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2005年01月17日

蛍光塩基含有DNAマイクロアレイを用いた遺伝子診断法を開発

日本ガイシ株式会社(本社:名古屋市、社長:松下雋)は日本大学工学部の齋藤烈教授、京都大学大学院工学研究科の岡本晃充助手と共同で、蛍光塩基含有DNAマイクロアレイを用いた、簡便かつ低コストで高精度な遺伝子診断法を開発しました。

これにより、DNAマイクロアレイの用途がこれまでの研究用途中心から、より厳密で低コストが求められる診断用途へ拡大することが期待されます。

DNAマイクロアレイによる遺伝子解析では、DNAの1本鎖をスポット、固定化した基板に調べたいサンプルをハイブリダイズ()させ、各スポットの蛍光シグナル量を測定することでサンプル側の遺伝子配列を検出します。そのため、従来はサンプルにあらかじめ蛍光色素を標識するほか、ハイブリダイゼーション()後に洗浄、乾燥するなどの煩雑なプロセスが必要でした。蛍光色素などの高価な試薬も必要で、検出コストの低減と検出時間の短縮が課題になっていました。また、サンプルの標識誤差が大きいため、検出結果の誤差や再現性、信頼性も問題になっていました。

今回開発した遺伝子診断法は、京都大学が新たに開発した蛍光発光性核酸塩基(BDF:Base-discriminating fluorescent nucleobase)と日本ガイシのDNAマイクロアレイ製造技術「GENESHOT(ジーンショット)」を組み合わせたDNAマイクロアレイを使用します。

BDFはハイブリダイズさせると自ら蛍光シグナルを発光する特殊な物質で、これをジーンショットでガラス基板に高精度でスポットしたDNAマイクロアレイを開発。従来の検出方法でコストの大半を占めていた、サンプルに蛍光色素を標識する煩雑なプロセスが不要になり、検出コストの低減と検出時間の短縮が可能になりました。BDFによる検出方法では、各スポットの絶対量が蛍光シグナルの明るさを左右しますが、ジーンショットはスポット量が均一で安定しているため、検出結果の再現性や安定性、信頼性に優れています。また、BDFは液相中でハイブリダイズさせることで反応が促進され効果を発揮するため、アレイの構造を工夫し、ガラス基板と反応室を一体化した「パッケージアレイ」を新たに開発。多くの遺伝子をわずかなサンプル量で1度に検出することが可能になり、ユーザーが扱いやすく、検出結果のばらつきが小さいDNAマイクロアレイを実現しました。

これらにより、簡便かつ高精度な遺伝子診断法が実現。診断コストの大幅な低減も可能になり、DNAマイクロアレイの遺伝子診断用途への拡大が期待されます。

この研究開発は、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の基盤技術研究促進事業として平成15年度に採択されています。

)ハイブリダイゼーション(Hybridization:核酸雑種形成)
1本鎖のDNAがそれと相補的なDNAと結合して二本鎖を形成する現象。短い合成DNAに蛍光色素などを標識してハイブリダイズさせることで相補的な遺伝子配列の有無が分かる。

以上


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