わせることにより、その支持媒体」−の放射性標識物
質から放出される放射線の少なくとも一部によって写真
感光材料中の感光物質に吸収させて実施する。この露光
操作は、支十ケ媒体と写真感光材料とを電着した状態で
配置し、たとえば、氷点下のような低温で数日間この状
態に置くことにより行なうことができる。なお、露光操
作においては増感紙の使用、あるいはフランシュ露光等
の前露光の適用によって増感を行なってもよい。。
In the present invention, the photosensitive operation (exposure operation) of a photographic light-sensitive material with radiation emitted from a support medium containing a radiolabeled substance is carried out by overlapping the support medium and the photographic light-sensitive material for a period of time. - This is carried out by absorbing at least a portion of the radiation emitted from the radiolabeled substance into the photosensitive substance in the photographic light-sensitive material. This exposure operation can be carried out by placing the medium and the photographic material in an electrodeposited state and leaving them in this state for several days at a low temperature, for example, below freezing. In the exposure operation, sensitization may be performed by using an intensifying screen or by applying pre-exposure such as Franche exposure. .

なお、オートラジオグラフィーにおける試料の写真感光
材料への露光操作および感光材料の現像処理については
、既に良く知られており、それらの操作および処理につ
いては、たとえば、次に示す文献に記載、されている。
Incidentally, the exposure operation of a sample to a photographic light-sensitive material in autoradiography and the development treatment of the light-sensitive material are already well known, and these operations and treatments are described, for example, in the following documents. There is.

生化学実験講座6 トレーサー実験法(上)271〜2
89頁、li’8.  オートラジオグラフィーj末吉
徹、重末昭世(1977年、■東京化学同人刊) 次に、本発明において、写真感光材料に記録された支持
媒体上の放射性標識物質の一次元的な位置情報を有する
オートラジオグラフを読み取ってデジタル信号に変換す
るだめの方法について、添イ・1図面の第1図に示した
読取装置の例を参照しながら略述する。
Biochemistry Experiment Course 6 Tracer Experiment Method (Part 1) 271-2
89 pages, li'8. Autoradiography J Toru Sueyoshi, Akiyo Shigesue (1977, published by Tokyo Kagaku Dojin) Next, in the present invention, one-dimensional positional information of a radiolabeled substance on a support medium recorded on a photographic light-sensitive material is provided. A method for reading an autoradiograph and converting it into a digital signal will be briefly described with reference to an example of a reading device shown in FIG. 1 of Appendix A.1.

第1図は、写真感光材料1に可視画像として記録されて
いる放射性標識物質の一次元的な位置情報を有するオー
トラジオグラフを読み取るだめの画像読取装置の例の概
略図を示している。
FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of an image reading device for reading an autoradiograph having one-dimensional positional information of a radiolabeled substance recorded as a visible image on a photographic light-sensitive material 1.

中空の回転ドラム2には、その外側に可視画像を有する
感光材料lが装着されている。この回転トラム2は、−
・定速度で回転すると同時に軸方向に一部ピッチで移動
するようにされている。また1、この回転ドラム2内に
はミラー3が挿入されており、光源4からの光ビーム5
はレンズ6を通って入射する。この光源4からの光ビー
ム5は、ミラー3で上方に反則され、透明ドラム2に装
着した感光材料1を透過して光電子増倍管7に入射する
。このようにして、感光材お[1の画面か光ビーム5に
よる光点でXY方向に走査される。
A hollow rotating drum 2 is equipped with a photosensitive material l having a visible image on its outside. This rotating tram 2 is -
・It rotates at a constant speed and at the same time moves at a partial pitch in the axial direction. 1. A mirror 3 is inserted into the rotating drum 2, and a light beam 5 from a light source 4 is emitted from the rotating drum 2.
enters through the lens 6. A light beam 5 from this light source 4 is reflected upward by a mirror 3, passes through a photosensitive material 1 mounted on a transparent drum 2, and enters a photomultiplier tube 7. In this way, the screen of the photosensitive material 1 is scanned in the X and Y directions by the light spot of the light beam 5.

光電子増倍管7は、感光材料1のゝ各点の透過光を電気
信号に変換する。この電気信号は、増幅器8により増幅
されたのち、A/D変換器9に入力される。A/D変換
器9で、電気信号はデジタル信号に変換される。なお、
画像の読み取り操作の詳細については、たとえば、特開
昭54−121043号公報に記載されている。
The photomultiplier tube 7 converts the transmitted light at each point of the photosensitive material 1 into an electrical signal. This electrical signal is amplified by an amplifier 8 and then input to an A/D converter 9. An A/D converter 9 converts the electrical signal into a digital signal. In addition,
Details of the image reading operation are described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 121043/1983.

また、本発明における写真感光材料に記録された放射性
標識物質の位置情報を有するオートラジオグラフを読み
取るための方法について、上記においては光ビームを用
いた光透過法による読み取り操作を説明したが、光反射
法による読み取り操作も適用できる。本発明において利
用することができる読み取り操作は、上記の例に限られ
るものではなく、たとえば、テレビカメラによる読み取
り操作など各種の方法が可能である。
In addition, regarding the method of reading an autoradiograph having positional information of a radiolabeled substance recorded on a photographic light-sensitive material in the present invention, the reading operation by a light transmission method using a light beam has been explained above. Reading operations using reflection methods can also be applied. The reading operation that can be used in the present invention is not limited to the above example, and various methods such as reading operation using a television camera are possible.

このようにして得られた放射性標識物質のオー、トラシ
オクラフに対応するデジタル信号は、次に、第1図に示
される信号処理回路10に入力される。(a号処理回路
10では、放射性標識物質の一次元的位置情報を記号お
よび/または数値化することにより、目的のDNAの塩
基配列の決定が行なわれる。
The digital signal corresponding to the radiolabeled substance thus obtained is then input to the signal processing circuit 10 shown in FIG. 1. (In the No. a processing circuit 10, the base sequence of the target DNA is determined by converting the one-dimensional positional information of the radiolabeled substance into symbols and/or numerical values.

以ド、未発IJJ−1の信号処理力゛法を用いたオート
ラジオグラフィーにおける信号処理の実施態様を、前記
ツマキサム・キル/<−ト、法を利用したDNAの塩基
配列決定法を例にとり、その塩基配列決定のための典型
的な塩基特異的切断分解物の組合わせとして次の五種類
の切断分解物試料を用いた場合について説明する。
Hereinafter, the implementation of the signal processing in autoradiography using the signal processing power method of undeveloped IJJ-1 will be explained by taking as an example the DNA base sequencing method using the above-mentioned Tumaxam Kill method. The case where the following five types of cleavage and decomposition product samples are used as a typical combination of base-specific cleavage and decomposition products for base sequencing will be explained.

■)グアニン特異的切断分解物 +アデニン特異的切断分解物 +チミン特異的切断分解物 +シトシン特異的切断分解物、 2)グアこン特異的切断分解物、 3)アデニン特異的切断分解物、 4)チミン特異的切断分解物、 5)シトシン特異的切断分解物、 まず、試料は常法により、3′2Pによる放射性標識か
イ・1与された上記五木の切断分解物および切断分解物
混合物をゲル支持媒体」−で電気泳動により分#展開さ
せて得ることかできる。次に、この試料(支持媒体)と
放射線フィルムとを−70〜−90°Cの低温で数日間
重ね合わぜることにより露光操作を行ない、試料のオー
トラジオグラフを放射線フィルムに転写記録する。
■) Guanine-specific cleavage product + adenine-specific cleavage product + thymine-specific cleavage product + cytosine-specific cleavage product, 2) Guacon-specific cleavage product, 3) Adenine-specific cleavage product, 4) Thymine-specific cleavage product, 5) Cytosine-specific cleavage product. First, the sample was prepared using a conventional method to prepare the above-mentioned Itsuki cleavage product and cleavage product mixture that had been given a radioactive label with 3′2P. It can be obtained by electrophoretic development in a gel support medium for several minutes. Next, this sample (support medium) and a radiation film are superimposed on each other at a low temperature of -70 to -90°C for several days to carry out an exposure operation, and the autoradiograph of the sample is transferred and recorded on the radiation film.

第2図は、放射性標識の付与されたDNAが分#、展開
されている上記五種類からなる泳動列のオートラジオグ
ラフを示す。すなわち、第2図の第1列から第5列は順
に、 (1)−(G)特異的切断分解物 (2)−(A)特異的切断分解物 (3)−CG)#異的νJ断分解物 +(A)特異的切断分解物 +(T)特異的切断分解物 +(C)特異的切断分解物 (4)−(T)特異的切断分解物 (5)−(C)特異的切断分解物 の各泳動列を示す。第3列は、(G、A、T、C)の全
ての塩基特異的切断分解物を含んでおり塩基配列決定の
ための内部標準列(基準列)である。
FIG. 2 shows an autoradiograph of the above-mentioned five types of electrophoresis arrays in which radiolabeled DNA is spread in minutes. That is, the first to fifth columns in FIG. Cleavage product + (A) specific cleavage product + (T) specific cleavage product + (C) specific cleavage product (4) - (T) specific cleavage product (5) - (C) specific The electrophoresis rows of each target cleavage product are shown. The third column contains all base-specific cleavage products of (G, A, T, C) and is an internal standard column (reference column) for base sequencing.

放射線フィルムに転写記録されたオートラジオグラフを
第1図に汀\した読出装置に装填して読み出すことによ
り1イ8号処理回路10に人力されたデジタル信号は、
放射線フィルムに固定された座標系で表わされた番地(
x 、 y)とその番地における信号のレベル(Z)と
を有しており、その信号のレベルは輝尽光の光量に対応
している。すなわち、デジタル信号は第2図のオートラ
ジオグラフに夕J E している。従って、信号処理回
路10にほに記放射性標識物質の位置情報を有するデジ
タル画像データか人力されることになる。本発明におい
て、デジタル画像データとl±、放射性標識物iCjの
オートラジオグラフ1こ対応するテンタル118号の集
合体を意味する。
By loading the autoradiograph transferred and recorded on the radiographic film into the reading device shown in FIG.
The address expressed in the coordinate system fixed to the radiographic film (
x, y) and a signal level (Z) at that address, and the signal level corresponds to the amount of stimulated light. That is, the digital signal is present in the autoradiograph of FIG. Therefore, digital image data having positional information of the radiolabeled substance is manually input to the signal processing circuit 10. In the present invention, digital image data and l± refer to a collection of Tental No. 118 corresponding to an autoradiograph of a radioactive label iCj.

ます、デジタル画像データ上で、」−記瓦夕11のそれ
ぞれについて放射性標識物質の分離展開位置を検出し、
それらをサンプリング点とする。サンプリング点は、た
とえば、次のようにして検出する二とかできる。
First, on the digital image data, detect the position of separation and development of the radiolabeled substance for each of the 11 records,
Let these be the sampling points. For example, sampling points can be detected as follows.

に記デジタル信号に対して、放射性標識物質の一次元的
分4i方向を横断するようにデジタル画像データ上の異
なる位置を1回走査することによって、各走査領域上で
各列の放射性標識物質の分Ifi点を検出しくこの分布
点を検出するだめの走査を予備走査という)、各列につ
いてそれぞれ二分布点を結んで五本の直線を得、得られ
た直線をそれぞれ各列におけるサンプリング点検出のl
こめの走査方向とする。
By scanning different positions on the digital image data once across the one-dimensional 4i direction of the radiolabeled substance with respect to the digital signal described in , the radiolabeled substance in each row is detected on each scanning area. (The scan to detect this distribution point is called a preliminary scan), connect the two distribution points for each column to obtain five straight lines, and use the obtained straight lines to detect the sampling points in each column. l of
This is the scanning direction of the grain.

なお本発明の信号処理方法において、放射線フィルムを
読み出して得られたデジタル信号は、信号処理回路10
において一旦メモリーに記憶される(すなわち、/ヘン
ファーメモリーあるいは磁気ディスク等の不揮発性メモ
リーに記憶される)。
In the signal processing method of the present invention, the digital signal obtained by reading the radiation film is processed by the signal processing circuit 10.
(i.e., stored in a non-volatile memory such as /Henfer memory or a magnetic disk).

信号処理において、デジタル画像データ上を走査すると
は、この走査箇所のデジタル信号のみをメモリーから′
選択的に取り出すとを意味する。
In signal processing, scanning digital image data means that only the digital signal at this scanned point is transferred from memory.
It means to take it out selectively.

次いで、デジタル画像データ」二を走査方向に沿って走
査することにより、走査領域上の信号のレベルを表わす
関数f (w)[wは走査方向上の位置を表わす]を得
ることができる。そしてこの関数f (w)に、たとえ
ば適当なフィルター関数を用いてコンボリューションを
行なうことによりスムージング処理を施し、関数g (
w)を得る。次に、この関数g (w)に閾値処理を行
なう。すなわち、閾値(α0)に対し、 ゝ  g(w)≧&0のとき、g(w)=1g (w)
 <α0のとき、g(w)−〇とする処理を施すことに
より、関数g(w)を1または0の連続関数に変換する
。サンプリング点は、g(w)=1の領域の各中点とす
ることにより検出される。なお、上記の閾値処理におけ
る肉(irj (α0)は、たとえば、走査領域」二の
デジタル信号について、信号のレベルと、その頻度との
関係、すなわちヒストダラムから決定することができる
Next, by scanning the digital image data "2" along the scanning direction, a function f (w) representing the level of the signal on the scanning area [w represents the position in the scanning direction] can be obtained. This function f (w) is then subjected to smoothing processing, for example by convolution using an appropriate filter function, and the function g (
w) is obtained. Next, threshold processing is performed on this function g (w). That is, for the threshold value (α0), when g(w)≧&0, g(w)=1g (w)
When <α0, the function g(w) is converted into a continuous function of 1 or 0 by processing g(w)−0. The sampling points are detected by setting each midpoint of the area of g(w)=1. Note that the value (irj (α0)) in the above threshold processing can be determined, for example, from the relationship between the signal level and its frequency, that is, the histogram, for the digital signal in the scanning area.

このようにして各列についてサンプリング点Sknを検
出することができる。ここで、kは止の整数であって各
列の番号を表わし、nは正の整数であって、サンプリン
グ点の番号を表わす。なお、サンプリング点を検出する
ための方法゛は、上記の方法に限られるものではない。
In this way, sampling points Skn can be detected for each column. Here, k is a fixed integer and represents the number of each column, and n is a positive integer and represents the number of sampling points. Note that the method for detecting sampling points is not limited to the above method.

次に、各列間の比較同定は、具体的には各列の・間で同
じ分離展開物を探し出す作業が含まれる(たとえば、(
’G)+ (A)の列と(G)の列とを比較する場合に
は(G)+ (A)の列から(G)の要素となっている
分離展開物を探し出す)。しかし、この比較同定は、前
記歪みのある場合には、第3図のように各列の等価な分
#展開列の位置が必ずしもX座標上で等しくはならない
。従来、このような歪みの補正は人間の視覚的な判断に
まかせられていた。しかし、本発明の方法によれば、基
準列および基準サンプリング点を用いることにより、人
に頼ることなく自動的に“歪みを補正し各列間の正確な
比較同定を行なうことができる。
Next, comparative identification between each column specifically involves searching for the same separation expansion between each column (for example, (
When comparing the column of 'G)+ (A) and the column of (G), find the separated expansion that is an element of (G) from the column of (G)+ (A)). However, in this comparative identification, when there is the above-mentioned distortion, the positions of the equivalent component # expansion columns of each column are not necessarily equal on the X coordinate as shown in FIG. Conventionally, correction of such distortions has been left to human visual judgment. However, according to the method of the present invention, by using a reference column and a reference sampling point, it is possible to automatically correct distortion and perform accurate comparative identification between columns without relying on humans.

このことを第3図に基づいて説明する。This will be explained based on FIG.

第3図は、基準列(第3列)および第4列の一部分を示
す図である。ここで、黒画角は放射性標識物質の分離展
開部位に相当する各列のサンプ、リング点を表わし、中
空四角は内挿された基準サンプリング点を表わす。
FIG. 3 is a diagram showing a portion of the reference column (third column) and the fourth column. Here, the black angle of view represents the sampling and ring points in each row corresponding to the separation and deployment site of the radiolabeled substance, and the hollow square represents the interpolated reference sampling point.

基準列である第3列のサンプリング点33nをノ、(準
サンプリング点として、隣接する第4列のサンプリング
点s4nとの比較同定を行なうことにより、第4列につ
いて基準サンプリング点の内挿を行なう。
The sampling point 33n of the third column, which is the reference column, is used as a quasi-sampling point and is compared with the sampling point s4n of the adjacent fourth column to interpolate the reference sampling point for the fourth column. .

たとえは、第4列のサンプリング点S41については、
サンプリング点341の位K (X 41 )と第3列
の基準サンプリング点S32の位・置(×3□)および
533の位置(X33)とを比較する。たとえは、 lX32  X4+1=a lX33  x4+l=b とすると、この場合にはa>bであるから、サンプリン
グ点S41は、基準サンプリング点S33と回しX座標
をもつものと帰属される。こめようにして順に第4列の
全てのサンプリング点を基準サンプリング点のいずれか
に帰属させる。そして帰属された第4列のサンプリング
点s4nを基にて、残りの第3列の基準サンプリング点
のそれれを第4列に内挿することにより、第4列におて
仮初的な基準サンプリング点の集合(Sa。
For example, for the sampling point S41 in the fourth column,
The position K (X 41 ) of the sampling point 341 is compared with the position of the reference sampling point S32 (×3□) and the position of the reference sampling point S32 (X33) in the third column. For example, if lX32 In this way, all the sampling points in the fourth column are assigned to one of the reference sampling points in order. Then, based on the assigned sampling point s4n of the fourth column, by interpolating those of the remaining reference sampling points of the third column into the fourth column, tentative reference sampling is performed in the fourth column. A set of points (Sa.

)を作成する。ただし、mは正の整数であり、第3列の
サンプリング点の番号nに一致する。このようにして第
4列の位置に第3列で求めた基準列を移動させた仮想的
基準列を得ることができる。
). However, m is a positive integer and matches the number n of the sampling point in the third column. In this way, a virtual reference column can be obtained by moving the reference column obtained in the third column to the position of the fourth column.

次に、作成した第4列の基準サンプリング点s4mを基
に、隣接する第5列のサンプリング点ssnについて基
準サンプリング点54mを介して基質サンプリング点S
3nへの帰属を行ない、さらに第4列の基準サンプリン
グ点s4mを内挿することにより、第5列において仮想
的な基準サンプリング点の組(35m )を作成すや。
Next, based on the created standard sampling point s4m in the fourth column, the substrate sampling point S
3n and further interpolates the reference sampling point s4m in the fourth column to create a virtual set of reference sampling points (35m) in the fifth column.

このようにして基準列の基準サンプリング点S3nに基
づいて、順々に各列において仮想的な基準サンプリング
点の組(Sklfl)を作成しなから、全てのサンプリ
ング点Sknを基準サンプリング点S3nのいずれかに
帰属させる。
In this way, based on the reference sampling points S3n of the reference column, a set of virtual reference sampling points (Sklfl) is created in each column in turn, and all sampling points Skn are set to any of the reference sampling points S3n. Attribute to crab.

すなわち、以上の方法は、 1)グアニン特異的切断分解物、アデニン特異的切断分
解物、チミン特異的切断分解物、シトシン特異的切断分
解物の四種類の切断分解物混合物、および、 1群の塩基特異的切断分解物、 を含む少なくとも二群の切断分解物試料のそれぞれが、
支持媒体」二に平行関係を以って一次元的に分離展開さ
れた放射性標識物質群の位置情報を有するオートラジオ
グラフを写真感光材料上に記録したのち、該写真感光材
料上に可視化されたオートラジオグラフを光電的に読み
出すことにより得られるそれぞれの分離展開列のオート
ラジオグラフに対応するデジタル信号について、i)該
四種類の塩基特異的切断分解物を含む切断分解物の分離
展開列を基準列とし、この基準列について基準サンプリ
ング点を検出する工程、 11)基準列以外の各分離展開列についてサンプリング
点を検出する工程、 111)基準列の基準サンプリング点を基準として該基
準列に隣接する分離展開列のサンプリン接する分離展開
列のサンプリング点を同定し、ここで同定されたサンプ
リング点に基づき新たに基準サンプリング点を定める工
程、1v)」−記の111)の工程において新たに定め
られた基準サンプリング点と、その基準サンプリング点
が定められた分離展開列に隣接する分離展開列のサンプ
リング点との比較照合を行なうことにより、その隣接す
る分離展開列のサンプリング点を同定する工程、 を含む信号処理方法とまとめることができる。
That is, the above method includes: 1) a mixture of four types of cleavage products: a guanine-specific cleavage product, an adenine-specific cleavage product, a thymine-specific cleavage product, and a cytosine-specific cleavage product; Each of at least two groups of cleavage decomposition product samples comprising a base-specific cleavage decomposition product,
An autoradiograph having positional information of a group of radiolabeled substances separated and developed one-dimensionally in a parallel relationship on a "supporting medium" is recorded on a photographic light-sensitive material, and then visualized on the photographic light-sensitive material. Regarding the digital signals corresponding to the autoradiographs of the respective separation and development columns obtained by photoelectrically reading out the autoradiographs, i) the separation and development column of the cleavage products containing the four types of base-specific cleavage products; 11) detecting sampling points for each separation expansion column other than the reference column; 111) adjacent to the reference column with reference to the reference sampling point of the reference column; The process of identifying the sampling points of the separation expansion sequence adjacent to the sample of the separation expansion sequence, and determining a new reference sampling point based on the identified sampling points, 1v) - 111) identifying the sampling point of the adjacent separation expansion sequence by comparing and matching the reference sampling point determined by the standard sampling point with the sampling point of the separation expansion sequence adjacent to the separation expansion sequence in which the reference sampling point is determined; It can be summarized as a signal processing method that includes.

次に、第1列、第2列、第4列および第5列について、
mの小さい順にそれぞれの列における仮想的基準サンプ
リング点(skm)とその列における実在のサンプリン
グ点Sknとを比較していき、それが合致したとき、基
準列(第3列)のmに対応するサンプリング点53mを
合致したサンプリング点Sknで置き換える。そして、
基準列を口の小さい順にたどれば、たとえば、次のよう
な図式を得ることができる。
Next, regarding the first column, second column, fourth column, and fifth column,
The virtual reference sampling point (skm) in each column is compared with the actual sampling point Skn in that column in descending order of m, and when they match, it corresponds to m in the reference column (third column). The sampling point 53m is replaced with the matching sampling point Skn. and,
If we follow the reference row in order of the smallest mouth, we can obtain, for example, the following diagram.

S++・5511S411S12.S21゜S  2 
2  、S  4 2  +  Sl  3  +  
S5  □ 、・・・・・・上記図式において、S、n
=G、52n=A。
S++・5511S411S12. S21゜S2
2, S 4 2 + Sl 3 +
S5 □ ,...In the above diagram, S, n
=G, 52n=A.

54n=T、55n−Cと置き換えることにより、次の
ような図式を得る。
By replacing 54n=T and 55n-C, the following diagram is obtained.

G−C−T−G−A−A−T−G−C−・・・・・・こ
のようにして、DNAの片方の鎖状分子についての塩基
配列を決定することができる。なお、得られたDNAの
塩基配列についての情報は、上記の表示形態に限られる
ものではなく、任意の表示形態が可能である。たとえば
、所望により、ざらに各列の走査方向」−における信号
のレベルを任意に演算処理することにより、分離展開さ
れた各切断分解物の相対量をも表示することが可能であ
る。
G-C-T-G-A-A-T-G-C-...In this way, the base sequence of one chain molecule of DNA can be determined. Note that the information about the obtained DNA base sequence is not limited to the above display format, and any display format is possible. For example, if desired, it is also possible to display the relative amount of each separated and developed cut and decomposed product by arbitrarily processing the level of the signal in the scanning direction of each column.

あるいはさらに、DNAの二本の鎖状分子両方について
の塩基配列を表示することもできる。すなわち、上記の
記号で表わされた図式において各塩基に対応する狙合わ
せとして、A−T、G+C1C−G、T+Aなる情報を
与えることにより、次のような図式で表わされるDNA
の塩基配列を得る。
Alternatively, it is also possible to display the base sequences of both two stranded molecules of DNA. In other words, by providing information such as AT, G+C1C-G, and T+A as targets corresponding to each base in the diagram represented by the above symbols, DNA represented by the following diagram can be obtained.
Obtain the base sequence of

G−C−T−G−A−A−T−(、−C−・・・・・・
C−G−A−C−T−T−A−C−G−・・・・・・な
お、本発明の信号処理方法により、」1記の(G+A+
T+C,G、A、T、C)の組合わせを利用したDNA
の塩基配列決定法は、DNAの塩基配列決定方法の一例
であって、本発明の信号処理方法は、」−記の組合わせ
に限定されるものはなく、種々の組合わせが可能であり
、またその組合わせを利用して、上記の方法に準じる方
法により同様にして塩基配列を決定することかできる。
G-C-T-G-A-A-T-(,-C-...
C-G-A-C-T-T-A-C-G-...It should be noted that by the signal processing method of the present invention, (G+A+
DNA using combinations of T+C, G, A, T, C)
The base sequencing method is an example of a DNA base sequencing method, and the signal processing method of the present invention is not limited to the combinations described above, but various combinations are possible. Furthermore, by using the combination, the base sequence can be similarly determined by a method similar to the above method.

ただし、いずれの組合わせにおいても内部標準として、
G、A、T、Cの全ての塩特異的切断分解物の混合物の
列(基準列)を設けることが必要である。この基準列の
分離展開位置は、上記のように必ずしも支持媒体の中央
部に配置する必要はないが、より高精度にDNAの塩基
配列を決定するためには、支持媒体の中央部に配置する
のが好ましい。また、基準列は、−組のDNAの特異的
切断分解物の組合わせにのみ適用されるものではなく、
同一種類のDNAであれば、支持媒体上に分離展開され
た放射性標識物質群のそれぞれに適用することかできる
However, in any combination, as an internal standard,
It is necessary to provide a column (reference column) of a mixture of all salt-specific cleavage products of G, A, T, and C. The separation and development position of this reference column does not necessarily need to be placed in the center of the support medium as described above, but in order to determine the DNA base sequence with higher accuracy, it is necessary to place it in the center of the support medium. is preferable. In addition, the reference string is not applied only to the combination of specific cleavage products of the - set of DNA,
If the same type of DNA is used, it can be applied to each of the groups of radiolabeled substances separated and developed on the support medium.

未発明においては、たとえば、(G、A、T、C)の組
合わせを利用しても、DNAの塩基配列を決定すること
ができる。あるいは、少なくとも一群の塩特異的切断分
解物と適当な参照物質(たとえば、各塩特異的切断分解
物の混合物)との組合わせから、特定の塩基についての
配列を決定することも11丁能である。
In the uninvention, for example, the base sequence of DNA can also be determined using a combination of (G, A, T, C). Alternatively, it is also possible to determine the sequence for a particular base from a combination of at least one salt-specific cleavage product and a suitable reference material (e.g., a mixture of each salt-specific cleavage product). be.

また、上記の例においては、支持媒体上で一次元的方向
に分離展開している五列の放射性標識物質群を用いて説
明したが、分離展開列は五列に限定されるものではなく
、五列より多くある場合には本発明の信号処理方法は特
に有効である。すなわち、本発明は、分1IIII展開
方向のズレを基準列を中心として順々に補止しながら同
定を行なう方法であるため、分離展開列の数が多ければ
多いはと本発明は有効に利用されうるものである。ある
いはまた、同時番ii種類し、またそれ以下であっても
よい。あるいは、一つの支持媒体を用いて同時に二種類
以上のDNAの塩基配列を決定することも可能である。
Furthermore, in the above example, the explanation was given using five rows of radiolabeled substance groups that are separated and developed in a one-dimensional direction on the support medium, but the number of separated and developed rows is not limited to five rows. The signal processing method of the present invention is particularly effective when there are more than five columns. That is, since the present invention is a method of performing identification while sequentially correcting deviations in the direction of minute 1 III expansion with the reference column as the center, the present invention can be effectively utilized as the number of separated expansion columns increases. It can be done. Alternatively, there may be two or fewer simultaneous numbers. Alternatively, it is also possible to simultaneously determine the base sequences of two or more types of DNA using one support medium.

上記のような信号処理方法により決定されたDNAの塩
基配列についての情報は、信号処理回路10から出力さ
れたのち、次いで直接的に、もしくは必要により、磁気
テープなどの保存手段を介して記録装置(図示なし)へ
伝送される。
Information about the DNA base sequence determined by the signal processing method described above is output from the signal processing circuit 10 and then stored in a recording device directly or, if necessary, via a storage means such as a magnetic tape. (not shown).

記録装置としては、たとえば、感光材料上をレーザー光
等で走査して光学的に記録するもの、CRT等に電子的
に表示するもの、CRT等に表示された記号・数値をビ
デオ・プリンター等に記録するもの、熱線を用いて感熱
記録材料上に記録するものなど種々の原理に基ついた記
録装置を用いることができる。
Recording devices include, for example, those that optically record by scanning a photosensitive material with a laser beam, etc., those that electronically display on a CRT, etc., and those that record symbols and numbers displayed on a CRT, etc. on a video printer, etc. Recording apparatuses based on various principles can be used, such as those that record on a heat-sensitive recording material using heat rays.

なお、上記のようにして得られた情報は、このほかにも
、たとえば、既に記録保存されている他のDNAl7)
塩基配列と照合するなどの遺伝言語学的情報処理を行な
うことも可能である。
In addition, the information obtained as described above may also be used to collect other DNA information that has already been recorded.
It is also possible to perform genetic linguistic information processing such as matching with base sequences.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明において感光材料上に記録された試料
中の放射性標識物質の位置情報を有するオートラジオグ
ラフを読み取るための読取装置の例を示すものである。 1、写真感光材料、2:透明ドラム、3:ミラー、4:
光源、5:光ビーム、6:レンズ、7:光電子増倍省、
8:増幅器、9:A/D変換器、10:信号処理回路 第2図は、DNAの塩基特異的切断分解物かゲル支持媒
体」二で分離展開された試料のオートラジオグラフの例
を示す図である。 第3図は、第2図のオートラジオグラフを部分的に拡大
した図である。 特許出願人 富士写真フィルム株式会社代理人   弁
理士   柳川泰男 図面の浄書(内容に変更なし) 第1図 第2図 第3図 ず 1 、− 4 手糸売ネ市正書 昭和58年1月25日 特許庁長官  若杉和夫 殿 2゜発明の名称 オートラジオグラフィーにおける信号処理法3゜補正を
する者 事件との関係    特許出願人 住所    (520)富士写真フィルム株式会社氏名
     代表基 大 西  實 4゜代理人 手続補正書 昭和ロ年ノO月ノ1日 粘′許庁長官  若杉和夫殿 表示 昭和58年 特許随筆1339 号 2、発明の名称   オートラジオグラフィーにおける
信号処理法3 補正をする者 事件との関係   特許出願人 (J− 氏  名(名称)   (520) N士写真フィルム
株式会社人 明細書の「発明の詳細な説明」の欄を下記の如く補正致
します。 記 一二岨旧り−−鰹融月紀一 (1)9頁19行目  従来の      → 削除(
2)+5頁15行目  放射線像変換   → 削除(
3)18頁8行目  蓄積性蛍光体シー → 亙凰感X
材對1・ (4)25頁1行目  読出装置     → 読取装
置(5)25頁2行目  出すことにより、 −取)6
シヒに劣」よ(6)25頁6行目  輝尽光     
 −透過光(7)30頁9行目  34mを内挿   
−互土亜(第互刀凡内挿3m (9)32頁19行目  m         −”n
(10)34頁14行目  塩物異的切断分解 → 塩
基特異的以瓶分解物物 (11)35頁14行目  塩物異的切断分解 → 塩
基特黒釣辺逝分解物物 (+2)35頁8行目  各塩特異的切断分 → 芥塩
基笠黒的以逝分解解物         物 (+3)3f3頁1行目  同時に二種類し、 → 玉
料以工またそれ以下 (14)図  面   第3図の補正図面を添付する。 以上 第3 争 (− −
FIG. 1 shows an example of a reading device for reading an autoradiograph having positional information of a radiolabeled substance in a sample recorded on a photosensitive material in the present invention. 1. Photographic material, 2: Transparent drum, 3: Mirror, 4:
Light source, 5: Light beam, 6: Lens, 7: Photomultiplier,
8: Amplifier, 9: A/D converter, 10: Signal processing circuit Figure 2 shows an example of an autoradiograph of a DNA base-specific cleavage product or a sample separated and developed in a gel support medium. It is a diagram. FIG. 3 is a partially enlarged view of the autoradiograph of FIG. 2. Patent applicant: Fuji Photo Film Co., Ltd. Agent Patent attorney: Engraving of the drawing by Yasuo Yanagawa (no changes in content) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 1, - 4 Teitouri Ne Ichishosho January 25, 1982 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office 2゜Name of the invention Signal processing method in autoradiography 3゜Relationship with the case of persons making amendments Patent applicant address (520) Fuji Photo Film Co., Ltd. Name Representative Minoru Ohnishi 4゜Representative Written Amendment to Personal Procedures dated October 1st, 1948, Director-General of the Permanent Office, Mr. Kazuo Wakasugi, 1981, Patent Essay No. 1339, No. 2, Title of Invention: Signal Processing Method in Autoradiography, 3. Relationship with the Amendment Person Case Patent Applicant (J- Name (Name) (520) Nshi Photo Film Co., Ltd. We will amend the "Detailed Description of the Invention" column of the specification as follows. Kiichi Yuzuki (1) page 9, line 19 Previous → deleted (
2) +5 page 15th line Radiation image conversion → Delete (
3) Page 18, line 8, stimulable phosphor sea → 纙凰感X
Material 1・ (4) Page 25, line 1 Reading device → Reading device (5) Page 25, line 2 By outputting, -take) 6
Inferior to Shihi” (6) page 25 line 6 Keijinkou
- Transmitted light (7) Page 30, line 9, interpolate 34m
-Kotoa (No.3m interpolation 3m (9) page 32, line 19 m -”n
(10) Page 34, line 14 Salt asymmetric cleavage and decomposition → base-specific decomposition product (11) page 35, line 14 Salt anomalous cleavage and decomposition → base-specific decomposition product (+2) Page 35, line 8, each salt-specific cleavage component → Decomposition products from Akutabase Kasaguro, etc. (+3) 3f, page 3, line 1, two types at the same time, → Tamayo Iko and below (14) Drawing No. Attached are the corrected drawings in Figure 3. Third issue above (--

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■。DNAもしくはDNA部分分解物の塩基配列を決定
するためのオートラジオグラフィーにおける信号処理法
であって、放射性標識が・付与されたDNAもしくはD
NA部分分解物の特異的切断分解により得られた、 ■)グアニン特異的切断分解物、アテニン特異的9ノ断
分解物、チミン特異的切断分解物、およびシトシン特異
的切断分解物の四種類の塩基特異的切断分解物を含む切
断分解物混合物、および、 2)少なくとも一種類の塩基特異的切断分解物を含む塩
基特異的切断分解物、 を含む少なくとも二指の切断分解物試料のそれぞれか、
支持媒体上に平行関係を以って一次元的に分#展開され
た放射性標識物質群の位置情報を有するオートラジオグ
ラフを写真感光材料」二に記録したのち、該写真感光材
料」−に可視化されたオートラジオグラフを光電的に読
み取ることにより得られるそれぞれの分#展開列のオー
トラジオグラフに対応するデジタル信号について、i)
該四種類の塩基特異的切断分解物を含む切断分解物の分
離展開列を基準列とし、この基準列について基準サンプ
リング点を検出する工程、 11)基準列以外の分離展開列についてサンプリング点
を検出する工程、そして 111)該基準列の基準サンプリング点を基準として隣
接する分離展開列のサンプリング点の比較照合を行なう
ことにより、その隣接する分離展開列のサンプリング点
を同定する工程、を含むオートラジオグラフィーにおけ
る信号処理法。 2゜サンプリング点が、複数の分離展開列のそれぞれの
走査方向上のデジタル画像データに対して、スムージン
グおよび/または閾値処理を行なうことにより検出され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のオート
ラジオグラフィーにおける信号処理法。 3゜DNAもしくはD N’A部分分解物の塩基配列を
決定するためのオートラジオグラフィーにおける信号処
理法であって、放射性標識か伺与されたDNAもしくは
I)NA部分分解物の特異的切断分解により得られた、 1)グアニン特異的切断分解物、アデニン特異的ジノ断
分解物、チミン特異的切断分解物、シトシン特異的切断
分解物の四種類の切断分解物混合物、および、 2)それぞれが互いに異なる少なくとも一種類の塩基特
異的切断分解物を含む少なくとも二指の塩基特異的切断
分解物、 を含む少なくとも二指の切断分解物試料のそれぞれが、
支持媒体上に平行関係を以って一次元的に分離展開され
た放射性標識物質群の位置情報を看するオートラジオグ
ラフを写真感光材料」二に記録したのち、該写真感光材
料上に可視化されたオートラジオグラフを光電的に読み
取ることにより得られるそれぞれの分離展開列のオート
ラジオグラフに対応するデジタル信号について。 1)該四種類の切断分解物混合物の分離展開列を基準列
とし、この基準列について基準サンプリング点を検出す
る工程、 爾)基準列以外の各分離展開列についてサンプリング点
を検出する工程、 111)基準列の基準サンプリング点を基準として該基
準夕11に隣接する分離展開位置のサンプリング点の比
較照合を行なうことにより、その隣接する分離展開列の
サンプリング点を同定し、ここで同定されたサンプリン
グ点に基づき新たに仮想的な基準サンプリング点を定め
る]1程、 1v)」−記の111)の工程において新たに定められ
た基準サンプリング点と、その基準サンプリング点が定
められた分離展開列に隣接する分離展開列のサンプリン
グ点との比較照合を行なうことにより、その隣接する分
離展開列のサンプリング点を同定する工程、 を含むオートラジオグラフィーにおける信号処理法。 4゜ノ、(外型の両隣に、基準列以外の分#展開列を配
置し、」1記1ii)の工程を該両隣の分離展開列の双
方について実施することを特徴とする特許請求の範囲第
3項記載のオートラジオグラフィーにおける信号処理法
。 5゜サンプリング点が、複数の分離展開列のそれぞれの
走査方向上のデジタル画像データに対して、スムージン
グおよび/または閾値処理を行なうことにより検出され
ることを特徴とする特許求の範囲第3項もしくは第4項
記載のオートラジオグラフィーにおける信号処理法。 6。DNAもしくはDNA部分分解物の塩基特異的切断
分解物か、 ■)グアニン特異的切断分解物 +アデニン特異的切断分解物 +チミン特異的切断分解物 +シトシン特異的リJ断分解物、 2)グアニン特異的切断分解物を含む塩基特異的切断分
解物 3)アデニン特異的切断分解物を含む塩基特異的切断分
解物 4)チミン特異的切断分解物を含む塩基特異的切断分解
物 5)シトシン特異的切断分解物を含む塩基特異的切断分
解物 からなる少なくとも三群の9ノ断分解物試料を含むるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項乃至第5項のいす
れかの項記載のオーi・ラジオクラフィーにおける信号
処理法。
[Claims] ■. A signal processing method in autoradiography for determining the base sequence of DNA or DNA partial decomposition products, the method comprising: radioactively labeled DNA or D
■) Four types of guanine-specific cleavage products, atenine-specific 9-cleavage products, thymine-specific cleavage products, and cytosine-specific cleavage products obtained by specific cleavage degradation of NA partial decomposition products. 2) a base-specific cleavage product mixture containing a base-specific cleavage product; and 2) each of at least two cleavage product samples comprising:
An autoradiograph having positional information of a group of radiolabeled substances spread one-dimensionally in parallel on a support medium is recorded on a photographic light-sensitive material, and then visualized on the photographic light-sensitive material. i) for the digital signal corresponding to the autoradiograph of each minute # expansion column obtained by photoelectrically reading the autoradiograph
11) Detecting sampling points for separation and expansion columns other than the reference column, with the separation and expansion column of the cleavage products containing the four types of base-specific cleavage and degradation products as a reference column, and detecting reference sampling points for this reference column; and 111) identifying the sampling points of the adjacent separation expansion sequence by comparing and collating the sampling points of the adjacent separation expansion sequence using the reference sampling point of the reference sequence as a reference. Signal processing methods in graphics. Claim 1, characterized in that the 2° sampling point is detected by performing smoothing and/or threshold processing on digital image data in the scanning direction of each of the plurality of separation expansion columns. Signal processing methods in autoradiography described. 3. A signal processing method in autoradiography for determining the base sequence of DNA or DNA partial decomposition products, which involves specific cleavage and decomposition of radioactively labeled DNA or I) NA partial decomposition products. 1) A mixture of four types of cleavage products: 1) a guanine-specific cleavage product, an adenine-specific dino-cleavage product, a thymine-specific cleavage product, and a cytosine-specific cleavage product, and 2) each of the following: at least two base-specific cleavage products containing at least one type of base-specific cleavage product that are different from each other;
An autoradiograph showing the positional information of a group of radiolabeled substances separated and developed one-dimensionally in parallel on a support medium is recorded on a photographic light-sensitive material, and then visualized on the photographic light-sensitive material. Regarding the digital signals corresponding to the autoradiographs of each separated development column obtained by photoelectrically reading the autoradiographs. 1) A step of detecting a reference sampling point for each separation and development column other than the reference column by using the separation and development column of the four types of cut and decomposition product mixtures as a reference column; 2) A step of detecting sampling points for each separation and development column other than the reference column; 111 ) By comparing and collating the sampling points of the separation deployment position adjacent to the reference column 11 using the reference sampling point of the reference column as a reference, the sampling point of the adjacent separation deployment column is identified, and the sampling point identified here is [Determine a new virtual reference sampling point based on the reference sampling point] Step 1, 1v) - The reference sampling point newly determined in the step 111) and the reference sampling point in the determined separation expansion sequence A signal processing method in autoradiography, comprising the step of identifying a sampling point of an adjacent separation expansion sequence by comparing the sampling points with the sampling points of the adjacent separation expansion sequence. 4゜, (arranging # development rows other than the reference row on both sides of the outer mold, and carrying out the process of 1.1ii) for both the separated development rows on both sides. A signal processing method in autoradiography according to scope 3. Claim 3, characterized in that the 5° sampling point is detected by performing smoothing and/or threshold processing on digital image data in the scanning direction of each of a plurality of separation expansion columns. Or the signal processing method in autoradiography according to item 4. 6. A base-specific cleavage product of DNA or a DNA partial decomposition product; 2) Guanine-specific cleavage product + adenine-specific cleavage product + thymine-specific cleavage product + cytosine-specific cleavage product; 2) Guanine-specific cleavage product + cytosine-specific cleavage product; Base-specific cleavage products including specific cleavage products 3) Base-specific cleavage products including adenine-specific cleavage products 4) Base-specific cleavage products including thymine-specific cleavage products 5) Cytosine-specific cleavage products The method according to any one of claims 3 to 5, comprising at least three groups of nine cleavage product samples consisting of base-specific cleavage products including cleavage products. Signal processing method in radiography.
JP58001339A 1983-01-08 1983-01-08 Signal processing in autoradiography Pending JPS59126253A (en)

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JP58001339A JPS59126253A (en) 1983-01-08 1983-01-08 Signal processing in autoradiography
US06/568,879 US4868749A (en) 1983-01-08 1984-01-06 Signal processing method in autoradiography
EP84100152A EP0113679A3 (en) 1983-01-08 1984-01-09 Signal processing method in autoradiography

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354463A (en) * 1989-03-28 1991-03-08 Aisin Seiki Co Ltd Apparatus for detecting dna segment or the like

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354463A (en) * 1989-03-28 1991-03-08 Aisin Seiki Co Ltd Apparatus for detecting dna segment or the like

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