(57)【要約】【課題】PCR実験に関する情報を一元管理するシステムを提供する。【解決手段】研究者は、PCR実験を行うとき、先ず、PCR実験総合情報管理システムを利用して、PCR実験条件をPCR実験データベースより検索する。検索の結果、同一プライマーを使用したPCR実験があるか否かを調べる。同一プライマーを使用したPCR実験がない場合には、新規プライマーをプライマー受託会社に外注する。新規プライマーを用いてPCR実験を行う。同一プライマーを使用したPCR実験があるが、プライマー以外の実験条件が同一でない場合には、プライマーを冷蔵庫より取り出し、PCR実験を行う。プライマー及びそれ以外の実験条件が同一のPCR実験がある場合には、そのPCR実験のデータを取り出す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの端末装置にPCR実験条件を入力するためのPCR実験条件入力画面を提供するPCR実験条件入力画面提供ステップと、ユーザの端末装置から送信されたPCR実験条件と同一の実験条件下にて行われたPCR実験をPCR実験データベースから検索するPCR実験条件検索ステップと、上記ユーザの端末装置に上記検索結果を表示する画面を提供する検索結果表示画面提供ステップと、を有し、該検索結果表示画面提供ステップは、ユーザが入力したプライマーと同一のプライマーを使用したPCR実験があるか否かを表示することを特徴とするPCR実験情報管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のPCR実験情報管理方法において、上記検索結果表示画面提供ステップは、プライマーの相同性検索を行った結果のマッチ率を表示することを特徴とするPCR実験情報管理方法。
【請求項３】
請求項１に記載のPCR実験情報管理方法において、更に、上記ユーザの端末装置から送信された登録命令に基いて上記PCR実験条件を上記PCR実験データベースに登録するPCR実験条件登録ステップと、上記ユーザの端末装置から送信されたPCR実験結果を上記PCR実験データベースに登録するPCR実験結果登録ステップと、を有することを特徴とするPCR実験情報管理方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のPCR実験情報管理方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータに読み取り可能なプログラム。
【請求項５】
ユーザの端末装置に提供するウエブページを管理するウエブページ管理部と、ユーザの端末装置から入力されたＰＣＲ実験条件を取得するＰＣＲ実験条件取得部と、ＰＣＲ実験条件と同一の条件下にて行われたＰＣＲ実験をPCR実験データベースから検索するＰＣＲ実験条件検索部と、ＰＣＲ実験条件及び実験結果をPCR実験データベースに登録する登録処理部とを有するPCR実験情報管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、PCR実験の情報を管理するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子生物学分野の研究を従事している研究者が、最も頻繁に行う実験の一つにPCR(Polymerase Chain Reaction)実験が挙げられる。PCR実験では、DNAを増幅させるためのプライマーを用意する必要がある。プライマーは、通常、外部の専門の業者から入手し、使用後は、残りを冷蔵庫に保存する。プライマーは、増幅対象となるDNAによって、その長さ、DNA上の場所等が異なるため、基本的には、増幅対象毎に新たに用意する必要がある。従って、PCR実験を行うたびに、プライマーの数が増加し、その管理に時間と手間がかかる。
【０００３】
またPCR実験では、テンプレートとなるDNA配列のGC含量によって、DNAの増幅の難易度が異なる。テンプレートとなるDNAの増幅が不十分な場合には、PCR反応条件を再検討し、実験を繰り返すことも少なくない。PCR反応条件は、変性の温度及び時間、アニーリングの温度及び時間、伸長反応の温度及び時間等の多数のパラメータを含むため、最適のPCR反応条件を見つけ出すのは容易ではない。この場合、他の研究者が行った実験データを参照すると役に立つ場合がある。しかしながら、実験データは研究者がそれぞれ自身で管理し、他人がその内容を知ることはできない。即ち、実験データの共有化は行われていない。従って、他人の実験データから所望の知見を抽出することは一般に極めて困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
PCR実験を行う施設では、プライマーの管理が重要であるが、それが不完全であると、プライマーの重複注文が生ずる。また、従来の技術では、実験データの共有化が行われていないため、研究者は、DNAの増幅が不調な場合、ＰＣＲ反応条件を変化させながら、実験を繰り返す必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、研究者が効率的にPCR実験を行うことができる環境を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、プライマーをプライマー専用冷蔵庫に一元管理する。研究者は、PCR実験を行うとき、先ず、PCR実験総合情報管理システムを利用して、PCR実験条件をPCR実験データベースより検索する。検索の結果、同一プライマーを使用したPCR実験があるか否かを調べる。
【０００７】
同一プライマーを使用したPCR実験がない場合には、新規プライマーをプライマー受託会社に外注する。新規プライマーを用いてPCR実験を行う。新規に注文したプライマーには、固有のIDを付加し専用冷蔵庫に保管する。更に、そのＩＤをPCR実験データベースへ登録する。
【０００８】
同一プライマーを使用したPCR実験がある場合には、プライマー以外の実験条件が同一のPCR実験があるか否かを調べる。プライマー以外の実験条件が同一のPCR実験がない場合には、プライマーを冷蔵庫より取り出し、PCR実験を行う。プライマー以外の実験条件が同一のPCR実験がある場合には、そのPCR実験のデータを取り出し、次のステップを考える。ユーザは、PCR実験条件及び実験結果をPCR実験データベースに登録する。
【０００９】
本発明によると、ＰＣＲ実験情報管理サーバは、ユーザが設定したPCR反応条件を入力するための専用ウエブページを提供するインターフェイスと、ユーザが入力したPCR実験条件を取得するPCR実験条件取得部と、取得したPCR実験条件に基いてPCR実験データベースにて検索を行うPCR実験条件検索部と、PCR実験条件及び実験結果を格納するPCR実験データベースと、検索結果を表示する専用ウエブページを提供するインターフェイスとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、PCR実験データを研究者間で共有することができるから、プライマーの重複注文を回避することができる。更に、PCR反応条件を変化させて実験を繰り返すことが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態のPCR実験情報管理システムの構成例を示す。PCR実験情報管理システムは、PCR実験情報管理サーバ１とPCR実験データベース２を有し、PCR実験情報管理サーバ１は、ユーザのコンピュータ装置３とインターネット等のネットワーク４により接続されている。ユーザ側には、プライマーを一元管理するプライマー専用冷蔵庫５が設けられている。PCR実験情報管理サーバ１は、ユーザのコンピュータ装置３に提供するウエブサイト又はウエブページを管理するウエブページ管理部１１、ユーザのコンピュータ装置３から入力されたＰＣＲ実験条件を取得するＰＣＲ実験条件取得部１２、ＰＣＲ実験条件と同一の条件下にて行われたＰＣＲ実験をPCR実験データベース２から検索するＰＣＲ実験条件検索部１３、ＰＣＲ実験条件及び実験結果をPCR実験データベース２に登録する登録処理部１４とを有する。
【００１２】
図２は、ＰＣＲ実験情報管理システムの機能ブロックを示す。ウエブページ管理部１１は、PCR実験条件入力画面をウエブサイト上に提供する。ステップ２−１にて、ユーザのコンピュータ装置３は、PCR実験条件入力画面を表示する。PCR実験条件入力画面の例は図５に示す。ステップＳ２−２にて、ユーザは、PCR実験条件入力画面にてPCR実験条件を入力し、それをPCR実験情報管理サーバ１に送信する。ＰＣＲ実験条件取得部１２は、ユーザから送信されたPCR実験条件を取得する。ＰＣＲ実験条件検索部１３は、ユーザから送信されたPCR実験条件と同一条件下にて行われたPCR実験があるか否かをPCR実験データベース２から検索し、検索結果をユーザに送信する。
【００１３】
ユーザは、自身が用いる予定のプライマーと同一のプライマーを用い、且つ、PCR反応条件も同一であるPCR実験がある場合には、その実験データを取得する。自身が用いる予定のプライマーと同一のプライマーを用いるが、PCR反応条件等が異なるPCR実験がある場合には、ユーザは、冷蔵庫からそのプライマーを取り出し、実験を行う。ユーザは、自身が用いる予定のプライマーと同一のプライマーを用いたPCR実験が無い場合には、プライマーを注文し、それを使用して実験を行う。
【００１４】
ステップＳ２−４にて、ユーザは、PCR実験条件を登録する処理を行う。ユーザが行ったPCR実験が新規であり、同様なデータがPCR実験データベース２に存在しない場合には、後の研究者の参考のために、PCR実験条件を登録する処理を行う。新規にプライマーを入手した場合には、残りのプライマーを冷蔵庫に保管する。登録処理部１４は、ユーザから送信されたPCR実験条件をPCR実験データベース２に登録する。
【００１５】
ステップＳ２−５にて、PCR実験結果を登録する処理を行う。登録処理部１４は、ユーザから送信されたPCR実験結果をPCR実験データベース２に登録する。
【００１６】
図３を参照してPCR実験情報管理サーバ１における処理を説明する。図３の各ステップは、PCR実験情報管理サーバ１の処理を示す。ステップＳ３−１にて、ウエブページ管理部１１は、ウエブサイトにて、PCR実験条件入力画面を提供する。ステップＳ３−２にて、PCR実験条件取得部１２は、ユーザがPCR実験条件入力画面にて入力したPCR実験条件を抽出する。ステップＳ３−３にて、ＰＣＲ実験条件検索部１３は、PCR実験条件と同一の実験条件下にて行われたPCR実験の有無をPCR実験データベースより検索する。ステップＳ３−４にて、ウエブページ管理部１１は、検索結果表示画面を提供する。ステップＳ３−５にて、ウエブページ管理部１１は、ユーザから登録処理命令を受信したか否かを判定する。登録処理命令を受信しない場合には、この処理を終了する。登録処理命令を受信した場合には、ステップＳ３−６に進む。ステップＳ３−６にて、登録処理部１４は、PCR実験条件をPCR実験データベース２に格納する。ステップＳ３−７にて、登録処理部１４は、PCR実験結果、即ち、電気泳動画像をユーザから受信する。ステップＳ３−８にて、登録処理部１４は、PCR実験結果、即ち、電気泳動画像をPCR実験データベース２に格納する。
【００１７】
図４を参照して、PCR実験における研究者の手順を説明する。図４の各ステップは、研究者が行う操作を示す。まず、ステップＳ4-1にて、研究者は、PCR実験の条件を検討し、設定する。ステップＳ4-2にて、研究者は、PCR実験情報管理システムを使用して、PCR実験条件と同一条件下にて行われた実験があるか否かを、PCR実験データベース２より検索する。ステップＳ4-3にて、同一プライマーを用いたＰＣＲ実験があるか否かを判定する。同一プライマーを用いたＰＣＲ実験がない場合には、ステップＳ4-4に進み、同一プライマーを用いたＰＣＲ実験がある場合には、ステップＳ4-8に進む。
【００１８】
ステップＳ4-4にて、PCR実験条件下にて設計したプライマーをプライマー受託会社に注文する。ステップＳ4-5にて、プライマー受託会社から提供されたプライマーを用いてPCR実験を行う。ステップＳ4-6にて、注文したプライマーの型番をPCR実験データベース２へ登録し、残ったプライマーを専用の冷蔵庫に保管する。ステップＳ4-7にて、PCR実験結果である電気泳動画像をPCR実験データベース２へ登録する。
【００１９】
ステップＳ4-8にて、他の実験条件も同一であるＰＣＲ実験があるか否か判定する。即ち、同一のプライマーを使用し、且つ、他の実験条件も同一であるＰＣＲ実験があるか否かを判定する。他の実験条件も同一であるＰＣＲ実験がない場合には、ステップＳ4-9に進み、他の実験条件も同一であるＰＣＲ実験がある場合には、ステップＳ4-12に進む。
【００２０】
ステップＳ4-9にて、該当するプライマーを冷蔵庫から取り出してPCR実験を行う。ステップＳ4-10にて、もし、検索の結果、片方のプライマーしかなければ、他方のプライマーをプライマー受託会社に注文する。注文したプライマーの型番をＰＣＲ実験データベース２へ登録する。注文したプライマーを冷蔵庫に保管する。ステップＳ4-11にて、PCR実験結果である電気泳動の画像をＰＣＲ実験データベース２へ登録する。
【００２１】
ステップＳ4-12にて、プライマーが同一であり、且つ、それ以外のＰＣＲ実験条件が同一である実験のデータを入手し、次のフェーズへ移る。
【００２２】
図５は、PCR実験情報管理サーバ１のウエブページ管理部１１がウエブサイト上で提供するPCR実験条件入力画面の例を示す。この画面は、PCR実験を行う日付5-1、時間5-2、担当者5-3を含む。この画面は、更に、テンプレートとなるDNAの調整方法や、生物種、濃度などを入力するためのTemplate欄5-4、5’及び3’プライマーの塩基配列を入力するためのプライマー塩基配列欄5-5、PCR実験で用いる酵素名を入力するためのEnzyme欄5-6、プライマーを格納する冷蔵庫の場所を特定するための固有のIDを入力するＩＤ欄5-7、PCR実験に使用したPCR機の情報、PCR実験を行うことになった経緯、PCR実験の前後についてなど、細かな部分に関して記入するコメント欄5-8を含む。
【００２３】
この画面では、更に、PCR反応条件として、初期変性、変性、アニーリング、及び伸長反応それぞれの温度5-9と時間5-10を入力する。またサイクル数5-11を記入する。
【００２４】
チェックボックス5-12は、PCR実験データベース２にて検索を行うための検索キー又検索情報を選択するためのものであり、選択したカテゴリに基いて検索を行う。Templateとコメントを選択した場合には、テキストマイニングエンジンを用いて、PCR実験データベース２から類似文書の検索を行う。プライマーに関しては、Primer配列をもとに相同性検索を行う。その他のカテゴリに関しては一致検索を行う。
【００２５】
画面右下のレポートボタン5-13を押下すると、レポート形式のデータが別画面として表示される。レポート形式のデータ表示画面の例は図７に示す。登録ボタン5-14を押下すると、入力データがＰＣＲ実験データベース２へ登録される。キャンセルボタン5-15を押下すると、入力したデータが削除される。検索ボタン5-16を押下すると、入力したPCR実験条件に基いて、ＰＣＲ実験データベース２への検索を行う。電気泳動写真の登録ボタン5-17を押下すると、入力したPCR実験条件下にて実行したPCR実験による電気泳動写真が、ＰＣＲ実験データベース２へ登録される。
【００２６】
図６は、ＰＣＲ実験条件検索部１３によって得られた検索結果を表す検索結果表示画面である。検索結果表示画面は、番号6-1、プライマー6-2、酵素6-3、画像6-4、テンプレート6-5、コメント6-6、詳細6-7の項目を有し、検索結果のデータは行として示される。番号6-1に表示された数字は、各検索結果のデータの順番を示す。ここでは、データ行は、ソートの結果、検索順とは異なる順に並べられている。番号6-1の欄のRボタン6-8をクリックすると、選択した行のPCR実験の詳細データがレポート形式で別画面に表示される。レポート形式の表示は、図７に示す。番号6-1の欄のチェックボックスを選択すると、選択した行が強調表示される。
【００２７】
プライマー6-2の欄には、プライマー配列の相同性検索結果であるマッチ率6-9を示す。マッチ率を表す数字の下線はリンクが張られていることを示す。マッチ率の数字をクリックすると、どの塩基がマッチしているか、していないかが表示される。酵素6-3の欄にはPCR実験における酵素名6-10が表示される。酵素名6-10の下線はリンクが張られていることを示す。酵素名6-10をクリックすると、その酵素に関する情報を取得することができる。画像6-4の欄にはボタン6-11が表示されている。ボタン6-11をクリックすると、電気泳動写真が表示される。
【００２８】
テンプレート6-5の欄には、テキストマイニングエンジンGETAによるテンプレート類似文書のtf・idf値の最も高かったキーワード6-121が表示され、コメント6-6の欄には、テキストマイニングエンジンGETAによるコメント類似文書のtf・idf値の最も高かったキーワード6-13が表示される。キーワード6-12、6-13をクリックすると、その文書が表示される。詳細6-7の欄にはボタン6-14が表示されている。ボタン6-14をクリックすると、他の詳細な条件が表示される。
【００２９】
プライマー6-2の上にあるソートボタン6-15をクリックすると、5’プライマーのマッチ率に基いて、データ行が、昇順、降順にソートされる。酵素6-3の上にあるソートボタン6-16をクリックすると、酵素名がアルファベット順に並ぶようにデータ行がソートされる。テンプレート6-5及びコメント6-6の上にあるソートボタンをクリックすると、キーワードが、それぞれ、アルファベット順に並ぶようにデータ行がソートされる。
【００３０】
図７は、検索結果をレポート形式で表示した画面の例を示す。図５の画面の「レポート」ボタン5-13及び図６の画面のＲボタン6-8をクリックすると、この画面が表示される。図５の画面の「レポート」ボタン5-13をクリックした場合には、入力データと電気泳動画像が合成された画面となる。図６の画面のＲボタン6-8をクリックすると、検索結果データと電気泳動画像が合成された画面となる。
【００３１】
本例では、電気泳動画像を合成した画面が表示されるので、研究者が実験データを整理する作業が簡単となり、これを提出用にも使用することができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、普段使用しているパソコンのWebブラウザを用いて、PCR反応条件を入力すると、カテゴリごとに検索をおこない、同一のプライマーを用いた実験又は類似したPCR反応条件を用いた実験が登録されていれば、その実験データを入手することができる。また、同一のプライマーを用いた実験を検索することができなかった場合には、その実験条件と実験結果を登録することにより、他の研究者とデータを共有することができる。
【００３３】
従って、プライマーの重複注文を防止し、ＰＣＲ反応条件の見直しの手間を減少させることができる。
【００３４】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明によるPCR実験情報管理システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明によるＰＣＲ実験情報管理システムの機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明のPCR実験情報管理サーバにおける処理を説明する説明図である。
【図４】本発明のPCR実験情報管理システムを使用してＰＣＲ実験を行う研究者の手順の流れを示す図である。
【図５】ＰＣＲ実験情報管理システムのPCR実験条件入力画面の例を示す図である。
【図６】ＰＣＲ実験情報管理システムの検索結果表示画面の例を示す図である。
【図７】ＰＣＲ実験情報管理システムのレポート形式の出力画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…PCR実験情報管理サーバ、２…PCR実験データベース、３…コンピュータ装置、４…ネットワーク、１１…ウエブページ管理部、１２…ＰＣＲ実験条件取得部、１３…ＰＣＲ実験条件検索部、１４…登録処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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