JPS63118661A - 核酸塩基配列決定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は核酸の塩基配列決定装置に係り、特にその高感
度化、高精度化に好適な放射線検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、核酸の塩基配列決定は、たとえばマキサム・ギル
バート法（メソッズ・イン・エンザイモロジー６５．　
　ｐｐ、４９９−５６０　　（Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎＥ
ｎｚｙｍｏｌｏｇｙ　６５　ｒ　ｐｐ、４９９−５６０
））により行なわれてきた。この方法では、放射性同位
体で標識された核酸を化学的に断片化した後、電気泳動
法で長さの異なる断片をポリアクリルアミドゲル中で分
子量類に整列させ、さらにこのゲルをガラス板よりはが
し、このオートラジオグラムを撮ることで放射性断片を
含む泳動帯の検出を行ない、核酸の塩基配列を決定する
。この方法には上記ゲルの取扱いに熟練を必要とし、か
つオートラジオグラムを撮るのに長時間（１〜３日間）
を要するという欠点がある。

この欠点を解決するための核酸断片の分離・検出を高速
自動化する装置として第２図のものが考案されている（
特開昭６ｌ−８４５６２）。第２図の装置は、核酸断片
の各泳動路の途中で、泳動用ポリアクリルアミドゲルを
支持するガラス板に窓をあけ、この位置にβ線検出器を
泳動路ごとに設置し、このβ線検出器で、通過していく
３２Ｐで標識された核酸断片から発するβ線を検出し、
実時間で順次塩基配列を決定していくものである。

β線検出器としてはプラスチックシンチレータと光電子
増倍管の組合せがよい。また泳動されてくる核酸断片間
の分離を良くするために、β線検出器の前に泳動方向の
幅１ｍ程度のスリットを設ける必要がある。この方式の
装置では、配列決定したい核酸試料に対して、核酸を構
成する４￥ｉ！の塩基Ａ、Ｃ，Ｇ、Ｔに対応する４種類
の反応生成物が必要なため、β線検出器も４台必要であ
る。４台のβ線検出器を単位として複数の核酸試料を同
時に取扱うことも可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第２図の装置により、実時間で核酸の塩基配列を決定す
ることが可能となるが、上記装置ではβ線検出器が固定
であるため、泳動路に曲がりを生じたり、泳動パターン
に歪みが生ずるとβ線の検出感度が低下したり、分解能
が悪くなるという問題点がある。

本発明の目的は、核酸断片の泳動路上にβ線検出器を備
えた核酸の塩基配列決定装置において、泳動路の曲がり
や歪みによる、β線検出感度あるいは読取り精度の低下
を防ぐ手段を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、核酸断片の泳動路上にβ線検出器とは別に
光学検出器を設け、核酸断片と同じ泳動路を泳動されて
くる色素の位置や傾きを検出し、それに応じてβ線検出
器の位置を移動させることにより、達成される。

〔作用〕

核酸断片と同時に適当な色素を電気泳動すると色素も核
酸断片と同じ泳動路を泳動する。この色素の位置および
傾きは泳動ゲルを通した光の減衰あるいは蛍光発光等に
より光検出器で検出できる。

この位置検出に基づき、β線検出器の移動機構で、β線
検出器を色素の泳動位置に移動させ、また。

色素の傾きに合わせてβ線検出器を傾けることにより、
泳動路の曲がり、歪みに合わせて最適位置で核酸断片を
検出できるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本発
明は、２枚のガラス板３に挟まれた泳動分離用ゲル２、
その両端を浸す電解液槽１．高電圧直流電源４．検出用
開口部５．フィルム窓６゜スリット７、β線検出器８．
光源９．シリンドリカルレンズｌＯ２光検出器１１．β
線検出器移動機構１２．制御回路１３で構成する。

放射性同位体３２Ｐで標識した核酸断片をゲル２の負極
側に乗せ、ゲルの両端を電解液槽１中の電解液に触れさ
せ、ゲル長あたり５０　Ｖ　／　ｃＩａ程度の電圧で泳
動する。これにより同一分子量をもつ成分はそれぞれ泳
動帯１４を形成しつつ負極より正極に向かい、分子量の
対数にほぼ反比例した移動度で泳動する。その際、核酸
断片と同時に色素Ｂ　Ｐ　Ｂ　（ＢｒｏＩＩｌｏ　Ｐｈ
ｅｎｏｌ　Ｂｌｕｅ）又はＸＣ（Ｘｙｒｅｎｅ　Ｃｙａ
ｎｏｌ）を泳動すると、色素も核酸断片と同じ泳動路を
泳動する。この色素の位置をβ線検出器８のすぐ上（泳
動の上流側）で計測する。光源８から出た光は、シリン
ドリカルレンズ１０によって、泳動方向には絞られ、泳
動に垂直方向には幅をもった光として泳動用ゲル２に照
射される。この光は泳動ゲル中の色素によって減衰する
。この減衰量をフォトダイオードアレーなどのマルチチ
ャンネル光検出器１１によって計測することにより、色
素の泳動帯の位置を決定できる。

また色素の泳動帯の泳動に垂直な方向からの傾きの大き
さも、光検出器に入ってくる色素による減衰を表わす信
号の時間遅れから決定できる。この位置検出に基づきβ
線検出器７の位置を制御回路１３からの指示によりβ線
検出器移動機構１１で色素の泳動位置に移動させること
で感度良く核酸断片からのβ線を検出することができる
。β線検出器移動機構１１は、パルスモータ駆動のボー
ルネジあるいはラックアンドピニオン形式の通常用いら
れる一軸の移動機構の組合せで容易に構成することがで
きる。泳動に垂直な方向の移動機構は全部の検出器を一
度に移動させる機構だけで充分なこともあるが、より精
度を上げるためには、検出器毎に移動機構を付ける必要
がある。検出器の傾きを変える移動機構についても同様
である。本実施例では、β線検出器はプラスチックシン
チレータと光電子増倍管で構成されており、この検出器
の前面にスリットが固定されている。したがって検出器
の傾きを変えることにより、スリットの傾きを核酸断片
の作る泳動帯の傾きに合わせることができる。

本実施例によれば、泳動に垂直な方向の移動機構で泳動
路の曲がりを補正することができる。また上記方向から
の検出器の傾きを変える機構により、泳動帯の傾きを補
正することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、核酸断片の電気泳動の際の泳動路の曲
がりおよび歪みが補正できるので、核酸塩基配列決定装
置の高感度化、高精度化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
β線検出器を備えた核酸塩基配列決定装置の構成図であ
る。 ｌ・・・電解液槽、２・・・泳動分離用ゲル、３・・・
ガラス板、４・・・高電圧直流電源、５・・・検出用開
口部。 ６・・・フィルム窓、７・・・スリット、８・・・β線
検出器、９・・・光源、１０・・・シリンドリカルレン
ズ。 １１・・・光検出器、１２・・・β線検出器移動機構、
１３・・・制御回路、１４・・・泳動帯。 １パ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放射性同位体で標識された核酸断片を分子量分離す
   るゲル電気泳動装置と上記核酸断片から発する放射線を
   検出する装置とで構成される、核酸の塩基配列を決定す
   る装置において、上記核酸断片と同時に電気泳動される
   色素を光学的に検出する装置と上記放射線検出装置の位
   置を色素の位置に合わせて移動する機構とを備えたこと
   を特徴とする核酸塩基配列決定装置。