JPS63115062A - Ｄｎａの塩基配列決定装置 - Google Patents
Ｄｎａの塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPS63115062A JPS63115062A JP61260740A JP26074086A JPS63115062A JP S63115062 A JPS63115062 A JP S63115062A JP 61260740 A JP61260740 A JP 61260740A JP 26074086 A JP26074086 A JP 26074086A JP S63115062 A JPS63115062 A JP S63115062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dna
- gel
- temperature
- fragments
- dna fragments
- 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
Links
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims abstract description 126
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims abstract description 126
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 claims description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 9
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 8
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims 2
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 abstract description 31
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 48
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000000211 autoradiogram Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
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
- G01N27/44704—Details; Accessories
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Saccharide Compounds (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＤＮＡ （デオキシリボ核酸）の塩基配列を自
動的に決定する装置に関し、特に分子量の近接したＤＮ
Ａ断片の分離能ならびに感度の高いＤＮＡの塩基配列決
定装置に関する。
動的に決定する装置に関し、特に分子量の近接したＤＮ
Ａ断片の分離能ならびに感度の高いＤＮＡの塩基配列決
定装置に関する。
従来のゲル電気泳動中のＤＮＡ断片を実時間に検出しＤ
ＮＡ塩基配列を決定しようとする装置（実時間ＤＮＡ断
片検出式ゲル電気泳動装置）の代表的な一例が特開昭６
１−８４５６２号公報において提案されている。これは
、ゲル電気泳動中のＤＮＡ断片から放出されるβ線を実
時間に検出し、ゲル電気泳動パターンを自動的に読み取
る装置であって、その構造を第３図に示す。図において
、ゲル８は泳動板６と泳動板７にはさまれ、垂直に設け
られている。ゲル８の上端部にはＤＮＡ試料供給用の溝
９がある。ゲル８の上下には緩衝液槽１と緩衝液槽３が
取り付けられている。緩衝液Ｍ１と緩衝液槽３の中には
それぞれ、緩衝液２と緩衝液４が入っており、それぞれ
ゲル８の上端と下端に接触している。緩衝液槽１と緩衝
液槽３には、電源５がつながっており、ゲル８の上端が
負極になるように、直流高電圧を印加している。
ＮＡ塩基配列を決定しようとする装置（実時間ＤＮＡ断
片検出式ゲル電気泳動装置）の代表的な一例が特開昭６
１−８４５６２号公報において提案されている。これは
、ゲル電気泳動中のＤＮＡ断片から放出されるβ線を実
時間に検出し、ゲル電気泳動パターンを自動的に読み取
る装置であって、その構造を第３図に示す。図において
、ゲル８は泳動板６と泳動板７にはさまれ、垂直に設け
られている。ゲル８の上端部にはＤＮＡ試料供給用の溝
９がある。ゲル８の上下には緩衝液槽１と緩衝液槽３が
取り付けられている。緩衝液Ｍ１と緩衝液槽３の中には
それぞれ、緩衝液２と緩衝液４が入っており、それぞれ
ゲル８の上端と下端に接触している。緩衝液槽１と緩衝
液槽３には、電源５がつながっており、ゲル８の上端が
負極になるように、直流高電圧を印加している。
３２ ｐ 、 ３１５等の放射性同位体で標識したＤＮ
Ａ断片試料を、４種類の相補鎖合成反応系（Ａ反応系、
Ｃ反応系、Ｃ反応系、Ｔ反応系）毎に、異なるウェル９
に供給すると、ＤＡＮ断片は負極より正極に向かって泳
動する。このとき１分子量の小さいＤＮＡ断片はど泳動
速度が速く、同一分子量をもつＤＮＡ断片はＤＮＡバン
ド（同一分子量のＤＮＡ断片がゲル上に構成する帯）ｌ
Ｏを形成する。
Ａ断片試料を、４種類の相補鎖合成反応系（Ａ反応系、
Ｃ反応系、Ｃ反応系、Ｔ反応系）毎に、異なるウェル９
に供給すると、ＤＡＮ断片は負極より正極に向かって泳
動する。このとき１分子量の小さいＤＮＡ断片はど泳動
速度が速く、同一分子量をもつＤＮＡ断片はＤＮＡバン
ド（同一分子量のＤＮＡ断片がゲル上に構成する帯）ｌ
Ｏを形成する。
この装置では、泳動板６や泳動板７の側面にβ線検出用
のスリット１３を設け、β線検出器１４を取り付ける。
のスリット１３を設け、β線検出器１４を取り付ける。
スリット１３の前をＤＮＡバンド１０が通過すると、Ｄ
ＮＡバンドから放出されるβ線が、β線検出器１４に入
る。β線検出器１４の出力は信号処理回路１５を通った
後、計算機１６に入る。計算機１６はデータ処理を行い
、塩基配列を決定する。なお、この装置ではβ線検出器
１４は１組であるが、精度向上などの目的で、２組以上
用いることも当然可能である。
ＮＡバンドから放出されるβ線が、β線検出器１４に入
る。β線検出器１４の出力は信号処理回路１５を通った
後、計算機１６に入る。計算機１６はデータ処理を行い
、塩基配列を決定する。なお、この装置ではβ線検出器
１４は１組であるが、精度向上などの目的で、２組以上
用いることも当然可能である。
第４図は、β線検出器１４の構造を示す断面図である。
光電子増倍管２１の先端にはシリコングリース２２を介
してシンチレータ２３が取り付けられており、遮光のた
め、検出器全体が遮光体２４によって包まれている。Ｄ
ＮＡバンド１０から出たβ線２５はスリット１３を通っ
てシンチレータ２３で光２６に変換される。
してシンチレータ２３が取り付けられており、遮光のた
め、検出器全体が遮光体２４によって包まれている。Ｄ
ＮＡバンド１０から出たβ線２５はスリット１３を通っ
てシンチレータ２３で光２６に変換される。
光２６は、シンチレータ２３からシリコングリース２２
を通って光電子増倍管２１に入り、電流となって検出さ
れる。なお、スリット１３とゲル８の間にあるフィルム
２７はスリット１３とゲル８を電気的に絶縁させるため
と、スリット１３がＤＮＡバンド１０中の放射性同位体
によって汚染されるのを防ぐためのものである。フィル
ム２７は、β線を透過させる材料（たとえばポリエステ
ルフィルム）からなり、検出感度や精度を悪化させない
程度の厚さである。
を通って光電子増倍管２１に入り、電流となって検出さ
れる。なお、スリット１３とゲル８の間にあるフィルム
２７はスリット１３とゲル８を電気的に絶縁させるため
と、スリット１３がＤＮＡバンド１０中の放射性同位体
によって汚染されるのを防ぐためのものである。フィル
ム２７は、β線を透過させる材料（たとえばポリエステ
ルフィルム）からなり、検出感度や精度を悪化させない
程度の厚さである。
このように、従来のＤＮＡ塩基配列決定装置において、
ＤＮＡ断片を泳動させるゲルの温度はほぼ一定であり、
ＤＮＡバンドのβ線検出部において、その検出感度を上
げようとすると、第９図に示すごとく、スリット幅を大
きくしてβ線検出器に入るβ線の量を大きくする必要が
あるが、分子量が近接したＤＮＡバンドの場合には、そ
の泳動距離が接近しスリット部において重複するためＤ
ＮＡバンドの分離能が悪くなる。一方、スリット幅を狭
くして泳動距離が接近しているＤＮＡバンドの分離能を
上げようとすると、第１０図に示すごとくβ線検出器に
入るβ線の量が少なくなり、感度が低下するという欠点
があった。
ＤＮＡ断片を泳動させるゲルの温度はほぼ一定であり、
ＤＮＡバンドのβ線検出部において、その検出感度を上
げようとすると、第９図に示すごとく、スリット幅を大
きくしてβ線検出器に入るβ線の量を大きくする必要が
あるが、分子量が近接したＤＮＡバンドの場合には、そ
の泳動距離が接近しスリット部において重複するためＤ
ＮＡバンドの分離能が悪くなる。一方、スリット幅を狭
くして泳動距離が接近しているＤＮＡバンドの分離能を
上げようとすると、第１０図に示すごとくβ線検出器に
入るβ線の量が少なくなり、感度が低下するという欠点
があった。
そして、このような分子量が近接したＤＮＡバンドの分
離能ならびに感度を上げるために、ＤＮＡ断片を泳動さ
せるゲルの温度調節については、従来の技術においては
全く開示がなく、また何らの配慮もなされていなかった
。
離能ならびに感度を上げるために、ＤＮＡ断片を泳動さ
せるゲルの温度調節については、従来の技術においては
全く開示がなく、また何らの配慮もなされていなかった
。
上述したごとく、従来のＤＮＡ塩基配列決定装置におい
ては、分子量の近接したＤＮＡ断片の分離能ならびに感
度を向上させる点については全く開示がなく、また何ら
の配慮もなされておらず、分子量が近接したＤＮＡ断片
の塩基配列の決定においてその精度が悪く、十分に満足
されるものではなかった。
ては、分子量の近接したＤＮＡ断片の分離能ならびに感
度を向上させる点については全く開示がなく、また何ら
の配慮もなされておらず、分子量が近接したＤＮＡ断片
の塩基配列の決定においてその精度が悪く、十分に満足
されるものではなかった。
本発明の目的は、分子量の近接したＤＮＡ断片の分離能
ならびに感度が共に良好な高精度のＤＮＡ塩基配列決定
装置を提供することにある。
ならびに感度が共に良好な高精度のＤＮＡ塩基配列決定
装置を提供することにある。
ＤＮＡ断片をゲル電気泳動法でゲル上に展開した後、得
られたゲル電気泳動パターンをオートラジオグラムでＸ
線フィルムに転写することによって行なわれる従来のＤ
ＮＡ塩基配列決定装置においては、同一分子量のＤＮＡ
断片がゲル上に形成する帯であるＤＮＡバンドが多い程
、−度に多くのＤＮＡ塩基配列を読み取ることができる
ので、ＤＮＡバンドの泳動間隔は、隣接するＤＮＡバン
ドとの区別を妨げない程度の狭さく間隔）であればよい
。
られたゲル電気泳動パターンをオートラジオグラムでＸ
線フィルムに転写することによって行なわれる従来のＤ
ＮＡ塩基配列決定装置においては、同一分子量のＤＮＡ
断片がゲル上に形成する帯であるＤＮＡバンドが多い程
、−度に多くのＤＮＡ塩基配列を読み取ることができる
ので、ＤＮＡバンドの泳動間隔は、隣接するＤＮＡバン
ドとの区別を妨げない程度の狭さく間隔）であればよい
。
これに対し、実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装置
においては、ゲル泳動板に取り付けた検出器によって、
ゲル電気泳動中のＤＮＡ断片を実時間に検出しＤＮＡ塩
基配列を決定するため、多数のＤＮＡバンドが同時にゲ
ル上に展開される必要はなく、ＤＮＡバンドの間隔は隣
接するＤＮＡバンドの分離に適した広さく間隔）であれ
ばよい。
においては、ゲル泳動板に取り付けた検出器によって、
ゲル電気泳動中のＤＮＡ断片を実時間に検出しＤＮＡ塩
基配列を決定するため、多数のＤＮＡバンドが同時にゲ
ル上に展開される必要はなく、ＤＮＡバンドの間隔は隣
接するＤＮＡバンドの分離に適した広さく間隔）であれ
ばよい。
このように、従来のオートラジオグラムと、本発明に関
連する実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装置とでは
、ゲル電気泳動パターンに要求される内容が異なってく
る。
連する実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装置とでは
、ゲル電気泳動パターンに要求される内容が異なってく
る。
上記本発明の目的は、実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気
泳動装置において、ＤＮＡバンドが泳動するゲルの温度
を適度に調節し制御することによって１分子量が近接し
たＤＮＡバンドの間隔を広げたゲル電気泳動パターンを
得ることにより、達成される。すなわち、ゲル電気泳動
装置のゲル泳動板に取付けられているＤＮＡバンド検出
部近傍のゲルの温度を、ＤＮＡ断片供給部側のゲルの温
度よりも、おおよそ１０〜３０部程度高くすることによ
り、検出部近傍におけるＤＮＡバンドの泳動速度を速め
、分子量が近接したＤＮＡバンドの泳動間隔を適度に広
げることができ１分離能ならびに感度が共に良好な実時
間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装置を得ることができ
る。
泳動装置において、ＤＮＡバンドが泳動するゲルの温度
を適度に調節し制御することによって１分子量が近接し
たＤＮＡバンドの間隔を広げたゲル電気泳動パターンを
得ることにより、達成される。すなわち、ゲル電気泳動
装置のゲル泳動板に取付けられているＤＮＡバンド検出
部近傍のゲルの温度を、ＤＮＡ断片供給部側のゲルの温
度よりも、おおよそ１０〜３０部程度高くすることによ
り、検出部近傍におけるＤＮＡバンドの泳動速度を速め
、分子量が近接したＤＮＡバンドの泳動間隔を適度に広
げることができ１分離能ならびに感度が共に良好な実時
間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装置を得ることができ
る。
ＤＮＡ断片供給部側のゲルの温度とＤＮＡバンド検出部
におけるゲルの温度との差が１０℃未満であると、分子
量が近接したＤＮＡバンドの泳動間隔を広げる効果が少
なく、隣接するＤＮＡバンドの分離に適した十分な広さ
が得られないのでゲル電気泳動装置の分離能があまり向
上しないことになるので好ましくない。そして、上記の
ゲルの温度差が大きければ大きい程、分離能は良くなる
が、温度差による泳動板の破損などに問題があり１通常
の場合、その温度差はおおよそ３０部程度が限度である
と思われる。なお、従来の装置におけるゲルの温度につ
いては１文献によって差があるが。
におけるゲルの温度との差が１０℃未満であると、分子
量が近接したＤＮＡバンドの泳動間隔を広げる効果が少
なく、隣接するＤＮＡバンドの分離に適した十分な広さ
が得られないのでゲル電気泳動装置の分離能があまり向
上しないことになるので好ましくない。そして、上記の
ゲルの温度差が大きければ大きい程、分離能は良くなる
が、温度差による泳動板の破損などに問題があり１通常
の場合、その温度差はおおよそ３０部程度が限度である
と思われる。なお、従来の装置におけるゲルの温度につ
いては１文献によって差があるが。
例えばｒＤＮＡシーケンス解析マニュアル」（高浪満・
大井龍夫編、講談社、 １９８３年）では、通常は４０
℃前後で、縮重現象（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を少な
くする場合には７０℃位にすると述べられている。
大井龍夫編、講談社、 １９８３年）では、通常は４０
℃前後で、縮重現象（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を少な
くする場合には７０℃位にすると述べられている。
しかし、ＤＮＡ断片の泳動パターン検出部近傍のゲルの
温度に温度差を与えることについての解示は全くなされ
ていない。
温度に温度差を与えることについての解示は全くなされ
ていない。
次に、本発明の実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装
置の作用について、従来の装置と比較しながら図面に基
づいて説明する。
置の作用について、従来の装置と比較しながら図面に基
づいて説明する。
第５図に従来の装置におけるゲル電気泳動パターンを示
し、第６図に本発明の装置におけるゲル電気泳動パター
ンを示す。図において、ウェル９に供給されたＤＮＡ断
片は、ＤＮＡバンド１０を形成しながらゲル８中を泳動
し、β線検出器１４の前を通過する。Ｄは従来の装置に
おけるβ線検出器１４の取付は部におけるＤ Ｎ Ａバ
ンド１０の間隔であり、Ｄ′は本発明の装置におけるβ
線検出器１４部のＤＮＡバンド１０の間隔である。第５
図に示す従来の装置におけるゲルの温度は、ゲル全面で
ほぼ均一でありＴｂ’Ｃ（例えば約７０℃）である。こ
わに対し、第６図に示す本発明の装置におけるゲルの温
度は、β線検出器１４取付は部の領域すではＴｂ’Ｃ（
例えば約７０℃）であり、それ以外のＤＮＡ断片供給部
の領域ａではＴａ’Ｃ（例えば約４０℃）とし、Ｔｂ）
Ｔａとなるように制御している。このように、本発明の
装置ではβ線検出器１４の取付は部のゲルの温度がウェ
ル９側のＤＮＡ断片供給部のゲルの温度よりも高くなっ
ている。実際の場合、第６図に示す領域ａと領域すのゲ
ル温度は、その境界面付近でなだらかに変化するが、説
明を簡単にするために、ゲルの湿度が領域ａと領域すと
の境界面で急激に変化するものとした。なお、ゲルの温
度を階段状に変化させても連続的に変化させても作用と
効果は同一である。
し、第６図に本発明の装置におけるゲル電気泳動パター
ンを示す。図において、ウェル９に供給されたＤＮＡ断
片は、ＤＮＡバンド１０を形成しながらゲル８中を泳動
し、β線検出器１４の前を通過する。Ｄは従来の装置に
おけるβ線検出器１４の取付は部におけるＤ Ｎ Ａバ
ンド１０の間隔であり、Ｄ′は本発明の装置におけるβ
線検出器１４部のＤＮＡバンド１０の間隔である。第５
図に示す従来の装置におけるゲルの温度は、ゲル全面で
ほぼ均一でありＴｂ’Ｃ（例えば約７０℃）である。こ
わに対し、第６図に示す本発明の装置におけるゲルの温
度は、β線検出器１４取付は部の領域すではＴｂ’Ｃ（
例えば約７０℃）であり、それ以外のＤＮＡ断片供給部
の領域ａではＴａ’Ｃ（例えば約４０℃）とし、Ｔｂ）
Ｔａとなるように制御している。このように、本発明の
装置ではβ線検出器１４の取付は部のゲルの温度がウェ
ル９側のＤＮＡ断片供給部のゲルの温度よりも高くなっ
ている。実際の場合、第６図に示す領域ａと領域すのゲ
ル温度は、その境界面付近でなだらかに変化するが、説
明を簡単にするために、ゲルの湿度が領域ａと領域すと
の境界面で急激に変化するものとした。なお、ゲルの温
度を階段状に変化させても連続的に変化させても作用と
効果は同一である。
第７図は従来の装置のゲルを用いた場合、第８図は本発
明の装置のゲルを用いた場合のＤＮＡバンドの泳動時間
（横軸）と泳動距離（縦ｉｌｉ１ｍ）の関係を示す。第
７図および第８図において、破線Ｃ１ｅ、にと実線ｄ、
ｆ、ｈは、それぞれ、長さがｉ塩基と（ｉ ＋ １ ）
塩基のＤＮＡバンドの泳動距離であり、ＤとＤ′は検出
部におけるＤＮＡバンドの間隔であり、第５図と第６図
に対応している。
明の装置のゲルを用いた場合のＤＮＡバンドの泳動時間
（横軸）と泳動距離（縦ｉｌｉ１ｍ）の関係を示す。第
７図および第８図において、破線Ｃ１ｅ、にと実線ｄ、
ｆ、ｈは、それぞれ、長さがｉ塩基と（ｉ ＋ １ ）
塩基のＤＮＡバンドの泳動距離であり、ＤとＤ′は検出
部におけるＤＮＡバンドの間隔であり、第５図と第６図
に対応している。
第７図における直線Ｑ、ｄは、従来の装置のゲルを用い
た場合のＤＮＡ断片の泳動距離で、ゲルの温度はＴｂ℃
（例えば約７０℃）である。参考のため、直線ｅ、ｆに
ゲルの温度がＴａ’Ｃ（例えば約４０℃）の場合の泳動
距離を示した。第８図における折れ線ｇ（破、１１）、
ｈ（実線）が本発明のゲルを用いた場合のＤＮＡ断片の
泳動距離で、ゲルの温度は領域ａでＴａ”Ｃ１領域すで
Ｔｂ’Ｃである。ここでＤＮＡバンド間隔Ｄ′り、検出
部に長さｉ塩基と（ｉ ＋ １ ）塩基のＤＮＡ断片が
検出部に到達する時間間隔と、検出部でのＤＮＡ断片の
泳動速度との積で近似的に表わせるが、第８図における
折れ線ｇ、ｈは第７図における直線ｃ、ｄよりも時間間
隔が大きく、直１ｆＡｅ、ｆよりも泳動速度が大きい。
た場合のＤＮＡ断片の泳動距離で、ゲルの温度はＴｂ℃
（例えば約７０℃）である。参考のため、直線ｅ、ｆに
ゲルの温度がＴａ’Ｃ（例えば約４０℃）の場合の泳動
距離を示した。第８図における折れ線ｇ（破、１１）、
ｈ（実線）が本発明のゲルを用いた場合のＤＮＡ断片の
泳動距離で、ゲルの温度は領域ａでＴａ”Ｃ１領域すで
Ｔｂ’Ｃである。ここでＤＮＡバンド間隔Ｄ′り、検出
部に長さｉ塩基と（ｉ ＋ １ ）塩基のＤＮＡ断片が
検出部に到達する時間間隔と、検出部でのＤＮＡ断片の
泳動速度との積で近似的に表わせるが、第８図における
折れ線ｇ、ｈは第７図における直線ｃ、ｄよりも時間間
隔が大きく、直１ｆＡｅ、ｆよりも泳動速度が大きい。
このため１本発明によればＤＮＡバンド間隔Ｄ′り、従
来の装置のＤＮＡバンド間隔りよりも広くすることがで
きる。
来の装置のＤＮＡバンド間隔りよりも広くすることがで
きる。
第９図および第１０図は第５図に対応する従来の装置の
β線検出器部、第１１図は第６図に対応する本発明のβ
線検出器部における作用を示す説明図である。Ｄ、ＮＡ
バンド１０がゲル８中を泳動し、スリット１３の前を通
過すると、ＤＮＡバンド１０から放出されるβ線２５は
スリット１３を通ってβ線検出器１４に入る。
β線検出器部、第１１図は第６図に対応する本発明のβ
線検出器部における作用を示す説明図である。Ｄ、ＮＡ
バンド１０がゲル８中を泳動し、スリット１３の前を通
過すると、ＤＮＡバンド１０から放出されるβ線２５は
スリット１３を通ってβ線検出器１４に入る。
第９図では分子量の近接した２つのＤＮＡバンド１０が
同時にスリット１３に入るため１分子量の近接したＤＮ
Ａ断片の分離が困難である。第１０図ではスリット１３
の幅を狭くすることによってこの問題を解決している。
同時にスリット１３に入るため１分子量の近接したＤＮ
Ａ断片の分離が困難である。第１０図ではスリット１３
の幅を狭くすることによってこの問題を解決している。
しかし、ＤＮＡバンド１０から放出されるβ線２５がス
リット１３を通ってβ線検出器１４に入る角度θが減少
するため、β線検出器１４に入るβ線２５の量が減少し
てしまう。このように、従来の装置のゲルでは１分子量
の近接したＤＮＡ断片の分離能と、検出器に入るβ線の
量とを両立させることが困誰である。
リット１３を通ってβ線検出器１４に入る角度θが減少
するため、β線検出器１４に入るβ線２５の量が減少し
てしまう。このように、従来の装置のゲルでは１分子量
の近接したＤＮＡ断片の分離能と、検出器に入るβ線の
量とを両立させることが困誰である。
これに対し１本発明の装置によってＤＮＡバンド１０の
間隔を広げれば、第１１図に示すように、スリット１３
の幅を狭めなくても、スリット１３には同時に一つのＤ
ＮＡバンド１０シか入らないようにすることができる。
間隔を広げれば、第１１図に示すように、スリット１３
の幅を狭めなくても、スリット１３には同時に一つのＤ
ＮＡバンド１０シか入らないようにすることができる。
このため、β線検出器１４に入るβ線２５の量を減少さ
せることなく、分子量の近接したＤＮＡバンド１０の分
離能を向上させることができる。
せることなく、分子量の近接したＤＮＡバンド１０の分
離能を向上させることができる。
以下に本発明の一実施例を挙げ図面に基づいてさらに詳
細に説明する。図において、同一符号を付したものは同
一部品または同一機能を有する部分である。
細に説明する。図において、同一符号を付したものは同
一部品または同一機能を有する部分である。
（実施例 １）
第１図は１本発明の実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳
動装置の構造の一例を示す模式図である。
動装置の構造の一例を示す模式図である。
図に示すごとく、本発明の装置においては、ゲル泳動板
６の側面に低温ウォータジャケット３１と高温ウォータ
ジャケット３２を取付ける。高温ウォータジャケット３
２の取付は位置は、ＤＮＡバンド１０のβ線検出器１４
の取付は部近傍であって、低温ウォータジャケット３１
の取付は位置は、それよりもＤＮＡ断片供給用の溝であ
るウェル９よりのＤＮＡ断片供給部側に設ける。低温ウ
ォータジャケット３１と高温ウォータジャケット３２は
、配管３５を介して、それぞれ低温恒温水槽３３と高温
恒温水槽３４に連結されている。
６の側面に低温ウォータジャケット３１と高温ウォータ
ジャケット３２を取付ける。高温ウォータジャケット３
２の取付は位置は、ＤＮＡバンド１０のβ線検出器１４
の取付は部近傍であって、低温ウォータジャケット３１
の取付は位置は、それよりもＤＮＡ断片供給用の溝であ
るウェル９よりのＤＮＡ断片供給部側に設ける。低温ウ
ォータジャケット３１と高温ウォータジャケット３２は
、配管３５を介して、それぞれ低温恒温水槽３３と高温
恒温水槽３４に連結されている。
本実施例によれば、ＤＮＡバンド１０のβ線検出器１４
の取付は部のゲル８の温度（約５０〜８０℃）が。
の取付は部のゲル８の温度（約５０〜８０℃）が。
ウェル９側の部分のゲルの温度（約３０〜６０℃）より
も高くなるので、上述した作用原理によって。
も高くなるので、上述した作用原理によって。
検出部におけるＤＮＡバンド１０の間隔が広がるので、
β線検出器１４に入るβ線の量を減少させることなく、
分子量の近接したＤＮＡバンド１０の分離能を著しく向
上させることができる効果がある。
β線検出器１４に入るβ線の量を減少させることなく、
分子量の近接したＤＮＡバンド１０の分離能を著しく向
上させることができる効果がある。
（実施例 ２）
第２図は１本発明のゲル電気泳動装置の構造の他の例を
示す模式図である１図に示すごとく、ゲル泳動板６には
ウォータジャケット３７が取付けられている。ウォータ
ジャケット３７は、配管３５を介して恒温水槽３８に連
結されている。ウォータジャケット３７の内部には、伝
熱管３６が通っており、循環水３９がウェル９側よりβ
線検出器１４の取付は部に向って循環されている。第２
図に示すゲル電気泳動装置において、循環水３９の水量
を適量に調節すれば、ウェル９の近傍においては冷却効
果は十分であるが、β線検出器１４の取付は部近傍に至
ると、循環水３９の温度が上昇するため冷却効果を徐々
に低減させることができる。このとき、β線検出器１４
の取付は部のゲル８の温度（約５０〜８０℃）は、ウェ
ル９側のゲルの温度（約３０〜６０℃）よりも高くする
ことができ、検出部におけるＤＮＡバンド１０の間隔を
広げることができ、ＤＮＡバンド１０の分離能を、実施
例１と同様に向上させることができる。実施例１の第１
図に示す構成では、ゲルの温度が段階的に変化するのに
対し１本実施例の第２の構成ではゲルの温度が連続的に
変化するが、得られる効果は全く同一である。
示す模式図である１図に示すごとく、ゲル泳動板６には
ウォータジャケット３７が取付けられている。ウォータ
ジャケット３７は、配管３５を介して恒温水槽３８に連
結されている。ウォータジャケット３７の内部には、伝
熱管３６が通っており、循環水３９がウェル９側よりβ
線検出器１４の取付は部に向って循環されている。第２
図に示すゲル電気泳動装置において、循環水３９の水量
を適量に調節すれば、ウェル９の近傍においては冷却効
果は十分であるが、β線検出器１４の取付は部近傍に至
ると、循環水３９の温度が上昇するため冷却効果を徐々
に低減させることができる。このとき、β線検出器１４
の取付は部のゲル８の温度（約５０〜８０℃）は、ウェ
ル９側のゲルの温度（約３０〜６０℃）よりも高くする
ことができ、検出部におけるＤＮＡバンド１０の間隔を
広げることができ、ＤＮＡバンド１０の分離能を、実施
例１と同様に向上させることができる。実施例１の第１
図に示す構成では、ゲルの温度が段階的に変化するのに
対し１本実施例の第２の構成ではゲルの温度が連続的に
変化するが、得られる効果は全く同一である。
以上詳細に説明したごとく１本発明の実時間ＤＮＡ断片
検出式ゲル電気泳動装置は、ＤＮＡバンドのβ線検出部
において、隣接するＤＮＡバンドの泳動間隔を広げるこ
とができ、スリットを通してβ線検出器に入るβ線の量
を減少させることなく、分子量の近接したＤＮＡバンド
の分離能を向上させることが可能であり、高精度でＤＮ
Ａの塩基配列の決定を行なうことができる。
検出式ゲル電気泳動装置は、ＤＮＡバンドのβ線検出部
において、隣接するＤＮＡバンドの泳動間隔を広げるこ
とができ、スリットを通してβ線検出器に入るβ線の量
を減少させることなく、分子量の近接したＤＮＡバンド
の分離能を向上させることが可能であり、高精度でＤＮ
Ａの塩基配列の決定を行なうことができる。
第１図は本発明の実施例１において示した実時間ＤＮＡ
断片検出式ゲル電気泳動装置の構造を示す斜視図、第２
図は本発明の実施例２において示した実時間ＤＮＡ断片
検出式ゲル電気泳動装置の正面部の構造を示す模式図、
第３図は従来の実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装
置の構造を示す斜視図、第４図は第３図に示す従来の装
置のβ線検出器の構造を示す模式図、第５図は第３図に
示す従来の装置のゲル電気泳動パターンを示す説明図、
第６図は第１図に示す本発明の装置のゲル電気泳動パタ
ーンを示す説明図、第７図は第５図に示す従来の装置の
ゲル電気泳動パターンにおけるＤＮＡバンドの泳動時間
と泳動距離の関係を示すグラフ、第８図は第６図に示す
本発明の装置のゲル電気泳動パターンにおけるＤＮＡバ
ンドの泳動時間と泳動距離の関係を示すグラフ、第９図
および第１０図は第５図に示す従来の装置のゲル電気泳
動パターンのβ線検出器部における作用を示す説明図、
第１１図は第６図に示す本発明の装置のゲル電気泳動パ
ターンのβ線検出器部における作用を示す説明図である
。 １．３・・・緩衝液槽 ２．４・・・緩衝液５・・
・電源 ６．７・・・ゲル泳動板８・・・
ゲル ９・・・ウェル１０・・・ＤＮＡバ
ンド １３・・・スリット１４・・・β線検出器
１５・・・信号処理回路１６・・・計算機
２１・・・光電子増倍管２２・・・シリコングリ
ース ２３・・・シンチレータ２４・・・遮光体
２５・・・β線２６・・・光 ２
７・・・フィルム３１・・・低温ウォータジャケット ３２・・・高温ウォータジャケット ３３・・・低温恒温水槽 ３４・・・高温恒温水槽
３５・・・配管 ３６・・・伝熱管３７・
・・ウォータジャケット
断片検出式ゲル電気泳動装置の構造を示す斜視図、第２
図は本発明の実施例２において示した実時間ＤＮＡ断片
検出式ゲル電気泳動装置の正面部の構造を示す模式図、
第３図は従来の実時間ＤＮＡ断片検出式ゲル電気泳動装
置の構造を示す斜視図、第４図は第３図に示す従来の装
置のβ線検出器の構造を示す模式図、第５図は第３図に
示す従来の装置のゲル電気泳動パターンを示す説明図、
第６図は第１図に示す本発明の装置のゲル電気泳動パタ
ーンを示す説明図、第７図は第５図に示す従来の装置の
ゲル電気泳動パターンにおけるＤＮＡバンドの泳動時間
と泳動距離の関係を示すグラフ、第８図は第６図に示す
本発明の装置のゲル電気泳動パターンにおけるＤＮＡバ
ンドの泳動時間と泳動距離の関係を示すグラフ、第９図
および第１０図は第５図に示す従来の装置のゲル電気泳
動パターンのβ線検出器部における作用を示す説明図、
第１１図は第６図に示す本発明の装置のゲル電気泳動パ
ターンのβ線検出器部における作用を示す説明図である
。 １．３・・・緩衝液槽 ２．４・・・緩衝液５・・
・電源 ６．７・・・ゲル泳動板８・・・
ゲル ９・・・ウェル１０・・・ＤＮＡバ
ンド １３・・・スリット１４・・・β線検出器
１５・・・信号処理回路１６・・・計算機
２１・・・光電子増倍管２２・・・シリコングリ
ース ２３・・・シンチレータ２４・・・遮光体
２５・・・β線２６・・・光 ２
７・・・フィルム３１・・・低温ウォータジャケット ３２・・・高温ウォータジャケット ３３・・・低温恒温水槽 ３４・・・高温恒温水槽
３５・・・配管 ３６・・・伝熱管３７・
・・ウォータジャケット
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、放射性同位体による標識処理済のＤＮＡ（デオキシ
リボ核酸）断片をゲル中に供給し電気泳動させてＤＮＡ
断片の泳動パターンを形成させるゲル電気泳動パネル部
と、該ゲル電気泳動パネル部の所定の位置に設けられて
いるＤＮＡ断片の泳動パターンを検出する検出部を有す
る、ゲル電気泳動中のＤＮＡ断片を実時間に検出してＤ
ＮＡの塩基配列を決定する装置において、上記ＤＮＡ断
片の泳動パターンを検出する検出部近傍のゲルの温度を
、上記ＤＮＡ断片の供給部側のゲルの温度よりも高くす
る手段を設けたことを特徴とするＤＮＡの塩基配列決定
装置。 ２、ＤＮＡ断片の泳動パターンを検出する検出部近傍の
ゲルの温度を、ＤＮＡ断片の供給部側のゲルの温度より
も１０〜３０℃高くする手段を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のＤＮＡの塩基配列決定装
置。 ３、ＤＮＡ断片の泳動パターンを検出する検出部近傍の
ゲルの温度を、ＤＮＡ断片の供給部側のゲルの温度より
高くする手段として、上記ＤＮＡ断片の供給部側には低
温のウォータジャケットを設け、上記ＤＮＡ断片の泳動
パターンを検出する検出部近傍には高温のウォータジャ
ケットを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１ま
たは第２項項に記載のＤＮＡの塩基配列決定装置。 ４、ＤＮＡ断片の供給部側からＤＮＡ断片の泳動パター
ンを検出する検出部近傍の間のゲル電気泳動パネル部に
、伝熱管による冷却水循環式のウォータジャケットを設
け、冷却水を上記ＤＮＡ断片の供給部側より順次、上記
ＤＮＡ断片の泳動パターンを検出する検出部側の方向に
循環させて、上記ＤＮＡ断片の泳動パターンを検出する
検出部近傍のゲルの温度を、上記ＤＮＡ断片の供給部側
のゲルの温度よりも高くする機能を有する上記ウォータ
ジャケットを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
１または第２項項に記載のＤＮＡの塩基配列決定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260740A JPS63115062A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Ｄｎａの塩基配列決定装置 |
| US07/116,220 US4892638A (en) | 1986-11-04 | 1987-11-03 | Instrument for determination of the base sequence of DNA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260740A JPS63115062A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Ｄｎａの塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115062A true JPS63115062A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17352091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260740A Pending JPS63115062A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Ｄｎａの塩基配列決定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4892638A (ja) |
| JP (1) | JPS63115062A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304488A (en) * | 1988-06-21 | 1994-04-19 | Bertin & Cie | Installation for obtaining plasmids and cosmids |
| US4962020A (en) * | 1988-07-12 | 1990-10-09 | President And Fellows Of Harvard College | DNA sequencing |
| US5143850A (en) * | 1990-07-23 | 1992-09-01 | Beckman Instruments, Inc. | Detection of radioisotope labeled components in a capillary |
| US5162654A (en) * | 1991-02-01 | 1992-11-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Detection apparatus for electrophoretic gels |
| US5167784A (en) * | 1991-09-04 | 1992-12-01 | Xerox Corporation | Sequencing large nucleic acid fragments |
| US5340461A (en) * | 1992-02-03 | 1994-08-23 | Nakano Vinegar Co., Ltd. | Electrophoretic medium for electrophoretic separation, gel holder for holding the same medium, slab type electrophoretic apparatus using the same medium and gel holder, and electrophoretic gel cutter |
| US5871628A (en) * | 1996-08-22 | 1999-02-16 | The University Of Texas System | Automatic sequencer/genotyper having extended spectral response |
| IL137625A0 (en) * | 2000-08-01 | 2001-10-31 | Sensis Ltd | Detector for an electrophoresis apparatus |
| EP1406720B1 (en) * | 2001-07-19 | 2013-12-04 | Life Technologies Corporation | Buffers for electrophoresis and use thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1323309A (en) * | 1969-12-24 | 1973-07-11 | Toyo Kagaku Sangyo Kk Nobe A | Apparatus for establishing temperature gradients in specimen containers |
| IL71131A (en) * | 1984-03-02 | 1988-09-30 | Product Advanced Ltd | Method and apparatus for heating and/or cooling objects simultaneously at different preselected temperatures |
| US4707235A (en) * | 1985-10-16 | 1987-11-17 | Pharmacia, Inc. | Electrophoresis method and apparatus having continuous detection means |
| JPS6447564A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal printer |
| JPS6447563A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Recording system of heat transfer body |
| JP2542412B2 (ja) * | 1988-03-14 | 1996-10-09 | 大阪瓦斯株式会社 | 導電性構造体 |
| JPH02182656A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-17 | Konica Corp | ウェブの張力調整装置 |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61260740A patent/JPS63115062A/ja active Pending
-
1987
- 1987-11-03 US US07/116,220 patent/US4892638A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4892638A (en) | 1990-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hjerten | High-performance electrophoresis: the electrophoretic counterpart of high-performance liquid chromatography | |
| Nelson et al. | Use of peltier thermoelectric devices to control column temperature in high-performance capillary electrophoresis | |
| Foret et al. | Capillary zone electrophoresis: quantitative study of the effects of some dispersive processes on the separation efficiency | |
| JPS63115062A (ja) | Ｄｎａの塩基配列決定装置 | |
| Gelfi et al. | Detection of point mutations by capillary electrophoresis in liquid polymers in temporal thermal gradients | |
| Shibata et al. | RIKEN integrated sequence analysis (RISA) system—384-format sequencing pipeline with 384 multicapillary sequencer | |
| Burgi et al. | Application of sample stacking to gravity injection in capillary electrophoresis | |
| JPH02269935A (ja) | 光検出電気泳動装置 | |
| DE3469268D1 (en) | Differential thermal testing apparatus and method | |
| Thormann et al. | Experimental and theroretical dynamics of isoelectric focusing: Elucidation of a general separation mechanism | |
| US3432414A (en) | Electrophoretic process with continuous scanning | |
| Boček et al. | Instrumentation for high-speed isotachophoresis | |
| US3705845A (en) | Method in counterflow isotachophoresis | |
| US4830830A (en) | Apparatus for determining base sequence of nucleic acid | |
| US4904366A (en) | Instrument for determination of the base sequence of nucleic acid | |
| US3649499A (en) | Method for establishing the zones occurring in electrophoresis and for their quantitative determination | |
| Thormann et al. | Capillary isoelectric focusing: Effects of capillary geometry, voltage gradient and addition of linear polymer | |
| US4900421A (en) | Vortex stabilized electrophoretic separation apparatus | |
| CN1756952A (zh) | 精确控制的恒温器 | |
| Milanov et al. | Determination of ion mobilities of radionuclides in a free electrolyte. Methods and experimental organization | |
| Watson et al. | Capillary electrophoretic separation of recombinant granulocyte-colony-stimulating factor glycoforms | |
| Kok | Thermal management | |
| JPS6321556A (ja) | Ｄｎａ塩基配列決定装置 | |
| Cifuentes et al. | Rectangular capillary electrophoresis: study of some dispersive effects | |
| Beckers | Determination of absolute mobilities and pK values by isotachophoresis |