(57)【要約】【課題】ポリヌクレオチド構造体の製造に利用可能なヌクレオチド配列の設計システムを提供する。【解決手段】各面が三角形である立体を形成する立体形成部301、立体を、第1の外辺、第1の外辺と平行な第2の外辺、第1の外辺の両端に接する第3及び第4の外辺で囲まれた展開図に展開する展開部302、第2乃至第4の外辺を削除した場合に展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置する第1トレース部303、第3の外辺をトレースするように第1の保護ヌクレオチド配列を配置し、第4の外辺をトレースするように第2の保護ヌクレオチド配列を配置する第2トレース部304、及び鋳型ヌクレオチド配列、第1及び第2の保護ヌクレオチド配列でトレースされた展開図から立体を再現し、再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら複数の辺のそれぞれと相補的な合成ヌクレオチド配列を生成する配列生成部305を備える。【選択図】図1
2008146103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各面が三角形である立体を形成する立体形成部と、
前記立体を、第１の外辺、前記第１の外辺と平行な第２の外辺、前記第１の外辺の両端に接する第３及び第４の外辺で囲まれた展開図に展開する展開部と、
前記第２乃至第４の外辺を削除した場合に前記展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、１本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置する第１トレース部と、
前記第３の外辺をトレースするように第１の保護ヌクレオチド配列を配置し、前記第４の外辺をトレースするように第２の保護ヌクレオチド配列を配置する第２トレース部と、
前記鋳型ヌクレオチド配列、前記第１及び第２の保護ヌクレオチド配列でトレースされた前記展開図から前記立体を再現し、前記再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら前記複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成する配列生成部
とを備えることを特徴とするヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項２】
前記第1トレース部が、前記複数の辺の１辺につき、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１６個の連続するヌクレオチドを配置することを特徴とする請求項１に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項３】
前記第1トレース部が、前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５回転する長さに設定することを特徴とする請求項１に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項４】
前記第1トレース部が、前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５に自然数を加えた数の回転をする長さに設定することを特徴とする請求項１に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項５】
前記第1トレース部が、前記複数の辺のうち相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる少なくとも１個のヌクレオチドをヒンジとして配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項６】
前記第1トレース部が、前記複数の辺のうち同一直線上の相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる３個の連続するヌクレオチドを接続用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項７】
前記第1トレース部が、前記複数の辺のうち斜めに相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１個のヌクレオチドを折り返し用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項１、２、３、４、及び６のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項８】
前記配列生成部が、前記ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項５に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項９】
前記配列生成部が、前記接続用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記接続用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項６に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項１０】
前記配列生成部が、前記折り返し用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記折り返し用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項７に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項１１】
前記合成ヌクレオチド配列を、それぞれが前記立体の少なくとも２辺をトレースする複数の部分合成配列に分割する分割部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計システム。
【請求項１２】
各面が三角形である立体を形成するステップと、
前記立体を、第１の外辺、前記第１の外辺と平行な第２の外辺、前記第１の外辺の両端に接する第３及び第４の外辺で囲まれた展開図に展開するステップと、
前記第２乃至第４の外辺を削除した場合に前記展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、１本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップと、
前記第３の外辺をトレースするように第１の保護ヌクレオチド配列を配置し、前記第４の外辺をトレースするように第２の保護ヌクレオチド配列を配置するステップと、
前記鋳型ヌクレオチド配列、前記第１及び第２の保護ヌクレオチド配列でトレースされた前記展開図から前記立体を再現し、前記再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら前記複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成するステップ
とを備えることを特徴とするヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１３】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺の１辺につき、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１６個の連続するヌクレオチドを配置することを特徴とする請求項１２に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１４】
前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５回転する長さに設定するステップを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１５】
前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５に自然数を加えた数の回転をする長さに設定するステップを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１６】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる少なくとも１個のヌクレオチドをヒンジとして配置することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１７】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち同一直線上の相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる３個の連続するヌクレオチドを接続用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１８】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち斜めに相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１個のヌクレオチドを折り返し用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５、及び１７のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項１９】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項１６に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項２０】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記接続用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記接続用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項１７に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項２１】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記折り返し用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記折り返し用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項１８に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項２２】
前記合成ヌクレオチド配列を、それぞれ前記立体の少なくとも２辺と相補的な複数の部分合成配列に分割するステップを更に備えることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載のヌクレオチド配列の設計方法。
【請求項２３】
各面が三角形である立体を形成するステップと、
前記立体を、第１の外辺、前記第１の外辺と平行な第２の外辺、前記第１の外辺の両端に接する第３及び第４の外辺で囲まれた展開図に展開するステップと、
前記第２乃至第４の外辺を削除した場合に前記展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、１本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップと、
前記第３の外辺をトレースするように第１の保護ヌクレオチド配列を配置し、前記第４の外辺をトレースするように第２の保護ヌクレオチド配列を配置するステップと、
前記鋳型ヌクレオチド配列、前記第１及び第２の保護ヌクレオチド配列でトレースされた前記展開図から前記立体を再現し、前記再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら前記複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成するステップと、
前記合成ヌクレオチド配列を有する合成ポリヌクレオチドを合成するステップと、
前記合成ポリヌクレオチド、前記鋳型ヌクレオチド配列を有する鋳型ポリヌクレオチド、前記第1の保護ヌクレオチド配列を有する第1の保護ポリヌクレオチド、及び前記第2の保護ヌクレオチド配列を有する第2の保護ポリヌクレオチドを混合するステップ
とを備えることを特徴とするポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２４】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺の１辺につき、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１６個の連続するヌクレオチドを配置することを特徴とする請求項２３に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２５】
前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５回転する長さに設定するステップを備えることを特徴とする請求項２３に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２６】
前記複数の辺の１辺の長さを、ポリヌクレオチドの二重螺旋が１．５に自然数を加えた数の回転をする長さに設定するステップを備えることを特徴とする請求項２３に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２７】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる少なくとも１個のヌクレオチドをヒンジとして配置することを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか１項に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２８】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち同一直線上の相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる３個の連続するヌクレオチドを接続用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか１項に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項２９】
前記鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップにおいて、前記複数の辺のうち斜めに相隣る２辺の間に、前記鋳型ヌクレオチド配列に含まれる１個のヌクレオチドを折り返し用ヒンジとして配置することを特徴とする請求項２３、２４、２５、２６、及び２８のいずれか１項に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項３０】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項２７に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項３１】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記接続用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記接続用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項２８に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項３２】
前記合成ヌクレオチド配列を生成するステップにおいて、前記折り返し用ヒンジを構成するヌクレオチドとは非相補的なヌクレオチドを、前記折り返し用ヒンジと対になる位置に生成することを特徴とする請求項２９に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【請求項３３】
前記合成ヌクレオチド配列を、それぞれ前記立体の少なくとも２辺と相補的な複数の部分合成配列に分割するステップを更に備えることを特徴とする請求項２３乃至３２のいずれか１項に記載のポリヌクレオチド構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体分子の合成技術に係り、特にヌクレオチド配列の設計システム、ヌクレオチド配列の設計方法、及びポリヌクレオチド構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球上の全ての生命体が有するデオキシリボ核酸(DNA)は、2本のポリヌクレオチド鎖による二重螺旋状構造を有する。DNAの構成分子であるヌクレオチドの核酸塩基には、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の4種がある。アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)は、二重螺旋構造の中心線に対して垂直な平面で互いに内側に突出するように存在し、水素結合により相補的な塩基対を形成している。このようにDNAは安定した構造を有し、また化学修飾も容易であることから、DNAを天然の高分子素材として利用する試みがなされている（例えば特許文献1参照。）。また近年、MEMS等のナノオーダの構造体の開発が盛んとなっている。そのため、DNA等の核酸を用いて構造体を製造するために、構造体を構成するポリヌクレオチドの配列設計技術の確立が望まれていた。
【特許文献１】特開2002−254554号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ポリヌクレオチド構造体の製造に利用可能なヌクレオチド配列の設計システム、ヌクレオチド配列の設計方法、及びポリヌクレオチド構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明の第1の特徴は、（イ）各面が三角形である立体を形成する立体形成部と、（ロ）立体を、第1の外辺、第1の外辺と平行な第2の外辺、第1の外辺の両端に接する第3及び第4の外辺で囲まれた展開図に展開する展開部と、（ハ）第2乃至第4の外辺を削除した場合に展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置する第1トレース部と、（ニ）第3の外辺をトレースするように第1の保護ヌクレオチド配列を配置し、第4の外辺をトレースするように第2の保護ヌクレオチド配列を配置する第2トレース部と、（ホ）鋳型ヌクレオチド配列、第1及び第2の保護ヌクレオチド配列でトレースされた展開図から立体を再現し、再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成する配列生成部とを備えるヌクレオチド配列の設計システムであることを要旨とする。
【０００５】
本発明の第2の特徴は、（イ）各面が三角形である立体を形成するステップと、（ロ）立体を、第1の外辺、第1の外辺と平行な第2の外辺、第1の外辺の両端に接する第3及び第4の外辺で囲まれた展開図に展開するステップと、（ハ）第2乃至第4の外辺を削除した場合に展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップと、（ニ）第3の外辺をトレースするように第1の保護ヌクレオチド配列を配置し、第4の外辺をトレースするように第2の保護ヌクレオチド配列を配置するステップと、（ホ）鋳型ヌクレオチド配列、第1及び第2の保護ヌクレオチド配列でトレースされた展開図から立体を再現し、再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成するステップとを備えるヌクレオチド配列の設計方法であることを要旨とする。
【０００６】
本発明の第3の特徴は、（イ）各面が三角形である立体を形成するステップと、（ロ）立体を、第1の外辺、第1の外辺と平行な第2の外辺、第1の外辺の両端に接する第3及び第4の外辺で囲まれた展開図に展開するステップと、（ハ）第2乃至第4の外辺を削除した場合に展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置するステップと、（ニ）第3の外辺をトレースするように第1の保護ヌクレオチド配列を配置し、第4の外辺をトレースするように第2の保護ヌクレオチド配列を配置するステップと、（ホ）鋳型ヌクレオチド配列、第1及び第2の保護ヌクレオチド配列でトレースされた展開図から立体を再現し、再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら複数の辺のそれぞれと相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成するステップと、（ヘ）合成ヌクレオチド配列を有する合成ポリヌクレオチドを合成するステップと、（ト）合成ポリヌクレオチド、鋳型ヌクレオチド配列を有する鋳型ポリヌクレオチド、第1の保護ヌクレオチド配列を有する第1の保護ポリヌクレオチド、及び第2の保護ヌクレオチド配列を有する第2の保護ポリヌクレオチドを混合するステップとを備えるポリヌクレオチド構造体の製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ポリヌクレオチド構造体の製造に利用可能なヌクレオチド配列の設計システム、ヌクレオチド配列の設計方法、及びポリヌクレオチド構造体の製造方法を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお以下の示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【０００９】
本発明の実施の形態に係る図1に示すヌクレオチド配列の設計システムは、中央演算処理装置(CPU)300を備える。CPU300は、各面が三角形である立体を形成する立体形成部301、及び立体を、第1の外辺、第1の外辺と平行な第2の外辺、第1の外辺の両端に接する第3及び第4の外辺で囲まれた展開図に展開する展開部302を備える。さらにCPU300は、第2乃至第4の外辺を削除した場合に展開図に残っている複数の辺を一筆書きでトレースするように、複数のヌクレオチドからなる1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を配置する第1トレース部303、及び第3の外辺をトレースするように複数のヌクレオチドからなる第1の保護ヌクレオチド配列を配置し、第4の外辺をトレースするように複数のヌクレオチドからなる第2の保護ヌクレオチド配列を配置する第2トレース部304を備える。さらにCPU300は、鋳型ヌクレオチド配列、第1及び第2の保護ヌクレオチド配列でトレースされた展開図から立体を再現し、再現された立体の複数の辺を一筆書きでトレースしながら複数の辺をトレースしているヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を含む合成ヌクレオチド配列を生成する配列生成部305を備える。
【００１０】
立体形成部301は、平行四辺形の展開図に展開可能であり、図2に示すような各面が正三角形である正八面体を複数結合した立体を形成する。図1に示す展開部302は、図2に示す立体を、図3に示す第1の外辺501、第1の外辺501と平行な第2の外辺502、第1の外辺501の両端に接する第3の外辺503及び第4の外辺504で囲まれた平面上の展開図に展開する。展開図は、図2に示す立体の輪郭をなす複数の辺601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 631, 632, 633, 641, 642, 643を含む。なお、複数の辺601〜603は第1の外辺501を構成し、複数の辺631〜633は第3の外辺503を構成し、複数の辺641〜643は第4の外辺504を構成する。図3に示す第2の外辺502、第3の外辺503、及び第4の外辺504を削除した場合、図4に示すように、展開図には複数の辺601〜624が残る。
【００１１】
図1に示すCPU300は、ヌクレオチド数設定部308及び融解温度算出部309をさらに備える。ヌクレオチド数設定部308は、図3に示す複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を設定する。好ましくは、ヌクレオチド数設定部308は、複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されたヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドが相補的なポリヌクレオチドと二重螺旋を形成した場合に、図5に示すように二重螺旋が1.5回転するよう、ヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を設定する。例えば二重螺旋のDNAが1.5回転するために必要なヌクレオチドの数は、1本のポリヌクレオチドにつき16である。あるいは図1に示すヌクレオチド数設定部308は、図3に示す複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されたヌクレオチド配列が相補配列と二重螺旋を形成した場合に、二重螺旋が1.5に自然数を加えた数だけ回転するよう、ヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を設定する。なお以下においては、ヌクレオチド数設定部308が、複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を16に設定した場合を説明する。
【００１２】
図1に示す融解温度算出部309は、例えば1本鎖のM13mp18ファージDNAのヌクレオチド配列を、鋳型ヌクレオチド配列の候補配列として取得する。さらに融解温度算出部309は、nを自然数、mをヌクレオチド数設定部308が設定したヌクレオチドの数として、候補配列のn番目から(n+m-1)番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを、候補配列の3'末端から算出する。ヌクレオチド数設定部308が設定したヌクレオチドの数ｍが16である場合、融解温度算出部309は候補配列のn番目から(n+15)番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。具体的には、融解温度算出部309は、候補配列の1番目から16番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。次に融解温度算出部309は、候補配列の2番目から17番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。以後、融解温度算出部309はヌクレオチドを1個ずつずらしながら、候補配列に含まれる連続する16個のヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。最後に融解温度算出部309は、3'末端側の連続する最後の16個のヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。図6は、融解温度算出部309が算出した1本鎖のM13mp18ファージDNAの融解温度Tmの一例である。
【００１３】
さらに図1に示す融解温度算出部309は、算出した16個のヌクレオチド毎の融解温度Tmを用いて、図4に示す複数の辺601〜624をトレースするために必要な数の連続するヌクレオチドからなるヌクレオチド配列の融解温度Tmの平均値を算出し、融解温度Tmの平均値が最も高くなる部分のヌクレオチド配列を、鋳型ヌクレオチド配列として抽出する。図6に示す例では、5997番目から6429番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列の融解温度Tmの平均値が最も高い。そのため融解温度算出部309は、 図7に示す1本鎖のM13mp18ファージDNAの5997番目から6429番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列を、図4に示す複数の辺601〜624をトレースするための鋳型ヌクレオチド配列として抽出する。
【００１４】
図1に示す第1トレース部303は、図4に示す複数の辺601〜624を一筆書きでトレースするように、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列を展開図上に配置する。なお複数の辺601〜624のそれぞれをトレースする際には、ヌクレオチド数設定部308が設定した数のヌクレオチドを配置する。鋳型ヌクレオチド配列として1本鎖のM13mp18ファージDNAの5997番目から6429番目までのヌクレオチドからなるヌクレオチド配列が抽出された場合、第1トレース部303は、図8に示すように、M13mp18ファージDNAの5997番目から6012番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列1で辺601をトレースする。また第1トレース部303は、図9に示すM13mp18ファージDNAの6013番目から6015番目までの3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ31を、部分鋳型配列1の3'末端の隣の、同一直線上の相隣る2辺601, 602の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図10に示すように、M13mp18ファージDNAの6016番目から6031番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列2で図4に示す辺602をトレースする。また第1トレース部303は、図10に示すM13mp18ファージDNAの6032番目から6034番目までの3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ32を、部分鋳型配列2の3'末端の隣の、同一直線上の相隣る2辺602, 603の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図11に示すように、M13mp18ファージDNAの6035番目から6050番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列3で図4に示す辺603をトレースする。また第1トレース部303は、図12に示すM13mp18ファージDNAの6051番目から6053番目までの3個のヌクレオチドからなる反転用ヒンジ41を、部分鋳型配列3の3'末端の隣に配置する。
【００１５】
さらに第1トレース部303は、図13に示すように、M13mp18ファージDNAの6054番目から6069番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列71で図4に示す辺604をトレースする。また第1トレース部303は、図14に示すM13mp18ファージDNAの6070番目の1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ51を、部分鋳型配列71の3'末端の隣の、斜めに相隣る2辺604, 605の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図15に示すように、M13mp18ファージDNAの6071番目から6086番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列81で図4に示す辺605をトレースする。また第1トレース部303は、図16に示すM13mp18ファージDNAの6087番目の1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ52を、部分鋳型配列81の3'末端の隣の、斜めに相隣る2辺605, 606の間に配置する。
【００１６】
さらに第1トレース部303は、図17に示すように、M13mp18ファージDNAの6088番目から6103番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列72で図4に示す辺606をトレースする。また第1トレース部303は、図17に示すM13mp18ファージDNAの6104番目の1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ53を、部分鋳型配列72の3'末端の隣の、斜めに相隣る2辺606, 607の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図17に示すように、M13mp18ファージDNAの6105番目から6120番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列82で図4に示す辺607をトレースする。また第1トレース部303は、図17に示すM13mp18ファージDNAの6121番目の1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ54を、部分鋳型配列82の3'末端の隣の、斜めに相隣る2辺607, 608の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図17に示すように、M13mp18ファージDNAの6122番目から6137番目までの16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列73で図4に示す辺608をトレースする。また第1トレース部303は、図17に示すM13mp18ファージDNAの6138番目から6140番目の3個のヌクレオチドからなる反転用ヒンジ42を部分鋳型配列73の3'末端の隣に配置する。
【００１７】
さらに第1トレース部303は、図18に示すように、反転用ヒンジ42を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列4で図4に示す辺609をトレースし、部分鋳型配列4を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ33を部分鋳型配列4の3'末端の隣の、同一直線上の相隣る2辺609, 610の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、接続用ヒンジ33を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列5で図4に示す辺610をトレースし、部分鋳型配列5を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ34を部分鋳型配列5の3'末端の隣の、同一直線上の相隣る2辺610, 611の間に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、接続用ヒンジ34を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列6で図4に示す辺611をトレースし、部分鋳型配列6を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる反転用ヒンジ43を部分鋳型配列6の3'末端の隣に配置する。
【００１８】
さらに第1トレース部303は、図18に示すように、反転用ヒンジ43を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列74で図4に示す辺612をトレースし、部分鋳型配列74を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ55を部分鋳型配列74の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ55を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列83で図4に示す辺613をトレースし、部分鋳型配列83を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ56を部分鋳型配列83の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ56を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列75で図4に示す辺614をトレースし、部分鋳型配列75を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ57を部分鋳型配列75の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ57を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列84で図4に示す辺615をトレースし、部分鋳型配列84を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ58を部分鋳型配列84の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ58を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列76で図4に示す辺616をトレースし、部分鋳型配列76を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる反転用ヒンジ44を部分鋳型配列76の3'末端に配置する。
【００１９】
さらに第1トレース部303は、図18に示すように、反転用ヒンジ44を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列7で図4に示す辺617をトレースし、部分鋳型配列7を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ35を部分鋳型配列7の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、接続用ヒンジ35を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列8で図4に示す辺618をトレースし、部分鋳型配列8を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる接続用ヒンジ36を部分鋳型配列8の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、接続用ヒンジ36を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列9で図4に示す辺619をトレースし、部分鋳型配列9を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する3個のヌクレオチドからなる反転用ヒンジ45を部分鋳型配列9の3'末端に配置する。
【００２０】
さらに第1トレース部303は、図18に示すように、反転用ヒンジ45を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列77で図4に示す辺620をトレースし、部分鋳型配列77を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ59を部分鋳型配列77の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ59を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列85で図4に示す辺621をトレースし、部分鋳型配列85を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ60を部分鋳型配列85の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ60を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列78で図4に示す辺622をトレースし、部分鋳型配列78を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ61を部分鋳型配列78の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ61を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列86で図4に示す辺623をトレースし、部分鋳型配列86を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する1個のヌクレオチドからなる折り返し用ヒンジ62を部分鋳型配列86の3'末端に配置する。さらに第1トレース部303は、図18に示すように、折り返し用ヒンジ62を構成するM13mp18ファージDNAのヌクレオチドに連続する16個のヌクレオチドからなる部分鋳型配列79で図4に示す辺624をトレースする。
【００２１】
図18に示す部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、接続用ヒンジ31〜36、反転用ヒンジ41〜45、及び折り返し用ヒンジ51〜62が、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列100を構成する。
【００２２】
図1に示す第2トレース部304は、図19に示すように、任意のヌクレオチドからなる第1の保護ヌクレオチド配列701で図3に示す第3の外辺503をトレースする。具体的には、図1に示す第2トレース部304は、図19に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列711で、図3に示す第3の外辺503をなす辺632をトレースする。また第2トレース部304は、図19に示すように、1個の任意のヌクレオチドからなる保護用ヒンジ712を部分保護配列711の3'末端に配置する。さらに図1に示す第2トレース部304は、図19に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列713で、図3に示す第3の外辺503をなす辺631をトレースする。また第2トレース部304は、図19に示すように、1個の任意のヌクレオチドからなる保護用ヒンジ714を部分保護配列713の3'末端に配置する。さらに図1に示す第2トレース部304は、図19に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列715で、図3に示す第3の外辺503をなす辺633をトレースする。部分保護配列711、保護用ヒンジ712、部分保護配列713、保護用ヒンジ714、及び部分保護配列715が、第1の保護ヌクレオチド配列701をなす。
【００２３】
さらに図1に示す第2トレース部304は、図20に示すように、任意のヌクレオチドからなる第2の保護ヌクレオチド配列702で図3に示す第4の外辺504をトレースする。具体的には、図1に示す第2トレース部304は、図20に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列721で、図3に示す第4の外辺504をなす辺643をトレースする。また第2トレース部304は、図20に示すように、1個の任意のヌクレオチドからなる保護用ヒンジ722を部分保護配列721の3'末端に配置する。さらに図1に示す第2トレース部304は、図20に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列723で、図3に示す第4の外辺504をなす辺642をトレースする。また第2トレース部304は、図20に示すように、1個の任意のヌクレオチドからなる保護用ヒンジ724を部分保護配列723の3'末端に配置する。さらに図1に示す第2トレース部304は、図20に示すように、16個の任意のヌクレオチドからなる部分保護配列725で、図3に示す第4の外辺504をなす辺641をトレースする。部分保護配列721、保護用ヒンジ722、部分保護配列723、保護用ヒンジ724、及び部分保護配列725が、第2の保護ヌクレオチド配列702をなす。
【００２４】
なお、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の中で分子量が小さく、対となる核酸塩基と2本の水素結合を形成するチミン(T)を含むヌクレオチドを、保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成するヌクレオチドに選択することが望ましい。
【００２５】
図1に示す配列生成部305は、図20に示す鋳型ヌクレオチド配列100、第1の保護ヌクレオチド配列701、及び第2の保護ヌクレオチド配列702のそれぞれでトレースされた展開図から、複数の部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、及び複数の部分保護配列711, 713, 715, 721, 723, 725のそれぞれを折り目にして、図2に示す立体を再現する。さらに図1に示す配列生成部305は、再現された立体の複数の辺を構成するヌクレオチド配列を一筆書きでトレースしながら、図20に示す複数の部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、及び複数の部分保護配列711, 713, 715, 721, 723, 725のそれぞれを構成していたヌクレオチド配列の対となる位置に相補的なヌクレオチド配列を配置して、図21に示す1本鎖の合成ヌクレオチド配列900を生成する。なお図1に示す配列生成部305は、複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成していたヌクレオチドをトレースする時は、複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成していたヌクレオチドの対となる位置に、非相補的なヌクレオチドを配置して、合成ヌクレオチド配列900を生成することが望ましい。
【００２６】
例えば複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成するヌクレオチドの核酸塩基がアデニン(A)である場合、配列生成部305は、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)のいずれかを核酸塩基とするヌクレオチドを対となる位置に配置する。さらに配列生成部305は、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)の中で、対となる核酸塩基と2本の水素結合を形成するアデニン(A)を含むヌクレオチドを最も高い優先度で配置し、グアニン(G)よりも分子量が小さいシトシン(C)を含むヌクレオチドを2番目の優先度で配置することが好ましい。
【００２７】
また、例えば複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成するヌクレオチドの核酸塩基がチミン(T)である場合、配列生成部305は、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)のいずれかを核酸塩基とするヌクレオチドを対となる位置に配置する。さらに配列生成部305は、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の中で分子量が小さく、対となる核酸塩基と2本の水素結合を形成するチミン(T)を含むヌクレオチドを最も高い優先度で配置し、グアニン(G)よりも分子量が小さいシトシン(C)を含むヌクレオチドを2番目の優先度で配置することが好ましい。
【００２８】
また、例えば複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成するヌクレオチドの核酸塩基がグアニン(G)である場合、配列生成部305は、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)のいずれかを核酸塩基とするヌクレオチドを対となる位置に配置する。さらに配列生成部305は、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)の中で分子量が小さく、対となる核酸塩基と2本の水素結合を形成するチミン(T)を含むヌクレオチドを最も高い優先度で配置し、グアニン(G)と比較して対となる核酸塩基と形成する水素結合の数が少ないアデニン(A)を含むヌクレオチドを2番目の優先度で配置することが好ましい。
【００２９】
また、例えば複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成するヌクレオチドの核酸塩基がシトシン(C)である場合、配列生成部305は、アデニン(A)、チミン(T)、シトシン(C)のいずれかを核酸塩基とするヌクレオチドを対となる位置に配置する。さらに配列生成部305は、アデニン(A)、チミン(T)、シトシン(C)の中で分子量が小さく、対となる核酸塩基と2本の水素結合を形成するチミン(T)を含むヌクレオチドを最も高い優先度で配置し、シトシン(C)と比較して対となる核酸塩基と形成する水素結合の数が少ないアデニン(A)を含むヌクレオチドを2番目の優先度で配置することが好ましい。
【００３０】
図1に示す分割部307は、図21に示す合成ヌクレオチド配列900を、それぞれが図2に示す立体の少なくとも2辺をトレースする複数の部分合成配列901, 902, 903, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915に分割する。部分合成配列901は、図20に示す部分鋳型配列86の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列1の全体、及び部分保護配列713の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列902は、図20に示す部分保護配列713の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列73の全体、及び部分鋳型配列78の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列903は、図20に示す部分鋳型配列78の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列74の全体、及び部分保護配列723の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列904は、図20に示す部分保護配列723の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列9の全体、及び部分鋳型配列85の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。
【００３１】
図21に示す部分合成配列905は、図20に示す部分鋳型配列85の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列2の全体、及び部分鋳型配列82の5'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列906は、図20に示す部分鋳型配列82の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列4の全体、及び部分保護配列711の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列907は、図20に示す部分保護配列711の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列76の全体、及び部分鋳型配列72の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列908は、図20に示す部分鋳型配列72の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列77の全体、及び部分保護配列721の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列909は、部分保護配列721の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列3の全体、及び部分鋳型配列81の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。
【００３２】
図21に示す部分合成配列910は、図20に示す部分鋳型配列81の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列5の全体、及び部分鋳型配列84の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列911は、図20に示す部分鋳型配列84の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列7の全体、及び部分保護配列715の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列912は、図20に示す部分保護配列715の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列79の全体、及び部分鋳型配列75の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列913は、図20に示す部分鋳型配列75の3'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列71の全体、及び部分保護配列725の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列914は、図20に示す部分保護配列725の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列6の全体、及び部分鋳型配列83の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。図21に示す部分合成配列915は、図20に示す部分鋳型配列83の5'末端側の8個のヌクレオチド、部分鋳型配列8の全体、及び部分鋳型配列86の3'末端側の8個のヌクレオチドと相補的である。
【００３３】
図1に示すCPU300には、データ記憶装置320が接続されている。データ記憶装置320は、立体記憶部321、展開図記憶部322、トレース記憶部323、配列記憶部324、及び設定数記憶部325を備える。立体記憶部321は、立体形成部301が形成した例えば図2に示す立体のデータを保存する。図1に示す展開図記憶部322は、展開部302が作成した図3及び図4に示す展開図のデータを保存する。図1に示す設定数記憶部325は、ヌクレオチド数設定部308が設定した、図3に示す複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を保存する。図1に示すトレース記憶部323は、第1トレース部303によって図4に示す展開図の複数の辺601〜624をトレースするように配置された、図20に示す鋳型ヌクレオチド配列100の配置を保存する。また図1に示すトレース記憶部323は、第2トレース部304によって図3に示す展開図の第3の外辺503をトレースするように配置された、図20に示す第1の保護ヌクレオチド配列701の配置も保存する。さらに図1に示すトレース記憶部323は、第2トレース部304によって図3に示す展開図の第4の外辺504をトレースするように配置された、図20に示す第2の保護ヌクレオチド配列702の配置も保存する。図1に示す配列記憶部324は、融解温度算出部309が融解温度の計算の対象とする候補配列、融解温度算出部309が抽出する鋳型ヌクレオチド配列、第1の保護ヌクレオチド配列、及び第2の保護ヌクレオチド配列を保存する。また配列記憶部324は、配列生成部305が生成した合成ヌクレオチド配列900、分割部307が合成ヌクレオチド配列900を分割して生成した複数の部分合成配列901〜915も保存する。
【００３４】
図1に示すCPU300には、さらに入力装置312、出力装置313、プログラム記憶装置330、及び一時記憶装置331が接続されている。入力装置312としては、キーボード、マウス等が使用可能である。出力装置313としては液晶表示装置(LCD)、発光ダイオード(LED)等によるモニタ画面等が使用可能である。プログラム記憶装置330は、CPU300に接続された装置間のデータ送受信等をCPU300に実行させるためのプログラムを保存している。一時記憶装置331は、CPU300の演算過程でのデータを一時的に保存する。
【００３５】
次に図22に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係るヌクレオチド配列の設計方法について説明する。なお、図1に示したCPU300による演算結果は、一時記憶装置331に逐次格納される。
【００３６】
(a) ステップS101で立体形成部301は、図2に示す立体を形成し、図1に示す立体記憶部321に保存する。ステップS102で展開部302は、立体記憶部321に保存されている立体を読み出す。次に展開部302は、立体を図3に示す第1の外辺501、第2の外辺502、第3の外辺503、及び第4の外辺504で囲まれた展開図に展開する。その後、図1に示す展開部302は、展開図を展開図記憶部322に保存する。
【００３７】
(b) ステップS103でヌクレオチド数設定部308は、展開図記憶部322から展開図を読み出す。次にヌクレオチド数設定部308は、図3に示す展開図に含まれる複数の辺601〜624, 631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を、例えば16に設定する。図1に示すヌクレオチド数設定部308は、設定されたヌクレオチドの数を、設定数記憶部325に保存する。
【００３８】
(c) ステップS104で融解温度算出部309は、例えば配列記憶部324に保存されている1本鎖のM13mp18ファージDNAのヌクレオチド配列を、鋳型ヌクレオチド配列の候補配列として読み出す。次に融解温度算出部309は、ヌクレオチドを1個ずつずらしながら、候補配列に含まれる連続する16個のヌクレオチドからなるヌクレオチド配列と相補配列との融解温度Tmを算出する。
【００３９】
(d) ステップS105で融解温度算出部309は、算出した16個のヌクレオチド毎の融解温度Tmを用いて、図4に示す複数の辺601〜624をトレースするために必要な数の連続するヌクレオチドからなるヌクレオチド配列の融解温度Tmの平均値を算出し、融解温度Tmの平均値が最も高くなる部分の例えば図7に示すヌクレオチド配列を、鋳型ヌクレオチド配列として抽出する。図1に示す融解温度算出部309は、抽出した鋳型ヌクレオチド配列を、配列記憶部324に保存する。
【００４０】
(e) ステップS106で第1トレース部303は、展開図記憶部322から図3に示す展開図を読み出し、配列記憶部324から図7に示す鋳型ヌクレオチド配列を読み出す。また図1に示す第1トレース部303は、設定数記憶部325から図3に示す展開図に含まれる複数の辺601〜624のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を読み出す。
【００４１】
(f) ステップS107で第1トレース部303は、1本鎖の鋳型ヌクレオチド配列で図3に示す複数の辺601〜624を一筆書きでトレースし、図18に示すように鋳型ヌクレオチド配列100を配置する。なお鋳型ヌクレオチド配列100を配置する時に、複数の辺601〜624のそれぞれに配置されるヌクレオチドの数を、設定された16個にする。また複数の辺601〜624のうち、同一直線上の相隣る2辺の間には3個のヌクレオチドを配置し、斜めに相隣る2辺の間には1個のヌクレオチドを配置する。第1トレース部303は、複数の辺601〜624をトレースするように配置された、図20に示す鋳型ヌクレオチド配列100の配置を、図1に示すトレース記憶部323に保存する。
【００４２】
(g) ステップS108で第2トレース部304は、展開図記憶部322から図3に示す展開図を読み出し、配列記憶部324から第1及び第2の保護ヌクレオチド配列を読み出す。また図1に示す第2トレース部304は、設定数記憶部325から図3に示す展開図に含まれる複数の辺631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチド配列を構成するヌクレオチドの数を読み出す。
【００４３】
(h) ステップS109で図1に示す第2トレース部304は、図19に示すように第1の保護ヌクレオチド配列701を、複数の辺631〜633をトレースするように配置し、図20に示すように第2の保護ヌクレオチド配列702を、複数の辺641〜643をトレースするように配置する。なお第1及び第2の保護ヌクレオチド配列701, 702を配置する時に、複数の辺631〜633, 641〜643のそれぞれに配置されるヌクレオチドの数を、設定された16個にする。また複数の辺631〜633, 641〜643の同一線上の相隣る2辺の間には1個のヌクレオチドを配置する。第2トレース部304は、図20に示す第1及び第2の保護ヌクレオチド配列701, 702の配置を、図1に示すトレース記憶部323に保存する。
【００４４】
(i) ステップS110で配列生成部305は、トレース記憶部323から、図20に示す鋳型ヌクレオチド配列100、第1の保護ヌクレオチド配列701、及び第2の保護ヌクレオチド配列702のそれぞれでトレースされた展開図を読み出す。次に配列生成部305は、トレースされた展開図から図2に示す立体を再現する。
【００４５】
(j) ステップS111で図1に示す配列生成部305は、再現された立体の複数の辺を構成するヌクレオチド配列を一筆書きでトレースしながら、図20に示す複数の部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、及び複数の部分保護配列711, 713, 715, 721, 723, 725のそれぞれを構成していたヌクレオチドの対となる位置に相補的なヌクレオチドを配置して、図21に示す1本鎖の合成ヌクレオチド配列900を生成する。図1に示す配列生成部305は、合成ヌクレオチド配列900を配列記憶部324に保存する。
【００４６】
(k) ステップS112で分割部307は、配列記憶部324から図21に示す合成ヌクレオチド配列900を読み出す。次に分割部307は、合成ヌクレオチド配列900を、それぞれが図2に示す立体の少なくとも2辺をトレースする複数の部分合成配列901〜915に分割する。図1に示す分割部307は複数の部分合成配列901〜915を配列記憶部324に保存し、実施の形態に係るヌクレオチド配列の設計方法を終了する。
【００４７】
以上示した実施の形態に係るヌクレオチド配列の設計システム及びヌクレオチド配列の設計方法によって設計された複数の部分合成配列901〜915を有する合成ポリヌクレオチドを合成し、鋳型ヌクレオチド配列を有する鋳型ポリヌクレオチド、第1の保護ヌクレオチド配列を有する第1の保護ポリヌクレオチド、及び第2の保護ヌクレオチド配列を有する第2の保護ポリヌクレオチドと混合すれば、図2に示すような立体を構成することが可能となる。ただし、ポリヌクレオチドは弾性を有するため、液中において立体の形状は必ずしも一定とはならないが、立体の輪郭を構成する複数の辺のそれぞれの相対的な位置関係は一定となる。
【００４８】
なお、立体の複数の辺に対応する図20に示す複数の部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、及び複数の部分保護配列711, 713, 715, 721, 723, 725のそれぞれを構成するヌクレオチドの数を16個にすれば、複数の部分鋳型配列1〜9, 71〜79, 81〜86、及び複数の部分保護配列711, 713, 715, 721, 723, 725のそれぞれが図21に示す合成ヌクレオチド配列900に含まれる相補的なヌクレオチド配列と二重螺旋を形成した場合、二重螺旋は1.5回転する。したがって、合成ヌクレオチド配列900と相補的塩基対を形成せず、二重螺旋を形成しない接続用ヒンジ31〜36、反転用ヒンジ41〜45、及び折り返し用ヒンジ51〜62のそれぞれにおいて、鋳型ヌクレオチド配列100は折れ曲がりやすくなる。また二重螺旋を形成しない保護用ヒンジ712, 714のそれぞれにおいて第1の保護ヌクレオチド配列701は折れ曲がりやすくなり、二重螺旋を形成しない保護用ヒンジ722, 724のそれぞれにおいて第1の保護ヌクレオチド配列701は折れ曲がりやすくなる。
【００４９】
また、立体を形成した場合に図20に示す接続用ヒンジ31と図21に示す部分合成配列902は交差し、図20に示す接続用ヒンジ32と図21に示す部分合成配列908は交差し、図20に示す接続用ヒンジ33と図21に示す部分合成配列907は交差する。さらに図20に示す接続用ヒンジ34と図21に示す部分合成配列913は交差し、図20に示す接続用ヒンジ35と図21に示す部分合成配列912は交差し、図20に示す接続用ヒンジ36と図21に示す部分合成配列903は交差する。したがって、図20に示す接続用ヒンジ31〜36を構成するヌクレオチドの数は、1個ではなく複数にした方が、立体を形成しやすくなる。
【００５０】
さらに部分合成配列902を生成する時に接続用ヒンジ31と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置し、部分合成配列903を生成する時に接続用ヒンジ36と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置し、部分合成配列907を生成する時に接続用ヒンジ33と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置し、部分合成配列908を生成する時に接続用ヒンジ32と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置し、部分合成配列912を生成する時に接続用ヒンジ35と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置し、部分合成配列913を生成する時に接続用ヒンジ34と交差する部分に3個のヌクレオチドを配置した方が、1個のヌクレオチドを配置した場合よりも立体を形成しやすくなる。例えば、部分合成配列902の28番目から30番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ31と交差する。また部分合成配列903の9番目から11番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ36と交差する。また部分合成配列907の28番目から30番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ33と交差する。また部分合成配列908の9番目から11番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ32と交差する。また部分合成配列912の28番目から30番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ35と交差する。また部分合成配列913の9番目から11番目までのヌクレオチドが接続用ヒンジ34と交差する。
【００５１】
また図1に示す配列生成部305が複数の接続用ヒンジ31〜36、複数の反転用ヒンジ41〜45、複数の折り返し用ヒンジ51〜62、及び複数の保護用ヒンジ712, 714, 722, 724のそれぞれを構成していたヌクレオチドの対となる位置に、非相補的なヌクレオチドを配置する場合、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の中で分子量が小さく、かつ対となる核酸塩基と形成する水素結合の数が2個であるチミン(T)を優先的に選択すると、分子量が小さく、対となる核酸塩基と形成する水素結合の数がグアニン(G)、シトシン(C)と比較して少ないために、折り曲げやすくなる。
【００５２】
次に図23に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法について説明する。
【００５３】
(a) ステップS201で、濃度10μmol/lで配列表の配列番号1の配列を有するプロモータプライマを含む溶液10μlと、濃度10m mol/lでアデノシン三リン酸(ATP : adenosine triphosphate)を含む溶液2μlと、10倍濃度のオプチキナーゼ(optikinase, 登録商標）バッファ2μlと、濃度10Unit /μlでオプチキナーゼ(optikinase, 登録商標）を含む溶液1μlと、超純水5μlとを、37℃で30分間反応させ、プロモータプライマの5'末端をリン酸化する。
【００５４】
(b) ステップS202で、濃度1ng/μlで配列表の配列番号3の配列を有する鋳型ポリヌクレオチドを含む溶液2μlと、10倍濃度のPCRバッファ2μlと、濃度2mMでdNTPsを含む溶液2μlと、濃度25m mol/lで塩化マグネシウム(MgCl2)を含む溶液1.6μlと、濃度10μ mol/lでプロモータプライマを含む溶液1μlと、濃度5μ mol/lで配列表の配列番号2の配列を有するアンチプライマを含む溶液0.1μlと、Taq Star抗体とAmpli Taq DNAポリメラーゼを等量ずつ混ぜたTATを濃度5 Unit /μlで含む溶液0.2μlと、超純水11.1μlとを混合し、PCR反応液を調製する。
【００５５】
(c) ステップS203で、PCR反応液を94℃で60秒間反応させる。その後、PCR反応液を94℃で30秒間、65℃で30秒間、72℃で30秒間反応させるサイクルを50回繰り返し、濃度が170ng/μlのPCR産物を80μl得る。次にステップS204で、濃度が170ng/μlのPCR産物10μlと、濃度10倍のバッファ2μlと、濃度1 unit /μlのλエキソヌクレアーゼ4μlと、超純水4μlとを混合し、1本鎖DNAと2本鎖DNAとを含む分解反応液を調製する。その後、分解反応液を37℃で60分間反応させ、λエキソヌクレアーゼで2本鎖DNAを分解する。次に分解反応液を90℃で10分間反応させ、λエキソヌクレアーゼを失活させ、63.5ng/μlの濃度で1本鎖の鋳型ポリヌクレオチドを含有する1本鎖DNA溶液を80μl得る。
【００５６】
(d) ステップS205で、濃度0.42μmol/lの1本鎖DNA溶液0.48μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列901を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列902を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列903を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列904を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む0.08μlの合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列905を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列906を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列907を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列908を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列909を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列910を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列911を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列912を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列913を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列914を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで部分合成配列915を有する部分合成ポリヌクレオチドを含む合成ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで第1の保護ヌクレオチド配列を有する第1の保護ポリヌクレオチドを含む第1の保護ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度50μ mol/lで第2の保護ヌクレオチド配列を有する第2の保護ポリヌクレオチドを含む第2の保護ヌクレオチド溶液0.08μlと、濃度10倍のアニーリングバッファ2μlと、超純水16.16μlとを混合し、アニーリング反応液を調製する。なお、アニーリングバッファには、濃度が40 m mol/lのTrisと、濃度が20 m mol/lのアセテートと、濃度が12.5 m mol/lのMgCl2と、濃度が2 m mol/lのEDTAが含まれており、水素イオン指数pHは8.0である。
【００５７】
(e) ステップS206で、アニーリング反応液を96℃で5分間反応させ、その後、40.0℃、40.9℃、43.7℃、48.1℃、52.9℃、57.6℃、62.4℃、67.1℃、71.7℃、76.2℃、79.1℃、あるいは80.0℃のいずれかで反応液を60分間反応させ、鋳型ポリヌクレオチドと、部分合成配列901〜915をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチドと、第1及び第2の保護ポリヌクレオチドとを反応させ、ポリヌクレオチド構造体を形成させる。さらに20℃で30分間、アニーリング反応液を放置する。
【００５８】
以上示した実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体を2%のアガロースゲル(agarose gel)を用いて電気泳動した。図24に示す第1レーンは25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3232L)、第2レーンは部分合成配列901〜915をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチド並びに第1及び第2の保護ポリヌクレオチドの混合物、第3レーンは鋳型ポリヌクレオチドを示す。また第4レーンは40.0℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第5レーンは40.9℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第6レーンは43.7℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第7レーンは48.1℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第8レーンは52.9℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第9レーンは57.6℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体を示す。また第10レーンは62.4℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第11レーンは67.1℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第12レーンは71.7℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第13レーンは76.2℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第14レーンは79.1℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体、第15レーンは80.0℃でアニーリングされたポリヌクレオチド構造体を示す。また第16レーンは、25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3231L)を示す。
【００５９】
第3レーンにおいて、鋳型ポリヌクレオチドは300bp付近にバンドが現れた。これに対し、第4乃至第15レーンにおいては、ポリヌクレオチド構造体は450bp付近にバンドが現れた。また、第7レーン以降では、スメアが減少した。
【００６０】
図25に示す第1レーンは25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3232L)、第2レーンは部分合成配列901〜915をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチド並びに第1及び第2の保護ポリヌクレオチドの混合物、第3レーンは鋳型ポリヌクレオチドを示す。第4レーンは鋳型ポリヌクレオチドと部分合成配列914, 903, 904, 908, 909をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチドと、第1の保護ポリヌクレオチドとを反応させた部分的なポリヌクレオチド構造体を示す。第5レーンは鋳型ポリヌクレオチドと部分合成配列914, 915, 903, 904, 905, 908, 909, 910, 912, 913をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチドと、第1の保護ポリヌクレオチドとを反応させた部分的なポリヌクレオチド構造体を示す。第6レーンは、実施の形態にかかるポリヌクレオチド構造体を示す。第7レーンは、25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3231L)を示す。なおポリヌクレオチド構造体は、62.5℃で60分間アニーリングされた。
【００６１】
第4レーンの部分的なポリヌクレオチド構造体は、第3レーンの鋳型ポリヌクレオチドよりも泳動距離が短くなった。また第5レーンの部分的なポリヌクレオチド構造体は、第4レーンの部分的なポリヌクレオチド構造体よりも泳動距離が短くなった。さらに第6レーンのポリヌクレオチド構造体は、第5レーンの部分的なポリヌクレオチド構造体よりも泳動距離が短くなった。
【００６２】
さらに、実施の形態にかかるポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体を原子間力顕微鏡(AFM)で観察したところ、図26に示すように、30nmほどの長さを有する筒状の形状が形成されていることが確認された。
【００６３】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。例えば実施の形態では鋳型ヌクレオチド配列にM13mp18ファージDNAの配列を用いたが、人工的に合成した一本鎖のポリヌクレオチドを使用してもかまわない。また実施の形態では、融解温度Tmの平均値が最も高くなる部分を鋳型ヌクレオチド配列として抽出したが、融解温度Tmが低い部分を鋳型ヌクレオチド配列として抽出しても、ポリヌクレオチド構造体を製造することは可能である。
【００６４】
またポリヌクレオチド構造体は、デオキシリボヌクレオチドのみならず、リボヌクレオチドで構成されてもよい。例えば図27に示すステップS301で、配列表の配列番号3の配列を有する2ngの鋳型ポリヌクレオチドを含む溶液と、PCRバッファと、dNTPsを含む溶液と、塩化マグネシウム(MgCl2)を含む溶液と、プロモータプライマを含む溶液と、アンチプライマを含む溶液と、TATを含む溶液と、超純水とを混合し、PCR反応液を調製する。ステップS302でPCR反応液を94℃で60秒間反応させる。その後、PCR反応液を94℃で30秒間、60℃で30秒間、72℃で30秒間反応させるサイクルを50回繰り返し、濃度が1200ng/μlのPCR産物を得る。ステップS303でPCR産物に含まれる鋳型ポリヌクレオチドをRNAテンプレートに転写する。ステップS304でRNAテンプレートと、複数の部分合成配列901〜915をそれぞれ有する合成ポリヌクレオチドと、第1及び第2の保護ポリヌクレオチドとを混合し、アニーリングすることにより、その他の実施の形態にかかるポリヌクレオチド構造体を形成する。
【００６５】
図28に示す電気泳動ゲルの第1レーンは、25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3232L)、第2レーンは部分合成配列901〜915をそれぞれ有する複数の部分合成ポリヌクレオチド並びに第1及び第2の保護ポリヌクレオチドの混合物、第3のレーンはRNAテンプレート、第4のレーンは40.0℃でアニーリングして製造されたポリヌクレオチド構造体、第5のレーンは52.9℃でアニーリングして製造されたポリヌクレオチド構造体、第6のレーンは67.1℃でアニーリングして製造されたポリヌクレオチド構造体、第7のレーンは80.0℃でアニーリングして製造されたポリヌクレオチド構造体、第8のレーンは25ngのマーカ（ニューイングランドバイオラボ社製、N3231L)を示す。RNAテンプレートと比較して、ポリヌクレオチド構造体の泳動距離は短いことが確認された。
【００６６】
以上示したように、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００６７】
（配列表の説明）
本明細書の配列表に記載された配列番号1乃至20は、以下の配列を示す。  
［配列番号 : 1]  実施の形態で用いたプロモータプライマのヌクレオチド配列。  
［配列番号 : 2]  実施の形態で用いたアンチプライマのヌクレオチド配列。  
［配列番号 : 3]  実施の形態で用いた鋳型ヌクレオチド配列。  
［配列番号 : 4]  実施の形態で用いた部分合成配列914。  
［配列番号 : 5]  実施の形態で用いた部分合成配列915。  
［配列番号 : 6]  実施の形態で用いた部分合成配列901。  
［配列番号 : 7]  実施の形態で用いた部分合成配列902。  
［配列番号 : 8]  実施の形態で用いた部分合成配列903。  
［配列番号 : 9]  実施の形態で用いた部分合成配列904。  
［配列番号 : 10]  実施の形態で用いた部分合成配列905。  
［配列番号 : 11]  実施の形態で用いた部分合成配列906。  
［配列番号 : 12]  実施の形態で用いた部分合成配列907。  
［配列番号 : 13]  実施の形態で用いた部分合成配列908。  
［配列番号 : 14]  実施の形態で用いた部分合成配列909。  
［配列番号 : 15]  実施の形態で用いた部分合成配列910。  
［配列番号 : 16]  実施の形態で用いた部分合成配列911。  
［配列番号 : 17]  実施の形態で用いた部分合成配列912。  
［配列番号 : 18]  実施の形態で用いた部分合成配列913。  
［配列番号 : 19]  実施の形態で用いた第1の保護ヌクレオチド配列。  
［配列番号 : 20]  実施の形態で用いた第2の保護ヌクレオチド配列。
【００６８】
本明細書において塩基を略号で表示する場合、IUPAC-IUB Commision on Biochemical Nomenclatureによる略号、あるいは当該分野における慣用略号を用いる。以下に、略号の例を示す。  
a : アデニン
t : チミン
g : グアニン
c : シトシン
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に係るヌクレオチド配列の設計システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る立体の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る立体の第１の展開図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る立体の第２の展開図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る二重螺旋ＤＮＡの模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るポリヌクレオチドの融解温度を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る鋳型ヌクレオチド配列の配列表である。
【図８】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第１の模式図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第２の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第３の模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第４の模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第５の模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第６の模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第７の模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第８の模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第９の模式図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の一部の第１０の模式図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列の模式図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列及び第１の保護ヌクレオチド配列の模式図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る展開図に配置された鋳型ヌクレオチド配列、第１の保護ヌクレオチド配列、及び第２の保護ヌクレオチド配列の模式図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る合成ヌクレオチド配列の模式図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係るヌクレオチド配列の設計方法を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体の電気泳動の結果を示す第１の写真である。
【図２５】本発明の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体の電気泳動の結果を示す第２の写真である。
【図２６】本発明の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体の原子間力顕微鏡による画像である。
【図２７】本発明のその他の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２８】本発明のその他の実施の形態に係るポリヌクレオチド構造体の製造方法で製造されたポリヌクレオチド構造体の電気泳動の結果を示す写真である。
【符号の説明】
【００７０】
1〜9…部分鋳型配列
31〜36…接続用ヒンジ
41〜45…反転用ヒンジ
51〜62…折り返し用ヒンジ
71〜79, 81〜86…部分鋳型配列
100…鋳型ヌクレオチド配列
300…CPU
301…立体形成部
302…展開部
303…第1トレース部
304…第2トレース部
305…配列生成部
307…分解部
308…ヌクレオチド数設定部
309…融解温度算出部
312…入力装置
313…出力装置
320…データ記憶装置
321…立体記憶部
322…展開図記憶部
323…トレース記憶部
324…配列記憶部
325…設定数記憶部
330…プログラム記憶装置
331…一時記憶装置
501…第1の外辺
502…第2の外辺
503…第3の外辺
504…第3の外辺
504…第4の外辺
601〜624, 631〜633, 641〜643…辺
701…第1の保護ヌクレオチド配列
702…第2の保護ヌクレオチド配列
711, 713, 715, 721, 723, 725…部分保護配列
712, 714, 722, 724…保護用ヒンジ
900…合成ヌクレオチド配列
901〜915…部分合成配列
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【配列表】
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