JPS62197766A - コンピユ−タ−による遺伝子等の生化学物質の自動選別装置 - Google Patents
コンピユ−タ−による遺伝子等の生化学物質の自動選別装置Info
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- JPS62197766A JPS62197766A JP3974286A JP3974286A JPS62197766A JP S62197766 A JPS62197766 A JP S62197766A JP 3974286 A JP3974286 A JP 3974286A JP 3974286 A JP3974286 A JP 3974286A JP S62197766 A JPS62197766 A JP S62197766A
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Landscapes
- 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】
この発明は、コンピューターを用いて遺伝子等の生化学
物質の中から有益な物質を自動的に選別する装置に関す
るものである。
物質の中から有益な物質を自動的に選別する装置に関す
るものである。
従来、有益な生体化合物を遺伝子操作により大竿に生産
する方法には、その物質を合成するのに必要な遺伝子を
生体から取出し、その構造を決定する必要があった。そ
して、その際には生体細胞の細胞核を超音波で破壊し、
壊れた遺伝子の断片を細菌内に組込んで、必要な遺伝子
情報を持つ細菌株だけを生化学反応により検出して選別
し純粋培養する必要が有った。この遺伝子等の生化学物
質の中から必要な物質を選別する作業は細心の注意と精
度を要求され、また、膨大な数の細菌株をすべて高度の
技術を持つ者の手作業で処理しなければならず、大変な
労力と時間と資金と設備を必要とした。また、病原菌の
抗生剤に対する薬剤耐性テストや病原菌の検出の際にも
、やはり、専門的技術者の手作業で処理しなければなら
ず、大変な労力と時間が必甥で迅速へ情報がｆｊかむが
得られなかった。
する方法には、その物質を合成するのに必要な遺伝子を
生体から取出し、その構造を決定する必要があった。そ
して、その際には生体細胞の細胞核を超音波で破壊し、
壊れた遺伝子の断片を細菌内に組込んで、必要な遺伝子
情報を持つ細菌株だけを生化学反応により検出して選別
し純粋培養する必要が有った。この遺伝子等の生化学物
質の中から必要な物質を選別する作業は細心の注意と精
度を要求され、また、膨大な数の細菌株をすべて高度の
技術を持つ者の手作業で処理しなければならず、大変な
労力と時間と資金と設備を必要とした。また、病原菌の
抗生剤に対する薬剤耐性テストや病原菌の検出の際にも
、やはり、専門的技術者の手作業で処理しなければなら
ず、大変な労力と時間が必甥で迅速へ情報がｆｊかむが
得られなかった。
この発明は、従来の遺伝子等の生化学物質選別作業や、
細菌の検出、または、薬剤耐性テストの為の作業を、大
♀、かつ、迅速に行なう為になされたもので、これを図
について説明すると、（イ）透明なプラスティク板の上
に、生化学反応用の小円形のくぼみを多数つくり、その
中で遺伝干害の生化学物質に反応をおこさせる。（実施
例・・・図１２図２） （ロ）プラスティク板に平行光線を照射し、反応液の透
光性や光の波長による透過性の差を利用して、生化学反
応の結果を光電池や光センサー等の光電反応により電気
信号に変エル。（実施例・・・図３２図４） （ハ）電気信号の群をインターフェイス（半導体カメラ
簀）によりコンピューターにインプットしてコンピュー
ターにより自動的に遺伝子等の生化学物質を選別する。
細菌の検出、または、薬剤耐性テストの為の作業を、大
♀、かつ、迅速に行なう為になされたもので、これを図
について説明すると、（イ）透明なプラスティク板の上
に、生化学反応用の小円形のくぼみを多数つくり、その
中で遺伝干害の生化学物質に反応をおこさせる。（実施
例・・・図１２図２） （ロ）プラスティク板に平行光線を照射し、反応液の透
光性や光の波長による透過性の差を利用して、生化学反
応の結果を光電池や光センサー等の光電反応により電気
信号に変エル。（実施例・・・図３２図４） （ハ）電気信号の群をインターフェイス（半導体カメラ
簀）によりコンピューターにインプットしてコンピュー
ターにより自動的に遺伝子等の生化学物質を選別する。
（実施例・・・図５）
次に、本発明の実施例の一例をあげる。
図１のように、３０ｃｍｘ３０ｃｍの透明なプラスう一
イク板１の上に、直径１ｍｍの生化学反応用のくぼみ２
をＢｔ２５０個、横２５０個ずつ計６２５００個つくる
。この透明プラスティク板のくぼみの中に、目的とする
物質と反応して呈色反応をおこす物質を含んだゼリー状
培地３を均等に入れる。その上に、目的とする物質を合
成する遺伝物質を○んだ多種の遺伝物質を組込んだ細菌
の浮遊液４を一滴ずつ落とす。
イク板１の上に、直径１ｍｍの生化学反応用のくぼみ２
をＢｔ２５０個、横２５０個ずつ計６２５００個つくる
。この透明プラスティク板のくぼみの中に、目的とする
物質と反応して呈色反応をおこす物質を含んだゼリー状
培地３を均等に入れる。その上に、目的とする物質を合
成する遺伝物質を○んだ多種の遺伝物質を組込んだ細菌
の浮遊液４を一滴ずつ落とす。
図２のように透明プラスティク板１を高ざが７．５ｍｍ
の重ね合せ可能な枠によって積み重ね、同一条件下で、
細菌を培養する。このシステムは小容積で多数の反応を
同一条件下に進行さぼる事が出来るという利点がある。
の重ね合せ可能な枠によって積み重ね、同一条件下で、
細菌を培養する。このシステムは小容積で多数の反応を
同一条件下に進行さぼる事が出来るという利点がある。
例えば、透明プラスティク板１を１６枚重ね合せると、
３０ｃｍＸ３０ｃｍｘコ２ｃｍの容積で１００万株の菌
体を同一条件下に培養できる。
３０ｃｍＸ３０ｃｍｘコ２ｃｍの容積で１００万株の菌
体を同一条件下に培養できる。
次に図３のように、反応の終了した透明プラスティク板
に平行光線を照射する。透明プラスティクのくぼみと培
養液によって出来た凸レンズの平行光線による結像距離
６に光電池または、特定波長の光センサーを置き、生化
学反応の結果を電気信号に変える。この際、一つの実施
例として、図４のように生化学反応用のくぼみ２の１０
個×１０個分の大きさの板に、１０個×１（［１の光電
池、または特定波長の光センサーを格子状に並べる。こ
れを、図５のように結像距離６の距離の平面内で自由に
移動出来るようにしておく。１回で１００＠の菌体株を
処理し情報をコンピューターに記憶させ、センサー板７
を移動していく。この操作を６２５回行なえば、１枚の
透明プラスティク板を処理できる。
に平行光線を照射する。透明プラスティクのくぼみと培
養液によって出来た凸レンズの平行光線による結像距離
６に光電池または、特定波長の光センサーを置き、生化
学反応の結果を電気信号に変える。この際、一つの実施
例として、図４のように生化学反応用のくぼみ２の１０
個×１０個分の大きさの板に、１０個×１（［１の光電
池、または特定波長の光センサーを格子状に並べる。こ
れを、図５のように結像距離６の距離の平面内で自由に
移動出来るようにしておく。１回で１００＠の菌体株を
処理し情報をコンピューターに記憶させ、センサー板７
を移動していく。この操作を６２５回行なえば、１枚の
透明プラスティク板を処理できる。
例えばＦＭｌｌ−ＡＶのような小型機種コンビ１−ター
でも半導体ｈメラのプラグを利用すれば充分処理可能で
ある。コンピューターに記憶させた電位の分布パターン
から、必要な反応を起こしている反応系の番号を拾い出
して記録する。その方法として、呈色反応を利用した反
応系の場合は、呈色反応の色の光の波長に反応する光セ
ンサーを利用する。また、細菌の生育に影響を与える因
子を利用して反応系を選別する場合は、細菌のコロニー
の大きさの違いを利用して、光電池による電位差の群に
一定のいき値を設けて振分ければよい。また、将来はＣ
ＴＪ等の光コンピューターと直接連結する事も可能であ
る。このようにして、例えば、この実施例では、１２枚
目の透明プラスティク板の縦１２番目、横６７番目の菌
体株に目的とする反応が起こっているとすれば、１２−
１２−６７というように記録する。このようにすれば、
１００万株の菌体から必要な遺伝情報を持つ菌をすばや
く扱出して純粋培養する事が出来る。
でも半導体ｈメラのプラグを利用すれば充分処理可能で
ある。コンピューターに記憶させた電位の分布パターン
から、必要な反応を起こしている反応系の番号を拾い出
して記録する。その方法として、呈色反応を利用した反
応系の場合は、呈色反応の色の光の波長に反応する光セ
ンサーを利用する。また、細菌の生育に影響を与える因
子を利用して反応系を選別する場合は、細菌のコロニー
の大きさの違いを利用して、光電池による電位差の群に
一定のいき値を設けて振分ければよい。また、将来はＣ
ＴＪ等の光コンピューターと直接連結する事も可能であ
る。このようにして、例えば、この実施例では、１２枚
目の透明プラスティク板の縦１２番目、横６７番目の菌
体株に目的とする反応が起こっているとすれば、１２−
１２−６７というように記録する。このようにすれば、
１００万株の菌体から必要な遺伝情報を持つ菌をすばや
く扱出して純粋培養する事が出来る。
ある生体内で合成される有益な物質（例えば動植物内に
含まれる有効成分やホルモン様物質）を大量に生産する
目的で遺伝子操作を行なう場合に本発明を利用する方法
について述べる。
含まれる有効成分やホルモン様物質）を大量に生産する
目的で遺伝子操作を行なう場合に本発明を利用する方法
について述べる。
本発明は、遺伝子等の生化学物質の選別作業を大量かつ
迅速に行なう事が出来る為、目的とする物質がたとえそ
の正確な構造式が解明されていなくても、生化学的方法
により呈色反応を起こしたり、その物質の遺伝情報を組
込まれた細菌に対して何らかの方法で成育に影響を及ば
ず事が出来るならば、この装置を用いてその遺伝情報を
持つ細菌のみを選別し、それを純粋培バして大量に生産
する串が可能である。先ず目的と４−ろ物質を生体内で
合成している生体組織をバッファーと共に超音波ホモシ
ネ−ターにより細胞核まで破壊し液状にした後、遠沈す
る。遺伝情報物質の会まれでいる層を取出してプラスミ
ツト等を用いて大腸菌の菌体内にｍ−ＲＮＡ等の遺伝情
報物質を組込む。雑多な遺伝情報の断片を組込まれた多
種の菌体を培養して浮遊液に浮べる。この浮遊液を１滴
当り数個の国体が入るような濃度まで希釈する。図１の
透明プラスティク板の各くぼみに必要な反応系を含んだ
ゼリー状培地を用意する。その上に希釈した菌体浮遊液
を一滴ずつ落としてゆく。この際、本発明は一枚の透明
プラスティク根に規則的に反応用くぼみが並んでいる為
、複数の滴下口を持つ簡単な滴下装置で大量かつ迅速に
処理する事が出来る。例えば、目的物質×と反り、して
ｊＰ色覆る１カ質Ｙ（ただしＹは、菌体の成育に影響を
与えない）を含むゼリー状培地を用意する。反応を起こ
すのに必要なたり培養する。この際、）六明ブラスディ
ク板１は積重ねて同一条件下で大量の反応を同時に進行
さ１！ろ事が出来る為、極めて精度が高い結果が得られ
る。各透明プラスティク板ごとに、平行光線を照射する
と７色反応を起こした菌体株の入ったくぼみでは透過光
線量が低下するので、光電池の電位に一定のいき値を設
けて振分ける事によって、必要な遺伝情報を持つ菌体株
を選別、記録し、純粋培養する事が出来る。また、同様
に抗生剤入りの培地や特定の菌の検出用の培地を用いれ
ば、病原菌の薬剤耐性テストや病原菌の検出の迅速化が
可能である。本発明は、反応液の）Ａ光性や光の波長に
よる透過性の差を利用して、反応の結果を電気信号に代
え、それを］ンビューターに処理させる為、従来、大変
な手間のかかっていた作業を大♀に迅速に処理する事が
出来る。従って、今までは）ゴ伝子の構造を決定してか
らでないと有効な性体物質を大量に生産する事がむずか
しかったが本発明により大量の処理を行なえば、たとえ
、その物質の構造や遺伝子構造が不明であっても、その
ぶつしつを何らかの方法で検出する事が出来れば、必要
な物質を合成する細菌を選別し、純粋培養する事により
大量に合成する事が出来る。これは、本発明が今までの
膨大な手作業をコンピューターにより自動的に迅速に処
理出来るからである。この効果はバイオテクノロジーの
発展に大いに貢献する。
迅速に行なう事が出来る為、目的とする物質がたとえそ
の正確な構造式が解明されていなくても、生化学的方法
により呈色反応を起こしたり、その物質の遺伝情報を組
込まれた細菌に対して何らかの方法で成育に影響を及ば
ず事が出来るならば、この装置を用いてその遺伝情報を
持つ細菌のみを選別し、それを純粋培バして大量に生産
する串が可能である。先ず目的と４−ろ物質を生体内で
合成している生体組織をバッファーと共に超音波ホモシ
ネ−ターにより細胞核まで破壊し液状にした後、遠沈す
る。遺伝情報物質の会まれでいる層を取出してプラスミ
ツト等を用いて大腸菌の菌体内にｍ−ＲＮＡ等の遺伝情
報物質を組込む。雑多な遺伝情報の断片を組込まれた多
種の菌体を培養して浮遊液に浮べる。この浮遊液を１滴
当り数個の国体が入るような濃度まで希釈する。図１の
透明プラスティク板の各くぼみに必要な反応系を含んだ
ゼリー状培地を用意する。その上に希釈した菌体浮遊液
を一滴ずつ落としてゆく。この際、本発明は一枚の透明
プラスティク根に規則的に反応用くぼみが並んでいる為
、複数の滴下口を持つ簡単な滴下装置で大量かつ迅速に
処理する事が出来る。例えば、目的物質×と反り、して
ｊＰ色覆る１カ質Ｙ（ただしＹは、菌体の成育に影響を
与えない）を含むゼリー状培地を用意する。反応を起こ
すのに必要なたり培養する。この際、）六明ブラスディ
ク板１は積重ねて同一条件下で大量の反応を同時に進行
さ１！ろ事が出来る為、極めて精度が高い結果が得られ
る。各透明プラスティク板ごとに、平行光線を照射する
と７色反応を起こした菌体株の入ったくぼみでは透過光
線量が低下するので、光電池の電位に一定のいき値を設
けて振分ける事によって、必要な遺伝情報を持つ菌体株
を選別、記録し、純粋培養する事が出来る。また、同様
に抗生剤入りの培地や特定の菌の検出用の培地を用いれ
ば、病原菌の薬剤耐性テストや病原菌の検出の迅速化が
可能である。本発明は、反応液の）Ａ光性や光の波長に
よる透過性の差を利用して、反応の結果を電気信号に代
え、それを］ンビューターに処理させる為、従来、大変
な手間のかかっていた作業を大♀に迅速に処理する事が
出来る。従って、今までは）ゴ伝子の構造を決定してか
らでないと有効な性体物質を大量に生産する事がむずか
しかったが本発明により大量の処理を行なえば、たとえ
、その物質の構造や遺伝子構造が不明であっても、その
ぶつしつを何らかの方法で検出する事が出来れば、必要
な物質を合成する細菌を選別し、純粋培養する事により
大量に合成する事が出来る。これは、本発明が今までの
膨大な手作業をコンピューターにより自動的に迅速に処
理出来るからである。この効果はバイオテクノロジーの
発展に大いに貢献する。
以上のような実施例以外にも、透明な素材の仮に多数の
反応用の場を設け、光を利用して反応の結果を電気信号
に変えてコンピューターで処理出来る方法であれば、ど
のような方法でもよい。
反応用の場を設け、光を利用して反応の結果を電気信号
に変えてコンピューターで処理出来る方法であれば、ど
のような方法でもよい。
図１は生化学反応用のくぼみを多数持つ透明プラスティ
ク板の平面図 図２は生化学反応用のくぼみを多数持つ透明プラスｊイ
ク根を同一条件Ｃ反応を起こきせる為に積重ねＩことこ
ろの断面図の−・部 図３は／ｌ化学反応用のくぼみの−・つに平行光線をあ
Ｃて、光電的方法で反応の検出を行なっているところの
断面図 図４は生化学反応の結末を電気信号に変換する為の光電
池または光セン））−を並べた楡の平面図 図５は生化学反応用のくぼみを持つ）Δ明プラスｊイク
板の一枚を同定し検出を行なう装置の断面図の一部 ］は透明ゾンスｆイク板 ２は生化学反応用のくぼみ ３はゼリー状培地 ４は填伝物質を組込ｌυだ菌体のｉツ遊液５は平行光線 ６は凸レンズのｈ′１像距離 ７はレンリー椴 図 面 図２
ク板の平面図 図２は生化学反応用のくぼみを多数持つ透明プラスｊイ
ク根を同一条件Ｃ反応を起こきせる為に積重ねＩことこ
ろの断面図の−・部 図３は／ｌ化学反応用のくぼみの−・つに平行光線をあ
Ｃて、光電的方法で反応の検出を行なっているところの
断面図 図４は生化学反応の結末を電気信号に変換する為の光電
池または光セン））−を並べた楡の平面図 図５は生化学反応用のくぼみを持つ）Δ明プラスｊイク
板の一枚を同定し検出を行なう装置の断面図の一部 ］は透明ゾンスｆイク板 ２は生化学反応用のくぼみ ３はゼリー状培地 ４は填伝物質を組込ｌυだ菌体のｉツ遊液５は平行光線 ６は凸レンズのｈ′１像距離 ７はレンリー椴 図 面 図２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （イ）透明なプラスティク板の上に、生化学反応用の小
円形のくぼみを多数つくり、その中 で遺伝子等の生化学物質に反応をおこさせ る。 （ロ）プラスティク板に平行光線を照射し、反応液の透
光性や光の波長による透過性の差を 利用して、生化学反応の結果を光電池や光 センサー等の光電反応により電気信号に変 える。 （ハ）電気信号の群をインターフェイス（半導体カメラ
等）によりコンピューターにインプ ットしてコンピューターにより自動的に遺 伝子等の生化学物質を選別する。 以上の如く構成されたコンピューターに よる遺伝子等の生化学物質の自動選別装置。 ・・・・・・・・・（必須要件項）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3974286A JPS62197766A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | コンピユ−タ−による遺伝子等の生化学物質の自動選別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3974286A JPS62197766A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | コンピユ−タ−による遺伝子等の生化学物質の自動選別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62197766A true JPS62197766A (ja) | 1987-09-01 |
Family
ID=12561416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3974286A Pending JPS62197766A (ja) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | コンピユ−タ−による遺伝子等の生化学物質の自動選別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62197766A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5700655A (en) * | 1995-11-14 | 1997-12-23 | Idexx Laboratories, Inc. | Method for quantification of biological material in a sample |
| US7591248B2 (en) | 2004-03-02 | 2009-09-22 | Mikuni Corporation | Fuel injection system |
-
1986
- 1986-02-24 JP JP3974286A patent/JPS62197766A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5700655A (en) * | 1995-11-14 | 1997-12-23 | Idexx Laboratories, Inc. | Method for quantification of biological material in a sample |
| US7591248B2 (en) | 2004-03-02 | 2009-09-22 | Mikuni Corporation | Fuel injection system |
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