JPS6285862A - 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 - Google Patents
核酸の塩基配列決定のための信号処理方法Info
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- JPS6285862A JPS6285862A JP60226092A JP22609285A JPS6285862A JP S6285862 A JPS6285862 A JP S6285862A JP 60226092 A JP60226092 A JP 60226092A JP 22609285 A JP22609285 A JP 22609285A JP S6285862 A JPS6285862 A JP S6285862A
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- autoradiograph
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- determining
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
- G01T1/2942—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using autoradiographic methods
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (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】
［発明の分野］
本発明は、核酸の塩基配列決定のための信号処理方法に
関するものである。
関するものである。
［発明の背景］
近年、急速に発達して来た分子生物学の分野においては
、生物体の機能や複製のメカニズムを解明するために、
生物体のもつ遺伝情報を明らかにすることが必須のこと
となっている。とりわけ、特定の遺伝情報を担うＤＮＡ
（もしくはＤＮＡ断片物、以ｆ同様）などの核酸の塩基
配列を決定することが必要不可欠なこととなっている。
、生物体の機能や複製のメカニズムを解明するために、
生物体のもつ遺伝情報を明らかにすることが必須のこと
となっている。とりわけ、特定の遺伝情報を担うＤＮＡ
（もしくはＤＮＡ断片物、以ｆ同様）などの核酸の塩基
配列を決定することが必要不可欠なこととなっている。
ＤＮＡ、ＲＮＡなどの核酸の塩基配列を決定するための
代表的な方法として、オートラジオグラフィ、−を利用
するマキサム−ギルバート（Ｍａｒａｍ−Ｇｉｌｂｅｒ
ｔ ）法およびサンガー・クールソン（Ｓａｎｇｅｒ−
Ｃｏｕｌｓｏｎ）法が知られている。前者のマキサム・
ギルバート法は、まず、塩基配列を決定しようとしてい
るＤＮＡあるいはＤＮＡ断片物の鎖状分子−の一方の端
部に３２ ｐ等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Ｌ段を利用して鎖状分子の各構成単位間の結合
を塩２！特異的に切断する。次に、この操作により得ら
れた塩基特異的ＤＮＡ切断分解物の混合物をゲル゛市気
泳動法により分離展開し、多数の切断分解物がそれぞれ
分離展開されて形成された分ｇＩ展開パターン（ただし
、視覚的には見ることができない）を得る。この分＃展
開パターンをたとえばＸ線フィルム上にｉｌｆ視化して
そのオートラジオグラフを得４得られたオートラジオグ
ラフと各々の塩基特異的切断り段とから、放射性回位元
素が結合された鎖状分子の端部から・定の位置関係にあ
る塩基を順次決定し、これにより対象物全ての塩基配列
を決定することができる。
代表的な方法として、オートラジオグラフィ、−を利用
するマキサム−ギルバート（Ｍａｒａｍ−Ｇｉｌｂｅｒ
ｔ ）法およびサンガー・クールソン（Ｓａｎｇｅｒ−
Ｃｏｕｌｓｏｎ）法が知られている。前者のマキサム・
ギルバート法は、まず、塩基配列を決定しようとしてい
るＤＮＡあるいはＤＮＡ断片物の鎖状分子−の一方の端
部に３２ ｐ等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Ｌ段を利用して鎖状分子の各構成単位間の結合
を塩２！特異的に切断する。次に、この操作により得ら
れた塩基特異的ＤＮＡ切断分解物の混合物をゲル゛市気
泳動法により分離展開し、多数の切断分解物がそれぞれ
分離展開されて形成された分ｇＩ展開パターン（ただし
、視覚的には見ることができない）を得る。この分＃展
開パターンをたとえばＸ線フィルム上にｉｌｆ視化して
そのオートラジオグラフを得４得られたオートラジオグ
ラフと各々の塩基特異的切断り段とから、放射性回位元
素が結合された鎖状分子の端部から・定の位置関係にあ
る塩基を順次決定し、これにより対象物全ての塩基配列
を決定することができる。
また、後者のサンガー會り−ルソン法は、ＤＮＡあるい
はＤＮＡ断片物の鎖状分子と相補的であって、かつ放射
性標識が付′ｊ−されたＤＮＡ合成物を化学的なＬ段を
利用して塩基特異的に合成し、このｍ基特異的ＤＮＡ合
成物の混合物を用いてＬ記と同様にしてその十−トラジ
オグラフから塩ノ、（配列を決定する方法である。
はＤＮＡ断片物の鎖状分子と相補的であって、かつ放射
性標識が付′ｊ−されたＤＮＡ合成物を化学的なＬ段を
利用して塩基特異的に合成し、このｍ基特異的ＤＮＡ合
成物の混合物を用いてＬ記と同様にしてその十−トラジ
オグラフから塩ノ、（配列を決定する方法である。
本出願人は、１−記核酸の塩基配列決定を簡易かつ高粘
度で行なうことを［Ｉ的として、それに利用されるオー
トラジオグラフ測定操作において、■−記記録線フィル
ムの写真感光材料を用いる従来の放射線写真法の代りに
、蓄私性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法を利用
する方法について既に特許出願している（特開昭５９−
８３０５７号、特願昭５８−２０１２３１号−）。ここ
で、蓄積性蛍光体シートは輝尽性蛍光体からなるもので
あり、放射線エネルギーを該蛍光体シートの輝尽性蛍光
体に吸収させたのち、可視乃至糸外領域の電磁波（励起
光）で励起することにより、放射線エネルギーを蛍光と
して放出させることができるものである。この方法によ
れば、露光時間を大幅に短縮化することができ、また従
来より問題となっていた化学カブリ等が発生することが
ない。さらに、放射性標識物質のオートラジオグラフは
、・［１放射線エネルギーとして蛍光体シートに蓄積さ
れたのち輝尽光として時系列的に読み出されるから、画
像のほかに記号、数値など任意の形で表示記録すること
がＯｆ ｆ七である。
度で行なうことを［Ｉ的として、それに利用されるオー
トラジオグラフ測定操作において、■−記記録線フィル
ムの写真感光材料を用いる従来の放射線写真法の代りに
、蓄私性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法を利用
する方法について既に特許出願している（特開昭５９−
８３０５７号、特願昭５８−２０１２３１号−）。ここ
で、蓄積性蛍光体シートは輝尽性蛍光体からなるもので
あり、放射線エネルギーを該蛍光体シートの輝尽性蛍光
体に吸収させたのち、可視乃至糸外領域の電磁波（励起
光）で励起することにより、放射線エネルギーを蛍光と
して放出させることができるものである。この方法によ
れば、露光時間を大幅に短縮化することができ、また従
来より問題となっていた化学カブリ等が発生することが
ない。さらに、放射性標識物質のオートラジオグラフは
、・［１放射線エネルギーとして蛍光体シートに蓄積さ
れたのち輝尽光として時系列的に読み出されるから、画
像のほかに記号、数値など任意の形で表示記録すること
がＯｆ ｆ七である。
従来より、核酸の塩基配列を決定しようとする名は、可
視化されたオートラジオグラフについて、放射性標識が
付！トされた核酸の塩基特異的切断分解物もしくは塩基
特異的合成物（以丁、単に核酸の塩基特異的断片物と称
する）のそれぞれの分離展開位置を視覚的に判断し、分
離展開列間で相７Ｆに比較することによりその塩基配列
を決定している。よって、得られたオートラジオグラフ
の解析は通常人間の視覚を通して行なわれており、その
ために多大な時間と労力が費されている。
視化されたオートラジオグラフについて、放射性標識が
付！トされた核酸の塩基特異的切断分解物もしくは塩基
特異的合成物（以丁、単に核酸の塩基特異的断片物と称
する）のそれぞれの分離展開位置を視覚的に判断し、分
離展開列間で相７Ｆに比較することによりその塩基配列
を決定している。よって、得られたオートラジオグラフ
の解析は通常人間の視覚を通して行なわれており、その
ために多大な時間と労力が費されている。
また、人間の目に依存しているため、オートラジオグラ
フを解析して決定された核酸の塩基配列が解析者によっ
て異なるなど得られる情報の精度には限界がある。
フを解析して決定された核酸の塩基配列が解析者によっ
て異なるなど得られる情報の精度には限界がある。
そこで、本出願人は、Ｌ記オートラジオグラフをデジタ
ル信号として得た後このデジタル信号に適当な信号処理
を施すことにより、ＤＮＡの塩基配列を自動的に決定す
る方法についても既に特許出願している（特開昭５９−
１２６５２７号、特開昭５９−１２６２７８号、特願昭
５９−８９６１５号、特願昭５９−１４０９０８号等）
、オートラジオグラフに対応するデジタル信号は、従来
の放射線フィルムを利用する場合には−Ｈオートラジオ
グラフを該フィルム七に可視画像化したのち、反射光ま
たは透過光を利用して光電的に読み取ることにより得ら
れる。また、蓄積性蛍光体シートを用いる場合には、オ
ートラジオグラフが蓄積記録された蛍光体シートを直接
に読み出すことにより得られる。
ル信号として得た後このデジタル信号に適当な信号処理
を施すことにより、ＤＮＡの塩基配列を自動的に決定す
る方法についても既に特許出願している（特開昭５９−
１２６５２７号、特開昭５９−１２６２７８号、特願昭
５９−８９６１５号、特願昭５９−１４０９０８号等）
、オートラジオグラフに対応するデジタル信号は、従来
の放射線フィルムを利用する場合には−Ｈオートラジオ
グラフを該フィルム七に可視画像化したのち、反射光ま
たは透過光を利用して光電的に読み取ることにより得ら
れる。また、蓄積性蛍光体シートを用いる場合には、オ
ートラジオグラフが蓄積記録された蛍光体シートを直接
に読み出すことにより得られる。
しかしながら、実際に放射性標識物質を電気泳動法など
により支持媒体とに分離展開させて得られた分離展開パ
ターンには種々の歪みおよびノイズが生じがちである。
により支持媒体とに分離展開させて得られた分離展開パ
ターンには種々の歪みおよびノイズが生じがちである。
通常、核酸の塩基配列を決定するためには、塩基特異的
に切断もしくは合成された四種類の１１！基特異的ＤＮ
Ａ断片物（またはＲＮＡ断片物）を電気泳動法などによ
って同時にモ行に支持媒体にで分離展開し、四種類の１
１！基それぞれについての分離展開位置（バンド）を比
較同定することが行なわれている。試料の作Ｊ＆蒔にお
いてこの塩基特異的断片物の調製、分離がネト分であっ
たり、あるいは試料を支持媒体の各スロットに注入する
際に他のスロットの試料が混入したりすることにより、
本来現われるべきではない位置にバンド（これをゴース
トバンドという）が現われることがある。この結果、ゴ
ーストバンドも含めてバンドの比較同定がなされるため
に、塩基配列決定に誤差が生じてその精度が低ドしてし
まう。
に切断もしくは合成された四種類の１１！基特異的ＤＮ
Ａ断片物（またはＲＮＡ断片物）を電気泳動法などによ
って同時にモ行に支持媒体にで分離展開し、四種類の１
１！基それぞれについての分離展開位置（バンド）を比
較同定することが行なわれている。試料の作Ｊ＆蒔にお
いてこの塩基特異的断片物の調製、分離がネト分であっ
たり、あるいは試料を支持媒体の各スロットに注入する
際に他のスロットの試料が混入したりすることにより、
本来現われるべきではない位置にバンド（これをゴース
トバンドという）が現われることがある。この結果、ゴ
ーストバンドも含めてバンドの比較同定がなされるため
に、塩基配列決定に誤差が生じてその精度が低ドしてし
まう。
このようなノイズが発生した場合であっても、そのオー
トラジオグラフに対応するデジタル信号を効率良く信号
処理して核酸の塩基配列を高精度で自動決定することが
望まれる。
トラジオグラフに対応するデジタル信号を効率良く信号
処理して核酸の塩基配列を高精度で自動決定することが
望まれる。
［発明の要旨］
本発明者は、オートラジオグラフィーを利用して核酸の
塩基配列を自動決定する方法において。
塩基配列を自動決定する方法において。
ノイズの生じている分子ａ展開パターンであってもその
オートラジオグラフに対応するデジタル信号を好適に信
−）処理することにより、ＤＮＡおよびＲＮＡの塩基配
列を簡易かつ高精度で自動決定することを実現した。
オートラジオグラフに対応するデジタル信号を好適に信
−）処理することにより、ＤＮＡおよびＲＮＡの塩基配
列を簡易かつ高精度で自動決定することを実現した。
すなわち、本発明は、放射性標識が付グ、された塩基特
異的ＤＮＡ断片物の混合物であって、（１）グアニン特
異的ＤＮＡ断片物。
異的ＤＮＡ断片物の混合物であって、（１）グアニン特
異的ＤＮＡ断片物。
（２）アデニン特異的ＤＮＡ断片物、
（３）チミン特異的ＤＮＡ断片物、
（４）シトシン特異的ＤＮＡ断片物、
からなる四種類の塩基特異的ＤＮＡ断片物がそれぞれ支
持媒体りに一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分離展開列のオートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号について信号処理を行なうことにより、ＤＮＡの
塩基配列を決定する方法において、 １）各分離展開列について、分離展開方向に沿った位置
と信号のレベルとからなる−・次元波形を得る工程、 ２）一つの分離展開列の一次元波形上で信号のレベルが
極大となる位置を検出する工程、３）他の各分離展開列
の一次元波形りで、該極大位置に対応する位ｌを中心と
する一定範囲内において信号のレベルが極大となる位置
が存在するか否かを検索する工程。
持媒体りに一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分離展開列のオートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号について信号処理を行なうことにより、ＤＮＡの
塩基配列を決定する方法において、 １）各分離展開列について、分離展開方向に沿った位置
と信号のレベルとからなる−・次元波形を得る工程、 ２）一つの分離展開列の一次元波形上で信号のレベルが
極大となる位置を検出する工程、３）他の各分離展開列
の一次元波形りで、該極大位置に対応する位ｌを中心と
する一定範囲内において信号のレベルが極大となる位置
が存在するか否かを検索する工程。
４ａ）第三工程において他の列の一次元波形上に極大位
置が存在する場合には、この極大位置における信号レベ
ルと第二工程で検出された極大位置における信号レベル
とを比較し、より大きな信号レベルを有する極大位置に
バンドが存在すると決定し、 −力それ以外の極大位置
には７＜ントは存在しないと決定する［−石：。
置が存在する場合には、この極大位置における信号レベ
ルと第二工程で検出された極大位置における信号レベル
とを比較し、より大きな信号レベルを有する極大位置に
バンドが存在すると決定し、 −力それ以外の極大位置
には７＜ントは存在しないと決定する［−石：。
４ｂ）第二ｒ二程において他の夕ｑの・次元波形１−に
極犬位：、ｙｉが存在しない場合には、第−Ｉｌ程で検
出された極大位置にハントが存在すると決定するＬ程、 ５）・つの分ａ展開列の・次元波形ｌ−で再び信号のレ
ベルが極大となる位置を検出する［程、および、 ６）Ｌ記第二モ乃至第五［程を順次繰り返すことにより
、全ての分離展開列りのハントの位置を決定するＬ程、 を含むことを特徴とするＤＮＡの塩基配列決定のだめの
信シ）処理方法を提供するものである。
極犬位：、ｙｉが存在しない場合には、第−Ｉｌ程で検
出された極大位置にハントが存在すると決定するＬ程、 ５）・つの分ａ展開列の・次元波形ｌ−で再び信号のレ
ベルが極大となる位置を検出する［程、および、 ６）Ｌ記第二モ乃至第五［程を順次繰り返すことにより
、全ての分離展開列りのハントの位置を決定するＬ程、 を含むことを特徴とするＤＮＡの塩基配列決定のだめの
信シ）処理方法を提供するものである。
また、本発明は、放射性標識が付′ｊされた塩基特異的
ＲＮＡ断片物の混合物であって、（１）グアニン特異的
ＲＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＲＮＡ断片物、 （３）ウラシル特異的ＲＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＲＮＡ断片物、 からなる四種類の塩基特異的ＲＮＡ断片物がそれぞれ支
持媒体りに一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分ｇｌ展開列のオートラジオグラフに対応するデジ
タル信号について信号処理を行なうことにより、ＲＮＡ
の塩基配列を決定する方法において、 Ｌ記第−乃至第六１程を含むことを特徴とするＲＮＡの
Ｉｔ！基配列配列決定めの信号処理方法を提供するもの
である。
ＲＮＡ断片物の混合物であって、（１）グアニン特異的
ＲＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＲＮＡ断片物、 （３）ウラシル特異的ＲＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＲＮＡ断片物、 からなる四種類の塩基特異的ＲＮＡ断片物がそれぞれ支
持媒体りに一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分ｇｌ展開列のオートラジオグラフに対応するデジ
タル信号について信号処理を行なうことにより、ＲＮＡ
の塩基配列を決定する方法において、 Ｌ記第−乃至第六１程を含むことを特徴とするＲＮＡの
Ｉｔ！基配列配列決定めの信号処理方法を提供するもの
である。
本発明によれば、ＤＮＡまたはＲＮＡ（７）ｔ！！基特
異的断片物の混合物を支持媒体１−で分＃展開させて１
１？られた分離展開パターンのオートラジオグラフに対
応するデジタル信号において４分Ｓ展開パターンにノイ
ズが生じている場合でもノイズの除去のための信号処理
機スヲを有する適当な信号処理回路を通すことにより、
ＤＮＡまたはＲＮＡの塩基配列を簡易かつ高精度でｆ：
Ｉることかできる。
異的断片物の混合物を支持媒体１−で分＃展開させて１
１？られた分離展開パターンのオートラジオグラフに対
応するデジタル信号において４分Ｓ展開パターンにノイ
ズが生じている場合でもノイズの除去のための信号処理
機スヲを有する適当な信号処理回路を通すことにより、
ＤＮＡまたはＲＮＡの塩基配列を簡易かつ高精度でｆ：
Ｉることかできる。
たとえば、塩）、１；配列を決定すべきＤＮＡと相補的
な塩基特異的ＤＮＡ断片物の合成を利用するすなグアニ
ン（Ｇ）特異的ＤＮＡ断片物、アデニン（Ａ）特異的Ｄ
ＮＡ断片物、チミン（Ｔ）特異的ＤＮＡ断片物およびシ
トシン（Ｃ）特異的ＤＮＡ断片物からなる四種類の排他
的な組合せが用いられている。本発明においては、この
四種類の試料の分離不１−分または試料の混入などによ
りいわゆるゴーストバンドが現われた場合であっても、
試料の組合せが１いに排他的であることに着目して、す
なわち分離展開列を変えて同一の位置に二つ以−１、の
／ヘントが検出されることはないことから、各バンドが
本来その列で検出されるべき真のバントであるか否かを
的確に判断するものである。
な塩基特異的ＤＮＡ断片物の合成を利用するすなグアニ
ン（Ｇ）特異的ＤＮＡ断片物、アデニン（Ａ）特異的Ｄ
ＮＡ断片物、チミン（Ｔ）特異的ＤＮＡ断片物およびシ
トシン（Ｃ）特異的ＤＮＡ断片物からなる四種類の排他
的な組合せが用いられている。本発明においては、この
四種類の試料の分離不１−分または試料の混入などによ
りいわゆるゴーストバンドが現われた場合であっても、
試料の組合せが１いに排他的であることに着目して、す
なわち分離展開列を変えて同一の位置に二つ以−１、の
／ヘントが検出されることはないことから、各バンドが
本来その列で検出されるべき真のバントであるか否かを
的確に判断するものである。
各バンドの位置と該ハントにおける放射源強度（すなわ
ち、試料の：ｉ）についての情報を有するデジタル信号
に比較演算処理など適当な信号処理を行なうことにより
真正なバンドを検出して同時にその位置を決定し、そし
てこの決定されたバンドの位置にノ、（づいて各バンド
に序列を付すことによ番１．核ＭのＪ′ｉｉ ））；
Ａ！列を部付ｉかつ高１ｑ彦に９に定することができる
。
ち、試料の：ｉ）についての情報を有するデジタル信号
に比較演算処理など適当な信号処理を行なうことにより
真正なバンドを検出して同時にその位置を決定し、そし
てこの決定されたバンドの位置にノ、（づいて各バンド
に序列を付すことによ番１．核ＭのＪ′ｉｉ ））；
Ａ！列を部付ｉかつ高１ｑ彦に９に定することができる
。
［発明の構成］
本発明において用いられる試料の例としては。
放置４性標識が付グーされたＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸の
塩基特異的断片物の混合物を挙げることができる。ここ
で、核酸の断片物とは長鎖状の分子の一部分を意味する
。たとえば、塩基特異的ＤＮＡ断片物混合物の一種であ
る塩基特異的ＤＮＡ切断分解物混合物は、前述のマキサ
ム・ギル／へ−ト法に従って、放射性標識が封手された
ＤＮＡを１１！基特異的に切断分解することにより得ら
れる。
塩基特異的断片物の混合物を挙げることができる。ここ
で、核酸の断片物とは長鎖状の分子の一部分を意味する
。たとえば、塩基特異的ＤＮＡ断片物混合物の一種であ
る塩基特異的ＤＮＡ切断分解物混合物は、前述のマキサ
ム・ギル／へ−ト法に従って、放射性標識が封手された
ＤＮＡを１１！基特異的に切断分解することにより得ら
れる。
また、塩基特異的ＤＮＡ合成物混合物は前述のサンガー
・クールラン法に従って、ＤＮＡをテンプレート（鋳型
）として、放射性標識が付午されたデオキシヌクレオシ
ドトリフオスフェートとＤＮＡ合成酵素とを用いて合成
することにより得られる。
・クールラン法に従って、ＤＮＡをテンプレート（鋳型
）として、放射性標識が付午されたデオキシヌクレオシ
ドトリフオスフェートとＤＮＡ合成酵素とを用いて合成
することにより得られる。
さらに、塩基特異的ＲＮＡ断片物の混合物も上記と同様
の方法により、切断分解物混合物としてまたは合成物混
合物としてで１）ることができる。なお、ＤＮＡはその
構成中位としてアデニン、グアニン、チミン、シトシン
の四種類の塩ノ、（からなるが１一方ＲＮＡはアデニン
、グアニン、ウラシル、シトシンの四種類の１１！基か
らなる。
の方法により、切断分解物混合物としてまたは合成物混
合物としてで１）ることができる。なお、ＤＮＡはその
構成中位としてアデニン、グアニン、チミン、シトシン
の四種類の塩ノ、（からなるが１一方ＲＮＡはアデニン
、グアニン、ウラシル、シトシンの四種類の１１！基か
らなる。
このようにして７１１られる試料は、次の相〃に排他的
な四種類の組合せである： （１）グアニン特異的ＤＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＤＮＡ断片物、 （３）チミン特異的ＤＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＤＮＡ断片物、 および、 （１）グアニン特異的ＲＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＲＮＡ断片物、 （３）ウラシル特異的ＲＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＲＮＡ断片物。
な四種類の組合せである： （１）グアニン特異的ＤＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＤＮＡ断片物、 （３）チミン特異的ＤＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＤＮＡ断片物、 および、 （１）グアニン特異的ＲＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＲＮＡ断片物、 （３）ウラシル特異的ＲＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＲＮＡ断片物。
放射性標識は、これらの物質に適当な方法で”Ｐ、＋Ａ
Ｃ，３ｓＳ、’Ｈ，”Ｉなど（７）放射性同位元素を保
持させることによって付グーされる。
Ｃ，３ｓＳ、’Ｈ，”Ｉなど（７）放射性同位元素を保
持させることによって付グーされる。
試料である放射性標識が付ｔされた核酸の塩基特異的断
片物の混合物はゲル状支持媒体など公知の各種の支持媒
体を用いて、電気泳動法、薄層クロマトグラフィー、カ
ラムグロマトグラフイー、ペーパーグロマトグラフィー
など種々の分離展開方法により支持媒体トに分離展開さ
れる。
片物の混合物はゲル状支持媒体など公知の各種の支持媒
体を用いて、電気泳動法、薄層クロマトグラフィー、カ
ラムグロマトグラフイー、ペーパーグロマトグラフィー
など種々の分離展開方法により支持媒体トに分離展開さ
れる。
次に、放射性標識物質が分離展開された支持媒体につい
て、従来の写真感光材料を用いる放射線写真法により、
あるいは蓄積性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法
によりその十−トラジオグラフか得られ、次いで適当な
読取り（読出し）系を介して放射性標識物質の十−トラ
ジオグラフに対応するデジタル信号が得られる。
て、従来の写真感光材料を用いる放射線写真法により、
あるいは蓄積性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法
によりその十−トラジオグラフか得られ、次いで適当な
読取り（読出し）系を介して放射性標識物質の十−トラ
ジオグラフに対応するデジタル信号が得られる。
前者の放射線写真法を利用する場合には、まず支持媒体
とＸ線フィルム等の写真感光材料とを低温（−９０〜−
７０℃）で長時間（数１一時間）屯ね合わせて放射線フ
ィルムを感光させたのち、現像して放射性標識物質のオ
ートラジオグラフを放射線フィルムＬにｉ＋７視画像化
する。次いで、画像読取装置を用いて放射線フィルム４
−に可視化されたオートラジオグラフを読み取る。たと
えば、放たは反射光を光電的に検出することにより、オ
ートラジオグラフは電気信号として得られる。さらに、
この電気信壮をＡ／Ｄ変換することにより。
とＸ線フィルム等の写真感光材料とを低温（−９０〜−
７０℃）で長時間（数１一時間）屯ね合わせて放射線フ
ィルムを感光させたのち、現像して放射性標識物質のオ
ートラジオグラフを放射線フィルムＬにｉ＋７視画像化
する。次いで、画像読取装置を用いて放射線フィルム４
−に可視化されたオートラジオグラフを読み取る。たと
えば、放たは反射光を光電的に検出することにより、オ
ートラジオグラフは電気信号として得られる。さらに、
この電気信壮をＡ／Ｄ変換することにより。
オートラジオグラフに対応するデジタル信号を得ること
ができる。
ができる。
後者の放射線？！′変換方法を利用する場合には、まず
、支持媒体と蓄積性蛍光体シートとを常温で短時間（ａ
秒〜数１−分間）毛ね合わせてｉｉｔ光体シートに放射
性標識物質から放出される放射線エネルギーを蓄積させ
ることにより、そのオートラジオグラフを蛍光体シート
に・種の潜像として記録する。ここで、蓄積性蛍光体シ
ートは、たとえばプラスチックフィルムからなる支持体
、−価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウム（ＢａＦＢｒ
：Ｅｕ”）等の輝尽性蛍光体からなる蛍光体層、および
透明な保護膜がこの順に積層されたものである。蓄積性
蛍光体シートに含有Ｓれている輝尽性蛍光体は、Ｘ線等
の放射線が照射されるとその放射線エネルギーを吸収し
て蓄積し、そののち可視乃至赤外領域の光で励起するに
蓄積していた放射線エネルギーを輝尽光として放出する
という特性を有する。
、支持媒体と蓄積性蛍光体シートとを常温で短時間（ａ
秒〜数１−分間）毛ね合わせてｉｉｔ光体シートに放射
性標識物質から放出される放射線エネルギーを蓄積させ
ることにより、そのオートラジオグラフを蛍光体シート
に・種の潜像として記録する。ここで、蓄積性蛍光体シ
ートは、たとえばプラスチックフィルムからなる支持体
、−価ユーロピウム賦活弗化臭化バリウム（ＢａＦＢｒ
：Ｅｕ”）等の輝尽性蛍光体からなる蛍光体層、および
透明な保護膜がこの順に積層されたものである。蓄積性
蛍光体シートに含有Ｓれている輝尽性蛍光体は、Ｘ線等
の放射線が照射されるとその放射線エネルギーを吸収し
て蓄積し、そののち可視乃至赤外領域の光で励起するに
蓄積していた放射線エネルギーを輝尽光として放出する
という特性を有する。
次いで、読出装置を用いて蓄積性蛍光体シートにＪ［記
録されたオートラジオグラフを読み出す。具体的には、
たとえば蛍光体シートをレーザー光で走査して放射線エ
ネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽光を光電的
に検出することにより、放射性標識物質のオートラジオ
グラフは可視画像化することなく直接に電気信号として
得られる。さらに、この電気信号をＡ／Ｄ変換すること
により、オートラジオグラフに対応するデジタル信号を
得ることができる。
録されたオートラジオグラフを読み出す。具体的には、
たとえば蛍光体シートをレーザー光で走査して放射線エ
ネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽光を光電的
に検出することにより、放射性標識物質のオートラジオ
グラフは可視画像化することなく直接に電気信号として
得られる。さらに、この電気信号をＡ／Ｄ変換すること
により、オートラジオグラフに対応するデジタル信号を
得ることができる。
Ｌ述のオートラジオグラフ測定操作およびオートラジオ
グラフに対応するデジタル信号を得る方法の詳細につい
ては、前記特開昭５９−８３０５７号、特開昭５９−１
２６５２７号、特開昭５９−１２６２７８号等の各公報
に記載されている。
グラフに対応するデジタル信号を得る方法の詳細につい
ては、前記特開昭５９−８３０５７号、特開昭５９−１
２６５２７号、特開昭５９−１２６２７８号等の各公報
に記載されている。
なお、Ｌ記においては、支持媒体玉に分離展開された放
射性標識物質のオートラジオグラフに対応するデジタル
信号を得る方法として、従来の放射線写真Ｄ、および放
射線像変換方法を利用する方υ、について述へたが、こ
れらの方法に限定されるものではなく、それ以外の如何
なる力が、により得られたデジタル侶−ンであっても放
射性標識物質のオートラジオグラフと対応関係がある限
り、未発明の信号処理方法を適用することが＋１（能で
ある。
射性標識物質のオートラジオグラフに対応するデジタル
信号を得る方法として、従来の放射線写真Ｄ、および放
射線像変換方法を利用する方υ、について述へたが、こ
れらの方法に限定されるものではなく、それ以外の如何
なる力が、により得られたデジタル侶−ンであっても放
射性標識物質のオートラジオグラフと対応関係がある限
り、未発明の信号処理方法を適用することが＋１（能で
ある。
また、に記いずれの方ｌＪ：においてもオートラジオグ
ラフの読取り（または読出し）は、放射線フィルム（ま
たは蓄積性蛍光体シート）の全面に１１って行なう必要
はなく、画像領域のみについて行なうことも勿論ＩｉＴ
濠である。
ラフの読取り（または読出し）は、放射線フィルム（ま
たは蓄積性蛍光体シート）の全面に１１って行なう必要
はなく、画像領域のみについて行なうことも勿論ＩｉＴ
濠である。
さらに、本発明においては、ｆめ各分離展開列の位置お
よびバンドの幅等についての情報を入力して読取り（読
出し）条件を設定しておき、読取り（読出し）操作にお
いては各へント］二を一本以］−の走査線が通過するよ
うな走査線密度で光ビームによる走査を行なうことによ
り、読取り（読出し）時間を短縮化して必要な情報を効
率良く得ることができる。なお、本発明においてオート
ラジオグラフに対応するデジタル信ｔ）とは、このよう
にして得られたデジタル信号をも包含する。
よびバンドの幅等についての情報を入力して読取り（読
出し）条件を設定しておき、読取り（読出し）操作にお
いては各へント］二を一本以］−の走査線が通過するよ
うな走査線密度で光ビームによる走査を行なうことによ
り、読取り（読出し）時間を短縮化して必要な情報を効
率良く得ることができる。なお、本発明においてオート
ラジオグラフに対応するデジタル信ｔ）とは、このよう
にして得られたデジタル信号をも包含する。
得られたデジタル信号Ｄ Ｘ ７は、放射線フィルム（
または蛍光体シート）に固定された座標系で表わされた
座標（ｘ 、 ｙ）とその座標における信号のレベル（
２）とからなる。信号のレベルはその座標における画像
濃度、すなわち放射性標識物質の州を表わしている。従
って、−ｇのデジタル信号（すなわち、デジタル画像デ
ータ）は放射性標識物質の一次元的な位置情報を有して
いる。
または蛍光体シート）に固定された座標系で表わされた
座標（ｘ 、 ｙ）とその座標における信号のレベル（
２）とからなる。信号のレベルはその座標における画像
濃度、すなわち放射性標識物質の州を表わしている。従
って、−ｇのデジタル信号（すなわち、デジタル画像デ
ータ）は放射性標識物質の一次元的な位置情報を有して
いる。
このようにして得られた支持媒体りに分子！Ｉｆｆ？開
された放射性標識物質のオートラジオグラフに対応する
デジタル信号には、以ドに述へるような本発明の方法に
より信す処理が施されて、目的の核酸の塩基配列の決定
が行なわれる。
された放射性標識物質のオートラジオグラフに対応する
デジタル信号には、以ドに述へるような本発明の方法に
より信す処理が施されて、目的の核酸の塩基配列の決定
が行なわれる。
本発明の信号処理方法の実施の態様を、次の四種類の放
射性標識が付グーされた塩基特異的ＤＮＡ断片物の排他
的組合せにより形成された泳動列（分離展開列）からな
る場合について説ＩＩする。
射性標識が付グーされた塩基特異的ＤＮＡ断片物の排他
的組合せにより形成された泳動列（分離展開列）からな
る場合について説ＩＩする。
１）グアニン（Ｇ）特異的ＤＮＡ断片物２）アデニン（
Ａ）特異的ＤＮＡ断片物３）チミン（Ｔ）４ν異異的Ｄ
ＮＡ片物４）シトシン（Ｃ）特異的ＤＮＡ断片物ここで
、各塩基特異的ＤＮＡ断片物は、塩基特異的に切断分解
もしくは合成された。すなわち末端の塩基を同じくする
種々の長さのＤＮＡ断片物からなる。
Ａ）特異的ＤＮＡ断片物３）チミン（Ｔ）４ν異異的Ｄ
ＮＡ片物４）シトシン（Ｃ）特異的ＤＮＡ断片物ここで
、各塩基特異的ＤＮＡ断片物は、塩基特異的に切断分解
もしくは合成された。すなわち末端の塩基を同じくする
種々の長さのＤＮＡ断片物からなる。
第１図は、上記四種類の塩基特異的ＤＮＡ断片物がそれ
ぞれ四つのスロットに電気泳動されてなる泳動パターン
のオー）・ラジオグラフを示す。
ぞれ四つのスロットに電気泳動されてなる泳動パターン
のオー）・ラジオグラフを示す。
このオートラジオグラフに対応するデジタル信号は、信
号−処理回路において一１メモリ（八ツファーメモリ、
または磁気ディスク等の不揮発性メモリ）に記憶される
。
号−処理回路において一１メモリ（八ツファーメモリ、
または磁気ディスク等の不揮発性メモリ）に記憶される
。
まず、各泳動列（レーン）について泳動方向に沿った位
置と信号のレベルとからなる・次元波形を作成する。
置と信号のレベルとからなる・次元波形を作成する。
第２図は、第１図に示された泳動パターンの第二レーン
および第一ミレーンを部分的に拡大して示す、また第３
図は、このニ一つレーンの・次元波形を示す。・次元波
形には各バンドを泳動方向に切断したときの断面像が表
われている。
および第一ミレーンを部分的に拡大して示す、また第３
図は、このニ一つレーンの・次元波形を示す。・次元波
形には各バンドを泳動方向に切断したときの断面像が表
われている。
デジタル信号の検出を、前記のように各／バンドについ
て少なくとも一本の走査線がかかるような走査線密度で
泳動方向に沿って走査することにより行なった場合には
（第２図参照、２１：泳動バンド、２２：走査線）、直
接に各走査線について位置（ｙ）と信号のレベル（２）
とからなる−次元波形を作成することができる。また、
オートラジオグラフを全面に渡って読み取った場合には
、デジタル画像データＬで」−記と同様の走査を行なう
ことにより各レーンに沿って信号を抽出したのち、 −
次元波形を作成する。
て少なくとも一本の走査線がかかるような走査線密度で
泳動方向に沿って走査することにより行なった場合には
（第２図参照、２１：泳動バンド、２２：走査線）、直
接に各走査線について位置（ｙ）と信号のレベル（２）
とからなる−次元波形を作成することができる。また、
オートラジオグラフを全面に渡って読み取った場合には
、デジタル画像データＬで」−記と同様の走査を行なう
ことにより各レーンに沿って信号を抽出したのち、 −
次元波形を作成する。
次に、−・つの−次元波形において信号のレベルが極大
となる位７′Ｌ（ピーク位置）を検出したのち、残りの
−・次元波形において該極大位置に対応する位置を中心
とする一定範囲内において信号のレベルが極大となる位
置が存在するか否かを検索する。
となる位７′Ｌ（ピーク位置）を検出したのち、残りの
−・次元波形において該極大位置に対応する位置を中心
とする一定範囲内において信号のレベルが極大となる位
置が存在するか否かを検索する。
たとえば、第３図において第一レーンの・次元波形１−
でバンドｂのピーク位置（ｙ ｂ）を検出する。ピーク
位置は信５′ｉのレベルの差分の符壮が反転する点を求
めることなどにより検出することができる。残りの第一
、第三および第四レーンの各・次元波形ｌ二においてこ
のピーク位置を中心とする・定範囲内（ｙｂ±σ）で、
信号のレベルが極大となる位置を探し出す。
でバンドｂのピーク位置（ｙ ｂ）を検出する。ピーク
位置は信５′ｉのレベルの差分の符壮が反転する点を求
めることなどにより検出することができる。残りの第一
、第三および第四レーンの各・次元波形ｌ二においてこ
のピーク位置を中心とする・定範囲内（ｙｂ±σ）で、
信号のレベルが極大となる位置を探し出す。
ここで、 ・定範囲±σをとるのは、他の塩基特異的Ｄ
ＮＡ断片物の混入によりゴーストバンドが現われたとし
てもレーンが異なれば全く同じ位置に信号−のピークが
検出されるとは限らないからである。・方、この・定範
囲には別の真正なバンドのピークが含まれてはならない
。σはｆめ一定値を設定しておいてもよいし、あるいは
ピーク位置、信号レベル等に基づいて定められる変数値
であってもよい、具体的には、 ・般に泳動開始位置に
近いほどバンドが密であり、バンドの位置と／バンドの
間隔とはある相関関係を有するから、σをピーク位置ｙ
ｌ、の関数として定めることにより［例えば、σｙ−ｆ
（ｙ）］ 、泳動開始位置に近くなるにつれてσが小
さくなるように設定することができる。
ＮＡ断片物の混入によりゴーストバンドが現われたとし
てもレーンが異なれば全く同じ位置に信号−のピークが
検出されるとは限らないからである。・方、この・定範
囲には別の真正なバンドのピークが含まれてはならない
。σはｆめ一定値を設定しておいてもよいし、あるいは
ピーク位置、信号レベル等に基づいて定められる変数値
であってもよい、具体的には、 ・般に泳動開始位置に
近いほどバンドが密であり、バンドの位置と／バンドの
間隔とはある相関関係を有するから、σをピーク位置ｙ
ｌ、の関数として定めることにより［例えば、σｙ−ｆ
（ｙ）］ 、泳動開始位置に近くなるにつれてσが小
さくなるように設定することができる。
第３図に示すように、ｉ−＝レーンにおいてのみ（ｙｂ
±σ）の範囲内においてピーク位置（パン＋：’ ｄ
）が検出された場合には、バンドｂの信号レベルとバン
ドｄの信号レベルとを比較する。・般に試料の混入等に
よって現われるゴーストバンドは相対的に試料の呈が少
なく、従って信号レベルも小さいといえるから、信号レ
ベルが大である方のバンドを真ｉＥハントとして残し、
・方それ以外のバンドはゴースト／へンドであるとし
て排除する。
±σ）の範囲内においてピーク位置（パン＋：’ ｄ
）が検出された場合には、バンドｂの信号レベルとバン
ドｄの信号レベルとを比較する。・般に試料の混入等に
よって現われるゴーストバンドは相対的に試料の呈が少
なく、従って信号レベルも小さいといえるから、信号レ
ベルが大である方のバンドを真ｉＥハントとして残し、
・方それ以外のバンドはゴースト／へンドであるとし
て排除する。
バンドの信−）レベルの比較は、各ピーク位置における
信−Ｊ−レベルの強度を弔純に比較することにより行な
ってもよいし、あるいはその相対値を求めて比較しても
よい。すなわち、スロフトごとに注入された試料のｒ、
ｉが相当に異なる場合または放射性回位元素の含有、′
諜が異なる場合には、第４図に小すように（バンドｇと
バンドｊ）、信号レベルの強度が同等もしくは逆転する
ことがある。このような場合には、各レーンごとにモ均
の信号レベルを算出した後このト均信号レベルに対する
比−（イを求め（ｆ均信号しベルによる正規化）、正規
化された信号レベルで比較するのが好ましい。モ均信壮
レベルは、一つのレーンの・次元波形ヒに現われた全て
のバンドのピーク位置における信号レベル強度のモ均を
とってもよいし、あるいはピーク位置を中心とする一定
範囲の積分値（バンドの断面積）のモ均をとってもよい
。
信−Ｊ−レベルの強度を弔純に比較することにより行な
ってもよいし、あるいはその相対値を求めて比較しても
よい。すなわち、スロフトごとに注入された試料のｒ、
ｉが相当に異なる場合または放射性回位元素の含有、′
諜が異なる場合には、第４図に小すように（バンドｇと
バンドｊ）、信号レベルの強度が同等もしくは逆転する
ことがある。このような場合には、各レーンごとにモ均
の信号レベルを算出した後このト均信号レベルに対する
比−（イを求め（ｆ均信号しベルによる正規化）、正規
化された信号レベルで比較するのが好ましい。モ均信壮
レベルは、一つのレーンの・次元波形ヒに現われた全て
のバンドのピーク位置における信号レベル強度のモ均を
とってもよいし、あるいはピーク位置を中心とする一定
範囲の積分値（バンドの断面積）のモ均をとってもよい
。
たとえば第４図においては、正規化された信号レベル間
で比較することにより、バンドｇが真正バンドであり、
バンドｊがゴーストバンドであることが容易に判断でき
る。
で比較することにより、バンドｇが真正バンドであり、
バンドｊがゴーストバンドであることが容易に判断でき
る。
信号レベルの比較の結果、第３図において第一レーンの
バンドｂはゴーストバンドであり、第三レーンの７ヘン
ドｄが頁ＩＥパントであると決定することができる。
バンドｂはゴーストバンドであり、第三レーンの７ヘン
ドｄが頁ＩＥパントであると決定することができる。
次に、第一レーンの・次元波形にで再び信号レベルのピ
ーク位置の検出を行なう。たとえばバンドｂに続いて／
＜ンドａ（ピーク位置：ｙａ）が検出される。Ｌ記と同
様にして残りの各レーンの・次元波形りの・定範囲内Ｃ
ｙａ±σ）で、信号レベルが極大となる位置を検索する
。残り−のいずれのレーンにおいてもピーク位ｌが検出
されなかった場合には、このバンドａを真正バンドと決
定し、ピーク位Ｚｔｙａをバンドの位置とする。
ーク位置の検出を行なう。たとえばバンドｂに続いて／
＜ンドａ（ピーク位置：ｙａ）が検出される。Ｌ記と同
様にして残りの各レーンの・次元波形りの・定範囲内Ｃ
ｙａ±σ）で、信号レベルが極大となる位置を検索する
。残り−のいずれのレーンにおいてもピーク位ｌが検出
されなかった場合には、このバンドａを真正バンドと決
定し、ピーク位Ｚｔｙａをバンドの位置とする。
このようにして順に、第一ユレーンの一次元波形りに現
われた全てのバンドについてそのバンド位装置を決定す
るとともに真正バンドであるか否かを決定する。そして
、ゴーストバンドと決定されたバンドは除外する。同様
の操作を他のレーンについても行ない、泳動パターンＬ
の全てのバンドの決定を行なう、なお、バンドの決定は
に記のようにレーンごとに行なってもよいし、あるいは
同時に第一から第四レーンについて泳動距離の遠い順に
バンドのピーク位置を検出してもよい、後者の場合には
、バンドの決定と同時にバンドの序列を決定することが
できる。
われた全てのバンドについてそのバンド位装置を決定す
るとともに真正バンドであるか否かを決定する。そして
、ゴーストバンドと決定されたバンドは除外する。同様
の操作を他のレーンについても行ない、泳動パターンＬ
の全てのバンドの決定を行なう、なお、バンドの決定は
に記のようにレーンごとに行なってもよいし、あるいは
同時に第一から第四レーンについて泳動距離の遠い順に
バンドのピーク位置を検出してもよい、後者の場合には
、バンドの決定と同時にバンドの序列を決定することが
できる。
なお、Ｌ記の操作を行なう前に予めデジタル信号につい
てＩＪＨ〆１処理を行なうことにより、信号レベルの比
較的小さなゴーストパントを排除することができる。
てＩＪＨ〆１処理を行なうことにより、信号レベルの比
較的小さなゴーストパントを排除することができる。
このようにして、泳動パターンｌ、に１試料の混入等に
よりノイズとしてゴーストバンドが現われた場合であっ
ても、高精度にゴーストバンドと真正バンドとを区別す
ることができる。
よりノイズとしてゴーストバンドが現われた場合であっ
ても、高精度にゴーストバンドと真正バンドとを区別す
ることができる。
なお、泳動パターンにスマイリング現象、オフセット歪
みあるいはバンドの融合などの種／／の歪み、ノイズが
発生している場合には、１−記ゴーストバンドの補正を
行なう前に、これらの補正のための信号処理を行なって
もよい。
みあるいはバンドの融合などの種／／の歪み、ノイズが
発生している場合には、１−記ゴーストバンドの補正を
行なう前に、これらの補正のための信号処理を行なって
もよい。
ここで、スマイリング現象は、支持媒体の中央部のスロ
ットの泳動距離に比べて両端部のスロットの泳動距離が
短くなる現象であり、泳動過程における放熱効果（いわ
ゆるエツジ効果）などが原因となって生じる。オフセッ
ト歪みとは、レーン間相尾の全体的な位置ズレをいい、
スロットの形状の相違等により試料の″電気泳動の開始
位置、開始時間が各スロットで異なることなどがＢ；（
因となって生じる。また、バンドの融合は、泳動が１−
分でないために、−乃至三個のバンドが連結して・個の
幅広なバンドを形成していることをいう。一般にパター
ンＬ部の泳動開始位置に近い領域で発生しやすい。
ットの泳動距離に比べて両端部のスロットの泳動距離が
短くなる現象であり、泳動過程における放熱効果（いわ
ゆるエツジ効果）などが原因となって生じる。オフセッ
ト歪みとは、レーン間相尾の全体的な位置ズレをいい、
スロットの形状の相違等により試料の″電気泳動の開始
位置、開始時間が各スロットで異なることなどがＢ；（
因となって生じる。また、バンドの融合は、泳動が１−
分でないために、−乃至三個のバンドが連結して・個の
幅広なバンドを形成していることをいう。一般にパター
ンＬ部の泳動開始位置に近い領域で発生しやすい。
信り処理によるこれらの補正の詳細については１本出願
人による特願昭６０−７４８９９号、特願昭６０−７４
９００号、特願昭６０−８５２７５号、特願昭６０−８
５２７６号、特願昭６０−１１１１８６号、特願昭６０
−１１１１８７号の各明細占に記載されている。
人による特願昭６０−７４８９９号、特願昭６０−７４
９００号、特願昭６０−８５２７５号、特願昭６０−８
５２７６号、特願昭６０−１１１１８６号、特願昭６０
−１１１１８７号の各明細占に記載されている。
得られたバントの位置を相互に比較することにより、直
ちにバンドに序列を付けることができる。このとき、］
二２四種類の塩基特異的ＤＮＡ断ノ断物１物合せが排他
的な組合せであることから、同じ位置に一つ以りのバン
ド（異なるレーンの７＜ンド）は存在しえないことを利
用して、容易に序列を決定することができる。に記（１
）〜（４）のスロットはそれぞれ（Ｇ）、（Ａ）、（Ｔ
）。
ちにバンドに序列を付けることができる。このとき、］
二２四種類の塩基特異的ＤＮＡ断ノ断物１物合せが排他
的な組合せであることから、同じ位置に一つ以りのバン
ド（異なるレーンの７＜ンド）は存在しえないことを利
用して、容易に序列を決定することができる。に記（１
）〜（４）のスロットはそれぞれ（Ｇ）、（Ａ）、（Ｔ
）。
から、各ハントの属するスロットに対応する塩基で置換
することにより、Ｄ、ＮＡの塩基配列（例えばＡ−Ｇ−
Ｃ−Ｔ−Ａ−Ａ−Ｇ−・・・）を得ることができる。
することにより、Ｄ、ＮＡの塩基配列（例えばＡ−Ｇ−
Ｃ−Ｔ−Ａ−Ａ−Ｇ−・・・）を得ることができる。
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、ＤＮＡの塩基
配列についての情報は、Ｉ−記の表示形態に限られるも
のではなく、たとえば所望により同時に各バンドの強度
（２゛）を放射性標識物質の相体ｌ州として表示するこ
とも可能である。さらに、ＤＮＡの一本の鎖状分子−両
方についての塩ノＳ配列を表示することもできる。
塩基配列を決定することができる。なお、ＤＮＡの塩基
配列についての情報は、Ｉ−記の表示形態に限られるも
のではなく、たとえば所望により同時に各バンドの強度
（２゛）を放射性標識物質の相体ｌ州として表示するこ
とも可能である。さらに、ＤＮＡの一本の鎖状分子−両
方についての塩ノＳ配列を表示することもできる。
あるいはまた、ＤＮＡの塩基配列情報は、■−記の信号
処理がなされたデジタル信５Ｊに基づいて画像として表
示することもできる。すなわち、各ハントの決定後の位
置をオリゾナルのオートラジオグラフとともにＩＩｆ視
画像画像化表示することができる。この場合には、最経
的な塩基配列決定を解析店自身がこの表示画像に基づい
て行なうことがζ電ｒ７→＝シ喘Ｌ１ なお、１−記のおいては、試＞’＋である塩ノ、（特安
的ＤＮＡ断片物の混合物として（Ｇ、Ａ、Ｔ、Ｃ）のυ
１他内組合せを利用した場合について説明したが、未発
明の信号処理方法はこの組合せに限定されるものではな
く１例えば（Ｇ、Ｇ＋Ａ、Ｔ＋Ｃ，Ｃ）などの種々の組
合せに適用することができる。また同様に、塩基特異的
ＲＮＡ断片物の混合物（例えば、Ｇ、Ａ、Ｕ、Ｃの組合
せ）についても本発明の信号処理方法を適用することが
できる。さらに、レーンの歪みの補ｉＥは、 ・組の核
酸の塩ノ、（特異的断片物の分離展開列に限定ネれるも
のではなく、支持短体りに同時に分離展開された全ての
分離展開列について行なうことが町ス七である。
処理がなされたデジタル信５Ｊに基づいて画像として表
示することもできる。すなわち、各ハントの決定後の位
置をオリゾナルのオートラジオグラフとともにＩＩｆ視
画像画像化表示することができる。この場合には、最経
的な塩基配列決定を解析店自身がこの表示画像に基づい
て行なうことがζ電ｒ７→＝シ喘Ｌ１ なお、１−記のおいては、試＞’＋である塩ノ、（特安
的ＤＮＡ断片物の混合物として（Ｇ、Ａ、Ｔ、Ｃ）のυ
１他内組合せを利用した場合について説明したが、未発
明の信号処理方法はこの組合せに限定されるものではな
く１例えば（Ｇ、Ｇ＋Ａ、Ｔ＋Ｃ，Ｃ）などの種々の組
合せに適用することができる。また同様に、塩基特異的
ＲＮＡ断片物の混合物（例えば、Ｇ、Ａ、Ｕ、Ｃの組合
せ）についても本発明の信号処理方法を適用することが
できる。さらに、レーンの歪みの補ｉＥは、 ・組の核
酸の塩ノ、（特異的断片物の分離展開列に限定ネれるも
のではなく、支持短体りに同時に分離展開された全ての
分離展開列について行なうことが町ス七である。
このようにして得られた塩基配列情報についてはこのほ
かにも、たとえば、既に記録保存されている他の核酸の
塩基配列と照合するなどの遺伝、を語学的情報処理を行
なうこともり詣である。
かにも、たとえば、既に記録保存されている他の核酸の
塩基配列と照合するなどの遺伝、を語学的情報処理を行
なうこともり詣である。
■−述の信号処理により決定された核酸の１１１基配列
についての情報は、信号処理回路から出力されたのも、
次いで直接的に、もしくは必要により磁気ディスクや磁
気テープなどの記憶保存り段を介して記録装置に伝送さ
れる。
についての情報は、信号処理回路から出力されたのも、
次いで直接的に、もしくは必要により磁気ディスクや磁
気テープなどの記憶保存り段を介して記録装置に伝送さ
れる。
記録装置としては、たとえば、感光材料にをレーザー光
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トに記録するものなど種々
の原理に基づいた記録装置を用いることができる。
等で走査して光学的に記録するもの、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トに記録するものなど種々
の原理に基づいた記録装置を用いることができる。
第１図は、第一・から第四レーンの泳動パターンの例を
示す図である。 第２図は、ゴーストバンドが現われている第〕レーンお
よび第三レーンを示す部分［；４である。 第３図は、第２図に示した第一レーンおよび第モレーン
の一次元波形を示す部分図である。 第４図は、別の一次元波形の例を示す部分図である。 ２１：泳動バンド、２２：走査線、 第１図 （＋）（２）（３）（４） −一 第３図 ｈ ｉ ｊ ｋ ゴＬ−一一八−−一八−
示す図である。 第２図は、ゴーストバンドが現われている第〕レーンお
よび第三レーンを示す部分［；４である。 第３図は、第２図に示した第一レーンおよび第モレーン
の一次元波形を示す部分図である。 第４図は、別の一次元波形の例を示す部分図である。 ２１：泳動バンド、２２：走査線、 第１図 （＋）（２）（３）（４） −一 第３図 ｈ ｉ ｊ ｋ ゴＬ−一一八−−一八−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、放射性標識が付与された塩基特異的ＤＮＡ断片物の
混合物であって、 （１）グアニン特異的ＤＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＤＮＡ断片物、 （３）チミン特異的ＤＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＤＮＡ断片物、 からなる四種類の塩基特異的ＤＮＡ断片物がそれぞれ支
持媒体上に一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分離展開列のオートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号について信号処理を行なうことにより、ＤＮＡの
塩基配列を決定する方法において、 １）各分離展開列について、分離展開方向に沿った位置
と信号のレベルとからなる一次元波形を得る工程、 ２）一つの分離展開列の一次元波形上で信号のレベルが
極大となる位置を検出する工程、 ３）他の各分離展開列の一次元波形上で、該極大位置に
対応する位置を中心とする一定範囲内において信号のレ
ベルが極大となる位置が存在するか否かを検索する工程
、 ４ａ）第三工程において他の列の一次元波形上に極大位
置が存在する場合には、この極大位置における信号レベ
ルと第二工程で検出された極大位置における信号レベル
とを比較し、より大きな信号レベルを有する極大位置に
バンドが存在すると決定し、一方それ以外の極大位置に
はバンドは存在しないと決定する工程、 ４ｂ）第三工程において他の列の一次元波形上に極大位
置が存在しない場合には、第二工程で検出された極大位
置にバンドが存在すると決定する工程、 ５）一つの分離展開列の一次元波形上で再び信号のレベ
ルが極大となる位置を検出する工程、および、 ６）上記第三乃至第五工程を順次繰り返すことにより、
全ての分離展開列上のバンドの位置を決定する工程、 を含むことを特徴とするＤＮＡの塩基配列決定のための
信号処理方法。 ２、上記第三工程において、極大位置に対応する位置を
中心とする一定範囲が該極大位置に基づいて定められる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＤＮＡの
塩基配列決定のための信号処理方法。 ３、上記第四ａ工程において、各極大位置における信号
レベルの強度を比較することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のＤＮＡの塩基配列決定のための信号処理
方法。 ４、上記第四ａ工程において、分離展開列ごとに一次元
波形上の全ての極大位置における信号レベルの平均値を
求め、各極大位置における信号レベルの該平均値に対す
る比率を比較することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のＤＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。 ５、上記オートラジオグラフに対応するデジタル信号が
、支持媒体と輝尽性蛍光体を含有する蓄積性蛍光体シー
トとを重ね合わせて、支持媒体上の放射性標識物質のオ
ートラジオグラフを該蛍光体シートに蓄積記録したのち
、該蛍光体シートに励起光を照射して該オートラジオグ
ラフを輝尽光として光電的に読み出すことにより得られ
たものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のＤＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。 ６、上記オートラジオグラフに対応するデジタル信号が
、支持媒体と写真感光材料とを重ね合わせて、支持媒体
上の放射性標識物質のオートラジオグラフを該感光材料
に感光記録したのち、該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た
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のＤＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。 ７、放射性標識が付与された塩基特異的ＲＮＡ断片物の
混合物であって、 （１）グアニン特異的ＲＮＡ断片物、 （２）アデニン特異的ＲＮＡ断片物、 （３）ウラシル特異的ＲＮＡ断片物、 （４）シトシン特異的ＲＮＡ断片物、 からなる四種類の塩基特異的ＲＮＡ断片物がそれぞれ支
持媒体上に一次元的方向に分離展開されて形成された四
列の分離展開列のオートラジオグラフに対応するデジタ
ル信号について信号処理を行なうことにより、ＲＮＡの
塩基配列を決定する方法において、 １）各分離展開列について、分離展開方向に沿った位置
と信号のレベルとからなる一次元波形を得る工程、 ２）一つの分離展開列の一次元波形上で信号のレベルが
極大となる位置を検出する工程、 ３）他の各分離展開列の一次元波形上で、該極大位置に
対応する位置を中心とする一定範囲内において信号のレ
ベルが極大となる位置が存在するか否かを検索する工程
、 ４ａ）第三工程において他の列の一次元波形上に極大位
置が存在する場合には、この極大位置における信号レベ
ルと第二工程で検出された極大位置における信号レベル
とを比較し、より大きな信号レベルを有する極大位置に
バンドが存在すると決定し、一方それ以外の極大位置に
はバンドは存在しないと決定する工程、 ４ｂ）第三工程において他の列の一次元波形上に極大位
置が存在しない場合には、第二工程で検出された極大位
置にバンドが存在すると決定する工程、 ５）一つの分離展開列の一次元波形上で再び信号のレベ
ルが極大となる位置を検出する工程、および、 ６）上記第三乃至第五工程を順次繰り返すことにより、
全ての分離展開列上のバンドの位置を決定する工程、 を含むことを特徴とするＲＮＡの塩基配列決定のための
信号処理方法。 ８、上記第三工程において、極大位置に対応する位置を
中心とする一定範囲が該極大位置に基づいて定められる
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のＲＮＡの
塩基配列決定のための信号処理方法。 ９、上記第四ａ工程において、各極大位置における信号
レベルの強度を比較することを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載のＲＮＡの塩基配列決定のための信号処理
方法。 １０、上記第四ａ工程において、分離展開列ごとに一次
元波形上の全ての極大位置における信号ベルの平均値を
求め、各極大位置における信号レベルの該平均値に対す
る比率を比較することを特徴とする特許請求の範囲第７
項記載のＲＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。 １１、上記オートラジオグラフに対応するデジタル信号
が、支持媒体と輝尽性蛍光体を含有する蓄積性蛍光体シ
ートとを重ね合わせて、支持媒体上の放射性標識物質の
オートラジオグラフを該蛍光体シートに蓄積記録したの
ち、該蛍光体シートに励起光を照射して該オートラジオ
グラフを輝尽光として光電的に読み出すことにより得ら
れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第７項
記載のＲＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。 １２、上記オートラジオグラフに対応するデジタル信号
が、支持媒体と写真感光材料とを重ね合わせて、支持媒
体上の放射性標識物質のオートラジオグラフを該感光材
料に感光記録したのち、該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
たものであることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
載のＲＮＡの塩基配列決定のための信号処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226092A JPS6285862A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 |
| US06/917,606 US4980827A (en) | 1985-10-11 | 1986-10-10 | Signal processing method for determining base sequence of nucleic acid |
| EP86114156A EP0220590B1 (en) | 1985-10-11 | 1986-10-13 | Signal processing method for determining base sequence of nucleic acid |
| DE8686114156T DE3674535D1 (de) | 1985-10-11 | 1986-10-13 | Signalverarbeitungsmethode zur bestimmung des grundaufbaus von nukleinsaeuren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226092A JPS6285862A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285862A true JPS6285862A (ja) | 1987-04-20 |
| JPH0467917B2 JPH0467917B2 (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=16839696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226092A Granted JPS6285862A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4980827A (ja) |
| EP (1) | EP0220590B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6285862A (ja) |
| DE (1) | DE3674535D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
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Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| EP0113677A3 (en) * | 1983-01-08 | 1989-02-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Signal processing method in autoradiography |
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| EP0113672A3 (en) * | 1983-01-08 | 1988-03-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Signal processing method in autoradiography |
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| JPS59181335A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | オ−トラジオグラフイ−における信号検出方法 |
| DE3579186D1 (de) * | 1984-05-02 | 1990-09-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | Autoradiographisches verfahren. |
| EP0160948A3 (en) * | 1984-05-04 | 1989-02-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Signal processing method in autoradiography |
| JPS6242057A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 核酸の塩基配列決定のための信号処理方法 |
| EP0220732B1 (en) * | 1985-10-30 | 1992-09-23 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for automatically reading band arrayal pattern |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60226092A patent/JPS6285862A/ja active Granted
-
1986
- 1986-10-10 US US06/917,606 patent/US4980827A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-13 EP EP86114156A patent/EP0220590B1/en not_active Expired
- 1986-10-13 DE DE8686114156T patent/DE3674535D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3674535D1 (de) | 1990-10-31 |
| EP0220590A1 (en) | 1987-05-06 |
| US4980827A (en) | 1990-12-25 |
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| EP0220590B1 (en) | 1990-09-26 |
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