JPS613041A - 核酸の塩基配列決定装置 - Google Patents
核酸の塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPS613041A JPS613041A JP59123707A JP12370784A JPS613041A JP S613041 A JPS613041 A JP S613041A JP 59123707 A JP59123707 A JP 59123707A JP 12370784 A JP12370784 A JP 12370784A JP S613041 A JPS613041 A JP S613041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gel
- nucleic acid
- electrophoretic
- specimen
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44756—Apparatus specially adapted therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ゲル電気泳動によって核酸の塩基配列を決定
する装置に係り、特に自動化に好適な核酸フラグメント
の泳動および検出を可能とした核酸の塩基配列決定装置
に関する。
する装置に係り、特に自動化に好適な核酸フラグメント
の泳動および検出を可能とした核酸の塩基配列決定装置
に関する。
従来、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）の塩基配列決定には
、平板状長方形ゲル中で放射性ラベルした核酸を電気泳
動させ写真フィルムで分離帯を検出する方法がとられて
いた（蛋白質、核酸、酵素Ｖｏ１．２３． Ｎｏ３．
Ｐ １８２． （１９８７） ）。第１図は従来例を
模式的に示した図である。しかし、この方法は放射性ラ
ベルを用いるため不便であり、ＤＮＡに色素等を結合さ
せ、光励起によって蛍光検出する方法が注目されている
。しかし、この方法では、前者に比べて感度が不足して
おり多量の試料を用いることが必要であった。しかし、
試料量を増加させると、ゲルの単位体積あたりの試料保
持量には上眼があるので、電気泳動時の分解能の低下な
どの問題も生じていた。そこで、感度不足の場合には、
泳動中に試料を濃縮したりして蛍光検出を容易にする手
法の開発が望まれていた。
、平板状長方形ゲル中で放射性ラベルした核酸を電気泳
動させ写真フィルムで分離帯を検出する方法がとられて
いた（蛋白質、核酸、酵素Ｖｏ１．２３． Ｎｏ３．
Ｐ １８２． （１９８７） ）。第１図は従来例を
模式的に示した図である。しかし、この方法は放射性ラ
ベルを用いるため不便であり、ＤＮＡに色素等を結合さ
せ、光励起によって蛍光検出する方法が注目されている
。しかし、この方法では、前者に比べて感度が不足して
おり多量の試料を用いることが必要であった。しかし、
試料量を増加させると、ゲルの単位体積あたりの試料保
持量には上眼があるので、電気泳動時の分解能の低下な
どの問題も生じていた。そこで、感度不足の場合には、
泳動中に試料を濃縮したりして蛍光検出を容易にする手
法の開発が望まれていた。
本発明の目的は、試料の景が多い場合でも、少ない場合
でも、電気泳動分離の分離能を損なわずに核酸フラグメ
ントの検出が可能で、核酸の塩基配列を決定できる装置
を提供することにある。
でも、電気泳動分離の分離能を損なわずに核酸フラグメ
ントの検出が可能で、核酸の塩基配列を決定できる装置
を提供することにある。
電気泳動槽を円形とし、その中心と外周に電極を配置す
ることによって求心状の電場勾配を形成した。試料を円
形ゲルの外周部に注入し、電場に沿った放射状の泳動路
を中心に向って泳動させることにより、試料を分離する
と同時に泳動分離帯の体積を減少させ濃縮を行なった。
ることによって求心状の電場勾配を形成した。試料を円
形ゲルの外周部に注入し、電場に沿った放射状の泳動路
を中心に向って泳動させることにより、試料を分離する
と同時に泳動分離帯の体積を減少させ濃縮を行なった。
すなわち、試料注入時には多量の試料が広い領域に保持
されるが、泳動により分離するに従いゲル内の試料濃度
は分散になり低下する。そこで、分子量に応じて分散し
た後は、狭い領域に試料を保持するようにしても分離能
の低下はおこらない、このように、分離が進むにつれて
保持体積を減少させ濃縮しても分離能低下のおこらない
装置を発明した。
されるが、泳動により分離するに従いゲル内の試料濃度
は分散になり低下する。そこで、分子量に応じて分散し
た後は、狭い領域に試料を保持するようにしても分離能
の低下はおこらない、このように、分離が進むにつれて
保持体積を減少させ濃縮しても分離能低下のおこらない
装置を発明した。
以下、本発明の一実施例を第２１！！！ｌおよび第３図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
本装置の構成は次のようである。
上下２枚の平板１．２及びそれらにはさまれたポリアク
リルアミドゲル３より成る電気泳動槽は円板になってい
る。円形ゲルの外周付近には、試料を注入するための円
弧状の試料注入口４が設けられている。電気泳動槽の外
周部にはリング状の負極５、中心部には円筒状の正極６
を設け、両者の間に高圧直流電源７をつなぐことによっ
て求心状の電場を形成する。このようにして、核酸フラ
グメントの電気泳動は、外周部から中心に向う放射状で
扇形の泳動路に沿って行なわせる。また、泳動槽の中心
には回転軸８があって、これを中心に励起光源９と光検
出器１０が回転できるようになっている。
リルアミドゲル３より成る電気泳動槽は円板になってい
る。円形ゲルの外周付近には、試料を注入するための円
弧状の試料注入口４が設けられている。電気泳動槽の外
周部にはリング状の負極５、中心部には円筒状の正極６
を設け、両者の間に高圧直流電源７をつなぐことによっ
て求心状の電場を形成する。このようにして、核酸フラ
グメントの電気泳動は、外周部から中心に向う放射状で
扇形の泳動路に沿って行なわせる。また、泳動槽の中心
には回転軸８があって、これを中心に励起光源９と光検
出器１０が回転できるようになっている。
次に、本装置の動作について説明する。
まず、分子量分離されるべ゛き各塩基の部位で種種の長
さに切断された核酸フラグメントは、マキサム・ギルバ
ートにより確立された各塩基に特異的な化学的修飾反応
とそれに続く切断反応を用いて作る。あるいは、ファー
ジの１つであるＭ１３などを利用して塩基配列を決定し
たい目的のＤＮＡをクローニングし、その２本鎖ＤＮＡ
の一方を鋳型としてＤＮＡの相補鎖を合成する際に、Ｄ
ＮＡ鎖の伸長がこれ以上進まないダイデオキシヌクレオ
チドを各塩基の合成材料として１部加えておくことによ
って作る。
さに切断された核酸フラグメントは、マキサム・ギルバ
ートにより確立された各塩基に特異的な化学的修飾反応
とそれに続く切断反応を用いて作る。あるいは、ファー
ジの１つであるＭ１３などを利用して塩基配列を決定し
たい目的のＤＮＡをクローニングし、その２本鎖ＤＮＡ
の一方を鋳型としてＤＮＡの相補鎖を合成する際に、Ｄ
ＮＡ鎖の伸長がこれ以上進まないダイデオキシヌクレオ
チドを各塩基の合成材料として１部加えておくことによ
って作る。
このようにして得られた核酸フラグメントは、溶液とし
て円形ゲルの外周付近に設けられた円弧状の試料注入口
４に注入される。注入された核酸フラグメントは、放射
状で扇形の泳動路を中心に向って泳動され一分子量分離
されるので−マクロにはゲル中で稀釈されるが、同時に
弧の長さが減少してミクロンには各泳動分離帯中で濃縮
される。
て円形ゲルの外周付近に設けられた円弧状の試料注入口
４に注入される。注入された核酸フラグメントは、放射
状で扇形の泳動路を中心に向って泳動され一分子量分離
されるので−マクロにはゲル中で稀釈されるが、同時に
弧の長さが減少してミクロンには各泳動分離帯中で濃縮
される。
泳動が進んで励起光源が照射されている位置まで到達す
ると、核酸フラグメントはケイ光ラベルされているため
ケイ光を発する。これを光検出器で検出してデータ処理
し、核酸の塩基配列を決定する。なお、励起光源と光検
出器は放射状の泳動路上に各々１つずつ固定して配置し
てもよいし、回転軸８のまわりに回転させ、１組の励起
光源と光検出器で円形ゲル上のすべての泳動路の検出を
行なってもよい。
ると、核酸フラグメントはケイ光ラベルされているため
ケイ光を発する。これを光検出器で検出してデータ処理
し、核酸の塩基配列を決定する。なお、励起光源と光検
出器は放射状の泳動路上に各々１つずつ固定して配置し
てもよいし、回転軸８のまわりに回転させ、１組の励起
光源と光検出器で円形ゲル上のすべての泳動路の検出を
行なってもよい。
以上述べたように、本泳動装置では泳動分離と同時に試
料の濃縮が可能となった。
料の濃縮が可能となった。
次に、もう一つ別の実施例を第４図および第５図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
本装置の構成と動作は、検出部を除いて、上に述べた実
施例と全く同じである０本装置の検出部の構成と動作は
次のようである。
施例と全く同じである０本装置の検出部の構成と動作は
次のようである。
円形ゲルの中心部、ゲルをはさんで上下に各々一つずつ
の励起光源９と光検出器１０を固定して配置し、さらに
ピンホールのあいた遮光板１２を励起光源とゲルとの間
に設け、励起光がゲル上の一点あるいは複数の点のみを
照射するようにする。
の励起光源９と光検出器１０を固定して配置し、さらに
ピンホールのあいた遮光板１２を励起光源とゲルとの間
に設け、励起光がゲル上の一点あるいは複数の点のみを
照射するようにする。
この遮光板を回転軸８のまわりに回転させることによっ
て、励起光のスポットを、ゲル上のある一定円周上、各
泳動路を横切って移動させるようにする。こうして、各
々一つずつの励起光源と光検出器を固定したまま、多数
の泳動路上の核酸フラグメントを検出できるようにした
。
て、励起光のスポットを、ゲル上のある一定円周上、各
泳動路を横切って移動させるようにする。こうして、各
々一つずつの励起光源と光検出器を固定したまま、多数
の泳動路上の核酸フラグメントを検出できるようにした
。
本発明によれば、次のような効果がある。
（１）長方形ゲル板に比べ試料注入口を大きくとれるの
で多量の試料の分析ができる。
で多量の試料の分析ができる。
（２）泳動中に、試料が各分離泳動帯ごとに濃縮される
ため、微量の試料についても検出が可能となり、核酸の
塩基配列が決定できるようになる。
ため、微量の試料についても検出が可能となり、核酸の
塩基配列が決定できるようになる。
（３）多数の泳動路についての検出を一円形ゲルの中心
部に近い小さな円周上で行なうことが可能となるため、
検出器あるいはゲル板の回転操作により、長方形のゲル
を用いた従来法で、泳動路を直角に横切る直線上で検出
を行なう場合に比べて、検出器数の減少・検出部の小型
化が可能になる。
部に近い小さな円周上で行なうことが可能となるため、
検出器あるいはゲル板の回転操作により、長方形のゲル
を用いた従来法で、泳動路を直角に横切る直線上で検出
を行なう場合に比べて、検出器数の減少・検出部の小型
化が可能になる。
第１図は、長方形ゲルを用いた従来法を示した図である
。第２図は本発明の一実施例の構成を示す上面図であり
、第３図はその横断面図である。 また、第４図は本発明のもう一つの実施例の構成を示す
上面図であり、第５図はその横断面図である。 ｌ・・平板（上板）、２・−・平板（下板）、３・・ポ
リアクリルアミドゲル、４・・試料注入口、５ 電極（
負極）、６ 電極（正極）、７・・・高圧電流電源、８
・・回転軸、９ 励起光源、１０・・光検出器、１１・
・泳動分離帯、１２・遮光板、１３・・ビンホ第 １
図 第２（２］ 〒 ３ 口
。第２図は本発明の一実施例の構成を示す上面図であり
、第３図はその横断面図である。 また、第４図は本発明のもう一つの実施例の構成を示す
上面図であり、第５図はその横断面図である。 ｌ・・平板（上板）、２・−・平板（下板）、３・・ポ
リアクリルアミドゲル、４・・試料注入口、５ 電極（
負極）、６ 電極（正極）、７・・・高圧電流電源、８
・・回転軸、９ 励起光源、１０・・光検出器、１１・
・泳動分離帯、１２・遮光板、１３・・ビンホ第 １
図 第２（２］ 〒 ３ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ゲル電気泳動法により、各塩基の部位で種々の長さ
に切断された核酸フラグメントを分子量分離し、核酸の
塩基配列を決定する装置において、ゲルを円形とし、そ
の外周から中心に向って放射状の泳動路を設け、ゲルの
ある一定円周上に到達した核酸フラグメントを検出する
検出器を有することを特徴とする核酸の塩基配列決定装
置。 ２、前記検出器あるいはゲル自身を円形ゲルの中心を軸
として回転させ、単一の検出器でゲルのある一定周上に
到達した核酸フラグメントを検出することを特徴とする
、特許請求の範囲第１項記載の核酸の塩基配列決定装置
。 ３、ゲルをはさんで上下に各々一つずつの励起光源と光
検出器を固定して配置し、さらに細孔付の遮光板を励起
光源とゲルとの間に置いて励起光をゲル上のある一点あ
るいは複数の点に照射し、ゲルの中心を軸として回転さ
せることによってゲル上のある一定円周上に到達したケ
イ光ラベルされた核酸フラグメントを検出することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の核酸の塩基配列
決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123707A JPS613041A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123707A JPS613041A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613041A true JPS613041A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14867352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123707A Pending JPS613041A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸の塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613041A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206656A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Shimadzu Corp | 塩基配列決定装置 |
| JPS63208752A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-30 | Shimadzu Corp | 濃縮装置 |
| US20110094886A1 (en) * | 2008-05-05 | 2011-04-28 | Celal Korkut Vata | Automated, High Band Resolution Electrophoretic System for Digital Visualization and Method of Use |
| US8628651B2 (en) * | 2008-03-31 | 2014-01-14 | Council Of Scientific & Industrial Research | Electrophoretic device for separation of charged molecules using a petri dish |
| CN111656179A (zh) * | 2017-11-13 | 2020-09-11 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 用于使用表位电泳进行样品分析的装置 |
| US20210382002A1 (en) * | 2018-10-12 | 2021-12-09 | Roche Sequencing Solutions, Inc. | Detection methods for epitachophoresis workflow automation |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59123707A patent/JPS613041A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206656A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Shimadzu Corp | 塩基配列決定装置 |
| JPS63208752A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-30 | Shimadzu Corp | 濃縮装置 |
| US8628651B2 (en) * | 2008-03-31 | 2014-01-14 | Council Of Scientific & Industrial Research | Electrophoretic device for separation of charged molecules using a petri dish |
| US20110094886A1 (en) * | 2008-05-05 | 2011-04-28 | Celal Korkut Vata | Automated, High Band Resolution Electrophoretic System for Digital Visualization and Method of Use |
| CN111656179A (zh) * | 2017-11-13 | 2020-09-11 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 用于使用表位电泳进行样品分析的装置 |
| JP2021502556A (ja) * | 2017-11-13 | 2021-01-28 | エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲーＦ． Ｈｏｆｆｍａｎｎ−Ｌａ Ｒｏｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | エピタコ電気泳動を使用する試料分析のための装置 |
| US11691141B2 (en) | 2017-11-13 | 2023-07-04 | Roche Sequencing Solutions, Inc. | Devices for sample analysis using epitachophoresis |
| CN111656179B (zh) * | 2017-11-13 | 2023-11-03 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 用于使用表位电泳进行样品分析的装置 |
| US20210382002A1 (en) * | 2018-10-12 | 2021-12-09 | Roche Sequencing Solutions, Inc. | Detection methods for epitachophoresis workflow automation |
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