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JP2002350401A - Genomic DNA analysis program - Google Patents

Genomic DNA analysis program

Info

Publication number
JP2002350401A
JP2002350401A JP2001280319A JP2001280319A JP2002350401A JP 2002350401 A JP2002350401 A JP 2002350401A JP 2001280319 A JP2001280319 A JP 2001280319A JP 2001280319 A JP2001280319 A JP 2001280319A JP 2002350401 A JP2002350401 A JP 2002350401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional electrophoresis
electrophoresis pattern
restriction enzyme
genomic dna
base sequence
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
Application number
JP2001280319A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Yoshida
茂男 吉田
Tomoki Matsuyama
知樹 松山
Tomoko Abe
知子 阿部
Shunichi Ebisaki
俊一 戎崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RIKEN
Original Assignee
RIKEN
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RIKEN filed Critical RIKEN
Priority to JP2001280319A priority Critical patent/JP2002350401A/en
Publication of JP2002350401A publication Critical patent/JP2002350401A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較の対象となるコントロールの二次元電気
泳動パターンを容易に、且つ、様々な条件で作成し、迅
速且つ正確な解析を行う。 【解決手段】 コンピュータに、ゲノム塩基配列情報に
基づいて、コントロールの二次元電気泳動パターンを作
成する手順と、上記コントロールの二次元電気泳動パタ
ーンと、解析対象のゲノムDNAを用いて二次元電気泳動
を行って得られた解析対象の二次元電気泳動パターンと
を比較する手順と、上記コントロールの二次元電気泳動
パターンと上記解析対象の二次元電気泳動パターンとに
おけるスポット位置の差異を検出する手順とを実行させ
る。
(57) [Summary] [Problem] To create a two-dimensional electrophoresis pattern of a control to be compared easily and under various conditions, and to perform quick and accurate analysis. A computer generates a control two-dimensional electrophoresis pattern based on genomic base sequence information, a two-dimensional electrophoresis pattern using the control two-dimensional electrophoresis pattern, and a genomic DNA to be analyzed. A procedure for comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target obtained by performing the above, and a procedure for detecting a difference in the spot position between the two-dimensional electrophoresis pattern of the control and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target Is executed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲノムDNAを用い
た二次元電気泳動パターンをコンピュータを用いて解析
するプログラムに関し、また、二次元電気泳動パターン
を用いたゲノムDNA解析方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a program for analyzing a two-dimensional electrophoresis pattern using genomic DNA using a computer, and to a genomic DNA analysis method using a two-dimensional electrophoresis pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高等生物のゲノム解析をより速く
行うため、ゲノムスキャニング技術の開発が急速に進ん
でいる。ゲノムスキャニングとは、座位(遺伝子座)又
はそのコピー数を一度に高速解析し、ゲノムDNAの物理
的状態をゲノム全体にわたって検索するものである。ゲ
ノムスキャニングによれば、ゲノムの遺伝子地図上にお
ける遺伝子の位置、又は1つの遺伝子産物をコードするD
NA領域が占める染色体上の区画について、そのシグナル
を高速に検出し有無を判定することができる。このゲノ
ムスキャニングにおいては、ゲノム上にどのような目印
を立てればよいか、ゲノム上のいかなる目印をどのよう
なシグナルとして検出すればよいか、さらに、より多く
の目印をどのように検出し解析すればよいかということ
が極めて重要である。これらの目印はランドマークと呼
ばれており、ランドマークの染色体上の位置情報を解析
することは、ゲノムの連鎖地図又は物理的地図を作製す
るための大きな基礎的技術となる。従って、ゲノムスキ
ャニングを2種類以上のゲノムDNAに適用し比較すると、
欠失、増幅、転座などのゲノムDNAの変化を検出するこ
とができるようになる。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of genome scanning technology has been rapidly progressing in order to analyze genomes of higher organisms faster. Genome scanning is a technique in which a locus (locus) or its copy number is analyzed at a high speed at a time, and the physical state of genomic DNA is searched over the entire genome. According to genome scanning, the position of the gene on the genetic map of the genome, or the D encoding one gene product
Regarding the section on the chromosome occupied by the NA region, the signal can be detected at high speed to determine the presence or absence. In this genome scanning, what kind of landmark should be made on the genome, what kind of landmark on the genome should be detected as what kind of signal, and how to detect and analyze more landmarks It is extremely important to decide. These landmarks are called landmarks, and analyzing the chromosomal location information of landmarks is a great basic technique for creating a linkage map or physical map of a genome. Therefore, when genome scanning is applied to two or more types of genomic DNA and compared,
Changes in genomic DNA such as deletions, amplifications, and translocations can be detected.

【0003】ところで、RLGS(Restriction Landmark G
enomic Scanning)法は、制限酵素で切断したゲノムDNA
の単部をランドマークとして標識し、標識されたゲノム
DNA断片を二次元電気泳動を用いて展開し、得られるパ
ターンを用いて検出する方法である。このRLGS法は、一
度に多量のランドマークを検出することができるため、
ゲノムDNAの変化を高速に検出できる技術であるといえ
る。
[0003] By the way, RLGS (Restriction Landmark G)
enomic scanning) method is genomic DNA cut with restriction enzymes.
Is labeled as a landmark, and the labeled genome
In this method, a DNA fragment is developed using two-dimensional electrophoresis and detected using the obtained pattern. This RLGS method can detect many landmarks at once,
It can be said that this technology can detect changes in genomic DNA at high speed.

【0004】このRLGS法には、解析対象のゲノムDNAか
ら得られた二次元電気泳動パターンと比較するため、コ
ントロールとなる二次元電気泳動パターンを必要とす
る。コントロールとなる二次元電気泳動パターンは、野
生型の細胞から抽出したゲノムDNAを用いて同様に二次
元電気泳動を行うことによって得ることができる。RLGS
法では、コントロールの二次元電気泳動パターンを得る
ための工程が煩わしく、また、得られたコントロールの
二次元電気泳動パターンを用いた比較も煩わしい。さら
に、スポットのクローニングには、著しい労力と煩雑な
技術を必要とするといった問題点があった。
[0004] The RLGS method requires a two-dimensional electrophoresis pattern as a control in order to compare with a two-dimensional electrophoresis pattern obtained from genomic DNA to be analyzed. A two-dimensional electrophoresis pattern serving as a control can be obtained by performing two-dimensional electrophoresis in the same manner using genomic DNA extracted from wild-type cells. RLGS
In the method, a step for obtaining a control two-dimensional electrophoresis pattern is troublesome, and comparison using the obtained control two-dimensional electrophoresis pattern is troublesome. In addition, spot cloning has the problem of requiring significant labor and complicated techniques.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、比
較の対象となるコントロールの二次元電気泳動パターン
を容易に、且つ、様々な条件で作成することができるゲ
ノムDNAを用いた二次元電気泳動パターンを解析するプ
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体を提供することを目的とする。また、本発明は、コン
トロールの二次元電気泳動パターンを容易に、且つ、様
々な条件で作成することによって、迅速且つ確実な解析
を行うことができるゲノムDNA解析方法を提供すること
を目的とする。
Accordingly, the present invention provides a two-dimensional electrophoresis using genomic DNA, which can easily produce a two-dimensional electrophoresis pattern of a control to be compared under various conditions. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for analyzing an electrophoresis pattern is recorded. Another object of the present invention is to provide a genomic DNA analysis method that can perform a quick and reliable analysis by easily creating a control two-dimensional electrophoresis pattern under various conditions. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明は、以下を包含する。 (1)コンピュータに、ゲノム塩基配列情報に基づい
て、コントロールの二次元電気泳動パターンを作成する
手順と、上記コントロールの二次元電気泳動パターン
と、解析対象のゲノムDNAを用いて二次元電気泳動を行
って得られた解析対象の二次元電気泳動パターンとを比
較する手順と、上記コントロールの二次元電気泳動パタ
ーンと上記解析対象の二次元電気泳動パターンとにおけ
るスポット位置の差異を検出する手順とを実行させるた
めのプログラム。
The present invention that has achieved the above-mentioned object includes the following. (1) A procedure for creating a control two-dimensional electrophoresis pattern on a computer based on genomic base sequence information, and performing two-dimensional electrophoresis using the control two-dimensional electrophoresis pattern and the genomic DNA to be analyzed. A procedure for comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target obtained by performing the procedure, and a procedure for detecting a difference in spot position between the two-dimensional electrophoresis pattern of the control and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target The program to be executed.

【0007】(2)上記コントロールの二次元電気泳動
パターンを作成する手順では、上記ゲノム塩基配列情報
における第一の制限酵素の認識配列及び第二の制限酵素
の認識配列を検出し、当該第一の制限酵素の認識配列及
び当該第二の制限酵素の認識配列により挟まれた塩基配
列と、当該第一の制限酵素の認識配列及び当該第一の制
限酵素の認識配列より挟まれた塩基配列とに基づいて当
該コントロールの二次元電気泳動パターンを作成するこ
とを特徴とする(1)記載のプログラム。
(2) In the procedure for creating the two-dimensional electrophoresis pattern of the control, the recognition sequence of the first restriction enzyme and the recognition sequence of the second restriction enzyme in the genome base sequence information are detected, and The base sequence sandwiched between the recognition sequence of the restriction enzyme and the recognition sequence of the second restriction enzyme, and the base sequence sandwiched between the recognition sequence of the first restriction enzyme and the recognition sequence of the first restriction enzyme The program according to (1), wherein a two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created based on the program.

【0008】(3)上記第一の制限酵素及び第二の制限
酵素は、メチル化非感受性制限酵素から選ばれることを
特徴とする(2)記載のプログラム。 (4)上記第一の制限酵素及び第二の制限酵素はメチル
化感受性制限酵素から選ばれることを特徴とする(2)
記載のプログラム。 (5)上記ゲノム塩基配列情報を、通信回線網を介して
取得する手順を含むことを特徴とする(1)記載のプロ
グラム。
(3) The program according to (2), wherein the first restriction enzyme and the second restriction enzyme are selected from methylation-insensitive restriction enzymes. (4) The first restriction enzyme and the second restriction enzyme are selected from methylation-sensitive restriction enzymes (2).
The program described. (5) The program according to (1), further including a step of acquiring the genome base sequence information via a communication network.

【0009】(6)上記コントロールの二次元電気泳動
パターンを作成する手順では、ゲノム塩基配列情報に基
づいて複数のスポットを作成するとともにこれら複数の
スポットをゲノム上での遺伝子座情報とリンクさせるこ
とを特徴とする(1)記載のプログラム。 (7)ゲノム塩基配列情報に基づいて、コントロールの
二次元電気泳動パターンを作成する手順では、当該ゲノ
ム塩基配列情報に含まれる異常情報を検出することを特
徴とする(1)記載のプログラム。 (8)上記検出した異常情報を、作成した二次元電気泳
動パターンに含まれるスポットに関連付けて記憶するこ
とを特徴とする(7)記載のプログラム。
(6) In the procedure for creating the control two-dimensional electrophoresis pattern, a plurality of spots are created on the basis of genome base sequence information, and the plurality of spots are linked to locus information on the genome. The program according to (1), which is characterized in that: (7) The program according to (1), wherein in the procedure for creating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on the genome base sequence information, abnormal information included in the genome base sequence information is detected. (8) The program according to (7), wherein the detected abnormality information is stored in association with spots included in the created two-dimensional electrophoresis pattern.

【0010】(9)解析対象のゲノムDNAを用いて二次
元電気泳動を行って二次元電気泳動パターンを作成する
工程と、上記二次元電気泳動パターンと、ゲノム塩基配
列情報に基づいて作成したコントロールの二次元電気泳
動パターンとを比較する工程とを含み、上記コントロー
ルの二次元電気泳動パターンと上記解析対象の二次元電
気泳動パターンとにおけるスポット位置の差異を検出す
ることを特徴とするゲノムDNA解析方法。 (10)上記解析対象のゲノムDNAを植物細胞から抽出
する工程を含むことを特徴とする(9)記載のゲノムDN
A解析方法。
(9) A step of preparing a two-dimensional electrophoresis pattern by performing two-dimensional electrophoresis using genomic DNA to be analyzed, and a control prepared based on the two-dimensional electrophoresis pattern and genomic base sequence information. Comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the control with the two-dimensional electrophoresis pattern of the control, and detecting the difference in spot position between the two-dimensional electrophoresis pattern of the control object and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target Method. (10) The genomic DN according to (9), which comprises a step of extracting the genomic DNA to be analyzed from plant cells.
A analysis method.

【0011】(11)上記解析対象のゲノムDNAが高等
生物由来のものであることを特徴とする(9)記載のゲ
ノムDNA解析方法。 (12)以下の工程、(a) ゲノムDNAを第一の制限酵
素で処理する工程、(b) 該制限酵素切断部位に標識
を付加する工程、(c) 得られたDNA断片を電気泳動に
より一次元分画を行う工程、(d) 工程(c)により分
画されたDNA断片を第二の制限酵素で処理した後、二次
元分画を行う工程、(e) 工程(d)により分画された
標識DNA断片のスポットを検出する工程、によって、上
記解析対象のゲノムDNAの二次元電気泳動パターンを作
成する工程を行うことを特徴とする(9)記載のゲノム
DNA解析方法。
(11) The genomic DNA analysis method according to (9), wherein the genomic DNA to be analyzed is derived from a higher organism. (12) the following steps, (a) a step of treating genomic DNA with a first restriction enzyme, (b) a step of adding a label to the restriction enzyme cleavage site, and (c) electrophoresis of the obtained DNA fragment. A step of performing one-dimensional fractionation, (d) a step of treating the DNA fragment fractionated in step (c) with a second restriction enzyme, and then performing a two-dimensional fractionation, (e) a step of performing step (d). (9) The step of detecting a spot of the labeled labeled DNA fragment, wherein the step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern of the genomic DNA to be analyzed is performed.
DNA analysis method.

【0012】(13)上記工程(b)の後、第一の制限
酵素及び第二の制限酵素と異なる制限酵素により処理し
た後に上記工程(c)を行うことを特徴とする(12)
記載のゲノムDNA解析方法。 (14)ゲノム塩基配列情報における上記第一の制限酵
素の認識配列及び上記第二の制限酵素の認識配列を検出
し、これら切断部位に基づいて上記コントロールの二次
元電気泳動パターンを作成することを特徴とする(1
2)記載のゲノムDNA解析方法。
(13) After the step (b), the step (c) is carried out after treating with a restriction enzyme different from the first restriction enzyme and the second restriction enzyme (12).
The genomic DNA analysis method according to the above. (14) detecting the recognition sequence of the first restriction enzyme and the recognition sequence of the second restriction enzyme in the genome base sequence information, and creating a two-dimensional electrophoresis pattern of the control based on these cleavage sites. Features (1
2) The method for analyzing genomic DNA according to the above.

【0013】(15)上記工程(b)は、上記制限酵素
切断部にアダプターの一方を連結するとともに、当該ア
ダプターの他方に上記標識を付加することにより行われ
ることを特徴とする(12)記載のゲノムDNA解析方
法。 (16)上記コントロールの二次元電気泳動パターン
は、ゲノム塩基配列情報に基づいて作成された複数のス
ポットを有するとともにこれら複数のスポットをゲノム
上での遺伝子座情報とリンクさせてなることを特徴とす
る(9)記載のゲノムDNA解析方法。
(15) The method according to (12), wherein the step (b) is performed by connecting one of the adapters to the restriction enzyme cleavage portion and adding the label to the other of the adapters. Genomic DNA analysis method. (16) The two-dimensional electrophoresis pattern of the control has a plurality of spots created based on genomic base sequence information, and the plurality of spots are linked to loci information on the genome. (9) The method of analyzing genomic DNA according to (9).

【0014】(17)上記ゲノム塩基配列情報に基づい
てコントロールの二次元電気泳動パターンを作成するに
先立って、当該ゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報
を検出することを特徴とする(9)記載のゲノムDNA解
析方法。 (18)上記検出した異常情報を、作成した二次元電気
泳動パターンに含まれるスポットに関連付けることを特
徴とする(17)記載のプログラム。
(17) The method according to (9), wherein prior to creating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on the genomic base sequence information, abnormal information contained in the genomic base sequence information is detected. Genomic DNA analysis method. (18) The program according to (17), wherein the detected abnormality information is associated with spots included in the created two-dimensional electrophoresis pattern.

【0015】(19)(9)〜(18)いずれか一項記
載のゲノムDNA解析方法により解析対象のゲノムDNAにお
ける変異箇所を検出することを特徴とする変異遺伝子及
び/又は変異形質に関与する遺伝子の同定方法。 (20)(19)に記載の同定方法で検出した変位箇所
を含むDNA断片を、上記二次元電気泳動パターンから単
離することを特徴とする変異遺伝子及び/又は変異形質
に関与する遺伝子の単離方法。
(19) Involved in a mutant gene and / or trait characterized by detecting a mutation site in a genomic DNA to be analyzed by the genomic DNA analysis method according to any one of (9) to (18). Gene identification method. (20) A DNA fragment containing the displacement site detected by the identification method described in (19) is isolated from the two-dimensional electrophoresis pattern, and a mutated gene and / or a gene involved in a mutant trait is isolated. Release method.

【0016】(21)ゲノム塩基配列情報に基づいて作
成され、当該ゲノム塩基配列情報により推定される複数
のスポットを有することを特徴とする二次元電気泳動パ
ターン。 (22)上記複数のスポットは、ゲノム上での遺伝子座
情報とリンクされていることを特徴とする(21)記載
の二次元電気泳動パターン。
(21) A two-dimensional electrophoresis pattern prepared based on genomic base sequence information and having a plurality of spots estimated based on the genomic base sequence information. (22) The two-dimensional electrophoresis pattern according to (21), wherein the plurality of spots are linked to locus information on a genome.

【0017】(23)上記ゲノム塩基配列情報は、植物
の核ゲノムから得られた塩基配列情報であることを特徴
とする(21)記載の二次元電気泳動パターン。 (24)上記複数のスポットは、上記ゲノム塩基配列情
報から検索した異常情報が関連付けられたことを特徴と
する(21)記載の二次元電気泳動パターン。 (25)上記ゲノム塩基配列情報は、高等生物のゲノム
から得られた塩基配列情報であることを特徴とする(2
1)記載の二次元電気泳動パターン。
(23) The two-dimensional electrophoresis pattern according to (21), wherein the genome base sequence information is base sequence information obtained from a nuclear genome of a plant. (24) The two-dimensional electrophoresis pattern according to (21), wherein the plurality of spots are associated with abnormal information retrieved from the genome base sequence information. (25) The genomic base sequence information is base sequence information obtained from a genome of a higher organism (2).
The two-dimensional electrophoresis pattern according to 1).

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るプログラムは、例えば、フレキシブルディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、相変化型光ディス
ク及びハードディスク等の情報記録媒体に記録されてい
るか、又は、インターネット等の通信回線網を介してサ
ーバーから配信されるものであっても良い。情報記録媒
体に記録された本プログラム又はサーバーから配信され
た本プログラムは、コンピュータに以下の処理を実行さ
せることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The program according to the present invention is, for example, recorded on an information recording medium such as a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a phase-change optical disk, and a hard disk, or distributed from a server via a communication network such as the Internet. It may be something. The present program recorded on the information recording medium or the present program distributed from the server can cause a computer to execute the following processing.

【0019】このプログラムは、以下の手順を含む。ゲ
ノム塩基配列情報に基づいて、コントロールの二次元電
気泳動パターンを作成する手順(以下、手順1)。上記
コントロールの二次元電気泳動パターンと、解析対象の
ゲノムDNAを用いて二次元電気泳動を行って得られた二
次元電気泳動パターンとを比較する手順(以下、手順
2)。
This program includes the following procedure. Procedure for creating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on genome base sequence information (hereinafter, Procedure 1). A procedure for comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the control with a two-dimensional electrophoresis pattern obtained by performing two-dimensional electrophoresis using genomic DNA to be analyzed (hereinafter, procedure 2).

【0020】すなわち、このプログラムは、解析対象か
ら抽出したゲノムDNAから得られる二次元電気泳動パタ
ーンと、コントロールとなる二次元電気泳動パターンと
を、コンピュータを用いて比較するものである。このプ
ログラムにおいて、手順1では、先ず、コントロールと
なる二次元電気泳動パターンを得る。このプログラムに
おいて、手順2では、別途、得られた解析対象の二次元
電気泳動パターンを用い、当該二次元電気泳動パターン
とコントロールとなる二次元電気泳動パターンとを比較
する。
That is, this program uses a computer to compare a two-dimensional electrophoresis pattern obtained from genomic DNA extracted from an object to be analyzed with a two-dimensional electrophoresis pattern serving as a control. In this program, in procedure 1, first, a two-dimensional electrophoresis pattern serving as a control is obtained. In this program, in the procedure 2, the obtained two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed is separately used, and the two-dimensional electrophoresis pattern is compared with a control two-dimensional electrophoresis pattern.

【0021】先ず、解析対象となるゲノムDNAの二次元
電気泳動パターンを得る方法について説明する。二次元
電気泳動パターンは、制限酵素の認識部位を目印(ラン
ドマーク)として用い、このランドマークをシグナルと
して検出する方法(Restriction Landmark Genomic Sca
nning法(RLGS法); Hatada, I. et al., Proc. Natl.
Acad. Sci., USA,88, 9523-9527, 1991)を基本概念と
して適用する。植物のゲノムDNAの解析に関しては、Mat
suyama et al. Plant. Mol. Biol. Rep. 18 :331-338,
2000を基本理念として適用する。解析対象となるゲノム
DNAの二次元電気泳動パターンは、以下の方法に準じて
得ることができる。
First, a method for obtaining a two-dimensional electrophoresis pattern of genomic DNA to be analyzed will be described. The two-dimensional electrophoresis pattern is obtained by using a restriction enzyme recognition site as a landmark, and detecting the landmark as a signal (Restriction Landmark Genomic Sca).
nning method (RLGS method); Hatada, I. et al., Proc. Natl.
Acad. Sci., USA, 88, 9523-9527, 1991) is applied as a basic concept. For analysis of plant genomic DNA, see Mat
suyama et al. Plant.Mol. Biol. Rep. 18: 331-338,
Apply 2000 as a basic philosophy. Genome to be analyzed
The two-dimensional electrophoresis pattern of DNA can be obtained according to the following method.

【0022】(1) ゲノムDNAの第一の制限酵素による処
理 本発明の解析方法の対象となるゲノムDNAは特に限定さ
れるものではなく、植物由来のものであると他の生物種
(動物、細菌、酵母等)のものであるとを問わない。ゲ
ノムDNAとしては、高等生物由来のものを使用すること
もできる。植物由来のゲノムDNAとしては、例えばイ
ネ、タバコ、アラビドプシス、コムギ、トマト等由来の
ものが挙げられるが、イネ又はアラビドプシス由来のも
のが好ましい。動物由来のゲノムDNAとしては、例えば
ヒト、マウス、センチュウ等由来のものが挙げられる。
細菌由来のゲノムDNAとしては、例えば枯草菌、大腸菌
等由来のものが挙げられる。
(1) Treatment of Genomic DNA with First Restriction Enzyme The genomic DNA to be subjected to the analysis method of the present invention is not particularly limited. Bacteria, yeast, etc.). Genomic DNAs derived from higher organisms can also be used. Examples of plant-derived genomic DNAs include those derived from rice, tobacco, Arabidopsis, wheat, tomato, and the like, and those derived from rice or Arabidopsis are preferred. Examples of animal-derived genomic DNA include those derived from humans, mice, nematodes, and the like.
Examples of the genomic DNA derived from bacteria include those derived from Bacillus subtilis, Escherichia coli, and the like.

【0023】本発明に係るプログラム及びDNA解析方法
においては、特に、上述した植物由来のゲノムDNAを解
析対象とすることが好ましい。植物由来のゲノムDNA
は、従来より公知の方法(Dllaport ret al. Plant Mo
l. Biol.Rep.1: 19-21,1983)に準じて、植物に対して
除タンパク質処理、除多糖質処理等を施すことによって
得ることができる。
In the program and the DNA analysis method according to the present invention, it is particularly preferable to analyze the above-mentioned plant-derived genomic DNA. Genomic DNA from plants
Is a known method (Dllaport ret al. Plant Mo
l. Biol. Rep. 1: 19-21, 1983), and can be obtained by subjecting plants to protein removal treatment, polysaccharide removal treatment, and the like.

【0024】この「ゲノムDNAの第一の制限酵素による
処理」では、先ず、抽出したゲノムDNAを第一の制限酵
素(図1(1)において「A」の位置を切断する酵素であ
り、制限酵素Aとする)で切断する。制限酵素Aとして
は、切断したときに生じる平均断片長が100kbを超える
程度のもの、すなわち平均100kbを超える間隔でしか存
在しない制限酵素部位を認識する制限酵素であって6〜8
塩基認識のいわゆるレアカッター制限酵素が挙げられ
る。
In the "treatment of genomic DNA with first restriction enzyme", first, the extracted genomic DNA is treated with a first restriction enzyme (an enzyme that cuts the position of "A" in FIG. 1 (1). (Referred to as enzyme A). As the restriction enzyme A, those having an average fragment length of more than 100 kb generated upon cleavage, that is, a restriction enzyme that recognizes restriction enzyme sites that exist only at intervals exceeding an average of 100 kb, and
A so-called rare cutter restriction enzyme that recognizes a base is exemplified.

【0025】上記制限酵素Aは、切断したときに生じる
制限酵素部位の5'側が突出した付着末端となるように切
断するもの(5'突出型という)、及び3'側が突出した付
着末端となるように切断するもの(3'突出型という)の
いずれを用いることもできる。さらに、突出部の長さは
1塩基以上のものが挙げられ、十分なシグナル強度を得
るためには、突出部の長さが2塩基以上となるように切
断する酵素が好ましい。このような制限酵素Aとして
は、5'突出型については例えばNotI、BssHII、AccIIIが
挙げられ、3'突出型については例えばBstXI、BglI、Mwo
Iが挙げられる。
The restriction enzyme A is cleaved such that the 5 ′ side of the restriction enzyme site generated upon cleavage is a protruding sticky end (referred to as a 5 ′ protruding type), and the 3 ′ side is a protruding sticky end. Any of those which are cut likewise (referred to as 3 'protruding type) can be used. In addition, the length of the protrusion is
Enzymes that have one or more bases are preferred. In order to obtain a sufficient signal intensity, an enzyme that cuts so that the length of the protruding portion is two or more bases is preferable. As such a restriction enzyme A, 5 'protrusive For example Not I, Bss HII, Acc III, and the like, 3' for projecting type eg Bst XI, Bgl I, Mwo
I.

【0026】ここで、特に解析対象を植物細胞由来のゲ
ノムDNAとする場合、第一の制限酵素としては、メチル
化非感受性の制限酵素を使用することが好ましい。メチ
ル化非感受性の制限酵素を使用することによって、植物
細胞由来のゲノムDNAのようにメチル化されたシトシン
を有するゲノムDNAであっても確実に切断することがで
きる。メチル化非感受性の制限酵素としては、例えば、
AccIII及びPacI等を挙げることができる。
Here, especially when the analysis target is genomic DNA derived from a plant cell, it is preferable to use a methylation-insensitive restriction enzyme as the first restriction enzyme. By using a methylation-insensitive restriction enzyme, even genomic DNA having methylated cytosine, such as genomic DNA derived from plant cells, can be reliably cleaved. Examples of methylation-insensitive restriction enzymes include, for example,
Acc III and Pac I can be mentioned.

【0027】(2) 制限酵素切断部位への標識 次に、上記制限酵素Aの切断部位に対して標識を付加す
る。標識を付加する際には、シークエナーゼ(T7DNAポ
リメラーゼ)により、予め標識された塩基(標識用配
列)を制限酵素Aの切断部位にフィルイン(fill in;埋
め込むこと)することにより行う。したがって、この場
合、シークエナーゼの反応対象となるために、上記制限
酵素Aとしては、切断部位の5'側が突出した付着末端と
なるように切断するもの(5'突出型という)を使用する
ことが好ましい。
(2) Labeling of Restriction Enzyme Cleavage Site Next, a label is added to the restriction enzyme A cleavage site. The label is added by filling in a base (labeling sequence) previously labeled with a sequenase (T7 DNA polymerase) at the cleavage site of restriction enzyme A. Therefore, in this case, in order to be a reaction target of the sequenase, it is necessary to use, as the above-mentioned restriction enzyme A, one that cleaves such that the 5 ′ side of the cleavage site is a sticky end protruding (referred to as 5′-protruding type) preferable.

【0028】標識物質としては、[α-32P]dCTP、[α-32
P]dGTP等の放射性同位体、テトラメチル-ローダミン-6-
dUTP、フルオレセイン-12-dUTP等の蛍光色素等が挙げ
られ、任意に選択することができる。また、標識を付加
する際には、制限酵素Aの切断部位にアダプターを付加
し、当該アダプターに標識を付加してもよい。アダプタ
ーは、その一方の側を上記制限酵素Aの切断部位に連結
することができる配列(連結配列という)として設計
し、他方の側はアダプターを標識するための配列(標識
用配列という)として設計する。アダプターの標識用配
列を5'側が突出した付着末端とすることによって、シー
クエナーゼによる反応対象とすることができ、標識用配
列に対して標識を付加することができる。
As the labeling substance, [α- 32 P] dCTP, [α- 32 P]
Radioisotopes such as [P] dGTP, tetramethyl-rhodamine-6-
Examples thereof include fluorescent dyes such as dUTP and fluorescein-12-dUTP, and can be arbitrarily selected. When a label is added, an adapter may be added to the cleavage site of restriction enzyme A, and a label may be added to the adapter. The adapter is designed on one side as a sequence that can be ligated to the restriction enzyme A cleavage site (referred to as a linking sequence), and on the other side as a sequence for labeling the adapter (referred to as a labeling sequence). I do. By making the labeling sequence of the adapter a cohesive end protruding on the 5 ′ side, it can be used as a reaction target by the sequenase, and a label can be added to the labeling sequence.

【0029】このようにアダプターを介して標識を付加
する場合、制限酵素Aとしては、切断部位の3'側が突出
した付着末端となるように切断するもの、すなわち、3'
突出型を使用することが好ましい。この場合、制限酵素
Aによる切断部位には、シークエナーゼ(T7DNAポリメラ
ーゼ)によるフィルインを防止することができる。言い
換えると、アダプターの連結配列は、5'側が突出した付
着末端とすることが好ましい。ここで、連結配列及び標
識用配列は一本鎖で構成される。また、連結配列と標識
用配列との間は5〜45塩基からなる二本鎖で構成され、
クローニングのしやすさを考慮すると、20〜35塩基から
なるものが好ましい。連結配列は、上記制限酵素Aの認
識配列に対応して設計することができる。また、標識用
配列及び二本鎖領域の配列は任意に設計することができ
る。
When a label is added via an adapter as described above, the restriction enzyme A is one that cleaves such that the 3 ′ side of the cleavage site is a protruding sticky end, ie, 3 ′.
Preferably, a protruding mold is used. In this case, the restriction enzyme
Fill-in by the sequenase (T7 DNA polymerase) can be prevented at the cleavage site by A. In other words, the connecting sequence of the adapter is preferably a cohesive end protruding on the 5 ′ side. Here, the linking sequence and the labeling sequence are single-stranded. Further, between the linking sequence and the labeling sequence is composed of a double strand consisting of 5 to 45 bases,
Considering the easiness of cloning, those consisting of 20 to 35 bases are preferable. The linking sequence can be designed corresponding to the above-mentioned recognition sequence for restriction enzyme A. The labeling sequence and the sequence of the double-stranded region can be arbitrarily designed.

【0030】標識用配列の長さは任意に設定することが
できるので、標識用配列の長さが長いほど検出感度を高
めることができる。但し、標識用配列が長すぎるとDNA
の二次構造(例えばステムループ構造又はヘアピン構
造)が形成されることがある。そこで、これらの二次構
造を形成しないよう、標識用配列は2〜10塩基であるこ
とが好ましい。上述したように、制限酵素Aの切断部位
に標識を直接付加する場合には、タバコ、アラビドプシ
ス等に対するスポット検出能が低いため、全てのゲノム
DNAに適用することが困難である。そこで、アダプター
を介して標識を付加することにより、全てのゲノムDNA
に適用することができ、検出能を改善することができ
る。
Since the length of the labeling sequence can be set arbitrarily, the longer the length of the labeling sequence, the higher the detection sensitivity. However, if the labeling sequence is too long, DNA
May be formed (for example, a stem-loop structure or a hairpin structure). Therefore, the labeling sequence is preferably 2 to 10 bases so as not to form these secondary structures. As described above, when a label is directly added to the cleavage site of restriction enzyme A, since the spot detection ability for tobacco, Arabidopsis, etc. is low, all the genomes
Difficult to apply to DNA. Therefore, by adding a label via an adapter, all genomic DNA
And the detection ability can be improved.

【0031】また、アダプターを使用する場合、制限酵
素Aとしては、認識配列中にN(NはA、G、C又はTを表す)
を有するBstXIを用いても良い。BstXIのように3'突出型
であれば、後述する標識の際にシークエナーゼ(T7DNA
ポリメラーゼ)の反応対象とならず、標的DNA断片以外
の断片を標識することから防ぐことができる。なお、こ
のような3'突出型で2塩基以上の突出部を有する酵素は
BstXI、BglI及びMwoIのほかにも多数存在し(例えばAlw
NI、BanII、BsiEI、BsiHKAI、BslI、BsmI、Bsp1286I、B
srDI、DraIII、DrdI、PflMI、SfiI、TspRI、BpmI、BseR
I、BsgI、Eco57I)、本発明の方法ではこれらの酵素の
いずれも適用することができる。例えば、制限酵素Aと
してBstXIを使用すると、BstXIは以下の配列を認識し、
3'側が4塩基突出するように(下線部)5'末端から第8番
目のNと第9番目のNとの間(*で示す位置)を切断する
(図2(1))。 センス鎖: 5'-CCANNNNN * NTGG-3' (配列番号1) アンチセンス鎖: 3'-GGTN *NNNNNACC-5'
When an adapter is used, the restriction enzyme A includes N (N represents A, G, C or T) in the recognition sequence.
Bst XI having the following may be used. If it is a 3 'protruding type such as Bst XI, it is necessary to use a sequenase (T7 DNA
Polymerase), and can be prevented from labeling fragments other than the target DNA fragment. In addition, such an enzyme having a 3 ′ protruding type and a protruding portion of 2 bases or more is
Bst XI, that much other Bgl I and MWO I (e.g. Alw
NI, Ban II, Bsi EI, Bsi HKAI, Bsl I, Bsm I, Bsp 1286I, B
sr DI, Dra III, Drd I, Pfl MI, Sfi I, Tsp RI, Bpm I, Bse R
I, Bsg I, Eco 57I), and any of these enzymes can be applied in the method of the present invention. For example, using Bst XI as restriction enzyme A, Bst XI recognizes the following sequence,
The region between the 8th N and the 9th N (position indicated by *) is cut from the 5 'end so that the 3' side protrudes 4 bases (underlined portion) (Fig. 2 (1)). Sense strand: 5'-CCAN NNNN * NTGG-3 '(SEQ ID NO: 1) Antisense strand: 3'-GGTN * NNNN NACC-5'

【0032】NはA、G、C及びTのいずれでもよいので、
アダプターの突出部の4つの配列は全ての組み合わせ(4
4=256通り)を考慮して設計される。この場合、ゲノムD
NAの種類や解析の目的(具体的にはアラビドプシス突然
変異体における変異領域を検出すること等)に応じて突
出部の4塩基を適当な数の組み合わせとなるように規定
することができる。例えば、図2(2)にはアダプターの連
結配列として「GGGC」が示されており、この場合は、ア
ダプターはBstXIによる切断断片のうち「CCCG」配列を
突出配列とする1種類の断片(すなわち突出部が「CCC
G」のみの配列を有する断片)と連結することとなる
(図2(3))。同様に、アダプターの連結配列を「GGGS」
(SはG又はCを表す)とした場合は、アダプターはBstXI
による切断断片のうち「CCCG」又は「CCCC」配列を突出
配列とする2種類の断片と連結することとなる。従っ
て、BstXIを制限酵素Aとして使用すると、アダプターの
連結配列の選択の仕方により1〜256通りのランドマー
ク部位を任意に選択することができる。なお、アダプタ
ーの調製は、通常の化学合成装置(例えばPE Applied B
iosystems社のDNA/RNAシンセサイザmodel 394)により
得ることができる。そして、アダプターをDNAリガーゼ
で処理し、ゲノムDNAに連結する。
Since N may be any of A, G, C and T,
The four sequences of adapter overhangs are all combinations (4
4 = 256 ways). In this case, Genome D
Depending on the type of NA and the purpose of analysis (specifically, detection of a mutated region in an Arabidopsis mutant, etc.), the four bases of the protruding portion can be defined to be an appropriate number of combinations. For example, in FIG. 2 (2), “GGGC” is shown as a connecting sequence of the adapter. In this case, the adapter is a fragment of Bst XI that is one type of fragment that has the “CCCG” sequence as a protruding sequence ( That is, the protrusion is "CCC
G ") (Fig. 2 (3)). Similarly, the connecting sequence of the adapter is "GGGS"
(S represents G or C), the adapter is Bst XI
Are ligated to two types of fragments having the "CCCG" or "CCCC" sequence as a protruding sequence among the fragments cut by the above. Therefore, when Bst XI is used as restriction enzyme A, 1 to 256 types of landmark sites can be arbitrarily selected depending on the method of selecting a connecting sequence of an adapter. In addition, the preparation of the adapter is performed using a conventional chemical synthesis device (for example, PE Applied B
iosystems DNA / RNA synthesizer model 394). Then, the adapter is treated with DNA ligase and ligated to genomic DNA.

【0033】(3)他の制限酵素処理 制限酵素Aで切断された断片が100kb以上の長さを有して
いる場合には、そのまま電気泳動等による分画を行うこ
とはできない。そこで、制限酵素Aによる切断断片をさ
らに短い断片にするため、他の制限酵素処理を行う(図
1(4))。他の制限酵素は、切断したときに生じる平均
断片長が数〜数十kbもの、すなわち平均数〜数十kbの間
隔で存在する制限酵素部位を認識する制限酵素であって
6塩基認識ものを用いることができる(図1においてBの
位置を切断する酵素であり、制限酵素Bとする。)。制
限酵素Bとしては、例えばEcoRV、DraI等が挙げられる。
なお、制限酵素Aで切断されてなる断片が平均数〜数十k
bである場合には、そのまま電気泳動による分画を行う
ことができるため、制限酵素Bによる処理を行う必要は
ない。
(3) Other Restriction Enzyme Treatment When the fragment digested with restriction enzyme A has a length of 100 kb or more, fractionation by electrophoresis or the like cannot be performed as it is. Therefore, another restriction enzyme treatment is performed to reduce the fragment digested with restriction enzyme A to a shorter fragment (FIG. 1 (4)). Other restriction enzymes are those that have an average fragment length of several to several tens of kb generated upon cleavage, that is, a restriction enzyme that recognizes restriction enzyme sites that are present at intervals of an average of several to several tens of kb.
One that recognizes 6 bases can be used (an enzyme that cleaves position B in FIG. 1 and is referred to as restriction enzyme B). Examples of the restriction enzyme B include Eco RV, Dra I and the like.
The average number of fragments cut by restriction enzyme A to several tens of k
In the case of b, fractionation by electrophoresis can be performed as it is, so that there is no need to perform treatment with restriction enzyme B.

【0034】(4) 一次元分画 制限酵素Bによる処理を施したのち、各断片について一
次元分画を行う(図1(5))。一次元分画は、直径3〜4.5
mm、長さ60cm程度の細長いキャピラリー状のチューブを
用いることにより行う。上記(4)の項において処理され
た断片をチューブの原点に注入し、分画する。一次元分
画は、0.7〜1.0%程度のアガロース電気泳動が好まし
く、5%シュクロースの存在下、室温(より好ましくは22
〜26℃)で20〜48時間行う。なお、一次元分画工程によ
り、制限酵素Bによる切断断片は、原点(一次元分画の
開始点)から末端部に向かってDNA断片の長さが順に短
くなるように泳動される(図1(5)の拡大図)。例え
ば、図1(5)の拡大図において長さの長い断片1は原点に
近く、長さの短い断片2は原点から離れるように泳動す
る。従って、原点からの位置は、断片の長さを反映する
こととなる。
(4) One-dimensional fractionation After treatment with restriction enzyme B, one-dimensional fractionation is performed for each fragment (FIG. 1 (5)). One-dimensional fractionation is 3-4.5 in diameter
This is performed by using an elongated capillary tube having a length of about 60 cm and a length of about 60 mm. The fragment treated in the above section (4) is injected into the origin of the tube and fractionated. The one-dimensional fraction is preferably agarose electrophoresis of about 0.7 to 1.0%, and in the presence of 5% sucrose at room temperature (more preferably 22%).
-26 ° C) for 20-48 hours. In the one-dimensional fractionation step, the fragment digested with the restriction enzyme B is electrophoresed so that the length of the DNA fragment gradually decreases from the origin (the starting point of the one-dimensional fractionation) toward the end (FIG. 1). (5) enlarged view). For example, in the enlarged view of FIG. 1 (5), fragment 1 with a long length migrates closer to the origin and fragment 2 with a shorter length migrates away from the origin. Therefore, the position from the origin reflects the length of the fragment.

【0035】(5) 第二の制限酵素処理 分画終了後、チューブを第二の制限酵素溶液に浸して一
次元分画産物について制限酵素処理を行う。第二の制限
酵素は、制限酵素A及びBよりも切断頻度の高い酵素であ
って、切断したときに生じる平均断片長が数百bp、例え
ば300bp程度の間隔で存在する制限酵素部位を認識する
ものである(図1において「C」の位置を切断する酵素
であり、制限酵素Cとする。)。制限酵素Cには4〜6塩基
認識ものを用いることができ、例えばMboI、HinfI等を
採用することができる。
(5) Treatment with Second Restriction Enzyme After the fractionation, the tube is immersed in a second restriction enzyme solution, and the one-dimensional fractionated product is treated with the restriction enzyme. The second restriction enzyme is an enzyme having a higher cleavage frequency than restriction enzymes A and B, and recognizes a restriction enzyme site having an average fragment length of several hundred bp at the time of cleavage, for example, an interval of about 300 bp. (This is an enzyme that cuts the position of “C” in FIG. 1 and is referred to as restriction enzyme C.) The restriction enzyme C can be used 4-6 base recognition ones, for example the Mbo I, can be employed Hin fI like.

【0036】(6) 二次元分画 制限酵素Cで断片を処理すると、制限酵素認識部位AとB
とで挟まれた断片(A-B断片という)は制限酵素認識部
位AとCとで挟まれた断片(A-C断片という)、及び制限
酵素認識部位CとBとで挟まれた断片(B-C断片という)
に切断され、得られるDNA断片の平均鎖長はそれぞれ数
百bp以下になる。これらの断片について二次元分画を行
う。二次元分画法としては、例えば、5%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動(2v/cmで20〜24時間の条件)による
方法等が挙げられる。または、6M尿素を含む5%ポリアク
リルアミドゲル電気泳動を行うことによって、より正確
なパターンを得ることができる。
(6) Two-dimensional fractionation When the fragment is treated with the restriction enzyme C, the restriction enzyme recognition sites A and B
The fragment sandwiched between and (AB fragment) is the fragment sandwiched between the restriction enzyme recognition sites A and C (the AC fragment), and the fragment sandwiched between the restriction enzyme recognition sites C and B (the BC fragment).
The resulting DNA fragments each have an average chain length of several hundred bp or less. Two-dimensional fractionation is performed on these fragments. Examples of the two-dimensional fractionation method include a method by 5% polyacrylamide gel electrophoresis (2 v / cm for 20 to 24 hours). Alternatively, a more accurate pattern can be obtained by performing 5% polyacrylamide gel electrophoresis containing 6 M urea.

【0037】(7)スポットの検出 スポットの検出は、標識物質の種類に応じた手法を採用
することにより行うことができる。例えば、標識物質と
して32Pを用いた場合はオートラジオグラフィーによる
検出が挙げられ、蛍光色素を用いた場合は蛍光イメージ
アナライザー(例えばFMBIO II Multi-View, TaKaRa)に
よる検出が挙げられる。なお、二次元分画後のB-C断片
は標識されていないため、スポットは生じない。
(7) Spot Detection Spot detection can be performed by employing a method according to the type of the labeling substance. For example, when 32 P is used as a labeling substance, detection by autoradiography can be mentioned, and when a fluorescent dye is used, detection by a fluorescence image analyzer (for example, FMBIO II Multi-View, TaKaRa) can be mentioned. Since the BC fragment after the two-dimensional fractionation is not labeled, no spot is generated.

【0038】こうして得られた各スポットの位置を原点
からX、Y方向の距離(X1 , Y1)、(X2 , Y2)、・・・(X
n , Yn)で表すと、このX座標は制限酵素Aの認識部位か
ら制限酵素Bの認識部位まで(A-B断片)の距離を、Y座
標は制限酵素Aの認識部位から制限酵素Cの認識部位まで
(A-C断片)の距離を反映する(図1(6))。従って、ス
ポットのパターンを解析することにより、ゲノムの変異
箇所を特定したり、DNA修飾による変異を検出すること
ができる。例えば、スポットの濃さは検出された断片の
コピー数を反映するので特定領域の重複であることがわ
かり、図1(6)のスポットのパターンにおいて二次元分画
後の位置(X2 , Y2)がずれた場合又は消滅した場合
は、DNA断片の塩基配列の一部が変異(欠失、置換又は
付加等)したことがわかる。
The position of each spot obtained in this way is defined as the distance in the X and Y directions (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ),.
n , Y n ), the X coordinate is the distance from the recognition site of restriction enzyme A to the recognition site of restriction enzyme B (AB fragment), and the Y coordinate is the recognition site of restriction enzyme C from the recognition site of restriction enzyme A. It reflects the distance (AC fragment) to the site (Fig. 1 (6)). Therefore, by analyzing the spot pattern, it is possible to identify a mutation site in the genome or to detect a mutation due to DNA modification. For example, since the spot density reflects the copy number of the detected fragment, it can be seen that the specific area overlaps. In the spot pattern shown in FIG. 1 (6), the position (X 2 , Y When 2 ) is shifted or disappears, it is understood that a part of the base sequence of the DNA fragment has been mutated (deletion, substitution, addition, etc.).

【0039】次に、上述したように得られた解析対象の
ゲノムDNAの二次元電気泳動パターンを解析するプログ
ラムについて説明する。図3に、このプログラムを実行
するコンピュータ装置を含むシステムの構成を示すブロ
ック図を示す。また、図4に、このシステムを用いたプ
ログラムの具体的な処理を示すフローチャートを示す。
Next, a program for analyzing the two-dimensional electrophoresis pattern of the genomic DNA to be analyzed obtained as described above will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a system including a computer device that executes the program. FIG. 4 is a flowchart showing a specific process of a program using this system.

【0040】本プログラムを実行するコンピュータは、
全体の動作を制御するCPU501と、必要なプログラムデー
タ等を一時的に格納するRAM503と、操作者が各種情報を
入力する入力部504と、インターネットを介して外部と
の間でデータの送受信を行う通信モデム等からなる送信
/受信部505と、表示するデータ等を出力する出力部506
と、データやプログラム等が記録されているHDD507と、
CD-ROM509に書き込まれたデータを読みとるCD-ROMドラ
イブ508とを備えている。また、本システムにおいて
は、インターネット等の通信回線網を介してコンピュー
タと接続されたデータベース510を備えている。なお、
本プログラムは、テープ状又はディスク状磁気記録媒
体、光学記録媒体等、一般にコンピュータの外部記憶デ
バイスに使用される情報記録媒体であればいかなる記録
媒体にも記録することができる。
The computer that executes the program is
CPU 501 for controlling the entire operation, RAM 503 for temporarily storing necessary program data and the like, input unit 504 for inputting various information by an operator, and data transmission / reception to / from external devices via the Internet A transmitting / receiving unit 505 including a communication modem and the like, and an output unit 506 for outputting data to be displayed and the like.
HDD 507 in which data, programs, etc. are recorded,
A CD-ROM drive 508 for reading data written on the CD-ROM 509 is provided. The system also includes a database 510 connected to a computer via a communication network such as the Internet. In addition,
This program can be recorded on any recording medium, such as a tape-shaped or disk-shaped magnetic recording medium, an optical recording medium, and any other information recording medium generally used for an external storage device of a computer.

【0041】CPU501は、RAM503、HDD507又はCD-ROM509
に記録されているプログラムに従って、システム全体を
制御して後述する処理を実行する。入力部504は、例え
ば、スキャナーやマウス、キーボード等であり、処理を
実行する上で必要な条件等を入力するとき等に操作され
る。出力部506は、例えば、ディスプレイやプリンター
等であり、CPU501の制御によって処理されたデータ等を
表示することができる。送信/受信部505は、CPU501の
制御によってデータベース510に記録されたデータをRAM
503やHDD507等に取り込むことができる。
The CPU 501 has a RAM 503, an HDD 507, or a CD-ROM 509.
In accordance with the program recorded in the system, the entire system is controlled to execute processing described later. The input unit 504 is, for example, a scanner, a mouse, a keyboard, or the like, and is operated when inputting conditions and the like necessary for executing processing. The output unit 506 is, for example, a display, a printer, or the like, and can display data processed under the control of the CPU 501. The transmission / reception unit 505 stores the data recorded in the database 510 under the control of the CPU 501 in the RAM.
503, HDD507 and so on.

【0042】この処理では、図4に示すように、ステッ
プS1と、ステップS2及びステップS3とを平行して処理す
ることができる。この処理においては、ステップS1をス
テップS2及びステップS3に先立って行っても良いし、ス
テップS2及びステップS3をステップS1に先立って行って
も良い。ステップS1では、上述したように解析対象のゲ
ノムDNAから得られた二次元電気泳動パターンを入力す
る。具体的には、「(7)スポットの検出」で得られた各
スポットの位置(Xn , Yn)をデジタルデータとして入
力することができる。また、二次元電気泳動パターンを
スキャナー等により画像データとして入力することもで
きる。
In this process, as shown in FIG. 4, step S1, step S2 and step S3 can be processed in parallel. In this processing, step S1 may be performed prior to steps S2 and S3, or steps S2 and S3 may be performed prior to step S1. In step S1, the two-dimensional electrophoresis pattern obtained from the genomic DNA to be analyzed as described above is input. Specifically, the position (X n , Y n ) of each spot obtained in “(7) Spot detection” can be input as digital data. Also, a two-dimensional electrophoresis pattern can be input as image data by a scanner or the like.

【0043】ステップS2では、データベース510に記録
されているゲノム塩基配列情報を、インターネット等の
通信回線網を介して取得する。ここで、ゲノム塩基配列
情報は、解析対象となるゲノムDNAの野生型として登録
されている塩基配列である。データベース510として
は、例えば、Genbank、EMBL、DDBJ、TAIR及びKAOS等を
挙げることができる。なお、本プログラムは、ゲノム塩
基配列情報としてデータベース510に記録されているも
のに限定されず、例えば、HDD507、CD-ROM509及びその
他各種情報記録媒体等に記録されているゲノム塩基配列
情報を使用することができる。また、ステップS2におい
て、ゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報を検出する
ことが好ましい。具体的に、ステップS2では、ゲノム塩
基配列情報に含まれる異常情報を検出し、異常情報をソ
ーティングして例えばRAM503に一時的にデータとして保
存する。
In step S2, genomic base sequence information recorded in the database 510 is obtained via a communication network such as the Internet. Here, the genome base sequence information is a base sequence registered as a wild type of the genomic DNA to be analyzed. Examples of the database 510 include Genbank, EMBL, DDBJ, TAIR, and KAOS. The present program is not limited to those recorded in the database 510 as genomic nucleotide sequence information, and uses, for example, genomic nucleotide sequence information recorded in the HDD 507, CD-ROM 509, and other various information recording media. be able to. In step S2, it is preferable to detect abnormal information included in the genome base sequence information. Specifically, in step S2, abnormal information included in the genome base sequence information is detected, and the abnormal information is sorted and temporarily stored in, for example, the RAM 503.

【0044】ここで、異常情報は、所定の位置における
塩基が未確定であることを意味する情報であり、例え
ば、塩基配列中に「m」、「r」、「w」、「s」、
「y」、「k」、「v」、「h」、「d」、「b」及び「n」
等の文字情報として含まれている。「m」は、その位置
がA又はCであることを意味する。「r」は、その位置がG
又はAであることを意味する。「w」は、その位置がA又
はT若しくはUであることを意味する。「s」は、その位
置がG又はCであることを意味する。「y」は、T若しくは
U又はCであることを意味する。「k」は、その位置がG又
はT若しくはUであることを意味する。「v」は、その位
置がA又はG又はCであることを意味する。「h」は、その
位置がA又はC又はT若しくはUであることを意味する。
「d」は、その位置がA又はG又はT若しくはUであること
を意味する。「b」は、その位置がG又はC又はT若しくは
Uであることを意味する。「n」は、その位置がA又はG又
はC又はT若しくはUであるか、又はその位置が不明であ
ることを意味する。
Here, the abnormal information is information indicating that the base at a predetermined position is undetermined. For example, “m”, “r”, “w”, “s”,
"Y", "k", "v", "h", "d", "b" and "n"
Etc. are included as character information. “M” means that the position is A or C. "R" indicates that the position is G
Or A. “W” means that the position is A or T or U. "S" means that the position is G or C. "Y" is T or
Means U or C. “K” means that the position is G or T or U. "V" means that the position is A or G or C. "H" means that the position is A or C or T or U.
"D" means that the position is A or G or T or U. "B" means that the position is G or C or T or
U means. "N" means that the position is A or G or C or T or U, or that the position is unknown.

【0045】ステップS3では、データベース510から得
たゲノム塩基配列情報を用いてコントロールの二次元電
気泳動パターンを作成する。コントロールの二次元電気
泳動パターンを作成する際には、先ず、ゲノム塩基配列
情報から制限酵素Aの認識配列及び制限酵素Bの認識配列
を検索し、A-A断片及びA-B断片を予測する。次に、解析
対象の二次元電気泳動パターンがアダプターを使用した
場合には、予測したA-A断片及びA-B断片にアダプターの
塩基配列数を加算する。これにより、「(3)他の制限酵
素処理」で得られた複数のA-A断片及びA-B断片に対応す
る、複数の推定A-A断片及び推定A-B断片をゲノム塩基配
列情報から予測することができる。
In step S3, a control two-dimensional electrophoresis pattern is created using the genomic base sequence information obtained from the database 510. When creating a control two-dimensional electrophoresis pattern, first, a recognition sequence of restriction enzyme A and a recognition sequence of restriction enzyme B are searched from genome base sequence information, and AA fragments and AB fragments are predicted. Next, when the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed uses an adapter, the base sequence number of the adapter is added to the predicted AA fragment and AB fragment. Thereby, a plurality of putative AA fragments and putative AB fragments corresponding to the plurality of AA fragments and AB fragments obtained in “(3) Other restriction enzyme treatment” can be predicted from the genome base sequence information.

【0046】次に、複数の推定A-A断片及び推定A-B断片
の塩基配列数及び推定される等電点等に基づいて、
「(4) 一次元分画」を行った場合に推定される泳動パタ
ーンを予測する。この泳動パターンは、Southern,E.M.
(Measurement of DNA Length byGel Electrophoresis,
Analytical Biochemistry:100,319-323,1979)により
報告された方法により算出することができる。なお、泳
動パターンは、ゲルの濃度及び種類、泳動を行う電圧、
泳動時間及び温度等の諸条件をパラメータとして入力す
ることによって推定することができる。言い換えると、
本プログラムでは、これらの諸条件をパラメータとして
泳動パターンを推定できるような補正値を予め備えるこ
とが好ましい。次に、推定A-A断片及び推定A-B断片にお
ける制限酵素Cの認識配列を検索し、A-C断片を予測す
る。これにより、「(5) 第二の制限酵素処理」で得られ
た複数のA-C断片に対応する、複数の推定A-C断片をゲノ
ム塩基配列情報から予測することができる。
Next, based on the number of base sequences of a plurality of putative AA fragments and putative AB fragments and the estimated isoelectric point, etc.,
Predict the migration pattern estimated when “(4) One-dimensional fractionation” is performed. This electrophoresis pattern is based on Southern, EM
(Measurement of DNA Length by Gel Electrophoresis,
Analytical Biochemistry: 100, 319-323, 1979). The electrophoresis pattern is the concentration and type of gel, the voltage for electrophoresis,
It can be estimated by inputting various conditions such as migration time and temperature as parameters. In other words,
In the present program, it is preferable to provide in advance a correction value for estimating the migration pattern using these conditions as parameters. Next, the recognition sequence of the restriction enzyme C in the putative AA fragment and the putative AB fragment is searched to predict the AC fragment. Thereby, a plurality of putative AC fragments corresponding to the plurality of AC fragments obtained in “(5) Second restriction enzyme treatment” can be predicted from the genome base sequence information.

【0047】次に、複数の推定A-C断片の塩基配列数及
び推定される等電点等に基づいて、「(6) 二次元分画」
を行った場合に推定される二次元電気泳動パターンを予
測する。二次元電気泳動パターンは、上述した「泳動パ
ターン」を予測する場合と同様に、ゲルの種類、泳動を
行う電圧、泳動時間及び温度等の諸条件をパラメータと
して入力することによって推定することができる。言い
換えると、本プログラムでは、これらの諸条件をパラメ
ータとして二次元電気泳動パターンを推定できるような
補正値を予め備えることが好ましい。
Next, based on the number of base sequences of a plurality of estimated AC fragments and the estimated isoelectric point, etc., “(6) Two-dimensional fractionation”
The two-dimensional electrophoresis pattern estimated in the case of performing is performed. The two-dimensional electrophoresis pattern can be estimated by inputting various conditions such as the type of gel, voltage for performing electrophoresis, electrophoresis time and temperature as parameters, similarly to the case of predicting the “electrophoresis pattern” described above. . In other words, in the present program, it is preferable to provide in advance a correction value for estimating a two-dimensional electrophoresis pattern using these conditions as parameters.

【0048】本プログラムでは、得られたコントロール
の二次元電気泳動パターンに基づいて、予測されるスポ
ットの位置を推定座標(Xn , Yn)として得ることがで
きる。このとき、X座標(Xn)は、アダプターの塩基配
列数を加算したA-B断片のサイズ分画位置を示し、Y座標
(Yn)は、アダプターの塩基配列数を加算したA-C断片
のサイズ分画位置を示す。また、このステップS3では、
得られた推定座標(Xn ,Yn)に基づいて、コントロール
の二次元電気泳動パターンを画像データとして得ること
もできる。
In the present program, the position of the spot to be predicted can be obtained as the estimated coordinates (X n , Y n ) based on the obtained two-dimensional electrophoresis pattern of the control. At this time, X-coordinate (X n) indicates the size fractionation position of AB fragments obtained by adding the number of base sequences in the adapter, Y-coordinate (Y n), the size of the AC fragment fraction obtained by adding the number of base sequences in the adapter Indicates the image position. Also, in this step S3,
Based on the obtained estimated coordinates (X n , Y n ), a two-dimensional electrophoresis pattern of the control can be obtained as image data.

【0049】なお、上述した説明では、推定A-B断片に
基づいて泳動パターンを作成したが、解析対象の二次元
電気泳動パターンを作成するに際して「(3) 他の制限酵
素処理」を行わない場合には、制限酵素A及び制限酵素C
処理によって得られると推定された推定A-A断片及び推
定A-C断片に基づいて泳動パターンを作成すればよい。
また、解析対象の二次元電気泳動パターンを作成するに
際してアダプターを付加していない場合には、上述した
処理においてアダプターの塩基配列数を考慮しなくて良
い。
In the above description, the electrophoresis pattern was created based on the putative AB fragment. However, when creating the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed, it is assumed that “(3) Other restriction enzyme treatment” is not performed. Are restriction enzymes A and C
The migration pattern may be created based on the putative AA fragment and the putative AC fragment estimated to be obtained by the processing.
When an adapter is not added when creating a two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed, it is not necessary to consider the number of base sequences of the adapter in the above-described processing.

【0050】さらに、コントロールの二次元電気泳動パ
ターンは、ゲノム塩基配列情報における所定の領域を排
除したものとして作成されることが好ましい。排除され
る領域としては、ゲノムDNA端部のテロメア領域や、ゲ
ノムDNAの動原体付近等の高度反復塩基配列を挙げるこ
とができる。具体的には、第三の制限酵素処理前に、一
方の端部のみに制限酵素Aの認識配列を有する断片は、
ゲノムDNA端部のテロメア領域由来或いは塩基配列決定
の際のギャップ領域由来であるとしてスポットとして同
定しない。
Further, it is preferable that the two-dimensional electrophoresis pattern of the control is prepared by excluding a predetermined region in the genome base sequence information. Examples of the region to be excluded include a telomere region at the end of genomic DNA and a highly repetitive base sequence such as near the centromere of genomic DNA. Specifically, before the third restriction enzyme treatment, a fragment having a recognition sequence of restriction enzyme A only at one end,
It is not identified as a spot because it is derived from the telomere region at the end of the genomic DNA or from the gap region at the time of base sequence determination.

【0051】ところで、本方法において、ステップS2で
ゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報を検出している
場合には、当該異常情報以外のゲノム塩基配列情報を検
索対象として制限酵素A等の認識配列を検索する。すな
わち、異常情報として検索された位置の塩基は、制限酵
素A等の認識配列を検索する際の対象から除外されるま
た、本方法において、ステップS2でゲノム塩基配列情報
に含まれる異常情報を検出している場合には、予想され
たスポットと当該異常情報とを関連付けておく。具体的
には、予想されたスポットに含まれるDNA断片に異常情
報が含まれるか否か、及び予想されたスポットに含まれ
る異常情報の種別を、スポット毎に関連付ける。
In the present method, when abnormal information included in the genomic base sequence information is detected in step S2, the genomic base sequence information other than the abnormal information is searched for the recognition sequence of the restriction enzyme A or the like. Search for. That is, the base at the position searched as abnormal information is excluded from the target when searching for a recognition sequence such as restriction enzyme A.In addition, in the present method, the abnormal information contained in the genomic base sequence information is detected in step S2. If so, the predicted spot is associated with the abnormality information. Specifically, whether or not the abnormal information is included in the DNA fragment included in the predicted spot and the type of the abnormal information included in the predicted spot are associated with each spot.

【0052】次に、ステップS4では、ゲノム塩基配列情
報に基づいて得られたコントロールの二次元電気泳動パ
ターンと、解析対象の二次元電気泳動パターンとを比較
する。具体的には、ステップS1で入力したスポットの座
標(Xn , Yn)と、ステップS3で得られたスポットの推
定座標(Xn , Yn)とを比較する。また、ステップS4で
は、ステップS1で得られた二次元電気泳動パターンの画
像データと、ステップS3で得られたコントロールの二次
元電気泳動パターンの画像データと比較することもでき
る。
Next, in step S4, the control two-dimensional electrophoresis pattern obtained based on the genome base sequence information is compared with the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed. Specifically, comparing spot coordinates (X n, Y n) input in step S1 and, spot obtained in step S3 estimated coordinates (X n, Y n) and. In step S4, the image data of the two-dimensional electrophoresis pattern obtained in step S1 can be compared with the image data of the control two-dimensional electrophoresis pattern obtained in step S3.

【0053】次に、ステップS5では、ステップS4で行っ
た比較の結果を、例えばディスプレイ等に表示する。比
較結果としては、コントロールの二次元電気泳動パター
ンにおいて、解析対象の二次元電気泳動パターンと一致
しないスポットを同定し、当該スポットの座標及び塩基
配列情報を表示することができる。コントロールの二次
元電気泳動パターンは、データベース510から取得した
ゲノム塩基配列情報に基づいて作成されているため、各
スポットの塩基配列情報を対応させることができる。
Next, in step S5, the result of the comparison performed in step S4 is displayed on, for example, a display. As a comparison result, a spot that does not match the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed in the control two-dimensional electrophoresis pattern can be identified, and the coordinates and base sequence information of the spot can be displayed. Since the two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created based on the genomic base sequence information obtained from the database 510, the base sequence information of each spot can be associated.

【0054】特に、高等生物等の染色体構造を有する細
胞を解析対象とする場合、ゲノムDNA端部のテロメア領
域や、塩基配列決定の際に不明瞭なデータを示す動原体
付近等の高度反復塩基配列を比較対象とすると、ノイズ
の原因となってしまう。そこで、ゲノムDNA端部のテロ
メア領域や、ゲノムDNAの動原体付近等の高度反復塩基
配列を除外したコントロールの二次元電気泳動パターン
を使用することによって、ノイズとなるようなスポット
について比較することを防止できる。一方で、最初の段
階において、各クローンの両端をマーキングしておくこ
とで、パターン中に出現したノイズを明確に識別できる
ようにしておく。これらにより、ノイズ成分を低減して
より精度の高い比較を行うことができる。
In particular, when a cell having a chromosomal structure such as a higher organism is to be analyzed, highly repetitive cells such as a telomere region at the end of genomic DNA or a centromere which shows unclear data when determining a nucleotide sequence are used. If a base sequence is to be compared, it causes noise. Therefore, by using the two-dimensional electrophoresis pattern of the control excluding the telomere region at the end of the genomic DNA and the highly repetitive base sequence such as the vicinity of the centromere of the genomic DNA, it is possible to compare spots that cause noise. Can be prevented. On the other hand, in the first stage, both ends of each clone are marked so that noise appearing in the pattern can be clearly identified. As a result, a noise component can be reduced and a more accurate comparison can be performed.

【0055】また、ステップS5においては、ステップS2
でゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報を検出してい
る場合、コントロールの二次元電気泳動パターンにおい
て解析対象の二次元電気泳動パターンと一致しないスポ
ットを同定し、当該スポットに異常情報が含まれるが否
かを判断する。その結果、同定したスポットに異常情報
が含まれている場合には、異常情報を修正してコントロ
ールの二次元電気泳動パターンを再構築する。例えば、
同定したスポットに異常情報として「m」が含まれる場
合、異常情報の位置をAとしたときのコントロールの二
次元電気泳動パターンと、異常情報の位置をCとしたと
きのコントロールの二次元電気泳動パターンとを再構築
する。
In step S5, step S2
In the case where abnormal information contained in the genome base sequence information is detected, a spot that does not match the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed in the control two-dimensional electrophoresis pattern is identified, and the spot contains the abnormal information. Determine whether or not. As a result, if the identified spot contains abnormal information, the abnormal information is corrected and the control two-dimensional electrophoresis pattern is reconstructed. For example,
When the identified spot contains "m" as anomalous information, the two-dimensional electrophoresis pattern of the control when the location of the anomaly information is A and the two-dimensional electrophoresis of the control when the location of the anomaly information is C Reconstruct the pattern.

【0056】そして、ステップS5において、再構築した
コントロールの二次元電気泳動パターンと、解析対象の
二次元電気泳動パターンとを再び比較する。例えば、同
定したスポットに異常情報として「m」が含まれてお
り、異常情報の位置をAとしたときのコントロールの二
次元電気泳動パターンと、異常情報の位置をCとしたと
きのコントロールの二次元電気泳動パターンとを再構築
した場合には、これら二種類のコントロールの二次元電
気泳動パターンと解析対象の二次元電気泳動パターンと
を比較する。これにより、ゲノム塩基配列情報に含まれ
る異常情報を反映して、解析対象の二次元電気泳動パタ
ーンについて、より高精度な解析を行うことができる。
なお、異常情報が修正不可能な場合には、同定したスポ
ットに異常情報が含まれているという情報を関連付けて
おく。
Then, in step S5, the two-dimensional electrophoresis pattern of the reconstructed control and the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed are compared again. For example, the identified spot contains “m” as abnormal information, and the two-dimensional electrophoresis pattern of the control when the position of the abnormal information is A and the control when the position of the abnormal information is C When the two-dimensional electrophoresis pattern is reconstructed, the two-dimensional electrophoresis pattern of these two types of controls is compared with the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed. Thereby, the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed can be analyzed with higher accuracy by reflecting the abnormal information included in the genome base sequence information.
If the abnormality information cannot be corrected, information that the identified spot contains abnormality information is associated with the spot.

【0057】以上説明したように、本発明に係るプログ
ラムによれば、データベース510等に記録されたゲノム
塩基配列情報を用いてコントロールの二次元電気泳動パ
ターンを作成し、このコントロールの二次元電気泳動パ
ターンを用いて解析対象の二次元電気泳動パターンを解
析する。これにより、このプログラムによれば、ゲノム
DNAから得られた二次元電気泳動パターンを解析するに
際して、野生型の細胞株から抽出したゲノムDNAを用い
てコントロールとなる二次元電気泳動パターンを作成す
る必要がない。また、本プログラムによれば、多大な労
力と煩雑な技術の必要性もなくなる。したがって、この
プログラムは、解析対象のゲノムDNAを非常に簡便に且
つ迅速に解析することができる。
As described above, according to the program according to the present invention, a two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created using the genomic base sequence information recorded in the database 510 and the like, and the two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created. The two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed is analyzed using the pattern. Thus, according to this program, the genome
When analyzing a two-dimensional electrophoresis pattern obtained from DNA, it is not necessary to create a two-dimensional electrophoresis pattern as a control using genomic DNA extracted from a wild-type cell line. The program also eliminates the need for tremendous effort and cumbersome technology. Therefore, this program can analyze genomic DNA to be analyzed very simply and quickly.

【0058】特に、本プログラムでは、物理的変異原に
よって塩基の欠失等の変異が誘発されたゲノムDNAを使
用することが好ましい。すなわち、本プログラムでは、
野生型のゲノムDNAと比較して長さが変化しているよう
なゲノムDNAを解析対象とすることが好ましい。具体的
には、重イオンビームを照射することによって突然変異
を誘発するような手法(特開平9-28220号公報参照)を
用いて、突然変異が導入されたゲノムDNAを解析対象と
する。
In particular, in the present program, it is preferable to use genomic DNA in which a mutation such as deletion of a base has been induced by a physical mutagen. That is, in this program,
It is preferable to analyze a genomic DNA whose length is changed as compared with a wild-type genomic DNA. Specifically, genomic DNA into which the mutation has been introduced is analyzed using a technique of inducing mutation by irradiating a heavy ion beam (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-28220).

【0059】また、特に、本プログラムを適用して植物
細胞におけるゲノムDNAを解析する場合、植物ゲノムDNA
におけるシトシンがメチル化されていることが多いた
め、第一の制限酵素としてメチル化非感受性の制限酵素
を用いることが好ましい。すなわち、植物ゲノムDNAを
解析対象とする場合には、メチル化非感受性制限酵素を
使用することによって、メチル化の影響を受けることな
く確実に切断することができる。第一の制限酵素処理に
使用するメチル化非感受性制限酵素としては、例えば、
AccIII、PacIを挙げることができる。また、第二の制限
酵素処理に使用するメチル化非感受性制限酵素として
は、4塩基認識のMboIを挙げることができる。これらの
制限酵素を使用することによって、植物ゲノムDNAを解
析対象とする場合であっても、メチル化の影響を受ける
ことがなく、多くのスポットを得ることができ、より精
密な解析を行うことができる。なお、ゲノムDNAを解析
する場合、メチル化感受性制限酵素を用いてもよい。第
一の制限酵素としてメチル化感受性制限酵素を使用する
と、DNAのメチル化による後生的変異領域の検出及び解
析をすることができる。
In particular, when genomic DNA in plant cells is analyzed by applying this program, plant genomic DNA
Is often methylated, it is preferable to use a methylation-insensitive restriction enzyme as the first restriction enzyme. That is, when plant genomic DNA is to be analyzed, the use of a methylation-insensitive restriction enzyme enables reliable cleavage without being affected by methylation. Examples of the methylation-insensitive restriction enzyme used in the first restriction enzyme treatment include, for example,
Acc III and Pac I can be mentioned. Examples of the methylation-insensitive restriction enzyme used in the second restriction enzyme treatment include Mbo I that recognizes four bases. By using these restriction enzymes, even when analyzing plant genomic DNA, many spots can be obtained without being affected by methylation, and more precise analysis can be performed. Can be. When analyzing genomic DNA, a methylation-sensitive restriction enzyme may be used. When a methylation-sensitive restriction enzyme is used as the first restriction enzyme, it is possible to detect and analyze an epigenetic mutation region due to DNA methylation.

【0060】[0060]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説
明するが、本発明の技術的範囲はこの実施例に限定され
るものではない。実施例1:シロイヌナズナ葉緑体DNA <コントロール二次元電気泳動パターンの作成>本例で
は、シロイヌナズナの葉緑体DNAを解析対象とした例で
ある。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these Examples. Example 1: Arabidopsis chloroplast DNA < Preparation of control two-dimensional electrophoresis pattern> In this example, chloroplast DNA of Arabidopsis was analyzed.

【0061】シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana
(Columbia系統))の葉緑体DNAは、154,478bpの環状ゲ
ノムDNAを有するものとして塩基配列が既に決定されて
おり(Sato, S. et al. 1999, DNA RESEARCH 6,238-29
0)、 アクセッションナンバーAP000423としてDDBJから
その塩基配列データを得ることができる。この塩基配列
データに基づいて前述のプログラム工程を経てコントロ
ールの二次元電気泳動パターンを作成した。
Arabidopsis thaliana ,
(Columbia strain)) The base sequence of the chloroplast DNA has been determined to have a circular genomic DNA of 154,478 bp (Sato, S. et al. 1999, DNA RESEARCH 6,238-29).
0), and its base sequence data can be obtained from DDBJ as accession number AP000423. Based on the nucleotide sequence data, a control two-dimensional electrophoresis pattern was created through the above-described program step.

【0062】本例では、第一の制限酵素としてAccIII、
第二の制限酵素を使用せず、第三の制限酵素としてMboI
を用いたときの二次元電気泳動パターンを作成した。こ
れらAccIII及びMboIはともに、シトシンがメチル化して
なる5メチルシトシン(5mC)に対しては非感受性であ
る。得られたコントロールの二次元電気泳動パターンを
図5に示す。図5中、塩基数の表示は実際に分子量マー
カーを泳動したときの移動度を示し、横軸が一次元分
画、縦軸が二次元分画の展開を示している。
In this example, Acc III was used as the first restriction enzyme,
Mbo I as the third restriction enzyme without using the second restriction enzyme
A two-dimensional electrophoresis pattern was prepared when was used. This <br/> these Acc III and the Mbo I are both non-sensitive to 5-methyl cytosine cytosine is methylated (5mC). The two-dimensional electrophoresis pattern of the obtained control is shown in FIG. In FIG. 5, the display of the number of bases shows the mobility when the molecular weight marker is actually migrated, and the horizontal axis shows the one-dimensional fractionation and the vertical axis shows the development of the two-dimensional fractionation.

【0063】本例で作成したコントロールの二次元電気
泳動パターン(図5)におけるスポットCP3-aの塩基配
列を配列番号2に示し、スポットCP6-bの塩基配列を配
列番号3に示し、スポットCP16-aの塩基配列を配列番号
4に示し、スポットCP16-bの塩基配列を配列番号5に示
し、スポットCP19-aの塩基配列を配列番号6に示し、ス
ポットCP19-bの塩基配列を配列番号7に示し、スポット
CP22-aの塩基配列を配列番号8に示し、スポットCP25-b
の塩基配列を配列番号9に示し、スポットCP28-aの塩基
配列を配列番号10に示し、スポットCP28-bの塩基配列
を配列番号11に示し、スポットCP310-aの塩基配列を
配列番号12に示し、スポットCP310-bの塩基配列を配
列番号13に示し、スポットCP15-aの塩基配列を配列番
号14に示し、スポットCP15-bの塩基配列を配列番号1
5に示す。
The base sequence of spot CP3-a in the two-dimensional electrophoresis pattern of the control prepared in this example (FIG. 5) is shown in SEQ ID NO: 2, the base sequence of spot CP6-b is shown in SEQ ID NO: 3, and spot CP16 The nucleotide sequence of spot CP19-a is shown in SEQ ID NO: 5, the nucleotide sequence of spot CP19-a is shown in SEQ ID NO: 6, and the nucleotide sequence of spot CP19-b is shown in SEQ ID NO: 5. Shown in 7 and spot
The nucleotide sequence of CP22-a is shown in SEQ ID NO: 8, and spot CP25-b
The nucleotide sequence of spot CP28-a is shown in SEQ ID NO: 10, the nucleotide sequence of spot CP28-b is shown in SEQ ID NO: 11, and the nucleotide sequence of spot CP310-a is shown in SEQ ID NO: 12. The nucleotide sequence of spot CP310-b is shown in SEQ ID NO: 13, the nucleotide sequence of spot CP15-a is shown in SEQ ID NO: 14, and the nucleotide sequence of spot CP15-b is shown in SEQ ID NO: 1.
It is shown in FIG.

【0064】なお、図5に示したコントロールの二次元
電気泳動パターンにおいて、スポットを選択すると、選
択したスポットに含まれるDNA断片の塩基配列が表示さ
れる。図5においては、スポットCP25-bを選択して、ス
ポットCP25-bに含まれるDNA断片の塩基配列が表示され
ている。
When a spot is selected in the control two-dimensional electrophoresis pattern shown in FIG. 5, the base sequence of the DNA fragment contained in the selected spot is displayed. In FIG. 5, the spot CP25-b is selected, and the nucleotide sequence of the DNA fragment contained in the spot CP25-b is displayed.

【0065】<検出対象の二次元電気泳動パターンの作
成>シロイヌナズナ(Columbia系統)の葉緑体DNAを解
析対象として、AccIIIとMboIを用いて、実際に二次元電
気泳動パターンを以下のように作成した。先ず、抽出し
た葉緑体DNAをAccIIIで消化し、シークナーゼを用いて
[α-32P]dCTPや[α-32P]dGTPで30分間標識反応し
た。その後、0.8%アガロースゲル電気泳動を2V/cmで4
8時間、室温(24℃)という条件で行った。さらに、ゲ
ル中で第三の制限酵素としてMboIを1チューブあたり500
nuitsで37℃、2時間行った。その後、5%アクリルアミ
ド電気泳動により2次元分画を行った。5%アクリルア
ミド電気泳動の条件は、2V/cm、22時間、室温(24℃)
とした。二次元電気泳動パターンは、ゲルを乾燥後、14
日間、-80℃で露光したのち、現像した。葉緑体DNAを解
析対象とした二次元電気泳動パターンを図6に示す。な
お、図6中、白抜きの三角印は、観察されるスポットの
位置を示している。
<Preparation of Two-Dimensional Electrophoresis Pattern for Detection> For chloroplast DNA of Arabidopsis thaliana (Columbia strain), the two-dimensional electrophoresis pattern was actually obtained using Acc III and Mbo I as follows. Created. First, the extracted chloroplast DNA is digested with Acc III, and
Labeling was performed with [α- 32 P] dCTP or [α- 32 P] dGTP for 30 minutes. Then, 0.8% agarose gel electrophoresis was performed at 2 V / cm for 4 hours.
The reaction was performed at room temperature (24 ° C.) for 8 hours. In addition, Mbo I as the third restriction enzyme in the gel
Performed at 37 ° C. for 2 hours in nuits. Thereafter, two-dimensional fractionation was performed by 5% acrylamide electrophoresis. 5% acrylamide electrophoresis conditions are 2V / cm, 22 hours, room temperature (24 ° C)
And After drying the gel, the two-dimensional electrophoresis pattern
After exposure at −80 ° C. for a day, development was performed. FIG. 6 shows a two-dimensional electrophoresis pattern obtained by analyzing chloroplast DNA. In FIG. 6, white triangles indicate positions of spots to be observed.

【0066】<両パターンの比較からのスポット同定>
図5に示したコントロールの二次元電気泳動パターン
と、図6に示した解析対象の二次元電気泳動パターンと
を比較した。これら図5及び図6から明らかなように、
各二次元電気泳動パターンにおけるスポットの位置がほ
ぼ一致していることが判る。
<Spot Identification from Comparison of Both Patterns>
The two-dimensional electrophoresis pattern of the control shown in FIG. 5 and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis object shown in FIG. 6 were compared. As is apparent from FIGS. 5 and 6,
It can be seen that the positions of the spots in each two-dimensional electrophoresis pattern almost coincide.

【0067】図6に示したスポットのうち、図5中CP3-
a(配列番号2)及びCP15-b(配列番号15)で示す推
定スポットと対応するスポットからDNA断片を抽出し、
クローン化して塩基配列を決定した。その結果、データ
ベースから得られるゲノム配列情報におけるCP3-a及びC
P15-bの塩基配列の情報とそれぞれ完全に一致してい
た。このことより、ゲノム塩基配列情報を用いて作成し
たコントロールの二次元電気泳動パターンを用いて、実
際の解析対象の二次元電気泳動パターンを解析できるこ
とを明確に示すことができた。
Of the spots shown in FIG. 6, CP3-
a (SEQ ID NO: 2) and a DNA fragment extracted from spots corresponding to the putative spots represented by CP15-b (SEQ ID NO: 15)
The clone was sequenced. As a result, CP3-a and C in the genome sequence information obtained from the database
It was completely consistent with the information on the nucleotide sequence of P15-b. This clearly shows that the two-dimensional electrophoresis pattern of the actual analysis target can be analyzed using the two-dimensional electrophoresis pattern of the control created using the genome base sequence information.

【0068】また、図6に示した解析対象の二次元電気
泳動パターンから、葉緑体DNAを用いると、スポットが
強いシグナル強度を示すことが判る。スポットが強いシ
グナル強度を示すのは、葉緑体DNAのコピー数が多数あ
るためである。このことから、解析対象の二次元電気泳
動パターンにおいては、解析対象のゲノムDNAの量に比
例して強いシグナル強度で表示できることが判った。
Further, from the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis object shown in FIG. 6, it can be seen that spots show strong signal intensity when chloroplast DNA is used. The spots show strong signal intensity because of the large number of chloroplast DNA copies. From this, it was found that the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed can be displayed with a strong signal intensity in proportion to the amount of the genomic DNA to be analyzed.

【0069】実施例2:シロイヌナズナ核ゲノムDNA <コントロール二次元電気泳動パターンの作成>本例で
は、シロイヌナズナの核ゲノムDNAを解析対象とした例
である。シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana、(Co
lumbia系統))の核ゲノムDNAは、約130Mbとして、一部
ギャップ領域(未決定領域)があるもののほぼ全体の塩
基配列が既に決定されている(The Arabidopsis Genome
Initiative, Nature. 408 796-815 (2000)参照、The A
rabidopsis Information resource(TAIRと称される、ww
w.arabidopsis.org/home.html)において開示されてい
る)。この塩基配列データに基づいて前述のプログラム
工程を経てコントロールの二次元電気泳動パターンを作
成した。
Example 2: Arabidopsis thaliana nuclear genomic DNA < Preparation of control two-dimensional electrophoresis pattern> In this example, Arabidopsis thaliana nuclear genomic DNA was analyzed. Arabidopsis thaliana ( Arabidopsis thaliana , (Co
lumbia strain)) has a gap region (undetermined region) of about 130 Mb, but almost the entire nucleotide sequence has already been determined (The Arabidopsis Genome).
Initiative, Nature.408 796-815 (2000), The A
rabidopsis Information resource (TAIR, ww
w.arabidopsis.org/home.html)). Based on the nucleotide sequence data, a control two-dimensional electrophoresis pattern was created through the above-described program step.

【0070】本例では、第一の制限酵素としてNotI、他
の制限酵素としてEcoRV、第二の制限酵素としてMboIを
用いたときの二次元電気泳動パターンを作成した。これ
EcoRV及びMboIはともにシトシンがメチル化してなる
5メチルシトシン(5mC)に対しては非感受性であり、N
otIは感受性である。得られたコントロールの二次元電
気泳動パターンを図7に示す。図7中、塩基数の表示は
実際に分子量マーカーを泳動したときの移動度を示し、
横軸が一次元分画、縦軸が二次元分画の展開を示してい
る。また、図7中、各スポットに対応して記載されてい
る文字列は、ゲノムDNA中のNotIサイトを含む遺伝子座
名を示している。左端の1〜5の数字は染色体番号を示
し、右端の「-a」及び「-b」はそれぞれNotIサイトの上
流側及び下流側を示し、それ以外の文字列は塩基配列を
決定する際に作成されたクローン名を意味している。例
えば、「4FCA1-b」がリンクしたスポットは、第4番染色
体に由来し、FCA1クローン中のNotIサイトの下流側のDN
A断片を含み、塩基配列が決定されたDNA断片を意味する
こととなる。なお、図7中、黒塗りの円(●)は第1染色
体由来のスポットであり、黒塗り菱形(◆)は第2染色
体由来のスポットであり、黒塗りの三角(▲)は第3染
色体由来のスポットであり、クロス(×)は第4染色体
由来のスポットであり、黒塗り四角(■)は第5染色体
由来のスポットである。
In this example, a two-dimensional electrophoresis pattern was prepared using Not I as the first restriction enzyme, Eco RV as the other restriction enzyme, and Mbo I as the second restriction enzyme. These Eco RV and Mbo I are both insensitive to 5-methylcytosine (5 mC) formed by cytosine methylation, and N
ot I is sensitive. FIG. 7 shows a two-dimensional electrophoresis pattern of the obtained control. In FIG. 7, the display of the number of bases indicates the mobility when the molecular weight marker was actually migrated,
The horizontal axis shows the development of the one-dimensional fraction, and the vertical axis shows the development of the two-dimensional fraction. In FIG. 7, a character string corresponding to each spot indicates a locus name including a Not I site in genomic DNA. The numbers 1 to 5 at the left end indicate the chromosome number, `` -a '' and `` -b '' at the right end indicate the upstream and downstream sides of the Not I site, respectively, and the other character strings are used when determining the base sequence. Means the name of the clone created. For example, the spot linked by “4FCA1-b” is derived from chromosome 4 and is the DN downstream of the NotI site in the FCA1 clone.
This means a DNA fragment including the A fragment and having a determined nucleotide sequence. In FIG. 7, black circles (●) indicate spots derived from chromosome 1, black diamonds (◆) indicate spots derived from chromosome 2, and solid triangles (▲) indicate chromosome 3 The crosses (x) are spots derived from chromosome 4, and the solid squares (■) are spots derived from chromosome 5.

【0071】<解析対象の二次元電気泳動パターンの作
成>X線照射によって突然変異を誘発したシロイヌナズ
ナ(Columbia系統)のゲノムDNAを解析対象とし、第一
の制限酵素としてNotI、第二の制限酵素としてEcoRV、
第三の制限酵素としてMboIを用いた以外は実施例1と同
様にして、実際に二次元電気泳動パターンを作成した。
得られた二次元電気泳動パターンを図8中「Mutant」に
示す。
<Preparation of Two-Dimensional Electrophoresis Pattern for Analysis> Genomic DNA of Arabidopsis thaliana (Columbia strain) which has been mutated by X-ray irradiation was analyzed, Not I was used as the first restriction enzyme, and the second restriction enzyme was used. Eco RV as enzyme,
A two-dimensional electrophoresis pattern was actually created in the same manner as in Example 1 except that Mbo I was used as the third restriction enzyme.
The obtained two-dimensional electrophoresis pattern is shown in "Mutant" in FIG.

【0072】なお、図8において、「Control」はコント
ロールの二次元電気泳動パターンの一部を抜き出して拡
大したものである。これら「Mutant」と「Control」と
の比較により、X線照射によって4FCA1-bが消失している
ことが確認された。また、4FCA1-bの両側のNotIサイト
のスポットの有無を調べたところ、上流の4T15F16-b、
下流の4T16H5-aや4T8O5-aのスポットを確認することが
できることから、4FCA1-b及び4T16H5-a間の最長で約2.4
Mb程度の欠失が起こっていることが示唆された。この欠
失を検証するために、4FCAと4T16H5との間にある4F13C5
領域の一部をプローブとするサザン解析を行った。その
結果、図8中「Southern analysis」に示すように、この
領域の欠失を確認することができた。なお、図8中「Sou
thern analysis」において、CレーンはX線照射を行って
いないサンプルであり、MレーンはX線照射を行ったサン
プルである。
In FIG. 8, "Control" is a part of the control two-dimensional electrophoresis pattern extracted and enlarged. By comparing these “Mutant” and “Control”, it was confirmed that 4FCA1-b had disappeared by X-ray irradiation. In addition, when the presence or absence of Not I site spots on both sides of 4FCA1-b was examined, upstream 4T15F16-b,
Since the spots of downstream 4T16H5-a and 4T8O5-a can be confirmed, the longest between 4FCA1-b and 4T16H5-a is about 2.4
It was suggested that a deletion of about Mb had occurred. To verify this deletion, 4F13C5 between 4FCA and 4T16H5
Southern analysis was performed using a part of the region as a probe. As a result, as shown in "Southern analysis" in FIG. 8, deletion of this region could be confirmed. Note that “Sou
In the thern analysis, C lane is a sample not subjected to X-ray irradiation, and M lane is a sample subjected to X-ray irradiation.

【0073】このように、図7に示したコントロールの
二次元電気泳動パターンを用いることによって、突然変
異体における変異領域を検出できることが明らかになっ
た。すなわち、解析対象の二次元電気泳動パターンとコ
ントロールの二次元電気泳動パターンとを比較すること
によって、非常に短時間に効率よく突然変異体における
変異領域を検出できることが明らかになった。
As described above, it was revealed that the mutant region in the mutant can be detected by using the two-dimensional electrophoresis pattern of the control shown in FIG. That is, by comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target and the two-dimensional electrophoresis pattern of the control, it became clear that the mutant region in the mutant can be efficiently detected in a very short time.

【0074】ところで、得られた二次元電気泳動パター
ン(図8中「Mutant」)においては、図7に示したコント
ロールの二次元電気泳動パターンにおけるいくつかのス
ポットを確認することができなかった。これはNotIがメ
チル化に対して感受性であり、染色体DNAにおけるメチ
ル化の影響によってスポットが出現しないためである。
脱メチル化処理によって染色体DNAを低メチル化した場
合には、これらスポットを確認することができる。した
がって、図7に示したコントロールの二次元電気泳動パ
ターンを用いることによって、突然変異体における変異
領域を検出できるのみならず、DNAメチル化等のDNA修飾
も検出できることが明らかになった。
By the way, in the obtained two-dimensional electrophoresis pattern (“Mutant” in FIG. 8), some spots in the control two-dimensional electrophoresis pattern shown in FIG. 7 could not be confirmed. This is because Not I is sensitive to methylation and no spot appears due to the effect of methylation on chromosomal DNA.
When the chromosomal DNA is hypomethylated by the demethylation treatment, these spots can be confirmed. Therefore, it was revealed that, by using the two-dimensional electrophoresis pattern of the control shown in FIG. 7, not only the mutant region in the mutant but also the DNA modification such as DNA methylation can be detected.

【0075】<異常情報の検索>本例では、上記<コン
トロール二次元電気泳動パターンの作成>に際して先
ず、シロイヌナズナ核ゲノムに関する塩基配列情報にお
ける異常情報を検索した。具体的には、当該塩基配列情
報に含まれるA、G、C及びT以外の文字列を検索し、抽出
されたA、G、C及びT以外の文字列を異常情報とした。そ
の結果、一例として、図9に示すように、第1染色体上
のT19D16クローンであるAccession No. U95973(DDBJ:h
ttp://ftp2.ddbj.nig.ac.jp:8000/getstart-j.htmlで検
索)の27421番目に、異常情報である「r」が検索され
た。
<Search for Abnormal Information> In this example, first, in the above <Creation of control two-dimensional electrophoresis pattern>, abnormal information in the base sequence information on the Arabidopsis thaliana nuclear genome was searched. Specifically, character strings other than A, G, C, and T included in the base sequence information were searched, and the extracted character strings other than A, G, C, and T were regarded as abnormal information. As a result, as an example, as shown in FIG. 9, Accession No. U95973 (DDBJ: h
ttp: //ftp2.ddbj.nig.ac.jp: 8000 / getstart-j.html), the "r", which is the abnormal information, was found at the 27421st position.

【0076】この場合、図7に示したコントロールの二
次元電気泳動パターンにおいて、T19D16クローン由来の
スポットに異常情報が含まれていることを意味してい
る。したがって、図7に示したコントロールの二次元電
気泳動パターンと解析対象の二次元電気泳動パターンと
の比較に先だって、T19D16クローン由来のスポットと当
該異常情報とを関連付けておく。このため、上記比較に
おいて、T19D16クローン由来のスポットについて不一致
が認められた場合、先ず、T19D16クローン由来のスポッ
トに異常情報が関連付けられていることが判る。
In this case, in the two-dimensional electrophoresis pattern of the control shown in FIG. 7, it means that the spot derived from the T19D16 clone contains abnormal information. Therefore, before comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the control shown in FIG. 7 with the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target, the spot derived from the T19D16 clone is associated with the abnormal information. Therefore, in the above comparison, when a mismatch is found for the spot derived from the T19D16 clone, it is first understood that the abnormal information is associated with the spot derived from the T19D16 clone.

【0077】次に、T19D16クローン由来のスポットにつ
いての不一致が異常情報に起因する不一致か否かを判別
する。異常情報に起因する不一致か否かの判別は、異常
情報「r」を「G」又は「A」に修正して二種類のコント
ロールの二次元電気泳動パターンを作成し、これら二種
類のコントロールの二次元電気泳動パターンと解析対象
の二次元電気泳動パターンとをそれぞれ比較する。解析
対象の二次元電気泳動パターンにおけるT19D16クローン
由来のスポットが、いずれかのコントロールの二次元電
気泳動パターンにおけるT19D16クローン由来のスポット
と一致する場合には、異常情報に起因する不一致であっ
たことが判明する。このように、シロイヌナズナ核ゲノ
ムに関する塩基配列情報における異常情報を検索し、当
該異常情報をコントロールの二次元電気泳動パターンに
おけるスポットに関連付けることによって、解析対象の
二次元電気泳動パターンをより詳細に解析することがで
きた。
Next, it is determined whether or not the mismatch of the spot derived from the T19D16 clone is a mismatch caused by abnormal information. To determine whether there is a mismatch due to the abnormal information, correct the abnormal information “r” to “G” or “A” to create a two-dimensional electrophoresis pattern of the two types of control, The two-dimensional electrophoresis pattern is compared with the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed. When the spot derived from the T19D16 clone in the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed matches the spot derived from the T19D16 clone in the two-dimensional electrophoresis pattern of any of the controls, it was determined that there was a mismatch due to abnormal information. Prove. In this way, by searching for abnormal information in the nucleotide sequence information related to the Arabidopsis thaliana nuclear genome and relating the abnormal information to spots in the control two-dimensional electrophoresis pattern, the two-dimensional electrophoresis pattern to be analyzed is analyzed in more detail. I was able to.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、解析対象のゲノムDNAを比較するためのコント
ロールの二次元電気泳動パターンを容易に、且つ、様々
な条件で作成することができる。したがって、本発明に
よれば、ゲノムDNAを用いて作成した二次元電気泳動パ
ターンを容易に解析することができるプログラムを記録
した記録媒体を提供することができる。また、本発明に
よれば、ゲノム塩基配列情報に基づいてコントロールの
二次元電気泳動パターンを作成することによって、迅速
に且つ確実な解析を行うことができるゲノムDNA解析方
法を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, a control two-dimensional electrophoresis pattern for comparing genomic DNAs to be analyzed can be easily prepared under various conditions. Can be. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a recording medium on which a program capable of easily analyzing a two-dimensional electrophoresis pattern created using genomic DNA is recorded. Further, according to the present invention, it is possible to provide a genomic DNA analysis method by which a control two-dimensional electrophoresis pattern is created based on genomic nucleotide sequence information, thereby enabling quick and reliable analysis.

【0079】[0079]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> RIKEN <120> A recording media having analysis program for genomic DNA <130> RJH13-047 <150> JP2000-327632 <151> 2000-10-26 <150> JP2001-84370 <151> 2001-03-23 <160> 15 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> modified base <222> 4, 5, 6, 7, 8 and 9 <223> n represents a, g, c or t <400> 1 ccannnnnnt gg 12 <210> 2 <211> 207 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 2 tccggataat atccataaat gacttgtttt tggtaagagg tggacattac tatatgtaaa 60 ttcgggtgca tgggacacat cagtactcca gtgcatttcg ccctctgagt cagaataaat 120 atattttcta accctctctt taaaatgaaa agtgtatgtt ccctcgcgaa tctcagcaat 180 cacttgttct gattccacat attgatc 207 <210> 3 <211> 163 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 3 gatcttttat actgtgtccg attccaaagt tcgttctata catatgaccc gcaatgagga 60 aaagaattgc gatagctaaa tgatgatgtg ccatatcggt tagccataaa ctttgcgttt 120 gtggatggaa tcccccaaga agggttagaa tggcagttcc gga 163 <210> 4 <211> 131 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 4 tccggaatat gagtgtgtga cttgttagaa ttgaccctat ggatagtaca gagaatgggg 60 tctgtcatct ttatcaagat ggttttactt cgtcggatat tcattcgagt atctggagca 120 cgaaatagat c 131 <210> 5 <211> 134 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 5 gatccttcct ttattcaaac ggaaggaaga gagatagaat cagaccgatt ccctaaatac 60 ctttctggct attcctcaat gccccggcta ttcacggaac gtgagaagcg aatgaataat 120 catctgcttc cgga 134 <210> 6 <211> 189 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 6 tccggaggat gccttatata tatattaata tatattatat caaaaagatg gacaatcaaa 60 tctatttctc gattcaatag aagtccaacc aaagaggtga atagggtccc aaataacgag 120 agatatgtaa aaagtaggtc agatttcgcc tattcctaat cctaaatgga atgtaacgac 180 gtagggatc 189 <210> 7 <211> 232 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 7 gatcagccac actgggactg agacacggcc cagactccta cgggaggcag cagtggggaa 60 ttttccgcaa tgggcgaaag cctgacggag caatgccgcg tggaggtaga aggcctacgg 120 gtcctgaact tcttttccca gagaagaagc aatgacggta tctggggaat aagcatcggc 180 taactctgtg ccagcagccg cggtaataca gaggatgcaa gcgttatccg ga 232 <210> 8 <211> 597 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 8 tccggagatt cccgaatagg ttaacctttt gaactgctgc tgaatccatg ggcaggcaag 60 agacaacctg gcgaactgaa acatcttagt agccagagga aaagaaagca aaagcgattc 120 ccgtagtagc ggcgagcgaa atgggagcag cctaaaccgt gaaaacgggg ttgtgggaga 180 gcaaaaaaag cgtcgtgctg ctaggcgaag cggtggagtg ccgcacccta gatggcgaga 240 gtccagtagc cgaaagcatc actagcttat gctctgaccc gagtagcatg gggcacgtgg 300 aatcccgtgt gaatcagcaa ggaccacctt gcaaggctaa atactcctgg gtgaccgata 360 gcgaagtagt accgtgaggg aagggtgaaa agaaccccca tcggggagtg aaatagaaca 420 tgaaaccgta agctcccaag cagtgggagg agccctgggc tctgaccgcg tgcctgttga 480 agaatgagcc ggcgactcat aggcagtggc ttggttaagg gaacccaccg gagccgtagc 540 gaaagcgagt cttcataggg caattgtcac tgcttatgga cccgaacctg ggtgatc 597 <210> 9 <211> 592 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 9 gatcacccag gttcgggtcc ataagcagtg acaattgccc tatgaagact cgctttcgct 60 acggctccgg tgggttccct taaccaagcc actgcctatg agtcgccggc tcattcttca 120 acaggcacgc ggtcagagcc cagggctcct cccactgctt gggagcttac ggtttcatgt 180 tctatttcac tccccgatgg gggttctttt cacccttccc tcacggtact acttcgctat 240 cggtcaccca ggagtattta gccttgcaag gtggtccttg ctgattcaca cgggattcca 300 cgtgccccat gctactcggg tcagagcata agctagtgat gctttcggct actggactct 360 cgccatctag ggtgcggcac tccaccgctt cgcctagcag cacgacgctt tttttgctct 420 cccacaaccc cgttttcacg gtttaggctg ctcccatttc gctcgccgct actacgggaa 480 tcgcttttgc tttcttttcc tctggctact aagatgtttc agttcgccag gttgtctctt 540 gcctgcccat ggattcagca gcagttcaaa aggttaacct attcgggaat ct 592 <210> 10 <211> 232 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 10 tccggataac gcttgcatcc tctgtattac cgcggctgct ggcacagagt tagccgatgc 60 ttattcccca gataccgtca ttgcttcttc tctgggaaaa gaagttcagg acccgtaggc 120 cttctacctc cacgcggcat tgctccgtca ggctttcgcc cattgcggaa aattccccac 180 tgctgcctcc cgtaggagtc tgggccgtgt ctcagtccca gtgtggctga tc 232 <210> 11 <211> 190 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 11 gatccctacg tcgttacatt ccatttagga ttaggaatag gcgaaatctg acctactttt 60 tacatatctc tcgttatttg ggaccctatt cacctctttg gttggacttc tattgaatcg 120 agaaatagat ttgattgtcc atctttttga tataatatat attaatatat atataaggca 180 tccttccgga 190 <210> 12 <211> 134 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 12 tccggaagca gatgattatt cattcgcttc tcacgttccg tgaatagccg gggcattgag 60 gaatagccag aaaggtattt agggaatcgg tctgattcta tctctcttcc ttccgtttga 120 ataaaggaag gatc 134 <210> 13 <211> 215 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 13 gatcttgtgg gaagagtgtt gccaaattta tactgtccgc tatctcatag gtggctacgg 60 gccgcaccaa aacaaaaaac tttttcttgg ttggtgtaat ccgttggaca taaatccaat 120 ttttaaattt tttggattcc ttcgagtttt tttttcctct tcctggcggt atcaagatgc 180 cactgtgtcg ggatatttta tctgtcttgt ccgga 215 <210> 14 <211> 618 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 14 tccggaggag cacgaatgca agaaggaagt ttaagtttga tgcaaatggc taaaatttct 60 tcggttttat gtgattatca atcaagtaaa aagttattct atatatcaat tcttacatct 120 cctactaccg gtggagtgac agctagtttt ggtatgttgg gggatatcat tattgccgaa 180 ccctatgcct atattgcatt tgcgggtaaa agagtaattg aacaaacatt gaaaaaagcc 240 gtgcctgaag gttcacaagc ggctgaatct ttattacgta agggcttatt ggatgcaatt 300 gtaccacgta atcttttaaa aggtgttctg agcgagttat ttcagctcca tgcttttttt 360 cctttgaaca caaattaaat aaaatagaac ggttagttta tcagaattaa acgaaaaccc 420 agaaaaatgc atttttcttt caaatcattt ttttttatcg atattcttgt ttactactca 480 gtaaacctct atcaacaagc taaaaagtga atttttttgg gggggaagtt caaattagac 540 tagacaaaca aaaaaaagtt cattttcctc ccttgcttgc atatgtatag ataattcaaa 600 tatagataga tgcagatc 618 <210> 15 <211> 323 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 15 gatctggtcc aagaagcact actgtaggga agttattgaa accattgaat tccgaatatg 60 gtaaagtagc tcccggatgg ggaacgaccc ctttgatggg tgttgcaatg gctctatttg 120 cggtattcct atctattatt ttggagattt ataattcttc tgttctactg gatggaattt 180 cagtgaatta gactgagaag aatcttgaag ttctagcttt tagctcgata caaaaaagta 240 aagtatgcag gtctaacaat tttagcctat tctcctttgg tagttcgacc gcgaaatttt 300 tttctgcatt gtatatttcc gga 323 [Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> RIKEN <120> A recording media having analysis program for genomic DNA <130> RJH13-047 <150> JP2000-327632 <151> 2000-10-26 <150> JP2001-84370 <151 > 2001-03-23 <160> 15 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <220> <221> modified base <222> 4, 5, 6, 7, 8 and 9 <223> n represents a, g, colt <400> 1 ccannnnnnt gg 12 <210> 2 <211> 207 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 2 tccggataat atccataaat gacttgtttt tggtaagagg tggacattac tatatgtaaa 60 ttcgggtgca tgggacacat cagtactcca gtgcatttcg ccctctgagt cagaataaat 120 atattttcta accctctctt taaaatgaaa agtgtatgtt ccctcgcgaa tctcagcaat 180 cacttgttct gattccacat attgatc 207 <210> 3 <211> 163 <212> DNA < 213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 3 gatcttttat actgtgtccg attccaaagt tcgttctata catatgaccc gcaatgagga 60 aaagaattgc gatagctaaa tgatgatgtg ccatatcggt tagccataaa ctttgcgttt 120 gtggatggaa tcccc caaga agggttagaa tggcagttcc gga 163 <210> 4 <211> 131 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 4 tccggaatat gagtgtgtga cttgttagaa ttgaccctat ggatagtaca gagaatgggg 60 tctgtcatct ttatcaagat ggttg ctag tgg ctagtggtcattggttagtggtcattggtcattggtcattggctagtgg <211> 134 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 6 tccggaggat gccttatata tatattaata tatattatat caaaaagatg gacaatcaaa 60 tctatttctc gattcaatag aagtccaacc aaagaggtga atagggtccc aaataacgag 120 agatatgtaa aaagtaggtc agatttcgcc tattcctaat cctaaatgga atgtaacgac 180 gtagggatc 189 <210> 7 <211> 232 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 7 gatcagccac actgggactg agacacggcc cagactccta cgggaggcag cagtggggaa 60 ttttccgcaa tgggcgaaag cctgacggag caatgccgcg tggaggtaga aggcct acgg 120 gtcctgaact tcttttccca gagaagaagc aatgacggta tctggggaat aagcatcggc 180 taactctgtg ccagcagccg cggtaataca gaggatgcaa gcgttatccg ga 232 <210> 8 <211> 597 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 8 tccggagatt cccgaatagg ttaacctttt gaactgctgc tgaatccatg ggcaggcaag 60 agacaacctg gcgaactgaa acatcttagt agccagagga aaagaaagca aaagcgattc 120 ccgtagtagc ggcgagcgaa atgggagcag cctaaaccgt gaaaacgggg ttgtgggaga 180 gcaaaaaaag cgtcgtgctg ctaggcgaag cggtggagtg ccgcacccta gatggcgaga 240 gtccagtagc cgaaagcatc actagcttat gctctgaccc gagtagcatg gggcacgtgg 300 aatcccgtgt gaatcagcaa ggaccacctt gcaaggctaa atactcctgg gtgaccgata 360 gcgaagtagt accgtgaggg aagggtgaaa agaaccccca tcggggagtg aaatagaaca 420 tgaaaccgta agctcccaag cagtgggagg agccctgggc tctgaccgcg tgcctgttga 480 agaatgagcc ggcgactcat aggcagtggc ttggttaagg gaacccaccg gagccgtagc 540 gaaagcgagt cttcataggg caattgtcac tgcttatgga cccgaacctg ggtgatc 597 <210> 9 <211> 592 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 9 gatcacccag gtt cgggtcc ataagcagtg acaattgccc tatgaagact cgctttcgct 60 acggctccgg tgggttccct taaccaagcc actgcctatg agtcgccggc tcattcttca 120 acaggcacgc ggtcagagcc cagggctcct cccactgctt gggagcttac ggtttcatgt 180 tctatttcac tccccgatgg gggttctttt cacccttccc tcacggtact acttcgctat 240 cggtcaccca ggagtattta gccttgcaag gtggtccttg ctgattcaca cgggattcca 300 cgtgccccat gctactcggg tcagagcata agctagtgat gctttcggct actggactct 360 cgccatctag ggtgcggcac tccaccgctt cgcctagcag cacgacgctt tttttgctct 420 cccacaaccc cgttttcacg gtttaggctg ctcccatttc gctcgccgct actacgggaa 480 tcgcttttgc tttcttttcc tctggctact aagatgtttc agttcgccag gttgtctctt 540 gcctgcccat ggattcagca gcagttcaaa aggttaacct attcgggaat ct 592 <210> 10 <211> 232 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 10 tccggataac gcttgcatcc tctgtattac cgcggctgct ggcacagagt tagccgatgc 60 ttattcccca gataccgtca ttgcttcttc tctgggaaaa gaagttcagg acccgtaggc 120 cttctacctc cacgcggcat tgctccgtca ggctttcgcc cattgcggaa aattccccac 180 tgctgcctcc cgtaggagtc tgggccgtgt ctcag tccca gtgtggctga tc 232 <210> 11 <211> 190 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 11 gatccctacg tcgttacatt ccatttagga ttaggaatag gcgaaatctg acctactttt 60 tacatatctc tcgttatttg ggaccctatt cacctctttg gttggacttc tattgaatcg 120 agaaatagat ttgattgtcc atctttttga tataatatat attaatatat atataaggca 180 tccttccgga 190 <210> 12 <211> 134 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 12 tccggaagca gatgattatt cattcgcttc tcacgttccg tgaatagccg gggcattgag 60 gaatagccag aaaggtattt agggaatcgg tctgattcttcct tctgattcttcttcttcttcttcttcttcttcttcttcattcttcttcttcattcttcttcttcttcttcttcttcttctttattc <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 13 gatcttgtgg gaagagtgtt gccaaattta tactgtccgc tatctcatag gtggctacgg 60 gccgcaccaa aacaaaaaac tttttcttgg ttggtgtaat ccgttggaca taaatccaat 120 ttttaaattt tttggattcc ttcgagtttt tttttcctct tcctggcggt atcaagatgc 180 cactgtgtcg ggatatttta tctgtcttgt ccgga 215 <210> 14 <211> 618 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 14 tccggaggag cacgaatgca agaaggaagt ttaa gtttga tgcaaatggc taaaatttct 60 tcggttttat gtgattatca atcaagtaaa aagttattct atatatcaat tcttacatct 120 cctactaccg gtggagtgac agctagtttt ggtatgttgg gggatatcat tattgccgaa 180 ccctatgcct atattgcatt tgcgggtaaa agagtaattg aacaaacatt gaaaaaagcc 240 gtgcctgaag gttcacaagc ggctgaatct ttattacgta agggcttatt ggatgcaatt 300 gtaccacgta atcttttaaa aggtgttctg agcgagttat ttcagctcca tgcttttttt 360 cctttgaaca caaattaaat aaaatagaac ggttagttta tcagaattaa acgaaaaccc 420 agaaaaatgc atttttcttt caaatcattt ttttttatcg atattcttgt ttactactca 480 gtaaacctct atcaacaagc taaaaagtga atttttttgg gggggaagtt caaattagac 540 tagacaaaca aaaaaaagtt cattttcctc ccttgcttgc atatgtatag ataattcaaa 600 tatagataga tgcagatc 618 <210> 15 <211> 323 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana (Columbia) <400> 15 gatctggtcc aagaagcact actgtaggga agttattgaa accattgaat tccgaatatg 60 gtaaagtagc tcccggatgg ggaacgaccc ctttgatggg tgttgcaatg gctctatttg 120 cggtattcct atctattatt ttggagattt ataattcttc tgttctactg gatggaattt 180 cagtgaatta gactgagaag aatcttg aag ttctagcttt tagctcgata caaaaaagta 240 aagtatgcag gtctaacaat tttagcctat tctcctttgg tagttcgacc gcgaaatttt 300 tttctgcatt gtatatttcc gga 323

【0080】[0080]

【配列表フリーテキスト】配列番号1:nは、a、g、c又
はtを表す(存在位置:第4塩基〜第9塩基)
[Sequence List Free Text] SEQ ID NO: 1: n represents a, g, c or t (location: 4th to 9th bases)

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】解析対象のゲノムDNAを用いて二次元電気泳動
パターンを作成する工程を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern using a genomic DNA to be analyzed.

【図2】アダプターを用いて標識を行う工程を示す図で
ある。
FIG. 2 is a view showing a step of performing labeling using an adapter.

【図3】本発明に係るプログラムを記録した記録媒体を
実行するシステムを概略的に示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing a system for executing a recording medium on which a program according to the present invention is recorded.

【図4】プログラムを実行する処理を示すフローチャー
トである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating processing for executing a program.

【図5】シロイヌナズナの葉緑体DNAの塩基配列情報に
基づいて作成したコントロールの二次元電気泳動パター
ンを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a two-dimensional electrophoresis pattern of a control prepared based on chloroplast DNA sequence information of Arabidopsis thaliana.

【図6】シロイヌナズナの葉緑体DNAを用いて作成した
解析対象の二次元電気泳動パターンを示す写真である。
FIG. 6 is a photograph showing a two-dimensional electrophoresis pattern of an analysis target prepared using chloroplast DNA of Arabidopsis thaliana.

【図7】シロイヌナズナの染色体DNAの塩基配列情報に
基づいて作成したコントロールの二次元電気泳動パター
ンを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a two-dimensional electrophoresis pattern of a control prepared based on the nucleotide sequence information of chromosomal DNA of Arabidopsis thaliana.

【図8】コントロールの二次元電気泳動パターンを用い
て、実際の解析を行った例を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which actual analysis was performed using a two-dimensional electrophoresis pattern of a control.

【図9】シロイヌナズナ核ゲノムに関する塩基配列情報
における異常情報を検索した結果、得られた異常情報の
一例を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of abnormal information obtained as a result of searching for abnormal information in the nucleotide sequence information on the Arabidopsis thaliana nuclear genome.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

501 CPU、503 RAM、504 入力部、505 送信/受信
部、506 出力部、507 HDD、508 CD-ROMドライブ、50
9 CD-ROM、510 データベース
501 CPU, 503 RAM, 504 input section, 505 transmission / reception section, 506 output section, 507 HDD, 508 CD-ROM drive, 50
9 CD-ROM, 510 database

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 27/26 325 (72)発明者 阿部 知子 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 (72)発明者 戎崎 俊一 埼玉県和光市広沢2番1号 理化学研究所 内 Fターム(参考) 2G045 AA35 CB01 CB20 DA13 FB01 FB05 JA01 JA04 4B024 AA11 AA20 CA01 HA14 HA20 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ04 QQ42 QR14 QR56 QS16 QS34 5B075 UU19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 27/26 325 (72) Inventor Tomoko Abe 2-1, Hirosawa, Wako-shi, Saitama Pref. ) Inventor Shunichi Ebisaki 2-1, Hirosawa, Wako-shi, Saitama F-term in RIKEN (reference)

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンピュータに、 ゲノム塩基配列情報に基づいて、コントロールの二次元
電気泳動パターンを作成する手順と、 上記コントロールの二次元電気泳動パターンと、解析対
象のゲノムDNAを用いて二次元電気泳動を行って得られ
た解析対象の二次元電気泳動パターンとを比較する手順
と、 上記コントロールの二次元電気泳動パターンと上記解析
対象の二次元電気泳動パターンとにおけるスポット位置
の差異を検出する手順とを実行させるためのプログラ
ム。
1. A computer, comprising: a procedure for creating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on genomic base sequence information; a two-dimensional electrophoresis pattern using the control two-dimensional electrophoresis pattern; and a genomic DNA to be analyzed. A procedure for comparing the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target obtained by performing the electrophoresis, and a procedure for detecting a difference in a spot position between the two-dimensional electrophoresis pattern of the control and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target And a program to make it run.
【請求項2】 上記コントロールの二次元電気泳動パタ
ーンを作成する手順では、上記ゲノム塩基配列情報にお
ける第一の制限酵素の認識配列及び第二の制限酵素の認
識配列を検出し、当該第一の制限酵素の認識配列及び当
該第二の制限酵素の認識配列により挟まれた塩基配列
と、当該第一の制限酵素の認識配列及び当該第一の制限
酵素の認識配列より挟まれた塩基配列とに基づいて当該
コントロールの二次元電気泳動パターンを作成すること
を特徴とする請求項1記載のプログラム。
2. In the step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern of the control, a recognition sequence of a first restriction enzyme and a recognition sequence of a second restriction enzyme in the genomic base sequence information are detected, and the first and second restriction enzymes are detected. The base sequence sandwiched between the recognition sequence of the restriction enzyme and the recognition sequence of the second restriction enzyme, and the base sequence sandwiched between the recognition sequence of the first restriction enzyme and the recognition sequence of the first restriction enzyme 2. The program according to claim 1, wherein a two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created based on the control.
【請求項3】 上記第一の制限酵素及び第二の制限酵素
は、メチル化非感受性制限酵素から選ばれることを特徴
とする請求項2記載のプログラム。
3. The program according to claim 2, wherein the first restriction enzyme and the second restriction enzyme are selected from methylation-insensitive restriction enzymes.
【請求項4】 上記第一の制限酵素及び第二の制限酵素
はメチル化感受性制限酵素から選ばれることを特徴とす
る請求項2記載のプログラム。
4. The program according to claim 2, wherein the first restriction enzyme and the second restriction enzyme are selected from methylation-sensitive restriction enzymes.
【請求項5】 上記ゲノム塩基配列情報を、通信回線網
を介して取得する手順を含むことを特徴とする請求項1
記載のプログラム。
5. The method according to claim 1, further comprising a step of obtaining said genomic base sequence information via a communication network.
The program described.
【請求項6】 上記コントロールの二次元電気泳動パタ
ーンを作成する手順では、ゲノム塩基配列情報に基づい
て複数のスポットを作成するとともにこれら複数のスポ
ットをゲノム上での遺伝子座情報とリンクさせることを
特徴とする請求項1記載のプログラム。
6. The step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern of the control includes creating a plurality of spots based on genomic base sequence information and linking the plurality of spots with locus information on a genome. The program according to claim 1, wherein:
【請求項7】 ゲノム塩基配列情報に基づいて、コント
ロールの二次元電気泳動パターンを作成する手順では、
当該ゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報を検出する
ことを特徴とする請求項1記載のプログラム。
7. The step of creating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on genomic nucleotide sequence information,
2. The program according to claim 1, wherein abnormal information included in the genome base sequence information is detected.
【請求項8】 上記検出した異常情報を、作成した二次
元電気泳動パターンに含まれるスポットに関連付けて記
憶することを特徴とする請求項7記載のプログラム。
8. The program according to claim 7, wherein the detected abnormal information is stored in association with spots included in the created two-dimensional electrophoresis pattern.
【請求項9】 解析対象のゲノムDNAを用いて二次元電
気泳動を行って二次元電気泳動パターンを作成する工程
と、 上記二次元電気泳動パターンと、ゲノム塩基配列情報に
基づいて作成したコントロールの二次元電気泳動パター
ンとを比較する工程とを含み、 上記コントロールの二次元電気泳動パターンと上記解析
対象の二次元電気泳動パターンとにおけるスポット位置
の差異を検出することを特徴とするゲノムDNA解析方
法。
9. A step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern by performing two-dimensional electrophoresis using genomic DNA to be analyzed, and a control created based on the two-dimensional electrophoresis pattern and genomic nucleotide sequence information. Comparing a two-dimensional electrophoresis pattern with a two-dimensional electrophoresis pattern, and detecting a difference in a spot position between the two-dimensional electrophoresis pattern of the control and the two-dimensional electrophoresis pattern of the analysis target. .
【請求項10】 上記解析対象のゲノムDNAを植物細胞
から抽出する工程を含むことを特徴とする請求項9記載
のゲノムDNA解析方法。
10. The genomic DNA analysis method according to claim 9, further comprising the step of extracting the genomic DNA to be analyzed from plant cells.
【請求項11】 上記解析対象のゲノムDNAが高等生物
由来のものであることを特徴とする請求項9記載のゲノ
ムDNA解析方法。
11. The genomic DNA analysis method according to claim 9, wherein the genomic DNA to be analyzed is derived from a higher organism.
【請求項12】 以下の工程、(a) ゲノムDNAを第一
の制限酵素で処理する工程、(b) 該制限酵素切断部
位に標識を付加する工程、(c) 得られたDNA断片を電
気泳動により一次元分画を行う工程、(d) 工程(c)
により分画されたDNA断片を第二の制限酵素で処理した
後、二次元分画を行う工程、(e) 工程(d)により分
画された標識DNA断片のスポットを検出する工程、 によって、上記解析対象のゲノムDNAの二次元電気泳動
パターンを作成する工程を行うことを特徴とする請求項
9記載のゲノムDNA解析方法。
12. The following steps: (a) a step of treating genomic DNA with a first restriction enzyme; (b) a step of adding a label to the restriction enzyme cleavage site; and (c) electrophoresis of the obtained DNA fragment. One-dimensional fractionation by electrophoresis, (d) step (c)
Treating the DNA fragment fractionated by the above with a second restriction enzyme, and then performing a two-dimensional fractionation, (e) detecting a spot of the labeled DNA fragment fractionated by the step (d), The genomic DNA analysis method according to claim 9, wherein the step of creating a two-dimensional electrophoresis pattern of the genomic DNA to be analyzed is performed.
【請求項13】 上記工程(b)の後、第一の制限酵素
及び第二の制限酵素と異なる制限酵素により処理した後
に上記工程(c)を行うことを特徴とする請求項12記
載のゲノムDNA解析方法。
13. The genome according to claim 12, wherein after the step (b), the step (c) is performed after treating with a restriction enzyme different from the first restriction enzyme and the second restriction enzyme. DNA analysis method.
【請求項14】 ゲノム塩基配列情報における上記第一
の制限酵素の認識配列及び上記第二の制限酵素の認識配
列を検出し、これら切断部位に基づいて上記コントロー
ルの二次元電気泳動パターンを作成することを特徴とす
る請求項12記載のゲノムDNA解析方法。
14. A two-dimensional electrophoresis pattern of the control is created based on the cleavage sites by detecting the recognition sequence of the first restriction enzyme and the recognition sequence of the second restriction enzyme in the genome base sequence information. The genomic DNA analysis method according to claim 12, wherein
【請求項15】 上記工程(b)は、上記制限酵素切断
部にアダプターの一方を連結するとともに、当該アダプ
ターの他方に上記標識を付加することにより行われるこ
とを特徴とする請求項12記載のゲノムDNA解析方法。
15. The method according to claim 12, wherein the step (b) is carried out by linking one of the adapters to the restriction enzyme cleavage part and adding the label to the other of the adapters. Genomic DNA analysis method.
【請求項16】 上記コントロールの二次元電気泳動パ
ターンは、ゲノム塩基配列情報に基づいて作成された複
数のスポットを有するとともにこれら複数のスポットを
ゲノム上での遺伝子座情報とリンクさせてなることを特
徴とする請求項9記載のゲノムDNA解析方法。
16. The control two-dimensional electrophoresis pattern has a plurality of spots created based on genomic nucleotide sequence information, and links the plurality of spots with locus information on a genome. The genomic DNA analysis method according to claim 9, wherein:
【請求項17】 上記ゲノム塩基配列情報に基づいてコ
ントロールの二次元電気泳動パターンを作成するに先立
って、当該ゲノム塩基配列情報に含まれる異常情報を検
出することを特徴とする請求項9記載のゲノムDNA解析
方法。
17. The method according to claim 9, wherein prior to generating a control two-dimensional electrophoresis pattern based on the genomic base sequence information, abnormal information included in the genomic base sequence information is detected. Genomic DNA analysis method.
【請求項18】 上記検出した異常情報を、作成した二
次元電気泳動パターンに含まれるスポットに関連付ける
ことを特徴とする請求項17記載のプログラム。
18. The program according to claim 17, wherein the detected abnormal information is associated with spots included in the created two-dimensional electrophoresis pattern.
【請求項19】 請求項9〜18いずれか一項記載のゲ
ノムDNA解析方法により解析対象のゲノムDNAにおける変
異箇所を検出することを特徴とする変異遺伝子及び/又
は変異形質に関与する遺伝子の同定方法。
19. Identification of a mutated gene and / or a gene involved in a mutated trait, characterized by detecting a mutated portion in a genomic DNA to be analyzed by the genomic DNA analysis method according to any one of claims 9 to 18. Method.
【請求項20】 請求項19に記載の同定方法で検出し
た変位箇所を含むDNA断片を、上記二次元電気泳動パタ
ーンから単離することを特徴とする変異遺伝子及び/又
は変異形質に関与する遺伝子の単離方法。
20. A mutated gene and / or a gene involved in a mutated trait, wherein a DNA fragment containing a displacement site detected by the identification method according to claim 19 is isolated from the two-dimensional electrophoresis pattern. Isolation method.
【請求項21】 ゲノム塩基配列情報に基づいて作成さ
れ、当該ゲノム塩基配列情報により推定される複数のス
ポットを有することを特徴とする二次元電気泳動パター
ン。
21. A two-dimensional electrophoresis pattern which is created based on genomic base sequence information and has a plurality of spots estimated based on the genomic base sequence information.
【請求項22】 上記複数のスポットは、ゲノム上での
遺伝子座情報とリンクされていることを特徴とする請求
項21記載の二次元電気泳動パターン。
22. The two-dimensional electrophoresis pattern according to claim 21, wherein the plurality of spots are linked to locus information on a genome.
【請求項23】 上記ゲノム塩基配列情報は、植物の核
ゲノムから得られた塩基配列情報であることを特徴とす
る請求項21記載の二次元電気泳動パターン。
23. The two-dimensional electrophoresis pattern according to claim 21, wherein the genomic base sequence information is base sequence information obtained from a nuclear genome of a plant.
【請求項24】 上記複数のスポットは、上記ゲノム塩
基配列情報から検索した異常情報が関連付けられたこと
を特徴とする請求項21記載の二次元電気泳動パター
ン。
24. The two-dimensional electrophoresis pattern according to claim 21, wherein the plurality of spots are associated with abnormal information retrieved from the genome base sequence information.
【請求項25】 上記ゲノム塩基配列情報は、高等生物
のゲノムから得られた塩基配列情報であることを特徴と
する請求項21記載の二次元電気泳動パターン。
25. The two-dimensional electrophoresis pattern according to claim 21, wherein the genomic base sequence information is base sequence information obtained from a genome of a higher organism.
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