KR101251177B1 - 융해 곡선 해석 방법 및 융해 곡선 해석 장치 - Google Patents

융해 곡선 해석 방법 및 융해 곡선 해석 장치 Download PDF

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    • C12Q2527/107—Temperature of melting, i.e. Tm

Abstract

2개의 온도 범위 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 자동으로 해석할 수 있는 융해 곡선 해석 방법을 제공한다. 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하고, 상기 (A)를 나타내는 온도(t1)가 소정의 온도 범위 TH 및 TL 중 어느 한 쪽(T1)에 포함되는 경우, 상기 (A)를 제1 피크로서 결정한다. 또한, 절대값이 감소에서 증가로 변화된 최초의 시그널 미분값(C) 및 상기 (A)에 이어서 절대값이 가장 커지는 최초의 시그널 미분값(D)을 검색한다. X=(A-C)/(D-C)가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 (D)의 온도(t2)가 상기 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다. 상기 X가 [X≥소정 임계값]이 되는 경우, 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)으로부터 Y=Y1/Y2을 구하고, [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 (D)를 제2 피크로서 결정한다.

Description

융해 곡선 해석 방법 및 융해 곡선 해석 장치{MELTING PROFILE ANALYSIS METHOD AND MELTING PROFILE ANALYSIS DEVICE}
본 발명은, 융해 곡선 해석 방법, 융해 곡선 해석 시스템, 융해 곡선 해석 장치, 상기 해석 방법을 컴퓨터상에서 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 및 그것을 저장한 전자매체에 관한 것이다.
최근, 유전자의 다형이나 변이 등을 검출하는 방법으로서, 표적 핵산과 프로브로 형성되는 이중쇄 핵산의 융해 곡선을 해석하는 방법(융해 곡선 해석 방법)이 널리 채용되고 있다. 상기 융해 곡선 해석 방법에 의하면, 상기 융해 곡선에 대해서, 상기 이중쇄의 융해 온도(Tm: melting temperature)에서의 피크의 유무를 해석함으로써, 유전자 다형의 판단이나 변이의 유무를 검출할 수 있게 된다.
Tm은 일반적으로, 이하와 같이 정의되어 있다. 이중쇄 DNA를 포함하는 용액을 가열해 가면, 260 ㎚에서의 흡광도가 상승한다. 이것은, 이중쇄 DNA에서의 양쇄간의 수소 결합이 가열에 의해 풀려, 단일쇄 DNA로 해리(DNA의 융해)되는 것이 원인이다. 그리고, 모든 이중쇄 DNA가 해리되어 단일쇄 DNA가 되면, 그 흡광도는 가열 시작시의 흡광도(이중쇄 DNA만의 흡광도)의 약 1.5배 정도를 나타내고, 이것에 의해 융해가 완료되었다고 판단할 수 있다. 이 현상에 기초하여, 융해 온도 Tm(℃) 이란, 일반적으로, 흡광도가 흡광도 전체 상승분의 50%에 달했을 때의 온도라고 정의된다.
이중쇄 DNA의 이러한 특성을 이용하면, 예컨대 이하와 같이 하여 표적 부위에서의 다형이나 변이를 검출할 수 있다. 즉, 우선, 변이형의 표적 부위를 포함하는 표적 핵산 배열에 대하여 상보적인 변이형 검출용 프로브를 이용하여, 분석 대상의 단일쇄 핵산과 상기 프로브의 이중쇄 핵산을 형성시킨다. 계속해서, 형성된 이중쇄 핵산에 가열 처리를 실시하여, 온도 상승에 수반하는 이중쇄 핵산의 해리를 나타내는 흡광도 등의 시그널을 검출한다. 그리고, 얻어진 시그널값의 거동으로부터, 표적 부위에서의 변이의 유무를 판단하는 방법이다(비특허문헌 1, 특허문헌 1 참조). Tm값은 이중쇄 핵산의 상동성(相同性)이 높을수록 높고, 상동성이 낮을수록 낮아진다. 그래서, 변이형의 표적 부위를 포함하는 표적 핵산 배열과 그것에 100% 상보적인 변이형 검출용 프로브의 이중쇄 핵산, 및 상기 표적 부위가 야생형인 핵산 배열과 상기 변이형 검출용 프로브의 이중쇄 핵산의 각각에 대해서, 미리 평가 기준이 되는 Tm값을 구해 둔다. 전술과 같이 상동성이 높을수록 Tm값은 높아지기 때문에, 전자, 즉 표적 부위가 변이형인 경우의 Tm값(이하, 「Tmm값」이라고도 함)은 상대적으로 높고, 후자, 즉 표적 부위가 야생형인 경우의 Tm값(이하, 「Tmw값」)은 상대적으로 낮아진다. 그리고, 분석 대상의 단일쇄 핵산과 상기 변이형 검출용 프로브로부터 형성되는 이중쇄 핵산의 융해 곡선을 작성하고, 미리 구한 Tmm값 및 Tmw값 중 어디에 시그널의 피크가 존재하는지를 확인한다. 그 결과, Tmm값 부근에 피크가 존재하는 경우, 상기 변이형 검출용 프로브와 100% 매치하고 있기 때문에, 분석 대상의 단일쇄 핵산은 변이형의 다형이다라고 판단할 수 있다. 한편, Tmw값 부근에 피크가 존재하는 경우, 상기 변이형 검출용 프로브와 1염기 미스 매치하고 있기 때문에, 분석 대상의 단일쇄 핵산은 야생형의 다형이다라고 판단할 수 있다.
[비특허문헌 1] 크리니컬 케미스트리, 2000년, 제46권, 제5호, p 631-635
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-58107호 공보
그러나, 종래의 방법에서는, 이하와 같은 점이 문제시되고 있다. 즉, 종래에서는, 각 온도와, 상기 각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값 또는 시그널값의 미분값(이하, 「시그널 미분값」이라 함)과의 관계를 나타내는 융해 곡선의 그래프가 작성되는 것에 머물고 있다. 그리고, 다형이 야생형 및 변이형 중 어느 것인지는, 예컨대 육안에 의해 융해 곡선으로부터 판단할 수밖에 없다. 그러나, 이러한 다형의 판단에는, 전문적 지식이 요구되기 때문에, 예컨대 융해 곡선 해석에 의해 용이하게 다형을 판단하는 것이 어렵다. 또한, 육안으로 판단하는 경우, 판단 기준에 개인차가 생기는 것도 문제시되고 있다. 이 때문에, 일반적인 분석이나 진단 현장에, 융해 곡선 해석을 이용한 유전자 분석·유전자 진단의 용도를 넓히는 것이 어려운 상황이다. 또한 복수의 검체를 일괄적으로 분석하는 것도, 그 전문성 등에서 어렵게 되어 있다. 이러한 문제는, 유전자 해석에는 한정되지 않고, 예컨대 융해 곡선의 소정 영역에 피크가 있는지의 여부를 판단하는 것이 필요한 경우, 마찬가지로 일어나고 있는 문제라고 생각된다.
그래서, 본 발명은 샘플의 융해 곡선에 있어서, 2개의 온도 범위 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 용이하게 해석할 수 있는, 자동화할 수 있는 융해 곡선 해석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 그와 같은 융해 곡선 해석 방법을 실행하기 위한 융해 곡선 해석 시스템, 융해 곡선 해석 장치, 프로그램 및 전자매체의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽에 제1 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 방법으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색 공정, 및
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전술과 같이, 절대값이 가장 큰 시그널 미분값의 검색과, 그 시그널 미분값을 나타내는 온도가 소정의 온도 범위(TH) 또는 (TL) 내인지의 여부를 판단하는 것에 의해, 융해 곡선에 대해서, 소정의 2개의 온도 범위 중 적어도 한 쪽에서의 피크의 유무를 해석할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 종래와 같이, 해석을 행하는 개인의 판정 기준의 차이나, 전문적 지식이 요구된다는 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 융해 곡선의 해석이 용이해지고, 또한 자동화도 가능해진다. 특히, 종래의 유전자 해석 장치 등에 본 발명의 시스템을 내장함으로써, 예컨대 유전자형의 판단은 물론, 핵산의 증폭부터 유전자형의 판단까지를 전자동화하여 행하는 것도 가능해진다. 따라서 본 발명은, 예컨대 일반적인 분석이나 진단의 현장에서도 사용할 수 있고, 다수의 검체에 대해서도 용이한 해석을 가능하게 하기 때문에, 특히 유전자 해석의 분야에서, 매우 유용한 기술이라고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 시스템을 이용한 스탠드 얼론형 장치의 일례의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 시스템을 이용한 네트워크 이용형 장치의 일례의 전체 구성도이다.
도 3은 상기 스탠드 얼론형 장치의 기기 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 4는 상기 네트워크형 장치의 기기 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 시스템을 실시하기 위한 흐름도의 일례이다.
도 6은 본 발명의 시스템을 실시하기 위한 흐름도의 일례이다.
도 7은 본 발명의 시스템을 실시하기 위한 흐름도의 일례이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에서의 융해 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에서의 융해 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에서의 융해 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시형태에서의 융해 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에서의 융해 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에서의 시그널 미분값으로부터 얻어진 X를 도시하는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에서의 시그널 적분값의 비를 도시하는 그래프이다.
본 발명에서, 상기 샘플은, 예컨대 융해 곡선의 소정의 온도 범위에 피크가 존재하고 있는지의 여부를 해석하는 것이 필요한 것이면, 특별히 제한되지 않는다. 상기 샘플의 구체예로서는, 예컨대 이중쇄 핵산을 들 수 있다. 상기 이중쇄 핵산으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 DNA와 DNA의 이중쇄, RNA와 RNA의 이중쇄, DNA와 RNA의 이중쇄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 이중쇄 핵산에서의 각 단일쇄의 핵산 배열은, 예컨대 천연 핵산을 포함하여도 좋고, 펩타이드 핵산 등의 비천 연 핵산을 포함하여도 좋으며, 또한 양쪽 모두를 포함하여도 좋다.
본 발명에서, 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널은, 예컨대 상기 샘플의 비융해에 의해 발생하고, 상기 샘플의 융해에 의해 발생이 억제되는 것이어도 좋으며, 반대로 상기 샘플의 비융해에 의해 발생이 억제되고, 상기 샘플의 융해에 의해 발생하는 것이어도 좋다. 본 발명에서, 시그널 미분값은, 예컨대 「dF/dT」로 나타내어도 좋고, 「-dF/dT」로 나타내어도 좋다. dF는 시그널값의 변화량, dT는 온도의 변화량을 나타낸다. 샘플의 융해에 의해 시그널의 발생이 억제되는 경우, 시그널 미분값을 「dF/dT」로 나타낸 융해 곡선에서, 피크는 곡(谷)형이 되고, 시그널 미분값을 「-dF/dT」로 나타낸 융해 곡선에 있어서, 피크는 산(山)형이 된다. 또한, 상기 샘플의 융해에 의해 시그널이 발생하는 경우, 시그널 미분값을 「dF/dT」로 나타낸 융해 곡선에서, 피크는 산형이 되고, 시그널 미분값을 「-dF/dT」로 나타낸 융해 곡선에서, 피크는 곡형이 된다. 또한 시그널이 샘플의 융해·비융해 중 어느 것으로 발생하여도, 또한 시그널 미분값을 어느 식으로 나타낸 경우도, 피크의 크기는, 예컨대 시그널 미분값의 절대값 크기로 평가할 수 있다.
본 발명에서, 시그널값의 종류는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 흡광도(흡수 강도), 형광 강도 등을 들 수 있다. 상기 본 발명의 융해 곡선 해석 방법이, 이중쇄 핵산의 융해 곡선의 해석을 목적으로 하는 경우, 상기 시그널값으로서는, 예컨대 전술과 같은, 이중쇄 핵산의 융해에 의해 증가하는, 260 ㎚에서의 흡광도를 들 수 있다. 또한, 상기 시그널값은 형광 물질을 사용한 경우, 예컨대 상기 형광 물질에 따른 여기광에 의해 방사되는 형광의 강도여도 좋다. 상기 형광 물질은, 전 술과 같이, 이중쇄의 형성(비융해)에 의해 형광을 발하는 것이어도, 이중쇄의 융해에 의해 형광을 발하는 것이어도 좋다. 형광 물질의 구체예로서, 에티디움브로마이드나 SYBR(등록 상표) Green과 같은 인터컬레이터를 들 수 있다. 이들은, 일반적으로 이중쇄의 형성(비융해)에 의해 형광을 발하고, 이중쇄의 융해에 의해 형광의 발생이 억제된다. 또한, 상기 형광 물질은, 예컨대 이중쇄 핵산을 구성하는 적어도 한 쪽의 단일쇄 핵산에 결합되어 있어도 좋다. 상기 형광 물질이 결합된 단일쇄 핵산으로서는, 예컨대 구아닌 소광 프로브로서 알려져 있는 QProbe(등록 상표)와 같은 소위 형광 소광 프로브를 들 수 있다. 상기 형광 소광 프로브는, 일반적으로, 이중쇄의 형성에 의해 형광이 소광하고, 이중쇄의 융해에 의해 형광이 발생한다. 또한, 본 발명은 시그널값의 처리에 특징이 있고, 시그널의 종류 등에는 전혀 제한되지 않는다.
<융해 곡선 해석 방법>
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 전술과 같이, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 방법으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색 공정, 및
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 제1 피크란, 온도 범위(TH) 및 (TL) 중 어느 하나에 존재하는, 가장 큰 절대값인 시그널 미분값을 나타내는 피크를 의미한다.
또한, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 예컨대 이하와 같은 공정을 포함하는 것에 의해, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석할 수도 있다. 이 경우, 본 발명은, 상기 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽에 상기 제1 피크가 존재한다고 결정한 경우, 또한, 상기 결정한 제1 피크가 존재하지 않는 다른 쪽의 온도 범위에, 제2 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 방법이라고도 할 수 있다. 본 발명에서, 제2 피크란, 상기 온도 범위(TH) 및 (TL) 중, 상기 제1 피크가 존재하는 온도 범위(T1)와는 다른 온도 범위에 존재하는, 상기 제1 피크에 이어서 큰 절대값인 시그널 미분값을 나타내는 피크를 의미한다.
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은,
상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색 공정, 및
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 피크 후보 검색 공정은, 예컨대 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후(절대값이 감소에서 증가로 변화된 최초)의 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 절대값이 더 증가하여 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 커지는 최초의 시그널 미분값(D)을 검색하여도 좋다.
상기 제2 피크 후보 검색 공정 및 제1의 제2 피크 판정 공정은, 전술의 제1 피크 판정 공정에서, 상기 제1 피크를 결정한 경우에 행하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제1의 제2 피크 판정 공정에서는, 예컨대 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크 후보로서 결정할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 예컨대 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우,
상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산하는 연산 공정, 및
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족시키고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족시키며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 예컨대 상기 X가 「X≥임계값」을 만족하는 경우,
상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분 값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산 공정,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」를 연산하는 연산 공정, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 방법으로서는, 구체예로서, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 즉, 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 방법이고,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색 공정,
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정 공정,
제1 피크가 존재하는 경우, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색 공정,
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정 공정,
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산 공정,
X=(A-C)/(D-C)
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정 공정,
상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산 공정,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산 공정
Y=Y1/Y2, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정 공정을 포함하는 방법을 들 수 있다.
이하에, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법에 대해서, 샘플이 이중쇄 핵산인 예를 들어 설명한다. 구체적으로, 상기 이중쇄 핵산은, 표적 부위를 포함하는 표적 핵산과 상기 표적 부위에 하이브리다이즈(hybridize) 가능한 핵산(이하, 「검출용 핵산」이라고 함)으로 형성되는 이중쇄 핵산이다. 이 이중쇄 핵산의 융해 곡선을, 본 발명의 방법으로 해석함으로써, 상기 표적 부위에서의 다형의 해석이 가능하다. 또한 본 발명은, 이것에 제한되지 않는다.
미분값 준비 공정
우선, 각 온도에서의 이중쇄 핵산의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값(시그널 미분값)을 준비한다.
상기 시그널 미분값은, 예컨대 미리 연산한 값을 이용하여도 좋고, 본 공정에서, 시그널값으로부터 연산하여도 좋다. 또한, 상기 시그널 미분값은, 예컨대 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL)를 포함하는 광역의 범위에 대해서 준비한다.
상기 온도 범위(TH) 및 (TL)은, 각각 후술하는 바와 같이 Tm을 포함하는 것 이 바람직하고, 상기 온도 범위(TH)는, 상대적으로 높은 온도의 TmH값을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 온도 범위(TL)는, 상대적으로 낮은 온도의 TmL값을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 각각의 온도 폭은, 특별히 제한되지 않는다. 상기 온도 범위(TH)와 상기 온도 범위(TL) 사이, 즉 상기 온도 범위(TH)의 하한과 상기 온도 범위(TL)의 상한은, 예컨대 떨어져 있는 것이 바람직하다. 구체예로서는, 상기 온도 범위(TH)의 하한과 상기 온도 범위(TL)의 상한의 차가, 3℃ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5℃ 이상이다. 상기 차의 상한은 특별히 제한되지 않고, 상기 온도 범위(TH)의 하한과 상기 온도 범위(TL)의 상한은, 예컨대 상기 차의 설정값이나, Tm값(TmH, TmL) 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있다. 구체적으로, TmH값(예컨대 56℃)과 TmL값(예컨대 49℃)에 기초하여, 온도 범위(TH) 및 (TL)을 설정하는 일례를 들지만, 본 발명은 이것에는 제한되지 않는다. TmH값(56℃)을 포함하는 TH의 하한과, TmL값(49℃)을 포함하는 TL의 상한의 차가, 예컨대 3℃가 되도록, TH의 하한 및 TL의 상한을 결정하는 경우, TmH값(56℃)과 TH의 하한의 온도 폭, 및 TmL값(49℃)과 TL의 상한의 온도 폭이, 같은 정도가 되도록, TH의 하한(54℃)과 TL의 상한(51℃)을 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 TH의 상한은, TmH값(56℃)과 TH의 상한의 온도 폭이, TmH값(56℃)과 TH의 하한(54℃)의 온도 폭(2℃)과 같은 정도가 되도록 설정한다(TH의 상한 58℃). 또한, 상기 TL의 하한은, TmL값(49℃)과 TL의 하한의 온도 폭이, TmL값(49℃)과 TL의 상한(51℃)의 온도 폭과 같은 정도가 되도록 설정한다(TL의 하한 47℃).
상기 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL)를 포함하는 광역의 온도 범위로서는, 예컨대 하한이, TmL값보다 1℃∼20℃ 낮은 온도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 TmL값보다 1℃∼10℃ 낮은 온도이며, 상한이 TmH값보다 1℃∼20℃ 높은 온도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 TmH값보다 1℃∼10℃ 높은 온도이다. 구체예 로서, 상기 온도 범위는 [TmL값-5]℃∼[TmH값+5]℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 [TmL값-2]℃∼[TmH값+2]℃이다.
시그널 미분값의 온도 간격은, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 0.1℃∼5℃의 간격이고, 바람직하게는 0.2℃∼3℃의 간격, 보다 바람직하게는 0.8℃∼1.2℃의 간격이다. 또한, 상기 온도 간격은, 예컨대 상이하여도 좋지만(랜덤이어도 좋지만), 등간격인 것이 바람직하다.
상기 온도 범위(TH)는, 상대적으로 높은 온도의 TmH값을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 온도 범위(TL)는, 상대적으로 낮은 온도의 TmL값을 포함하는 것이 바 람직하다. 이들 Tm값은, 해석 목적의 이중쇄 핵산의 종류에 따라서 적절하게 결정할 수 있다. 상기 Tm값은, 예컨대 종래 공지의 MELTCALC 소프트웨어(http://www.meltcalc.com/)나 최근접 염기쌍법(Nearest Neighbor Method) 등에 의해 결정할 수 있다. 또한 이중쇄 핵산의 표본을 이용하여, 실제로 Tm값을 측정하는 것에 의해서도 결정할 수 있다(이하, 같음). 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은, 이것에는 제한되지 않는다. 상기 검출용 핵산으로서, 예컨대 변이형의 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 검출용 핵산(이하, 「변이형 검출용 핵산」이라고 함)을 사용하는 경우에는, 변이형의 표적 부위를 갖는 표적 핵산과 상기 변이형 검출용 핵산의 이중쇄 핵산의 Tm값과, 야생형의 표적 부위를 갖는 표적 핵산과 상기 변이형 검출 핵산의 이중쇄 핵산의 Tm값을 미리 결정한다. 상동성이 높을수록, Tm값이 높아지기 때문에, 전자의 Tm값이 TmH값이 되고, 후자의 Tm값이 TmL값이 된다. 반대로, 상기 검출용 핵산으로서, 야생형의 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 검출용 핵산(이하, 「야생형 검출용 핵산」이라고 함)을 사용하는 경우에는, 야생형의 표적 부위를 갖는 표적 핵산과 상기 야생형 검출용 핵산의 이중쇄 핵산의 Tm값과, 변이형의 표적 부위를 갖는 표적 핵산과 상기 야생형 검출 핵산의 이중쇄 핵산의 Tm값을 미리 결정한다. 상동성이 높을수록 Tm값이 높아지기 때문에, 전자의 Tm값이 TmH값이 되고, 후자의 Tm값이 TmL값이 된다.
또한, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법에서는, 예컨대 상기 미분값 준비 공정에 앞서서, 증폭 불량의 검지 공정을 가져도 좋다. 이중쇄 핵산의 융해 곡선 해석 은, 일반적으로 원하는 주형 핵산을 핵산 증폭 방법에 의해 증폭시키고, 얻어진 증폭 산물을 이용하여 행해지지만, 예컨대 증폭 목적의 배열이 존재하지 않았거나, 증폭 시약의 열화 등에 의해, 주형 핵산이 증폭되지 않는 경우도 있다. 따라서, 본 발명에서는, 미분값 준비 공정에 앞서서, 증폭 불량을 검지함으로써, 미증폭의 샘플에 대한 해석을 중지하고, 증폭한 샘플만의 해석을 행할 수도 있다.
제1 피크 후보 검색 공정
이어서, 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색한다.
제1 피크 판정 공정
계속해서, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는지의 여부를 확인한다. 그리고, 상기 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 (TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정한다. 한편, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정한다.
제2 피크 후보 검색 공정
상기 공정에서 제1 피크가 존재한다고 판정한 경우, 계속해서 시그널 미분값(C) 및 시그널 미분값(D)을 검색한다. 구체적으로는, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색한다. 이 때, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 절대값이 감소에서 증가로 변화된 최초의 시그널 미분값(C), 및 절대값이 더 증가하여 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 가장 커지는 최초의 시그널 미분값(D)을 검색하여도 좋다(이하, 같음).
제1의 제2 피크 판정 공정
상기 공정에서 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재한다고 판정한 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정한다. 한편, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다.
X의 연산 공정
계속해서, 상기 공정에서 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재한다고 판정한 경우, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 하기 식을 연산한다.
X=(A-C)/(D-C)
제2의 제2 피크 판정 공정
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다. 한편, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다. 상기 임계값은, 예컨대 시그널의 종류, 시그널의 검출 파장, 시그널(형광)을 발하는 형광 물질의 종류, 검출 목적의 유전자나 다형의 종류, 검출용 핵산의 배열, 이중쇄 핵산을 형성할 때의 반응 용액 조성 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 본 발명은, 임계값의 구체적인 값이나 그 설정 방법이 특징이 아니고, 이들에 의해 제한되는 것이 아니다. 또한, 임계값의 설정 방법에 대해서는, 그 일례를 후술한다.
적분 연산 공정
한편, 상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는다.
Y의 연산 공정
상기 공정에 의해 얻어진 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산한다.
Y=Y1/Y2
제3의 제2 피크 판정 공정
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다. 한편, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다. 상기 임계값은, 예컨대 시그널의 종류, 시그널의 검출 파장, 시그널(형광)을 발하는 형광 물질의 종류, 검출 목적의 유전자나 다형의 종류, 검출용 핵산의 배열, 이중쇄 핵산을 형성할 때의 반응 용액 조성 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 본 발명은, 임계값의 구체적인 값이나 그 설정 방법이 특징이 아니고, 이들에 의해 제한되는 것이 아니다. 또한, 임계값의 설정 방법에 대해서는, 그 일례를 후술한다. 이와 같이 하여, 융해 곡선 해석의 소정의 온도 범위(TH) 및 (TL)의 각각에서 피크가 존재하는지의 여부를 객관적으로 판단할 수 있다.
상기 표적 핵산이 한 쌍의 대립 유전자인 경우, 상기 표적 부위의 다형이, 호모 접합성 및 헤테로 접합성 중 어느 것인지를 판정하는 것이 요구된다. 본 발명에서는, 우선, 상기 제1의 제2 피크 판정 공정, 상기 제2의 제2 피크 판정 공정 및 상기 제3의 제2 피크 판정 공정에서, 제2 피크 없음으로 결정한 경우, 제1 피크만이 존재하기 때문에, 상기 표적 부위의 다형을 호모 접합성이라고 결정할 수 있다. 한편, 상기 각 공정 중 어느 하나에 있어서, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한 경우는, 제1 및 제2의 2개의 피크가 존재하기 때문에, 상기 표적 부위의 다형을 헤테로 접합성이라고 결정할 수 있다.
또한, 상기 다형이 호모 접합성인 경우, 상기 표적 부위에서의 다형에 대해서, 야생형인지 변이형인지를 판정하는 것이 요구된다. 그래서, 본 발명은, 다형에 대해서 야생형인지 변이형인지를 판정하는 다형 판정 공정을 더 포함하여도 좋다. 이 공정에서는, 상기 야생형 검출용 핵산을 이용한 경우, 상기 제1 피크인 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가 상기 온도 범위(TH)에 포함될 때는, 야생형이라고 판정하고, 상기 온도 범위(TL)에 포함될 때는, 변이형으로 판정할 수 있다. 한편, 상기 변이형 검출용 핵산을 사용한 경우, 상기 제1 피크인 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가 상기 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH)에 포함될 때에는, 변이형이라고 판정하고, 상기 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL)에 포함될 때는, 야생형으로 판정할 수 있다. 이상과 같이 하여, 표적 부위의 다형이 호모 접합 성인지 헤테로 접합성인지, 또한 야생형인지 변이형인지에 대해서도 판정할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 예컨대 얻어진 판정 결과의 정보를 출력하는 출력 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 판정 결과로서는, 예컨대 제1 피크 및 제2 피크의 유무, 다형이 호모 접합성 및 헤테로 접합성 중 어느 것인지, 다형이 야생형 및 변이형 중 어느 것인지 등의 항목을 들 수 있다. 출력시에는, 예컨대 판정 결과만이 출력되어도 좋고, 융해 곡선의 그래프와 함께 이들의 판정 결과가 출력되어도 좋다.
본 발명에서는, 예컨대 또한, 상기 미분값 준비 공정에서 준비한 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 연속하는 시그널 미분값간의 다항 연산을 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 다항 연산 공정을 포함하여도 좋다. 이것에 의해, 예컨대 융해 곡선에서 피크를 두드러지게 할 수 있다. 이 다항 연산 공정에서 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을, 전술한 각 공정에서, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용하면 좋다.
다항 연산의 방법은, 특별히 제한되지 않고, 일반적인 방법을 채용할 수 있다. 다항 연산은, 예컨대 연속하는 홀수개의 시그널 미분값의 합에 의해 행하여도 좋고, 연속하는 짝수개의 시그널 미분값의 합에 의해 행하여도 좋다. 홀수개의 경우, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그 널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M: M개째의 점)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M)을 중심으로 하여, 연속하는 앞의 q개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 q개의 시그널 미분값의 합으로 산출할 수 있다. M은, 2 이상의 양의 정수이고, q는 1 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-q+PM-q+1+…+PM+…+PM+q-1+PM+q
또한, 짝수개의 경우, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M)을 중심으로서, 연속하는 앞의 r개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 (r+1)개의 시그널 미분값의 합으로부터 산출할 수 있다. M은 2 이상의 양의 정수이며, r은 0 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-r+…+PM+…+PM+(r+1)
또는, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 임의의 점(M)에서의 시그널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M)을 중심으로 하여, 연속하는 앞의 (r+1)개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 r개의 시그널 미분값의 합으로 산출할 수도 있다. r은 0 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-(r+1)+…+PM+…+PM+r
다항 연산에 있어서, 임의의 점의 다항 연산값의 산출에 사용하는 시그널 미분값의 개수는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 연속하는 2점 이상의 시그널 미분값 에 대해서 행하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2∼9점이고, 더 바람직하게는 3점이다. 3점의 시그널 미분값에 대해서 행하는 경우는, 예컨대 상기 미분값 준비 공정에서 준비한 n점(n은 3 이상의 양의 정수)의 각 온도에서의 시그널 미분값 중, 2점째부터 (n-1)점째의 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각, 하기 식에 기초하여 다항 연산 처리를 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻을 수 있다. 하기 식에서, PM은 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그널 미분값, PM-1은 상기 임의의 점(M) 직전의 점(M-1)에서의 시그널 미분값, PM+1은 상기 임의의 점(M) 직후의 점(M+1)에서의 시그널 미분값이다. M은, 2번째 이후의 점이고, 구체적으로는 2번째의 점으로부터 (n-1)번째의 점이다.
다항 연산값=(PM-1+PM+PM+1)
이와 같이 다항 연산을 행한 경우의 융해 곡선의 예를 도 12에 도시한다. 도 12는, 온도와 시그널 미분값(-dF/dT)의 관계를 나타내는 융해 곡선의 그래프이고, 도 12에서, ◆가 시그널 미분값의 플롯이고, ■가 시그널 미분값을 다항 연산한 값의 플롯이다. 이와 같이, 다항 연산을 행하는 것에 의해, 피크를 두드러지게 하는 것이 가능하다. 또한, 도 12에서, 시그널 미분값의 값 및 온도값 등은 예시로서, 본 발명을 제한하는 것이 아니다(다른 도면에서도 같음). 또한, 상기 다항 연산 공정에서는, 예컨대 연속하는 시그널 미분값에 대해서, 이동 평균화를 행하여도 좋다.
또한, 미분값 준비 공정에서의 상기 시그널 미분값은, 미리 연산된 것을 사 용하여도 좋지만, 예컨대 미분값 준비 공정에서, 각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 미분하는 것에 의해, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값을 얻어도 좋다. 또한, 상기 시그널값은, 예컨대 미리 검출에 의해 얻어진 데이터를 사용하여도 좋지만, 예컨대 미분값 준비 공정에 앞서서, 시그널값을 검출하는 것에 의해 준비하여도 좋다. 구체적으로는, 상기 미분값 준비 공정에 앞서서, 또한 샘플(예컨대 이중쇄 핵산)의 온도를 변화시키는 온도 변화 공정, 및 온도 변화시에서의 상기 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 연속적 또는 단속적으로 검출하는 검출 공정을 가져도 좋다. 상기 온도 변화 공정은, 예컨대 상기 샘플을 가열하는 가열 공정이어도 좋고, 가열된 샘플을 냉각하는 냉각 공정으로도 좋지만, 상기 가열 공정이 바람직하다.
더 구체적으로, 도 8∼도 11에 도시하는 융해 곡선을 예로 들어, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법을 설명한다. 도 8∼도 11은 각각, 온도와 시그널 미분값(-dF/dT)의 관계를 도시하는 융해 곡선의 그래프이다. 각 도면에 있어서, X축이 온도(℃)이고, Y축이 시그널 미분값(-dF/dT)이다. 또한, 상대적으로 낮은 TmL값을 49℃, 그것을 포함하는 온도 범위 TL을 47℃∼51℃, 상대적으로 높은 TmH값을 56℃, 그것을 포함하는 온도 범위 TH를 54℃∼58℃로 설정하고 있다. 또한, 이들은 예시로서, 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 온도와 각 온도에서의 시그널 미분값의 관계를 도시하는 융해 곡선을 준비하고, 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색한다. 이것이 제1 피크 후보가 된다. 여기서, 상기 시그널 미분값(A)이 검출되지 않은 경우, 제1 피크 및 제2 피크 없음으로 판단된다.
다음에, 도 9에 도시하는 바와 같이, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도 56℃는, 온도 범위(TH)에 포함되기 때문에, 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정한다. 계속해서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도 56℃를 시점으로 하여, 화살표로 도시하는 바와 같이, 온도 범위(TH)로부터 다른 쪽의 온도 범위(TL)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전의 시그널 미분값(C)을 검색한다. 도 10에서는, 52℃에서의 시그널 미분값이 시그널 미분값(C)이 된다. 계속해서, 시그널 미분값(C)을 나타내는 온도(52℃)로부터, 화살표로 도시하는 바와 같이 온도 범위(TL)의 방향을 향해, 절대값이 더 증가하여, 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 가장 커지는 최초의 시그널 미분값(D)을 검색한다. 도 10에서는, 49℃에서의 시그널 미분값이, 제2 피크 후보의 시그널 미분값(D)이 된다. 또한, 여기서 시그널 미분값(C) 및 (D)가 검출되지 않은 경우는, 제2 피크 없음으로 결정된다.
계속해서, 시그널 미분값(A), (C) 및 (D)를 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산한다. 얻어진 X가 [X<소정 임계값]을 만족하는 경우, 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(49℃)는, 온도 범위(TL)에 포함되기 때문에, 제2 피크로서 결정한다.
한편, 얻어진 X가 [X<소정 임계값]이 아니라 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 온도 범위(TH)에서의 시그널 미분값, 및 온도 범위(TL)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 온도 범위(TH)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 온도 범위(TL)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는다. 도 11에서의 사선 부분이, 온도 범위 TH 및 TL에서의 미분값의 적분 범위이다. 그리고, 온도 범위(TH)의 적분값(Y1)과 온도 범위(TL)의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」를 연산한다. 상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다. 또한, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다.
본 발명에서, 전술과 같이, 상기 X의 임계값 및 Y의 임계값은 전혀 제한되지 않고, 예컨대 표적 핵산(유전자)의 종류나 다형의 종류 등에 따라서 적절하게 결정할 수 있다. 이하에, 임계값의 설정 방법에 대해서 예시하지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다.
X의 임계값은, 예컨대 이하와 같이 하여 결정할 수 있다. 미리, 소정의 유전자의 표적 부위에서의 다형(호모 접합성 또는 헤테로 접합성)이 기지인 핵산 검체를 복수 준비한다. 그리고, 각 핵산 검체와 검출용 핵산의 이중쇄에 관한 융해 곡선으로부터, 전술과 마찬가지로 하여, 시그널 미분값(A), (C) 및 (D)를 결정하고, X=(A-C)/(D-C)를 연산한다. 그리고, 각 핵산 검체에서의 X를 플롯한 그래프를 작성한다. 이 그래프의 일례를 도 13에 도시한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 제1 피 크만이 검출되는 호모 접합성(■)과, 제1 및 제2의 2개의 피크가 검출되는 헤테로 접합성(◆)에서는, X의 값이 명백히 상이하다. 그래서, 이 그래프로부터, 호모 접합성과 헤테로 접합성의 임계값을 결정하고, 이것을 X의 임계값으로 설정할 수 있다.
Y의 임계값도, 상기 X와 마찬가지로 하여 결정할 수 있다. 미리, 소정의 유전자의 표적 부위에서의 다형(호모 접합성 또는 헤테로 접합성)이 기지인 핵산 검체를 복수 준비한다. 그리고, 각 핵산 검체와 검출용 핵산의 이중쇄에 관한 융해 곡선으로부터, 온도 범위 T1에서의 적분값(Y1)과 온도 범위 T2에서의 적분값(Y2)을 구하고, Y=Y1/Y2를 연산한다. 그리고, 각 핵산 검체에서의 Y를 플롯한 그래프를 작성한다. 이 그래프의 일례를 도 14에 도시한다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 피크만이 검출되는 호모 접합성(■)과, 제1 및 제2의 2개의 피크가 검출되는 헤테로 접합성(◆)에서는, Y의 값이 분명히 상이하다. 그래서, 이 그래프로부터, 호모 접합성과 헤테로 접합성의 임계값을 결정하고, 이것을 Y의 임계값으로 설정할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 방법은, 예컨대 후술하는 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템, 본 발명의 융해 곡선 해석 장치, 본 발명의 컴퓨터 프로그램의 실행 등에 의해 실현될 수 있다.
<제2 피크 판정 방법>
본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 예컨대 전술의 본 발명의 융해 곡선 해석 방법에서의, 적분 연산 공정, Y의 연산 공정 및 제3의 제2 피크 판정 공정에 해당한다. 이 방법에 의하면, 제1 피크의 존재가 결정된 융해 곡선에 대해서, 용이하게, 제2 피크의 존재의 유무를 판정하는 것이 가능하다.
본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 판정하는 제2 피크 판정 방법으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 상기 시그널 미분값, 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 상기 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산 공정,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」를 연산하는 연산 공정, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 제2 피크 있음으로 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2 피크 판정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제2 피크 판정 공정은, 전술의 제3의 제2 피크 판정 공정에 해당한다.
본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 예컨대 상기 적분 연산 공정에 앞서서, 전술과 같은, 상기 제2 피크 후보 검색 공정, 상기 제1의 제2 피크 판정 공정, 상기 X의 연산 공정, 상기 제2의 제2 피크 판정 공정을 더 가져도 좋다. 즉, 본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 예컨대 상기 Y의 연산 공정에 앞서서, 상기 제1 피크를 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색 공정을 더 가져도 좋다.
그리고, 예컨대 제1의 제2 피크 판정 공정을 더 가지며, 본 공정에서, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하여도 좋다. 본 공정에서, 상기 피크의 후보를 결정한 경우는, 예컨대 계속해서, 상기 Y의 연산 공정 및 제3 의 제2 피크 판정 공정을 실시하여도 좋고, 상기 X의 연산 공정 및 제2의 제2 피크 판정 공정을 더 실시하여도 좋다.
즉, 본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 예컨대 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우에는, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산하는 연산 공정, 및
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정 공정을 더 가져도 좋다. 그리고, 상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우에, 상기 Y를 연산하는 연산 공정을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 피크 판정 방법은, 예컨대 후술하는 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템, 본 발명의 제2 피크 판정 시스템, 본 발명의 융해 곡선 해석 장치, 본 발명의 제2 피크 판정 시스템, 본 발명의 컴퓨터 프로그램의 실행 등에 의해 실현할 수 있다.
<융해 곡선 해석 시스템>
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높 은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색부, 및
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 예컨대 이하와 같은 각 부를 포함하는 것에 의해, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석할 수도 있다. 이 경우, 본 발명은, 상기 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽에 상기 제1 피크가 존재한다고 결정한 경우, 또한 상기 결정한 상기 제1 피크가 존재하지 않는 다른 쪽의 온도 범위에 제2 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스 템이라고도 할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은,
상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부, 및
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 제1의 제2 피크 판정부에서, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정할 수 있다.
또한, 상기 제2 피크 후보 검색부는, 예컨대 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후(절대값이 감소에서 증가로 변화된 최초)의 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 절대값이 더 증가하여 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 커지는 최초의 시그널 미분값(D)을 검색하는 검색부여도 좋다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 예컨대, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산하는 연산부, 및
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 이들 각 부에 의해, 상기 제2 피크의 후보에 대해서, 제2 피크인지의 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽 의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」을 연산하는 연산부, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족시키는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연산부에서 구한 상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 이들 각 부에 의해, 제2 피크인지의 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이, 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템으로서는, 구체예로서, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 즉, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색부,
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정부,
제1 피크가 존재하는 경우, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부,
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시 그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정부,
상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부,
X=(A-C)/(D-C)
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정부,
상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다 른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부
Y=Y1/Y2, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 또한 각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 미분하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값을 얻는 미분 연산부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 연속하는 시그널 미분의 다항 연산을 행하고, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 다항 연산부를 더 포함하여도 좋다. 다른 각 부는, 상기 다항 연산부에 의해 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템에 있어서, 상기 다항 연산부는, 특별히 제한되지 않고, 일반적인 수단을 채용할 수 있다. 다항 연산은, 예컨대 연속하는 홀수개의 시그널 미분값의 합에 의해 행하여도 좋고, 연속하는 짝수개의 시그널 미분 값의 합에 의해 행하여도 좋다. 홀수개인 경우, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M: M번째의 점)을 중심으로 하여, 연속하는 앞의 q개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 q개의 시그널 미분값의 합으로부터 산출할 수 있다. M은, 2 이상의 양의 정수이고, q는 1 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-q+PM-q+1+…+PM+…+PM+q-1+PM+q
또한, 짝수개인 경우, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M)을 중심으로 하여, 연속하는 앞의 r개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 (r+1)개의 시그널 미분값의 합으로부터 산출할 수 있다. M은, 2 이상의 양의 정수이고, r은 0 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-r+…+PM+…+PM+(r+1)
또는, 예컨대 하기 식에 나타내는 바와 같이, 임의의 점(M)에서의 시그널 미분값(PM)의 다항 연산값(QM)은, 임의의 점(M)의 시그널 미분값(PM)과, 상기 임의의 점(M)을 중심으로 하여, 연속하는 앞의 (r+1)개의 시그널 미분값과, 연속하는 뒤의 r개의 시그널 미분값의 합으로부터 산출할 수도 있다. r은, 0 이상의 양의 정수이다.
다항 연산값(QM)=PM-(r+1)+…+PM+…+PM+r
다항 연산에 있어서, 임의의 점의 다항 연산값의 산출에 사용하는 시그널 미분값의 개수는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 연속하는 2점 이상의 시그널 미분값에 대해서 행하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2∼9점이고, 더 바람직하게는 3점이다. 3점의 시그널 미분값에 대해서 행하는 경우는, 예컨대 상기 미분값 준비 공정에서 준비한 n점(n은 3 이상의 양의 정수)의 각 온도에서의 시그널 미분값 중, 2점째로부터 (n-1)점째의 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각, 하기 식에 기초하여 다항 연산 처리를 행하고, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻을 수 있다. 하기 식에서, PM은 융해 곡선에서의 임의의 점(M)의 시그널 미분값, PM-1은 상기 임의의 점(M) 직전의 점(M-1)에서의 시그널 미분값, PM+1은 상기 임의의 점(M) 직후의 점(M+1)에서의 시그널 미분값이다. M은, 2번째 이후의 점이고, 구체적으로는 2번째의 점으로부터 (n-1)번째의 점이다.
다항 연산값=(PM-1+PM+PM+1)
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 샘플의 온도를 변화시키는 온도 변화부, 및 온도 변화시에서의 상기 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 연속적 또는 단속적으로 검출하는 검출부를 더 갖는 것이 바람직하다. 상기 온도 변화부로서는, 예컨대 샘플을 가열하는 가열부여도 좋고, 가열된 샘플을 냉각하는 냉각부여도 좋다. 상기 온도 변화부로서는, 예컨대 온도 조절이 가능한 온도 조절기, 히터, 서멀 사이클러 등을 들 수 있고, 상기 검출부로서는, 예컨대 분광 광도계나 형광 광도계 등을 들 수 있다. 또한, 양쪽 모두를 구비한 수단으로서는, 예컨대 실시간 PCR에 사용하는 측정기 등을 들 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템에서, 상기 시그널이 형광이고, 상기 검출부는 형광을 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 이중쇄 핵산의 융해 곡선의 해석 시스템인 것이 바람직하고, 상기 이중쇄 핵산은, 표적 부위를 포함하는 표적 핵산과 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산으로 형성되는 이중쇄 핵산인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 표적 부위를 포함하는 표적 핵산과 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산으로 형성되는 이중쇄 핵산의 융해 곡선의 해석에 의해, 상기 표적 부위에서의 다형을 해석하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 표적 핵산이 한 쌍의 대립 유전자인 경우, 상기 제1의 제2 피크 판정부, 상기 제2의 제2 피크 판정부 및 상기 제3의 제2 피크 판정부는, 제2 피크 없음으로 결정하는 경우, 또한 상기 표적 부위의 다형에 대해서 호모 접합성이라고 결정하고, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하는 경우, 상기 표적 부위의 다형에 대해서 헤테로 접합성이라고 결정하는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 상기 표적 핵산의 표적 부위에서의 다형에 대해서 야생형인지 변이형인지를 판정하는 다형 판정부를 더 포함하고, 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산이, 야생형의 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 경우, 상기 제1 피크인 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상 기 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH)에 포함될 때는 야생형이라고 판정하고, 상기 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL)에 포함될 때는 변이형이라고 판정하며,
상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산이, 변이형의 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 경우, 상기 제1 피크인 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH)에 포함될 때는 변이형이라고 판정하고, 상기 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL)에 포함될 때는 야생형이라고 판정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 예컨대 제1 피크 및 제2 피크의 유무, 호모 접합성인지 헤테로 접합성인지, 야생형인지 변이형인지 등의 판정 결과의 정보를 출력하는 출력부를 갖는 것이 바람직하다. 출력시에는, 예컨대 판정 결과만이 출력되어도 좋고, 융해 곡선의 그래프와 함께 이들 판정 결과가 출력되어도 좋다.
<네트워크 융해 곡선 해석 시스템 및 그것에 이용하는 단말>
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 이하에 나타내는 단말과 서버를 갖는 네트워크 시스템이어도 좋다. 또한, 특별히 도시하지 않는 한, 전술의 융해 곡선 분석 시스템과 마찬가지이다. 즉, 본 발명의 네트워크 융해 곡선 해석 시스템은, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 네트워크 융해 곡선 해석 시스템으로서,
단말과, 서버를 가지며,
상기 단말 및 상기 서버는, 시스템 외의 통신망을 통해 접속할 수 있고,
상기 단말은,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 단말 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 서버에 송신하는 단말측 송신부, 및
상기 서버로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 단말측 수신부를 가지며,
상기 서버는,
상기 서버 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 단말에 송신하는 서버측 송신부,
상기 단말로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 서버측 수신부,
상기 서버측 수신부에 의해 수신한 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색부, 및
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분 값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정부를 포함하며,
적어도 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값이, 상기 단말측 송신부에서 상기 서버측 수신부에 송신되고, 상기 제1 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부에서 상기 단말측 수신부로 송신되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 예컨대 이하와 같은 각 부를 포함하는 것에 의해, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석할 수도 있다. 이 경우, 본 발명은, 상기 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽에 상기 제1 피크가 존재한다고 결정한 경우, 또한 상기 결정한 상기 제1 피크가 존재하지 않는 다른 쪽의 온도 범위에 제2 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템이라고도 할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 제1 피크의 판정 결과에 추가로, 제2 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부에서 상기 단말측 수신부로 송신되는 것이 바람직하다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 상기 서버측 수신부에 의해 수신한 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온 도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부, 및
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 제1의 제2 피크 판정부에서, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템은, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」을 연산하는 연산부, 및
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 이들 부에 의해, 상기 제2 피크의 후보에 대해서, 제2 피크인지의 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 융해 곡선 분석 시스템은, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」를 연산하는 연산부, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 연산부에서 구한 상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 이들 각 부에 의해, 제2 피크인지의 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이, 온도 범위(TH) 및 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템으로서는, 구체예로서, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 즉, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 각각에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 네트워크 융해 곡선 해석 시스템으로서,
단말과, 서버를 가지며,
상기 단말 및 상기 서버는, 시스템 외의 통신망을 통해 접속할 수 있고,
상기 단말은,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 단말 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 서버에 송신하는 단말측 송신부, 및
상기 서버로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 단말측 수신부를 가지며,
상기 서버는,
상기 서버 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 단말에 송신하는 서버측 송신부,
상기 단말로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 서버측 수신부,
상기 서버측 수신부에 의해 수신한 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색부,
상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정부,
제1 피크가 존재하는 경우, 상기 서버측 수신부에 의해 수신한 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부,
상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크의 후보로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정부,
상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산하는 연산부,
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정부,
상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우, 상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부
Y=Y1/Y2, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정부를 포함하며,
적어도 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값이, 상기 단말측 송신부로부터 상기 서버측 수신부에 송신되고, 상기 제1 피크 및 제2 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부로부터 상기 단말측 수신부에 송신되는 것을 특징으로 한다.
상기 단말은, 상기 각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 미분하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값을 얻는 미분 연산부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단말로부터 상기 서버에 미분 전의 상기 시그널값을 송신하는 경우에는, 상기 서버는, 상기 미분 연산부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단말 또는 상기 서버는, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각 다항 연산을 행하고, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 다항 연산부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 다른 각 부에서는, 상기 다항 연산부에 의해 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단말 또는 상기 서버는, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각 이동 평균 처리를 행하고, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 이동 평균값을 얻는 이동 평균 연산부를 더 포함하여도 좋다. 그리고, 다른 각 부에서는, 상기 이동 평균 연산부에 의해 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 이동 평균값을, 예컨대 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 네트워크 융해 곡선 해석 시스템은, 이중쇄 핵산의 융해 곡선의 해석 시스템인 것이 바람직하고, 상기 이중쇄 핵산은, 표적 부위를 포함하는 표적 핵산과 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산으로 형성되는 이중쇄 핵산인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 표적 부위를 포함하는 표적 핵산과 상기 표적 부위에 하이브리다이즈 가능한 핵산으로 형성되는 이중쇄 핵산의 융해 곡선의 해석에 의해, 상기 표적 부위에서의 다형을 해석하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 표적 핵산이 한 쌍의 대립 유전자인 경우, 상기 제1의 제2 피크 판정부, 상기 제2의 제2 피크 판정부 및 상기 제3의 제2 피크 판정부는, 제2 피크 없음으로 결정하는 경우, 또한 상기 표적 부위의 다형에 대해서 호모 접합성이라고 결정하고, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하는 경우, 또한 상기 표적 부위의 다형에 대해서 헤테로 접합성이라고 결정하는 것이 바람직하다.
상기 서버는, 상기 표적 핵산의 표적 부위에서의 다형에 대해서 야생형인지 변이형인지를 판정하는 다형 판정부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 판정 방법은, 전술과 같다. 이 경우, 상기 서버로부터 상기 단말에, 다형의 판정 결과의 정보가 송신되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단말이 다형 판정부를 가지며, 상기 서버로부터 상기 단말에 송신된 상기 제1 피크 및 제2 피크의 판정 결과의 정보에 기초하여, 다형의 판정이 행해져도 좋다.
본 발명의 단말은, 본 발명의 네트워크 융해 곡선 해석 시스템에 이용하는 단말로서,
상기 단말은,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 단말 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 서버에 송신하는 단말측 송신부, 및
상기 서버로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 단말측 수신부를 가지며,
적어도 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값이, 상기 단말측 송신부로부터 상기 서버측 수신부에 송신되고, 상기 제1 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부로부터 상기 단말측 수신부에 송신되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 서버측 송신부로부터, 상기 제1 피크의 판정 결과에 추가로, 제2 피크의 판정 결과의 정보가 상기 단말 수신부에 송신되는 것이 바람직하다.
<제2 피크 판정 시스템>
본 발명의 제2 피크 판정 시스템은, 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 어느 하나의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 해석하는 제2 피크 판정 시스템으로서,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 상기 시그널 미분값, 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 상기 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 식 「Y=Y1/Y2」를 연산하는 연산부, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 제2 피크 있음으로 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2 피크 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 피크 판정 시스템은, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 제1 피크를 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부를 더 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우에는, 상기 연산부 및 상기 제2 피크 판정부를 실행시키고, 상기 제2 피크 판정부에 의해, 상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 부분값(D)을 제2 피크로서 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우에는, 예컨대 상기 제2 피크 판정부에 의해, 제2 피크 없음으로 결정할 수 있다. 상기 제2 피크 후보 검색부는, 예컨대 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템에서의 제2 피크 후보 검색부에 해당한다.
또한, 본 발명의 제2 피크 판정 시스템은, 상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 식 「X=(A-C)/(D-C)」를 연산하는 연산부, 및
상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<소정 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 판정부를 더 가져도 좋다. 그리고, 상기 X가 [X≥소정 임계값]을 만족하는 경우에, 상기 Y를 연산하는 연산부를 실행시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 피크 판정 시스템은, 예컨대 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템에 있어서, 제3의 제2 피크 판정부로서 이용하는 것이 바람직하다.
<제2 피크 판정 네트워크 시스템 및 그것에 이용하는 단말>
본 발명의 제2 피크 판정 시스템은, 이하에 나타내는 단말과 서버를 갖는 네트워크 시스템이어도 좋다. 또한, 특별히 도시하지 않는 한, 전술의 제2 피크 판정 시스템과 마찬가지이다. 즉, 본 발명의 네트워크 제2 피크 판정 시스템은, 샘플의 융해 곡선에서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 해석하는 네트워크 제2 피크 판정 시스템으로서,
단말과, 서버를 가지며,
상기 단말 및 상기 서버는, 시스템 외의 통신망을 통해 접속할 수 있고,
상기 단말은,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 단말 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 서버에 송신하는 단말측 송신부, 및
상기 서버로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 단말측 수신부를 가지며,
상기 서버는,
상기 서버 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 단말에 송신하는 서버측 송신부,
상기 단말로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 서버측 수신부,
상기 서버측 수신부에 의해 수신한, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 상기 시그널 미분값, 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 상기 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부
Y=Y1/Y2, 및
상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 제2 피크 있음으로 결정하고, 상기 Y가 [Y>소정의 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2 피크 판정부를 포함하며,
적어도 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값이, 상기 단말측 송신부로부터 상기 서버측 수신부에 송신되고, 상기 제2 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부로부터 상기 단말측 수신부에 송신되는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 제1 피크를 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온 도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 절대값이 감소에서 증가로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되기 직전 또는 직후이며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부를 더 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우에는, 상기 연산부 및 상기 제2 피크 판정부가 실행되어, 상기 제2 피크 판정부에 의해, 상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하는 것이 바람직하다. 또한 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우에는, 예컨대 제2 피크 없음으로 결정할 수 있다.
본 발명의 단말은, 본 발명의 제2 피크 판정 시스템에 이용하는 단말로서,
상기 단말은,
각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
상기 단말 내의 정보를 상기 통신망을 통해 상기 서버에 송신하는 단말측 송신부, 및
상기 서버로부터 송신된 정보를 상기 통신망을 통해 수신하는 단말측 수신부를 가지며,
적어도 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값이, 상기 단말측 송신부로부터 상기 서버측 수신부에 송신되고, 상기 제2 피크의 판정 결과의 정보가, 상기 서버측 송신부로부터 상기 단말측 수신부에 송신되는 것을 특징으로 한다.
<융해 곡선 해석 장치>
본 발명의 융해 곡선 해석 장치는, 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 장치로서, 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
<제2 피크 판정 장치>
본 발명의 제2 피크 판정 장치는, 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 소정의 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 소정의 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 해석하는 제2 피크 판정 장치로서, 본 발명의 제2 피크 판정 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 제2 피크 판정 장치는, 본 발명의 융해 곡선 해석 장치에 이용하는 것이 바람직하다.
<프로그램>
본 발명의 프로그램은, 본 발명의 융해 곡선 해석 방법을 컴퓨터상에서 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이다. 또한, 본 발명의 프로그램은, 본 발명의 제2 피 크 판정 방법을 컴퓨터상에서 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이다.
<전자매체>
본 발명의 전자매체는, 본 발명의 컴퓨터 프로그램을 저장한 전자 매체이다.
이어서, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
제1 시스템 구성예
도 1에, 본 발명의 시스템의 구성의 일례인 스탠드 얼론형의 전체 구성도를 도시한다. 도 1에 도시하는 시스템은, 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템(11)으로 구성되고, 융해 곡선 해석 시스템(11)은, 데이터 입출력부(12)와 피크 판정 계산부(13)로 구성된다. 도 3에, 스탠드 얼론형의 융해 곡선 해석 장치의 하드웨어 구성의 일례를 도시한다. 도시와 같이, 융해 곡선 해석 시스템(11)은, 데이터 입출력부(12), 피크 판정 계산부(13) 및 기억 장치(37)로 구성되어 있다. 상기 데이터 입출력부(12)는, 프로그램을 실행하는 CPU(31), 입출력 I/F(인터페이스)(32), 데이터를 입력하는 입력 장치(33), 데이터를 출력하는 출력 장치(34)를 갖는 컴퓨터 기기로 구성된다. 입력 장치(33)로서는, 예컨대 키보드나 마우스 등을 들 수 있고, 출력 장치(34)로서는, 예컨대 프린터나, LED 또는 액정 디스플레이 등을 들 수 있다. 피크 판정 계산부(13)는, 프로그램이 저장된 프로그램 저장부(36) 및 프로그램을 실행하는 CPU(35)를 갖는 컴퓨터 기기로 구성된다. 기억 장치(37)에는, 예컨대 각 온도에서의 시그널값 및 시그널 미분값, Tm값(TmH값, TmL값)이나 Tm값을 포함하는 소정의 온도 범위(TH, TL), 검출용 프로브의 종류(야생형 검출용인지 변이형 검출용 인지)나 그 배열 등의 데이터가, 호출할 수 있는 상태로 기억된다. 기억 장치(37)로서는, 예컨대 ROM, HDD, HD 등을 들 수 있고, CPU의 제어 하, 판독/기록을 제어하며, 데이터를 기억한다. 또한 데이터 입출력부(12), 피크 판정 계산부(13), 기억 장치(37)는, 어디까지나 기능상의 것이고, 예컨대 1대의 컴퓨터 기기로 일체로 구성하여도 좋으며, 복수대의 컴퓨터 기기로 개별로 구성하여도 좋다.
또한, 본 발명의 시스템은, 샘플의 온도를 변화시키는 온도 변화 처리부, 온도 변화 처리시에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 연속적 또는 단속적으로 검출하는 검출부를 더 가져도 좋다. 그리고, 상기 검출부에서 검출된 시그널값을 상기 데이터 입출력부에 의해 입력하여도 좋다. 상기 온도 변화 처리부는, 예컨대 샘플을 가열 처리하는 가열 처리부여도 좋고, 가열한 샘플을 냉각하는 냉각 처리부여도 좋다. 상기 가열 처리부는, 예컨대 가열 장치 등을 들 수 있다. 상기 검출부는, 예컨대 광학 광도계나 형광 광도계를 들 수 있다. 상기 온도 변화 처리부 및 상기 검출부는, 각각 예컨대 1대의 컴퓨터 기기로 일체로 구성하여도 좋고, 복수대의 컴퓨터 기기로 개별로 구성하여도 좋다. 또한, 상기 온도 변화 처리부 및 상기 검출부는, 예컨대 1대의 컴퓨터 기기로 일체로 구성하여도 좋고, 복수대의 컴퓨터 기기로 개별로 구성하여도 좋다. 이 외에, 생체 시료로부터 핵산을 추출하기 위한 핵산 추출부나, 핵산 증폭 반응을 행하는 증폭 처리부 등을 구비하여도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 예컨대 핵산의 증폭으로부터 융해 곡선 해석에 의한 다형의 판정까지를 하나의 시스템으로 자동적으로 행할 수 있는 유전자형 판정 시스템을 제공할 수 있다.
제2 시스템 구성예
도 2에, 서버로 처리하는 네트워크형의 시스템의 전체 구성도를 도시한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 시스템은, 본 발명의 융해 곡선 해석 시스템(21), 및 피크 판정 계산부(23)로 구성되는 서버 시스템(24)으로 구성된다. 융해 곡선 해석 시스템(21)은, 데이터 입출력부(22)로 구성된다. 융해 곡선 해석 시스템(21)과 서버 시스템(24)은, 예컨대 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)에 기초하는 인터넷으로서 기능하는 공중망이나 전용선 등의 통신 회선(100)을 통해 접속되어 있다. 도 4에, 상기 네트워크형 시스템 장치의 구성의 일례를 도시한다. 융해 곡선 해석 시스템(21)은, 데이터 입출력부(22) 및 통신 I/F(인터페이스)(47)로 구성되고, 통신 I/F(47)를 통해 통신 회선(100)에 접속되어 있다. 서버 시스템(24)은, 피크 판정 계산부(23) 및 통신 I/F(48)으로 구성되고, 통신 I/F(48)를 통해 통신 회선(100)에 접속되어 있다. 데이터 입출력부(22)는, 프로그램을 실행하는 CPU(41), 입출력 I/F(42), 데이터를 입력하는 입력 장치(43) 및 데이터를 출력하는 출력 장치(44)로 구성된다. 상기 데이터 입출력부(22) 및 통신 I/F(47)는, 어디까지나 기능상의 것이고, 예컨대 1대의 컴퓨터 기기로 일체로 구성하여도 좋고, 복수대의 컴퓨터 기기로 개별로 구성하여도 좋다. 피크 판정 계산부(23)는, 프로그램을 실행하는 CPU(45) 및 프로그램이 저장된 프로그램 저장부(46)로 구성된다. 피크 판정 계산부(23) 및 통신 I/F(48)는, 어디까지나 기능상의 것이고, 예컨대 1대의 컴퓨터 기기로 일체로 구성하여도 좋으며, 복수대의 컴퓨터 기기로 개별로 구성하여도 좋다.
시스템의 기본적인 처리의 예
본 발명의 융해 곡선 해석 시스템의 기본적인 처리의 예를, 도 5의 흐름도에 도시한다. 이하, 도 5에 따라서, 처리의 흐름을 설명한다. 또한, 본 발명의 시스템에서의 각 처리 단계는, 예컨대 CPU, 주메모리, 버스, 또는 2차 기억 장치, 인쇄 장치나 디스플레이, 그 외의 외부 주변 장치 등의 하드웨어 구성부나, 그 외부 주변 기기용의 입출력 포트(I/O 포트), 이들 하드웨어를 제어하기 위한 드라이버 프로그램이나 그 외의 애플리케이션 프로그램 등을 적절하게 이용함으로써 실행할 수 있다.
[1] 각 온도에서의 시그널 미분값을 입력한다.
[2] 가장 높은 시그널 미분값(A)을 검색한다.
[3] 시그널 미분값(A)의 온도가, 온도 범위 TH 및 TL 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는지를 판단한다.
[3-1: No] 상기 [3]이 No인 경우, 피크 없음으로 결정한다.
[4: Yes] 상기 [3]이 Yes인 경우, 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정한다.
[5] 시그널 미분값(C) 및 시그널 미분값(D)이 존재하는지를 검색한다.
[5-1: No] 상기 [5]가 No인 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다.
[6] 상기 [5]가 Yes인 경우, 시그널 미분값(A), (C) 및 (D)로부터 연산한 X가, [X>임계값]을 만족하는지 판단한다.
[7: Yes] 상기 [6]이 Yes인 경우, 시그널 미분값(D)의 온도가, 온도 범위 TH 및 TL 중, 상기 온도 범위(T1)가 아닌 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는지를 판단한다.
[7-1: No] 상기 [7]이 No인 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다.
[8: Yes] 상기 [7]이 Yes인 경우, 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다.
[6-1: No] 상기 [6]이 No인 경우, 온도 범위(T1)와 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하고, 온도 범위(T1)의 적분값 Y1과 온도 범위(T2)의 적분값 Y2를 각각 구한다.
[9] 상기 온도 범위(T1)의 적분값 Y1과 온도 범위(T2)의 적분값 Y2로부터 Y를 연산하고, 상기 Y가 [1≤Y≤소정의 임계값]을 만족하는지의 여부를 판단한다.
[9-1:No] 상기 [9]가 No인 경우, 제2 피크 없음으로 결정한다.
[10:Yes] 상기 [9]가 Yes인 경우, 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한다.
또한, 제1 피크 및 제2 피크의 유무의 판단으로부터, 다형이 헤테로 접합성인지 호모 접합성인지를 판단하는 처리의 예를, 도 6의 흐름도에 도시한다. 특별히 도시하지 않는 한, 상기 도 5와 마찬가지이다.
[3-1'] 상기 [3-1]에서 피크 없음으로 판단한 경우, 표적 핵산 없음으로 판 정한다.
[5-1'] 상기 [5-1]에서 제2 피크 없음으로 판단한 경우, 호모 접합성으로 판정한다.
[7-1'] 상기 [7-1]에서 제2 피크 없음으로 판단한 경우, 호모 접합성으로 판정한다.
[8'] 상기 [8]에서 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한 경우, 헤테로 접합성으로 판정한다.
[9-1'] 상기 [9-1]에서 제2 피크 없음으로 판단한 경우, 호모 접합성으로 판정한다.
[10'] 상기 [10]에서 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정한 경우, 헤테로 접합성으로 판정한다.
또한, 제2 피크 없음으로의 판단으로부터 호모 접합성과의 판정에 이르렀을 때, 다형이 야생형인지 변이형인지를 판단하는 처리의 예를, 도 7(a), (b)의 흐름도에 도시한다. 특별히 도시하지 않는 한, 상기 도 5 및 도 6과 마찬가지이다. 또한 도 7(a), (b)는, 도 6에서의 「A」에 계속되는 흐름도이다.
검출용 핵산의 종류에 따라서 이하와 같이 판단한다.
[11b] 상기 검출용 핵산이, 변이형 검출용 폴리뉴클레오티드(변이형 검출용 핵산)인 경우
[12b] 제1 피크를 나타내는 온도가 온도 범위 TH에 포함되는지를 판단한다.
[12-1b: Yes] 상기 [12b]가 Yes인 경우, 변이형의 호모 접합체라고 판정한다.
[12-2b: No] 상기 [12b]가 No인 경우, 야생형의 호모 접합체라고 판정한다.
[11c] 상기 검출용 핵산이, 야생형 검출용 폴리뉴클레오티드(야생형 검출용 핵산)인 경우
[12c] 제1 피크를 나타내는 온도가 온도 범위 TH에 포함되는지를 판단한다.
[12-1c: Yes] 상기 [12c]가 Yes인 경우, 야생형의 호모 접합체라고 판정한다.
[12-2c: No] 상기 [12c]가 No인 경우, 변이형의 호모 접합체라고 판정한다.
[11d] 상기 검출용 핵산이, 변이형 검출용 폴리뉴클레오티드(변이형 검출용 핵산)인 경우
[12d] 제1 피크를 나타내는 온도가 온도 범위 TL에 포함되는지를 판단한다.
[12-1d: Yes] 상기 [12d]가 Yes인 경우, 야생형의 호모 접합체라고 판정한다.
[12-2d: No] 상기 [12d]가 No인 경우, 변이형의 호모 접합체라고 판정한다.
[11e] 상기 검출용 핵산이, 야생형 검출용 폴리뉴클레오티드(야생형 검출용 핵산)인 경우
[12e] 제1 피크를 나타내는 온도가 온도 범위 TL에 포함되는지를 판단한다.
[12-1e: Yes] 상기 [12e]가 Yes인 경우, 변이형의 호모 접합체라고 판정한 다.
[12-2e: No] 상기 [12e]가 No인 경우, 야생형의 호모 접합체라고 판정한다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 전술과 같은 연산을 이용함으로써, 융해 곡선의 소정의 2개의 온도 범위 중 적어도 한 쪽에서의 피크의 유무를 해석할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 종래와 같이, 해석을 행하는 개인의 판정 기준의 차이나, 전문적 지식이 요구된다는 문제가 없기 때문에, 융해 곡선의 해석을 용이하게 행할 수 있고, 또한 자동화도 가능해진다. 따라서, 본 발명은, 예컨대 일반적인 분석이나 진단의 현장에서도 사용할 수 있고, 또한 예컨대 다량의 검체에 대해서도 해석이 가능하기 때문에, 특히 유전자 해석의 분야에서, 매우 유용한 기술이라고 할 수 있다.

Claims (20)

  1. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 한 쪽 이상에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 시스템에 의해 수행되는 융해 곡선 해석 방법으로서,
    각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
    상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색 공정,
    상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정 공정,
    상기 제1 피크가 존재하는 경우, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 해당 시그널 미분값을 전후로 하여 절대값이 감소에서 증가로 변화되며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 해당 시그널 미분값을 전후로 하여 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색 공정, 및
    상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정 공정,
    상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하는 경우,
    상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산 공정
    X=(A-C)/(D-C), 및
    상기 X가 [X<미리 결정된 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<미리 결정된 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정 공정
    을 포함하는 융해 곡선 해석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X가 「X≥임계값」을 만족하는 경우,
    상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산 공정,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산 공정
    Y=Y1/Y2, 및
    상기 Y가 [1≤Y≤미리 결정된 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>미리 결정된 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정 공정
    을 더 포함하는 융해 곡선 해석 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미분값 준비 공정에서, 각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 미분하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값을 얻는 것인 융해 곡선 해석 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미분값 준비 공정에서 준비한 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 연속하는 시그널 미분값간의 다항 연산을 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 다항 연산 공정을 더 포함하며,
    상기 다항 연산 공정에서 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을, 상기 제1 피크 후보 검색 공정, 상기 제1 피크 판정 공정, 상기 제2 피크 후보 검색 공정, 상기 제1의 제2 피크 판정 공정, 상기 연산 공정 및 상기 제2의 제2 피크 판정 공정에서, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용하는 것인 융해 곡선 해석 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다항 연산 공정에 있어서, 상기 미분값 준비 공정에서 준비한 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각 하기 식,
    다항 연산값=(PM-1+PM+PM+1)
    (상기 식에 있어서,
    PM은 임의의 점(M)에서의 시그널 미분값, PM-1은 상기 임의의 점(M) 직전의 점(M-1)에서의 시그널 미분값, PM+1은 상기 임의의 점(M) 직후의 점(M+1)에서의 시그널 미분값이며, M은 2 이상의 양의 정수이다)
    에 기초하여 다항 연산을 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 것인 융해 곡선 해석 방법.
  6. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 판정하는 융해 곡선 시스템에 의해 수행되는 제2 피크 판정 방법으로서,
    각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 준비하는 미분값 준비 공정,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 상기 시그널 미분값, 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 상기 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산 공정,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산 공정
    Y=Y1/Y2, 및
    상기 Y가 [1≤Y≤미리 결정된 임계값]을 만족하는 경우, 제2 피크 있음으로 결정하고, 상기 Y가 [Y>미리 결정된 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2 피크 판정 공정
    을 포함하는 제2 피크 판정 방법.
  7. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 한 쪽 이상에 피크가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 시스템으로서,
    각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
    상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 상기 시그널 미분값으로부터, 제1 피크의 후보로서, 그 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(A)을 검색하는 제1 피크 후보 검색부,
    상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(A)을 제1 피크로서 결정하고, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)가, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 어디에도 포함되지 않는 경우, 피크 없음으로 결정하는 제1 피크 판정부,
    상기 제1 피크가 존재하는 경우, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로부터, 상기 시그널 미분값(A)을 나타내는 온도(t1)를 시점으로 하여, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 상기 온도(t1)를 포함하는 한 쪽의 온도 범위(T1)로부터 다른 쪽의 온도 범위(T2)를 향해, 해당 시그널 미분값을 전후로 하여 절대값이 감소에서 증가로 변화되며 상기 절대값이 가장 작은 시그널 미분값(C), 및 제2 피크의 후보가 되는, 해당 시그널 미분값을 전후로 하여 상기 절대값이 증가에서 감소로 변화되며 상기 시그널 미분값(A)에 이어서 절대값이 가장 큰 시그널 미분값(D)을 검색하는 제2 피크 후보 검색부,
    상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)이 존재하지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제1의 제2 피크 판정부,
    상기 시그널 미분값(A), 상기 시그널 미분값(C) 및 상기 시그널 미분값(D)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부,
    X=(A-C)/(D-C), 및
    상기 X가 [X<미리 결정된 임계값]을 만족하고 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 X가 [X<미리 결정된 임계값]을 만족하며 상기 시그널 미분값(D)을 나타내는 온도(t2)가 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 포함되지 않는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2의 제2 피크 판정부
    를 포함하는 융해 곡선 해석 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 온도(t1)를 포함하는 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값, 및 상기 온도(t2)를 포함하는 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부
    Y=Y1/Y2, 및
    상기 Y가 [1≤Y≤미리 결정된 임계값]을 만족하는 경우, 상기 시그널 미분값(D)을 제2 피크로서 결정하고, 상기 Y가 [Y>미리 결정된 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제3의 제2 피크 판정부
    를 더 포함하는 융해 곡선 해석 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값을 미분하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값을 얻는 미분 연산부를 더 포함하는 융해 곡선 해석 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 미분값 입력부에 의해 입력된 상기 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 연속하는 시그널 미분값간의 다항 연산을 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 다항 연산부를 더 포함하며,
    상기 제1 피크 후보 검색부, 상기 제1 피크 판정부, 상기 제2 피크 후보 검색부, 상기 제1의 제2 피크 판정부, 상기 연산부 및 상기 제2의 제2 피크 판정부는, 상기 다항 연산부에 의해 얻어진 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 상기 각 온도에서의 시그널 미분값으로서 사용하는 것인 융해 곡선 해석 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다항 연산부는, 상기 미분값 입력부에 의해 입력된 각 온도에서의 시그널 미분값에 대해서, 각각 하기 식,
    다항 연산값=(PM-1+PM+PM+1)
    (상기 식에 있어서,
    PM은 임의의 점(M)에서의 시그널 미분값, PM-1은 상기 임의의 점(M) 직전의 점(M-1)에서의 시그널 미분값, PM+1은 상기 임의의 점(M) 직후의 점(M+1)에서의 시그널 미분값이며, M은 2 이상의 양의 정수이다)
    에 기초하여 다항 연산을 행하여, 상기 각 온도에서의 시그널 미분값의 다항 연산값을 얻는 것인 융해 곡선 해석 시스템.
  12. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 판정하는 제2 피크 판정 시스템으로서,
    각 온도에서의 샘플의 융해 상태를 나타내는 시그널값의 미분값을 입력하는 미분값 입력부,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 상기 시그널 미분값, 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 상기 시그널 미분값을 각각 적분하여, 상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 얻는 적분 연산부,
    상기 한 쪽의 온도 범위(T1)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y1) 및 상기 다른 쪽의 온도 범위(T2)에서의 시그널 미분값의 적분값(Y2)을 이용하여 하기 식을 연산하는 연산부
    Y=Y1/Y2, 및
    상기 Y가 [1≤Y≤미리 결정된 임계값]을 만족하는 경우, 제2 피크 있음으로 결정하고, 상기 Y가 [Y>미리 결정된 임계값] 또는 [Y<1]을 만족하는 경우, 제2 피크 없음으로 결정하는 제2 피크 판정부
    를 포함하는 제2 피크 판정 시스템.
  13. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 적어도 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는지의 여부를 해석하는 융해 곡선 해석 장치로서,
    제7항에 기재한 융해 곡선 해석 시스템을 포함하는 융해 곡선 해석 장치.
  14. 샘플의 융해 곡선에 있어서, 상대적으로 높은 미리 결정된 온도 범위(TH) 및 상대적으로 낮은 미리 결정된 온도 범위(TL) 중 어느 한 쪽의 온도 범위(T1)에 피크(제1 피크)가 존재하는 경우, 상기 온도 범위(TH) 및 상기 온도 범위(TL) 중 다른 쪽의 온도 범위(T2)에 피크(제2 피크)가 존재하는지의 여부를 판정하는 제2 피크 판정 장치로서,
    제12항에 기재한 제2 피크 판정 시스템을 포함하는 제2 피크 판정 장치.
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