図1 ABI PRISM 310 Genetic Analyzer


図2 ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer

DNAの塩基配列を決定する技術は、遺伝子の構造機能研究や個体識別鑑定等、様々な目的に応用されています。 現在では、DNAの塩基配列を機械的・自動的に読み取るDNAシーケンサーが開発され、広く普及しています。


図3 キャピラリーDNAシーケンサーの原理
DNAシークエンスの基本原理(電気泳動式)は

(1) A(アデニン)、T(チミン)、G(グアニン)、 C(シトシン)の四塩基に対応するDNA切断酵素で DNAの断片をつくる。
(2) 断片の端がA、T、G、Cとなる四種類の断片 それぞれを四色の蛍光体で標識する。
(3) 電気泳動板に流し、長さによって移動スピードが 異なることを利用して整列させる。
(4) 整列した状態でレーザーを当て、四色の蛍光を 検出することで配列を読む。

というものです。


蛍光標識したDNAを分離する方式には2通りあって、 1つは尿素-ポリアクリルアミド平板ゲルを使用する タイプのもの(ABI 社、373、377)とキャピラリー管 といって半径50μm の極細い管にマトリックスという 高分子物質を詰めて分離するタイプ(ABI 社、310、 3100等)の2つがあります。拡張性の問題から今では キャピラリー管を採用したDNAシークエンサーが主流に なっています。生物科学専攻では16本キャピラリー管を 装備したDNAシークエンサー3100が稼動しています。 約4時間の泳動で約950塩基(シークエンスの反応が 良好の場合)読むことができます。

解析後、Sequencing Analysis等の専用のソフトウエアでデータを読み込み、図4のようなデータが得られ必要に応じて再解析を行い、データの修正を行います。


図4 DNAシークエンスサンプルデータ

図5 DNAシークエンス解析手順

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