JP2002085097A - Method for determination of dna base sequence - Google Patents

Method for determination of dna base sequence

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JP2002085097A
JP2002085097A JP2000281748A JP2000281748A JP2002085097A JP 2002085097 A JP2002085097 A JP 2002085097A JP 2000281748 A JP2000281748 A JP 2000281748A JP 2000281748 A JP2000281748 A JP 2000281748A JP 2002085097 A JP2002085097 A JP 2002085097A
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double
stranded dna
restriction enzyme
oligomer
iis restriction
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Hideki Kanbara
秀記 神原
Kazunobu Okano
和宣 岡野
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the determination of a DNA base sequence enabling the determination of the base sequence of a long DNA which has hitherto been difficult to determine. SOLUTION: The base sequence of a double-stranded DNA 4 is determined by (1) a step to bond an oligomer 6 having the recognition sequence of a class IIs restriction enzyme to a terminal of a double-stranded DNA 4, (2) a step to cleave the double-stranded DNA 8 having the oligomer bonded by the step (1) with a class IIs restriction enzyme, (3) a step to bond the oligomer to the fragment of the double-stranded DNA cleaved by the step (2) and (4) a step 20 to repeat the step (2) and the step (3) multiple times to obtain a series of double-stranded DNA fragments 9 composed of several number of bases and having a definite base length difference between the fragments. The present process enables easy determination of the base sequence of a long DNA fragment.

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DNA塩基配列決
定,遺伝子診断等のためのDNA分析のための試料調製
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preparing a sample for DNA analysis for DNA base sequence determination, genetic diagnosis and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来,DNAの塩基配列決定には,ダイ
デオキシ法により1塩基ずつ長さの異なるDNA断片群
の調製と,DNA断片の長さをゲル電気泳動により分離
することが行なわれている。これを自動的に行なうDN
Aシーケンサーが市販され用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, DNA base sequence determination has been carried out by preparing a group of DNA fragments having different lengths by one base by the dideoxy method and separating the DNA fragments by gel electrophoresis. I have. DN that does this automatically
A sequencer is commercially available.

【0003】ゲル電気泳動を用いたDNAの長さ分離は
1塩基の差を分離する必要があり,通常600塩基程度
までの分離が行える。もっと長いDNAの塩基配列を決
定するには,短い断片を配列解析してそれらをつなぎ合
わせている。
[0003] Separation of DNA length by gel electrophoresis requires separation of one base difference, and separation of up to about 600 bases can usually be performed. To determine the base sequence of longer DNA, shorter fragments are sequenced and joined together.

【0004】このようなゲル電気泳動を用いる方法は,
ゲノム等の塩基配列決定を始め幅広い用途に用いられて
いる。ゲノム解析の進展に伴い,短いDNA,又はDN
A配列を多量に迅速に塩基配列決定したいという要求が
高まってきた。そこでゲル電気泳動に加えて,種々の新
しいDNA塩基配列決定法が提案され始めている。
[0004] A method using such gel electrophoresis is as follows.
It is used for a wide range of applications, including the determination of nucleotide sequences of genomes and the like. With the progress of genome analysis, short DNA or DN
There has been a growing demand for rapid sequencing of the A sequence in large quantities. Therefore, in addition to gel electrophoresis, various new DNA sequencing methods have been proposed.

【0005】その1つは,DNAが相補鎖合成する時,
DNAポリメラーゼによりdNTPを1つずつ結合して
いくが,副産物として生成するピロ燐酸をATPに変え
てルシフェリン等と反応させ化学発光を得て,これをモ
ニターして塩基配列決定する方法である。繰り返し相補
鎖合成を行ない,どの種類の塩基が取り込まれたかをモ
ニターして,DNA塩基配列決定する。最近,Uhle
nらは,この方法を改良し実用レベルにまで高め,パイ
ロシーケンシングと名付けている(文献1:Scien
ce 281,363−365,1998)。
One of them is that when DNA synthesizes a complementary strand,
This method involves combining dNTPs one by one with a DNA polymerase, but converting pyrophosphate generated as a by-product to ATP and reacting with luciferin to obtain chemiluminescence, which is monitored to determine the base sequence. A complementary strand is repeatedly synthesized, and the type of base incorporated is monitored to determine the DNA base sequence. Recently, Uhle
have improved this method to a practical level and named it Pyro Sequencing (Reference 1: Scien).
ce 281, 363-365, 1998).

【0006】一方,Brennerらは,塩基配列決定
しようとする2本鎖DNAをクラスIIs制限酵素で切断
し,既知配列をもつアダプタ(encoded ada
ptor)を酵素切断部位に結合し,蛍光標識したプロ
ーブ(decoded probe)を,酵素切断部位
に結合しているアダプタ(encoded adapt
or)に結合することなからるサイクルを繰返し,繰返
し毎にクラスIIs制限酵素切断により生じる2本鎖DN
Aの5’突出端の塩基配列を決定する(文献2:Nat
ure Biotechnology,18,630−
634(2000))。
[0006] On the other hand, Brenner et al. Cut a double-stranded DNA to be sequenced with a class IIs restriction enzyme, and obtained an adapter (encoded ada) having a known sequence.
ptor) is bound to the enzyme cleavage site, and a fluorescently labeled probe (decoded probe) is attached to the adapter (encoded adapter) bound to the enzyme cleavage site.
or), and a double-stranded DN generated by cleavage of class IIs restriction enzyme at each repetition.
The nucleotide sequence of the 5 'protruding end of A is determined (Reference 2: Nat)
ure Biotechnology, 18,630-
634 (2000)).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来技術に示した文献
1,文献2に記載の技術は,遺伝子発現プロフィール分
析,遺伝子診断,又は診断のためのスクリーニング用の
ために塩基配列決定のできる長さは,20塩基程度と短
いが,一度に多くのDNAの分析を行なうことができる
特徴があり,注目されている。
The techniques described in the prior art and in References 1 and 2 are of a length that allows base sequence determination for gene expression profile analysis, gene diagnosis, or screening for diagnosis. Although it is as short as about 20 bases, it is characterized by the ability to analyze a large amount of DNA at a time, and has been attracting attention.

【0008】これら現状のDNAシーケンシングをはじ
めとするDNA分析法はそれぞれ問題点をかかえてい
る。サンガー法(ダイデオキシ法)で試料調製したDN
Aをゲル電気泳動で分離し塩基配列決定する方法では,
塩基配列決定の上限がゲル電気泳動で1塩基の長さの差
を分離できるDNAサイズまでであり,通常の装置では
600塩基位,長いゲルを使用した装置でも1000塩
基位である。
[0008] Each of the current DNA analysis methods including DNA sequencing has its own problems. DN prepared by Sanger method (dideoxy method)
In the method of separating A by gel electrophoresis and determining the base sequence,
The upper limit of the base sequence determination is up to the DNA size at which a difference in length of one base can be separated by gel electrophoresis, which is about 600 bases in a usual apparatus, and about 1000 bases in an apparatus using a long gel.

【0009】もっと長いDNAを1塩基の差まで分離し
たい,あるいは,もっと1つ1つのDNAバンド重なら
ない状態で検出したい等のニーズがあるが,現状では不
可能である。
There is a need to separate longer DNAs up to a single base difference or to detect DNAs in a state where each DNA band does not overlap, but this is not possible at present.

【0010】一方,パイロシーケンシングやクラスIIs
制限酵素を用いるシーケンシング法では反応サイクルを
繰り返すサイクル反応(cyclic reactio
n)により塩基配列決定するので,反応効率により塩基
配列決定できる塩基長が決められ,現状では,再現良く
塩基配列解析できるのは20塩基〜30塩基までであ
る。
On the other hand, pyrosequencing and class IIs
In a sequencing method using a restriction enzyme, a cyclic reaction in which a reaction cycle is repeated (cyclic reaction) is performed.
Since the base sequence is determined by n), the base length for which the base sequence can be determined is determined by the reaction efficiency. At present, the base sequence can be analyzed with good reproducibility from 20 to 30 bases.

【0011】パイロシーケンシングでは,相補鎖合成を
するたびに発生するピロリン酸をATPに変換して,ル
シフェリンを光らせるというサイクル反応を利用して塩
基配列を決定する。この各サイクル反応の反応収率は1
00%ではなく,反応が進むに従って,鎖が伸長する場
合と伸長しない場合が生じて塩基配列決定できなくな
る。このため一度に塩基配列決定できる長さが短いとい
う問題があった。
In pyrosequencing, the base sequence is determined by using a cyclic reaction in which pyrophosphate generated each time a complementary strand is synthesized is converted to ATP and luciferin is illuminated. The reaction yield of each cycle reaction is 1
It is not 00%, but as the reaction proceeds, there are cases where the chain is extended and cases where it is not extended, and it becomes impossible to determine the nucleotide sequence. For this reason, there has been a problem that the length at which a base sequence can be determined at one time is short.

【0012】もっと長い塩基まで塩基配列決定できれ
ば,より詳しい分析,又はDNA診断等の用途が見込ま
れている。パイロシーケンシング法では,より長い塩基
配列まで決定できるようにすることが課題となってい
る。
If the base sequence can be determined for a longer base, it is expected to be used for more detailed analysis or DNA diagnosis. The problem with pyrosequencing is to be able to determine even longer nucleotide sequences.

【0013】本発明の目的は,これまで塩基配列決定が
困難であった長いDNAの塩基配列決定を可能とするD
NA塩基配列決定法を提供することにある。
[0013] An object of the present invention is to provide a DNA sequence capable of determining the nucleotide sequence of long DNA, which has been difficult to determine the nucleotide sequence.
An object of the present invention is to provide a method for determining an NA base sequence.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のDNA試料調製
方法では,2塩基長以上の一定の塩基長,即ち,2塩基
長から,16塩基長又は20塩基長までの範囲の一定の
塩基長を1ユニットとして,1ユニットずつ長さの異な
る一連のDNA断片,即ち,一定の塩基長ずつ長さの異
なる一連のDNA断片を,DNA試料からクラスIIs制
限酵素を用いして調製し,これを分析することで従来技
術に於ける課題を解決している。
According to the DNA sample preparation method of the present invention, a fixed base length of 2 bases or more, that is, a fixed base length ranging from 2 bases to 16 bases or 20 bases in length. Is used as a unit, a series of DNA fragments having different lengths by one unit, that is, a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length are prepared from a DNA sample using a class IIs restriction enzyme. The analysis solves the problems in the prior art.

【0015】例えば,ゲル電気泳動では,大きなDNA
を1塩基の長さの差でゲル電気泳動分離により識別しよ
うとするから,長いDNAの塩基配列決定ができないの
である。
For example, in gel electrophoresis, large DNA
Is determined by gel electrophoretic separation with a difference in length of one base, the base sequence of long DNA cannot be determined.

【0016】DNA試料を,3塩基,又は5塩基を1ユ
ニットとして,1ユニットずつ長さの異なる一連のDN
A断片にして分離すれば,一連のDNA断片の作るDN
Aバンドの間隔(スペーシング)は大きくなり,長いD
NA断片でもユニット毎に長さを識別できるのである。
A DNA sample is prepared by a series of DNs having different lengths by 1 unit, with 3 or 5 bases as 1 unit.
If it is separated into fragment A, DN that forms a series of DNA fragments
The A-band spacing (spacing) increases,
Even the NA fragment can identify the length for each unit.

【0017】この一連のDNA断片の末端に蛍光標識さ
れたddNTPをDNAポリメラーゼで結合させて分析
すると,例えば,1ユニットを5塩基とすると,一連の
DNA断片は1ユニットずつ長さの異なる断片で構成さ
れるので,1塩基の長さの差でなく5塩基の長さの差を
識別すれば,それぞれのDNA断片を分離検出できるこ
とになる。DNA断片長の差は5塩基なので,1塩基の
差の場合よりも遙かに長いDNA断片の識別が可能であ
る。
When ddNTP fluorescently labeled to the end of this series of DNA fragments is bound with a DNA polymerase and analyzed, for example, if one unit is composed of 5 bases, the series of DNA fragments are fragments having different lengths by one unit. As a result, the DNA fragments can be separated and detected by identifying the difference in the length of 5 bases instead of the difference in the length of 1 base. Since the difference in DNA fragment length is 5 bases, it is possible to identify DNA fragments that are much longer than in the case of 1 base difference.

【0018】DNA塩基配列は5塩基毎の塩基配列が分
かることになるので,クラスIIs制限酵素の切断部位を
1塩基ずつずらす。5つのDNA断片のグループを調製
し,クラスIIs制限酵素の切断位置が,5つのDNA断
片のグループの間で1塩基ずつずれた一連のDNA断片
を調製して,それぞれのDNA断片のグループに含まれ
るDNA断片の末端塩基配列を知り,配列情報を総合す
ることで全体の塩基配列を知ることもできる。
Since the DNA base sequence can be determined every five bases, the cleavage site of the class IIs restriction enzyme is shifted by one base. A group of five DNA fragments was prepared, and a series of DNA fragments in which the cutting positions of the class IIs restriction enzymes were shifted by one base between the groups of five DNA fragments were prepared and included in each DNA fragment group. The entire base sequence can also be known by knowing the terminal base sequence of the DNA fragment to be obtained and synthesizing the sequence information.

【0019】伸長相補鎖の合成反応を利用するパイロシ
ーケンシングでは,塩基配列決定しようとするDNAの
コピーを沢山作りこれをテンプレートとして,プライマ
ーを用いて相補鎖合成反応を繰り返すサイクル反応によ
って塩基配列決定するが,反応収率が100%でないと
反応したものと未反応のものが共存してきてしまい,反
応遅れ,未反応に起因して種々の塩基種が取り込まれる
ため塩基配列決定結果は信頼度の低いものとなる。
In pyrosequencing using the synthesis reaction of an extended complementary strand, a large number of copies of the DNA to be sequenced are made, and this is used as a template to determine the base sequence by a cyclic reaction in which the complementary strand synthesis reaction is repeated using primers. However, if the reaction yield is not 100%, the reacted and unreacted products will coexist, and the reaction will be delayed and various bases will be incorporated due to the unreacted products. It will be low.

【0020】そこで,サイクル反応が20サイクル,又
は30サイクル進行した時点で,4種の相補鎖合成基質
dNTPを加えて相補鎖伸長を進めて,プライマーを起
点とした長い2本鎖DNAを調製する。次に,クラスII
s制限酵素で切断,切断部にプライミング領域をもった
オリゴマーを結合して,DNA2本鎖のサイズを揃えた
後に1本鎖とし塩基配列決定を繰り返す。これにより,
長さが不揃いになったDNA鎖を揃えて信頼度の高い塩
基配列決定が可能となる。
Therefore, at the time when the cycle reaction has progressed for 20 or 30 cycles, four types of complementary strand synthesis substrates dNTPs are added to advance the complementary strand, thereby preparing a long double-stranded DNA starting from the primer. . Next, Class II
After cutting with a s restriction enzyme, an oligomer having a priming region at the cut portion is bonded, the size of the DNA double strand is adjusted, and then the single strand is formed. This gives
Alignment of DNA chains having irregular lengths enables highly reliable nucleotide sequence determination.

【0021】本発明では,相補鎖合成を行なって相補鎖
が伸びたところで,相補鎖合成開始点の位置から一定の
長さ塩基長を認識して切断するクラスIIs制限酵素でD
NAを切断し,それぞれの断片の長さを揃えることによ
り難点を克服し,長いDNAの塩基配列決定を可能にし
ている。この状況は,クラスIIs制限酵素切断と蛍光標
識されたddNTPを付加して塩基配列解析をする方法
でも同様であり,信頼度の高い塩基配列情報を得ること
ができる。
According to the present invention, a class IIs restriction enzyme that recognizes and cuts a certain length of base length from the position of the starting point of complementary strand synthesis when the complementary strand is extended by performing complementary strand synthesis.
The difficulty is overcome by cutting the NA and arranging the lengths of the respective fragments to enable the sequencing of long DNA. This situation is the same in the method of analyzing the base sequence by adding the class IIs restriction enzyme cleavage and fluorescently labeled ddNTP, and it is possible to obtain highly reliable base sequence information.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明は,DNA試料調製方法,
及びこれを用いるDNA塩基配列決定法,DNA分析法
に関する。分析しようとするDNA試料のコピーをたく
さん作製し,DNA試料のコピーから,予め定められた
数塩基の長さを1ユニットとして,1ユニットずつ長さ
が異なる一連のDNA断片を調製して,これらを解析す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for preparing a DNA sample,
And a DNA sequencing method and a DNA analysis method using the same. A large number of copies of the DNA sample to be analyzed are prepared, and from the copies of the DNA sample, a series of DNA fragments having different lengths by one unit are prepared, with a predetermined length of several bases as one unit. Is analyzed.

【0023】1ユニットづつ長さが異なるDNA断片
は,DNA断片の長さが長くなっても1ユニットの差を
簡単にゲル電気泳動で分離できるので,解析できるDN
A断片の長さが長くなる。
DNA fragments having different lengths by one unit can be easily analyzed by gel electrophoresis even if the length of the DNA fragments is longer.
The length of the A fragment becomes longer.

【0024】一方,本発明を,サイクル反応を利用した
新しいDNA解析法に適用することにより,従来技術と
比較して,数倍の長さのDNA塩基配列を決定できるよ
うになり,実用上支障のないDNA塩基配列決定法とし
て,新しいDNA解析法を幅広く活用できる。
On the other hand, by applying the present invention to a new DNA analysis method using a cycle reaction, a DNA base sequence several times longer than that of the prior art can be determined, which hinders practical use. A new DNA analysis method can be widely used as a DNA base sequence determination method without any problem.

【0025】(実施例1)実施例1では,ゲル電気泳動
分離を用いた塩基配列決定,又はDNA分析のための本
発明による試料調製法を開示する。
Example 1 Example 1 discloses a sample preparation method according to the present invention for base sequence determination using gel electrophoresis separation or DNA analysis.

【0026】図1は,本発明によるDNA調製方法を説
明する図であり,一定の塩基長ずつ長さの異なる一連の
DNA断片の調製方法の原理を説明する図である。ここ
では,クラスIIs制限酵素としてBpmIとBsgIを用いた。
もちろん,他のクラスIIs制限酵素でも良い。DNA試
料40にハイブリダイズするプライマー1と,DNA試
料40にハイブリダイズする部分の5’末端側にクラス
IIs制限酵素BpmIの認識部6を持つプライマー2とを用
いて,DNA試料40をPCR増幅し,PCR増幅産物
3を得る。増幅されたDNA試料のうち1%を残し,増
幅されたDNA断片のうち99%をクラスIIs制限酵素B
pmIで切断しDNA断片4を得る。
FIG. 1 is a diagram for explaining a DNA preparation method according to the present invention, and is a diagram for explaining the principle of a method for preparing a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length. Here, BpmI and BsgI were used as class IIs restriction enzymes.
Of course, other class IIs restriction enzymes may be used. Primer 1 that hybridizes to DNA sample 40, and a class at the 5 'end of the portion that hybridizes to DNA sample 40
The DNA sample 40 is PCR-amplified using the primer 2 having the recognition part 6 of the IIs restriction enzyme BpmI to obtain a PCR amplification product 3. Retain 1% of the amplified DNA sample and 99% of the amplified DNA fragment
Cleavage with pmI yields DNA fragment 4.

【0027】次に,クラスIIs制限酵素BpmIで切断され
たDNA断片4の一方の端に,クラスIIs制限酵素BsgI
の認識部を持つオリゴマー5とクラスIIs制限酵素BpmI
の認識部を持つオリゴマー6の,1:100の比率の混
合物からなるオリゴマーをライゲーションにより結合す
る。
Next, one end of the DNA fragment 4 cut with the class IIs restriction enzyme BpmI was added to the class IIs restriction enzyme BsgI
5 with Class IIs Restriction Enzyme BpmI
Oligomers comprising a mixture of oligomers 6 having a recognition site of 1: 100 in a ratio of 1: 100 are bound by ligation.

【0028】この結果,生成したDNA断片の内,クラ
スIIs制限酵素BpmIで切断できるDNA断片8は約99
%であり,残りのDNA断片7は,クラスIIs制限酵素B
sgIの認識部を持つので,クラスIIs制限酵素BpmIでは切
断されない。
As a result, out of the generated DNA fragments, about 99 DNA fragments 8 that can be cleaved with the class IIs restriction enzyme BpmI were obtained.
%, And the remaining DNA fragment 7 is a class IIs restriction enzyme B
Since it has an sgI recognition site, it is not cleaved by the class IIs restriction enzyme BpmI.

【0029】もちろん,上記のライゲーションによりク
ラスIIs制限酵素BpmIの認識部を持つオリゴマー6のみ
を,DNA断片4に結合する場合にも,本発明は,有効
に作用する(この場合,以下の混合物27はオリゴマ6
ーが結合されたDNA断片8のみを含む)。
Of course, the present invention also works effectively when only the oligomer 6 having the recognition portion of the class IIs restriction enzyme BpmI is bound to the DNA fragment 4 by the above ligation (in this case, the following mixture 27). Is oligomer 6
-Only DNA fragment 8 to which-has been bound).

【0030】次に,オリゴマーが結合されたDNA断片
7,8の混合物27に対して,クラスIIs制限酵素BpmI
による切断と,切断により生じたDNA断片の切断部に
オリゴマーをライゲースで酵素的に結合させる反応とを
繰り返す工程20を(N−1)回行なう。最後に,DN
A断片9−1を反応液に加える。DNA断片9−1は,
PCR増幅産物3のクラスIIs制限酵素BpmIによる切断
を受けていない,上記で残したDNA試料(PCR増幅
産物3)の1%の部分である。
Next, the mixture 27 of the DNA fragments 7 and 8 to which the oligomer was bound was added to the class IIs restriction enzyme BpmI.
Step 20 is repeated (N-1) times, in which the cleavage of the DNA fragment generated by the cleavage and the reaction of enzymatically binding the oligomer to the cut portion of the DNA fragment by ligase are performed. Finally, DN
A fragment 9-1 is added to the reaction solution. DNA fragment 9-1 is
This is a 1% portion of the DNA sample (PCR amplification product 3) that has not been cut by the class IIs restriction enzyme BpmI of the PCR amplification product 3 and has been left above.

【0031】以上の結果,一定の塩基長を1ユニットと
して,1ユニットずつ長さが異なる一連のDNA断片9
(9−1,9−2,…,9−N)を得る。
As a result, assuming that a given base length is one unit, a series of DNA fragments 9 having different lengths by one unit is obtained.
(9-1, 9-2, ..., 9-N).

【0032】オリゴマーがライゲーションする部位のD
NA断片の末端塩基配列(ライゲーション部位の末端塩
基配列)は,クラスIIs制限酵素BpmIによる切断部の塩
基配列として種々の塩基配列が現れる可能性があるの
で,この可能な塩基配列に対応する全ての塩基配列を持
つようにオリゴマーを混合してある。
D at the site where the oligomer ligates
The terminal nucleotide sequence of the NA fragment (terminal nucleotide sequence of the ligation site) may have various nucleotide sequences as the nucleotide sequence of the cleavage site by the class IIs restriction enzyme BpmI. Oligomers are mixed so as to have a base sequence.

【0033】即ち,オリゴマー5,6としてそれぞれ,
ライゲーション部位の末端塩基配列に出現する可能性の
ある全ての塩基配列にそれぞれ相補結合可能な塩基配列
を持つオリゴマーの混合物を使用する。
That is, as oligomers 5 and 6,
A mixture of oligomers having a base sequence capable of complementarily binding to all of the base sequences that may appear in the terminal base sequence of the ligation site is used.

【0034】図2は,クラスIIs制限酵素による切断に
より生じたDNA断片の切断部にライゲーションで結合
するオリゴマー11,11’の構造(塩基配列)の例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure (base sequence) of the oligomers 11 and 11 'which are connected by ligation to the cut portion of a DNA fragment generated by cleavage with a class IIs restriction enzyme.

【0035】オリゴマー11は,オリゴマー6の例であ
り,各オリゴマーのXYの種類によらず各オリゴマーに
共通な既知の配列を持つ共通塩基配列12,クラスIIs
制限酵素BpmIの認識配列13,クラスIIs制限酵素BpmI
による切断部位をコントロールする既知の配列を持つリ
ンカー部10の塩基配列(図2では2塩基の例を示
す),任意の2塩基配列部位14とからなる。
The oligomer 11 is an example of the oligomer 6, and has a common base sequence 12, a class IIs having a known sequence common to each oligomer regardless of the type of XY of each oligomer.
Recognition sequence of restriction enzyme BpmI 13, Class IIs restriction enzyme BpmI
The base sequence of the linker portion 10 having a known sequence for controlling the cleavage site caused by the base sequence (an example of two bases is shown in FIG. 2), and an arbitrary two base sequence site 14.

【0036】オリゴマー11’は,オリゴマー5の例で
あり,各オリゴマーのXYの種類によらず各オリゴマー
に共通な既知の配列を持つ共通塩基配列12’,クラス
IIs制限酵素BsgIの認識配列13’,クラスIIs制限酵素
BsgIによる切断部位をコントロールする既知の配列を持
つリンカー部10’の塩基配列(図2では2塩基の例を
示す),任意の2塩基配列部位14’とからなる。
The oligomer 11 'is an example of the oligomer 5, and has a common base sequence 12' having a known sequence common to each oligomer regardless of the type of XY of each oligomer.
Recognition sequence 13 'of class IIs restriction enzyme BsgI, class IIs restriction enzyme
It is composed of a base sequence of a linker portion 10 'having a known sequence for controlling a cleavage site by BsgI (FIG. 2 shows an example of two bases), and an arbitrary two base sequence site 14'.

【0037】X及びYは,A,T,G,Cの何れかであ
る。XYは16通りの組み合せの塩基配列を持ち,図2
に示すオリゴマー11,11’はそれぞれ,16種類の
異なる任意の2塩基配列部位をもつオリゴマーの混合物
である。
X and Y are any of A, T, G, and C. XY has 16 combinations of base sequences.
Are each a mixture of oligomers having 16 different types of arbitrary two base sequence sites.

【0038】図3は,一定の塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さが異なる一連のDNA断片を,
クラスIIs制限酵素切断により調製する方法を説明する
図である。
FIG. 3 shows that a series of DNA fragments having different lengths by one unit is defined as one unit having a fixed base length.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a method of preparing by class IIs restriction enzyme cleavage.

【0039】図3に示す例では,クラスIIs制限酵素Bpm
Iの認識配列13,クラスIIs制限酵素BpmIによる切断部
位をコントロールするリンカー部10として9塩基長の
塩基配列,2塩基長の任意塩基配列14を含むオリゴマ
ー6を使用することにより,一定の塩基長を5塩基長と
している。
In the example shown in FIG. 3, the class IIs restriction enzyme Bpm
By using an oligomer 6 containing a base sequence of 9 bases and an arbitrary base sequence 14 of 2 bases as the linker 10 for controlling the cleavage site of the recognition sequence 13 of I and the class IIs restriction enzyme BpmI, the base length is fixed. Has a length of 5 bases.

【0040】即ち,クラスIIs制限酵素BpmIによる切断
と,切断により生じたDNA断片の切断部にオリゴマー
を結合させる反応とを繰り返す工程により,5塩基だけ
更に短くなったDNA断片を得ることができる。
That is, by repeating the step of cutting with the class IIs restriction enzyme BpmI and the reaction of binding the oligomer to the cut portion of the DNA fragment generated by the cutting, a DNA fragment further shortened by 5 bases can be obtained.

【0041】なお,図3に於いて,M9,M'9はそれぞ
れ,Mの9個の配列,M'の9個の配列を示し,M,M'は任
意の配列であり,配列M9と配列M'9'は相補である。Xn
Yn,X'nY'n,Xn+1Yn+1,X'n+1Y'n+1,Xn+2Yn+
2,X'n+2Y'n+2は,A,T,G,Cから選択される任
意の2塩基配列部位を示し,XnYnとX'nY'n,Xn+1
Yn+1とX'n+1Y'n+1,Xn+2Yn+2とX'n+2Y'n+2は,
それぞれ相補である。また,N,N'はA,T,G,C
の何れかの塩基である。
In FIG. 3, M9 and M'9 indicate nine sequences of M and nine sequences of M ', respectively, and M and M' are arbitrary sequences. Sequence M'9 'is complementary. Xn
Yn, X'nY'n, Xn + 1Yn + 1, X'n + 1Y'n + 1, Xn + 2Yn +
2, X'n + 2 Y'n + 2 indicates an arbitrary two base sequence site selected from A, T, G, C, and XnYn, X'nY'n, Xn + 1
Yn + 1 and X'n + 1Y'n + 1, Xn + 2Yn + 2 and X'n + 2Y'n + 2 are
Each is complementary. N, N 'are A, T, G, C
Any of the bases.

【0042】第n回目の繰り返し工程20でのクラスII
s制限酵素BpmIによる切断により生じたDNA断片の切
断部位(オリゴマーがライゲーションで結合する部位)
15へのオリゴマー6のライゲーション反応が終了する
と,DNA断片18が得られる。
Class II in the nth repetition step 20
s Cleavage site of DNA fragment generated by cleavage with restriction enzyme BpmI (site where oligomer binds by ligation)
When the ligation reaction of the oligomer 6 with the DNA 15 is completed, a DNA fragment 18 is obtained.

【0043】再び,クラスIIs制限酵素BpmIでDNA断
片18を切断すると,5塩基だけ更に短い部位(クラス
IIs制限酵素BpmIで切断される部分)16で切断された
DNA断片17を得ることができる。しかし,このクラ
スIIs制限酵素BpmIの認識配列を持たない残り1%のD
NA断片7は切断されずに残る。
When the DNA fragment 18 was cleaved again with the class IIs restriction enzyme BpmI, a site shorter by 5 bases (class
A DNA fragment 17 cleaved with the IIs restriction enzyme BpmI) 16 can be obtained. However, the remaining 1% of D which does not have the recognition sequence of this class IIs restriction enzyme BpmI.
NA fragment 7 remains uncut.

【0044】再び,オリゴマー6をライゲーションでD
NA断片17の切断部位(オリゴマーがライゲーション
で結合する部位)15’に結合させて,DNA断片19
を得る。
Again, oligomer 6 was ligated to D
The DNA fragment 19 was ligated to the cleavage site (the site where the oligomer binds by ligation) 15 'of the NA fragment 17,
Get.

【0045】続いて,第(n+1)回目の繰り返し工程
20で,再び,クラスIIs制限酵素BpmIでDNA断片1
9を切断すると,5塩基だけ更に短い部位(クラスIIs
制限酵素BpmIで切断される部分)16’で切断されたD
NA断片を得ることができる。
Subsequently, in the (n + 1) -th repetition step 20, the DNA fragment 1 was again treated with the class IIs restriction enzyme BpmI.
When Cleavage 9 is cut, a site shorter by 5 bases (Class IIs
Part cut with restriction enzyme BpmI) D cut with 16 '
NA fragments can be obtained.

【0046】以上のように,工程20を繰り返すことに
より,5塩基ずつ短くなった一連の長さを持つDNA断
片9を調製できる。
As described above, by repeating step 20, a DNA fragment 9 having a series of lengths reduced by 5 bases can be prepared.

【0047】クラスIIs制限酵素BpmIで切断されたDN
A断片4の切断部位が基準になり,クラスIIs制限酵素B
pmIによるDNA断片の切断と,切断部へのオリゴマー
6のライゲーションとを繰り返す工程20により,5塩
基ずつ長さが異なる一連のDNA断片が調製される。
DN cleaved with class IIs restriction enzyme BpmI
Based on the cleavage site of fragment A, class IIs restriction enzyme B
By repeating Step 20 of cutting the DNA fragment with pmI and ligation of the oligomer 6 to the cut portion, a series of DNA fragments having different lengths by 5 bases is prepared.

【0048】図3に示すオリゴマー6を,図1に示す試
料調整方法に使用すると,5塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さが異なる,DNA断片9を得る
ことができる。
When the oligomer 6 shown in FIG. 3 is used in the sample preparation method shown in FIG. 1, DNA fragments 9 having different lengths by one unit can be obtained with five bases as one unit.

【0049】DNA断片4に結合するオリゴマー6の塩
基配列を,リンカー部10の塩基長を変化させて制御す
ることことにより,DNA断片のグループ毎に1塩基ず
つクラスIIs制限酵素による切断部位をずらして,DN
A断片のグループを調製することもできる。
By controlling the base sequence of the oligomer 6 that binds to the DNA fragment 4 by changing the base length of the linker portion 10, the cleavage site by the class IIs restriction enzyme is shifted by one base for each DNA fragment group. And DN
Groups of A fragments can also be prepared.

【0050】図4は,クラスIIs制限酵素切断により1
塩基ずつ長さが異なる一連のDNA断片のグループを調
製する方法を説明する図である。図2に示すリンカー部
10の塩基配列が,9,10,11,12,13塩基で
ある5種のオリゴマー6−0,6−1,6−2,6−
3,6−4を用意する。なお,オリゴマー6−0の構成
は,オリゴマー6の構成と同一である。
FIG. 4 shows the results obtained by cutting the class IIs restriction enzyme.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for preparing a group of a series of DNA fragments having different lengths for each base. The five oligomers 6-0,6-1,6-2,6-having the base sequence of the linker portion 10 shown in FIG.
Prepare 3, 6-4. The configuration of the oligomer 6-0 is the same as the configuration of the oligomer 6.

【0051】DNA試料(PCR増幅産物3)の5%の
部分を残しておき,95%の部分のPCR増幅産物3
を,クラスIIs制限酵素BpmIで切断して得たDNA断片
4を含む溶液27’を収納する容器30の溶液を,容器
35−1,35−2,35−3,35−4,35−5に
分注する。容器35−m(m=1〜5)の各容器毎に,
リンカー部10の塩基配列が(m+8)塩基(m=1〜
5)であり,クラスIIs制限酵素BpmIの認識配列を持つ
オリゴマー6−m(m=0〜4)を,DNA断片4のク
ラスIIs制限酵素BpmIによる切断部位にライゲーション
反応で結合する。
A portion of 5% of the DNA sample (PCR amplification product 3) is left, and 95% of the PCR amplification product 3
The solution of the container 30 containing the solution 27 'containing the DNA fragment 4 obtained by cleaving the DNA fragment 4 with the class IIs restriction enzyme BpmI was added to the containers 35-1, 35-2, 35-3, 35-4, 35-5. Dispense into For each container 35-m (m = 1 to 5),
When the base sequence of the linker portion 10 is (m + 8) bases (m = 1 to
5), the oligomer 6-m (m = 0 to 4) having the recognition sequence of the class IIs restriction enzyme BpmI is bound to the cleavage site of the DNA fragment 4 by the class IIs restriction enzyme BpmI by a ligation reaction.

【0052】即ち,容器35−1にオリゴマー6−0
を,容器35−2にオリゴマー6−1を,容器35−3
にオリゴマー6−2を,容器35−4にオリゴマー6−
3を,容器35−5にオリゴマー6−4をそれぞれ添加
して,ライゲーション反応を行なう。
That is, the oligomer 6-0 is placed in the container 35-1.
, The oligomer 6-1 in the container 35-2, and the container 35-3.
In the container 35-4.
3 and the oligomer 6-4 are added to the container 35-5 to perform a ligation reaction.

【0053】この結果,容器35−m(m=1〜5)の
容器間で,1塩基ずつクラスIIs制限酵素BpmIによる切
断部位がずれたDNA断片を含む混合物27−m(m=
1〜5)を得る。
As a result, between the containers 35-m (m = 1 to 5), a mixture 27-m (m = 1) containing a DNA fragment in which the cleavage site by the class IIs restriction enzyme BpmI was shifted by one base at a time.
1-5) are obtained.

【0054】容器35−m(m=1〜5)の各容器でそ
れぞれ,混合物27−m(m=1〜5)に対して,先に
説明したように,クラスIIs制限酵素BpmIによる切断
と,切断により生じたDNA断片の切断部に,リンカー
部10の塩基配列が9塩基であるオリゴマー6−0(オ
リゴマー6)をライゲースで酵素的に結合させる反応と
を繰り返す工程20を行なう。最後に,容器35−m
(m=1〜5)の各容器に,予め残しておいたDNA試
料(PCR増幅産物3)の5%の部分を5等分してそれ
ぞれ添加する。
In each of the containers 35-m (m = 1 to 5), the mixture 27-m (m = 1 to 5) was cleaved with the class IIs restriction enzyme BpmI as described above. Step 20 of repeating the reaction of enzymatically connecting the oligomer 6-0 (oligomer 6) having a base sequence of 9 bases of the linker portion 10 with the ligase to the cut portion of the DNA fragment generated by the cleavage. Finally, the container 35-m
To each of the containers (m = 1 to 5), a 5% portion of the DNA sample (PCR amplification product 3) that has been left in advance is divided into five equal portions and added.

【0055】この結果,DNA断片のグループ21−m
(m=1〜5)を得る。図4に示すように,各グループ
(容器)内では5塩基ずつ長さが異なる一連の断片のグ
ループ9(21−1〜21−5)が生じており,グルー
プ(容器)間でそれぞれ1塩基シフトした位置(グルー
プ(容器)間で異なる位置である)で切断されたDNA
断片21を得る。
As a result, DNA fragment group 21-m
(M = 1-5) is obtained. As shown in FIG. 4, in each group (container), a series of fragment groups 9 (21-1 to 21-5) having different lengths by 5 bases are generated, and each base (container) has one base. DNA cut at shifted positions (different positions between groups (containers))
Fragment 21 is obtained.

【0056】以上のように,各容器内での工程20の繰
り返しにより,1塩基だけ長さの異なるDNA断片21
を得ることができる。
As described above, by repeating step 20 in each container, DNA fragments 21 differing in length by one base
Can be obtained.

【0057】図5は,図4に示す方法により得られた,
1塩基ずつ長さが異なる一連のDNA断片の末端に蛍光
標識されたddNTPを付加して塩基配列決定する原理
を説明する図である。
FIG. 5 shows the result obtained by the method shown in FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of adding a fluorescently labeled ddNTP to the end of a series of DNA fragments having different lengths by one base to determine a base sequence.

【0058】図1に示す工程20の繰り返しにより得ら
れたDNA断片21の末端には,クラスIIs制限酵素Bpm
Iの認識配列13が含まれている。このクラスIIs制限酵
素BpmIでDNA断片21を切断し,4種類の蛍光標識ダ
イデオキシヌクレオチド(ddNTP*,*はNの種類
毎に異なる蛍光標識である)とDNAポリメラーゼを用
いて,何れかのddNTP*23を,切断部位22の突
出端に相補鎖伸長させる。
The end of the DNA fragment 21 obtained by repeating the step 20 shown in FIG.
I recognition sequence 13 is included. The DNA fragment 21 is cleaved with the class IIs restriction enzyme BpmI, and any one of the ddNTPs is cut using four types of fluorescent-labeled dideoxynucleotides (ddNTP *, * are different fluorescent labels for each type of N) and DNA polymerase. * 23 extends the complementary strand to the protruding end of the cleavage site 22.

【0059】この結果,5’突出端の1本鎖の塩基配列
に相補なddNTP*を取り込んだDNA断片のグルー
プ24−m(m=1〜5)が,容器35−m(m=1〜
5)の各容器で生成する。この結果,塩基種に対応して
それぞれ異なる蛍光標識*がつけられたddNTP*が
付加され,蛍光標識されたDNA断片24が得られる。
As a result, the group of DNA fragments 24-m (m = 1 to 5) incorporating ddNTP * complementary to the single-stranded base sequence at the 5 ′ protruding end was placed in the container 35-m (m = 1 to 5).
Generated in each container of 5). As a result, ddNTPs * each having a different fluorescent label * corresponding to the base type are added, and a fluorescently labeled DNA fragment 24 is obtained.

【0060】従って,蛍光標識*から発する蛍光を観測
すれば,DNA断片24の切断部位22の3’末端に取
り込まれた塩基種がわかる。電気泳動によりDNA断片
24の長さを分離し,泳動分離されたDNA断片の蛍光
標識から発生する蛍光を検出することにより塩基配列を
5塩基毎に知ることができる。
Therefore, by observing the fluorescence emitted from the fluorescent label *, the type of base incorporated at the 3 ′ end of the cleavage site 22 of the DNA fragment 24 can be determined. By separating the length of the DNA fragment 24 by electrophoresis and detecting the fluorescence generated from the fluorescent label of the DNA fragment subjected to electrophoresis, the base sequence can be known every five bases.

【0061】DNA断片のグループ24−m(m=1〜
5)を,各m(m=1〜5)に対応する電気泳動路の試
料注入端25−m(m=1〜5)に注入して,複数の電
気泳動路25を用いて,それぞれのDNA断片のグルー
プ24−m(m=1〜5)を独立に長さ及び末端塩基種
を分析することで,DNAの1塩基毎の塩基配列を知る
ことができる。
The DNA fragment group 24-m (m = 1 to
5) is injected into the sample injection end 25-m (m = 1 to 5) of the electrophoresis path corresponding to each m (m = 1 to 5). By independently analyzing the length and terminal base type of the DNA fragment group 24-m (m = 1 to 5), the base sequence of each base of DNA can be known.

【0062】DNA断片のグループ24−m(m=1〜
5)を,各m(m=1〜5)に対応するキャピラリー電
気泳動路を用いて泳動分離して良いことは言うまでもな
い。各泳動路で分離検出される隣り合うDNA断片24
の長さの差は5塩基もあり,ゲル電気泳動で分離できる
DNA断片の大きさは,1塩基を分離する場合より遙か
に大きくなり,分離が容易となる。
The DNA fragment group 24-m (m = 1 to
Needless to say, 5) may be separated by electrophoresis using a capillary electrophoresis path corresponding to each m (m = 1 to 5). Adjacent DNA fragments 24 separated and detected in each migration path
The difference in length is as large as 5 bases, and the size of a DNA fragment that can be separated by gel electrophoresis is much larger than when one base is separated, which facilitates separation.

【0063】以上説明したクラスIIs制限酵素を用いた
試料調製法は,上記したDNA試料の塩基配列決定の例
にとどまらない。例えば,遺伝子診断への応用を行なう
こともできる。本発明の試料調製法に基づいて,一定の
塩基長ずつ長さの異なる一連のDNA断片を調製し,ゲ
ル電気泳動分離を行ない,DNA断片の末端塩基種の識
別を蛍光検出で行なう。これにより一定の長さを持つD
NA断片毎の塩基種を知ると共に,電気泳動パターンか
ら塩基の置換があるか否かを次ぎのようにして調べるこ
とができる。塩基の置換が存在するDNA断片の長さよ
りも長いDNA断片に関する泳動パターンに変化が生じ
ることを利用する。
The method for preparing a sample using the class IIs restriction enzyme described above is not limited to the above-described example of determining the base sequence of a DNA sample. For example, it can be applied to genetic diagnosis. Based on the sample preparation method of the present invention, a series of DNA fragments having different lengths by a predetermined base length are prepared, gel electrophoresis is performed, and the terminal base species of the DNA fragments is identified by fluorescence detection. This gives D with a certain length
In addition to knowing the base type of each NA fragment, it is possible to examine whether or not there is a base substitution from the electrophoresis pattern as follows. This is based on the fact that a change occurs in the migration pattern of a DNA fragment longer than the length of the DNA fragment where the base substitution exists.

【0064】即ち,2つのDNA試料を比較する場合,
上述した方法により,一定の塩基長ずつ長さの異なる一
連のDNA断片群を,それぞれのDNA試料から調製す
る。2つのDNA試料からそれぞれ調製したDNA断片
群を比較することにより,元の長いDNA試料のゲル電
気泳動バンドパターンを比較する。DNA試料に塩基の
置換が存在すると,泳動方向で隣り合うDNAバンドの
間隔が塩基種の違いにより微妙にシフトする。
That is, when comparing two DNA samples,
According to the method described above, a series of DNA fragment groups having different lengths by a fixed base length are prepared from each DNA sample. By comparing the DNA fragment groups prepared from the two DNA samples, the gel electrophoresis band patterns of the original long DNA sample are compared. If a base sample is substituted in a DNA sample, the distance between adjacent DNA bands in the electrophoresis direction is slightly shifted due to a difference in base type.

【0065】元の長いDNA試料の1塩基を分離する電
気泳動バンドパターン,又はDNA断片の電気泳動速度
を比較してもわかりにくいことが多いが,本発明による
DNA断片の電気泳動バンドパターンでは,塩基の置換
が存在する位置を末端に持つDNA断片のバンドパター
ンと,その前後のDNA断片のバンドパターンとを比較
することにより,2つのDNA試料の塩基配列の違いを
正確に見つけることができる。
Although it is often difficult to understand by comparing the electrophoresis band pattern for separating one base of the original long DNA sample or the electrophoresis speed of the DNA fragment, the electrophoresis band pattern of the DNA fragment according to the present invention is as follows. By comparing the band pattern of the DNA fragment having the position where the base substitution is present at the end with the band patterns of the DNA fragments before and after it, the difference in the base sequence between the two DNA samples can be accurately found.

【0066】(実施例2)実施例2は本発明によるクラ
スIIs制限酵素を用いた試料調製法をパイロシーケンシ
ングに活用した例である。先ず,以下,パイロシーケン
シングについて説明する。
Example 2 Example 2 is an example in which the sample preparation method using the class IIs restriction enzyme according to the present invention was applied to pyrosequencing. First, pyrosequencing will be described below.

【0067】図6は,実施例2で使用する従来技術のパ
イロシーケンシングによるDNA塩基配列決定法の原理
を示す図である。塩基配列決定しようとするDNAの相
補鎖を1本鎖DNA試料400として得る。塩基配列決
定したい部位にハイブリダイズするプライマー401を
用意する。
FIG. 6 is a diagram showing the principle of the conventional DNA sequencing method by pyrosequencing used in Example 2. A complementary strand of the DNA to be sequenced is obtained as a single-stranded DNA sample 400. A primer 401 that hybridizes to a site where a base sequence is to be determined is prepared.

【0068】1本鎖DNA試料400,プライマー40
1,相補鎖合成の原材料である基質(デオキシヌクレオ
チドdNTP402;dATP,dGTP,dCTP,
dTTP),酵素(DNAポリメラーゼ)他を加える
と,プライマー401を起点として伸長したDNA鎖4
03が形成され相補鎖合成が起こる。
Single-stranded DNA sample 400, primer 40
1, a substrate (deoxynucleotide dNTP402; dATP, dGTP, dCTP,
dTTP), enzyme (DNA polymerase), etc.
03 is formed and complementary strand synthesis occurs.

【0069】この時,1種類のdNTPだけを加える
と,それが相補鎖合成で取り込まれるべき塩基種の場合
にだけ相補鎖伸長が起こる。相補鎖伸長反応ではピロリ
ン酸(PPi)404が放出される。パイロシーケンシ
ングで起こる一連の反応405では,ピロリン酸(PP
i)とAPS(アデノシン 5’フォスホスルフェー
ト)を,酵素ATPスルフリラーゼの存在下で反応させ
てATPを生じさせる反応と,生じたATPとルシフェ
リンを酸素とルシフェラーゼの存在下で反応させて化学
発光407とピロリン酸(PPi)を生じさせる反応と
を含んでいる。この新たに生じたピロリン酸(PPi)
はAPSと反応して新たにATPを生じる。余剰のdN
TP402はATPaseによりdNDPに変換され,
dNDPはADPaseによりdNMPに変換される。
一方,生成されるATPはATPaseによりADPに
変換され,ADPはADPaseによりAMPに変換さ
れる。相補鎖伸長反応以後のATP生成反応は,十分な
APS,ルシフェリン,O2があれば定常状態となり発
光反応が続くため発光407が持続する。
At this time, if only one kind of dNTP is added, the complementary strand elongation occurs only when it is a base type to be incorporated in complementary strand synthesis. In the complementary strand extension reaction, pyrophosphate (PPi) 404 is released. In a series of reactions 405 occurring in pyrosequencing, pyrophosphate (PP
i) and APS (adenosine 5'phosphophosphate) in the presence of the enzyme ATP sulfurylase to produce ATP, and the resulting ATP and luciferin to react in the presence of oxygen and luciferase to produce chemiluminescence. 407 and a reaction to generate pyrophosphoric acid (PPi). This newly generated pyrophosphate (PPi)
Reacts with APS to produce new ATP. Surplus dN
TP402 is converted to dNDP by ATPase,
dNDP is converted to dNMP by ADPase.
On the other hand, the generated ATP is converted to ADP by ATPase, and ADP is converted to AMP by ADPase. The ATP generation reaction after the complementary chain elongation reaction is in a steady state if there is sufficient APS, luciferin, and O 2 , and the luminescence reaction continues because the luminescence reaction continues.

【0070】パイロシーケンシングに関連する反応の詳
細は,文献1(Science 281,363−36
5,1998)に記載されている。
For details of reactions related to pyrosequencing, see Reference 1 (Science 281, 363-36).
5, 1998).

【0071】一連の相補鎖合成反応406に於いて加え
たdNTP402の相補鎖合成の有無を,化学発光40
7の発生の有無をモニターすることで,相補鎖合成に使
われたdNTP402の種類を順次知ることができ,D
NAの塩基配列決定ができる。例えば,図6に示す例で
は,dATP,dCTP,dGTP,dTTPの順に加
えていくと,dATP,dCTP,dTTPを加えた時
に,相補鎖伸長がおこり化学発光407を生じ,伸長相
補鎖ACTが形成される。この結果,塩基配列ACTが
決定できる。
The presence or absence of the complementary strand synthesis of dNTP 402 added in a series of complementary strand synthesis reactions 406 is determined by chemiluminescence 40.
7 by monitoring the occurrence of dNTP402, the type of dNTP402 used for complementary strand synthesis can be sequentially known.
The nucleotide sequence of NA can be determined. For example, in the example shown in FIG. 6, when dATP, dCTP, dGTP, and dTTP are added in this order, when dATP, dCTP, and dTTP are added, the complementary strand elongation occurs to generate chemiluminescence 407, and the extended complementary strand ACT is formed. Is done. As a result, the base sequence ACT can be determined.

【0072】パイロシーケンシングではサイクル反応を
用いているので,一連の反応で塩基配列決定できる塩基
長は20〜30である。また,パイロシーケンシングで
は,1本鎖DNA試料の塩基配列に,同じ塩基が続いて
存在していると,デオキシヌクレオチドは2個続けて取
り込まれてしまう。デオキシヌクレオチドが1個取り込
まれた場合と2個,又は3個取り込まれた場合とでは生
成するピロリン酸の量が異なり,従って,得られる発光
強度に差がある。
Since the pyrosequencing uses a cycle reaction, the length of a base sequence that can be determined in a series of reactions is 20 to 30. In pyrosequencing, if the same base is continuously present in the base sequence of a single-stranded DNA sample, two deoxynucleotides will be incorporated in succession. The amount of generated pyrophosphate differs between when one deoxynucleotide is incorporated and when two or three deoxynucleotides are incorporated, and there is a difference in the resulting luminescence intensity.

【0073】この発光強度差を利用して,いくつのデオ
キシヌクレオチドが取り込まれたか判別できるが,あま
り精度は良いとはいえない。特に,相補鎖伸長反応が進
むにつれて発光強度は低下し,反応が100%で無いこ
とによる偽の信号が増加するので,何塩基同じ塩基が続
いた塩基配列になっているのか一層分かりにくくなる。
これら難点を克服するために本発明の試料調製法は有効
である。
Using this difference in light emission intensity, it is possible to determine how many deoxynucleotides have been incorporated, but the accuracy is not very good. In particular, as the complementary chain elongation reaction proceeds, the luminescence intensity decreases and the number of spurious signals due to the reaction not being 100% increases, so that it becomes more difficult to understand how many bases have the same base sequence.
The sample preparation method of the present invention is effective for overcoming these difficulties.

【0074】本発明によるクラスIIs制限酵素を用いた
試料調製法をパイロシーケンシングに活用する方法は2
通りある。
The method for utilizing the sample preparation method using the class IIs restriction enzyme according to the present invention for pyrosequencing is as follows.
There is a street.

【0075】第1の活用法は,実施例1と同じように,
一定の塩基長ずつ長さの異なる一連のDNA断片を調製
しておき,これらを鋳型として用いてパイロシーケンシ
ングする方法である。第1の活用法は他の実施例を参考
にすれば自明であるので第2の活用法について説明す
る。
The first use method is the same as in the first embodiment.
This is a method in which a series of DNA fragments having different lengths by a predetermined base length are prepared, and pyrosequencing is performed using these as a template. The first usage will be obvious with reference to the other embodiments, so the second usage will be described.

【0076】図7は,実施例2に於ける第2の活用法を
説明する図であり,パイロシーケンシングによるDNA
塩基配列決定とクラスIIs制限酵素切断を交互に行なう
方法の例を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a second method of use in the second embodiment, in which DNA by pyrosequencing is used.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method of alternately performing base sequence determination and class IIs restriction enzyme cleavage.

【0077】図7に示すように,先ず,塩基配列決定し
ようとするDNA試料の5’末端をビーズ300等の固
体担体の表面に固定する。このDNA試料の3’末端側
にクラスIIs制限酵素BpmIの切断認識部位を持ったオリ
ゴマー(アダプタ)307を付加した後,1本鎖DNA
試料301とする。この時点で,ビーズ300には,オ
リゴマー307を付加した状態の1本鎖DNA301が
固定されている。
As shown in FIG. 7, first, the 5 ′ end of the DNA sample whose base sequence is to be determined is fixed on the surface of a solid carrier such as beads 300. After adding an oligomer (adaptor) 307 having a cleavage recognition site for the class IIs restriction enzyme BpmI to the 3 'end of the DNA sample, the single-stranded DNA was added.
The sample 301 is used. At this point, the single-stranded DNA 301 to which the oligomer 307 has been added is immobilized on the beads 300.

【0078】オリゴマー307の塩基配列を含む領域を
プライミングサイトとして伸長相補鎖303の合成を行
なう。即ち,1本鎖DNA301に導入したオリゴマー
307にハイブリダイズするプライマー302を用い
て,パイロシーケンシングのプロセスを行ない,塩基配
列を決定すると共に伸長相補鎖303の合成を行なう。
The extended complementary strand 303 is synthesized using the region containing the base sequence of the oligomer 307 as a priming site. That is, a pyrosequencing process is performed using the primer 302 that hybridizes to the oligomer 307 introduced into the single-stranded DNA 301, the base sequence is determined, and the extended complementary strand 303 is synthesized.

【0079】20塩基〜30塩基程度の長さ塩基配列決
定したところで全てのdNTPを加えて相補鎖を更に伸
長した後,反応を停止する。この最後の相補鎖伸長のプ
ロセスは,場合によっては省いてもよい。
When the nucleotide sequence having a length of about 20 to 30 bases has been determined, the reaction is stopped after all the dNTPs are added to further elongate the complementary strand. This last process of complementary strand elongation may optionally be omitted.

【0080】反応液を除去した後,クラスIIs制限酵素B
pmIとそのバッファー液とを添加し,2本鎖状態となっ
たDNAの端から一定の位置(クラスIIs制限酵素の切
断部位)304で,クラスIIs制限酵素BpmIにより切断
する。切断部に,クラスIIs制限酵素BpmIの切断認識配
列を持ったオリゴマー305をライゲーション反応で付
加する。
After removing the reaction solution, the class IIs restriction enzyme B
pmI and its buffer solution are added, and the DNA is cut with a class IIs restriction enzyme BpmI at a predetermined position (a cleavage site of a class IIs restriction enzyme) 304 from the end of the double-stranded DNA. An oligomer 305 having a cleavage recognition sequence of the class IIs restriction enzyme BpmI is added to the cleavage portion by a ligation reaction.

【0081】クラスIIs制限酵素の切断部位304にオ
リゴマー305をライゲーション反応で付加した後,1
本鎖DNAとし,洗浄を行なう。この一定の長さだけ短
くなった1本鎖DNA306を鋳型とし,プライマー3
02’を用いて,再度パイロシーケンシングを行なう。
以上のプロセスの繰り返しの工程308により,パイロ
シーケンシングによるDNA塩基配列決定とクラスIIs
制限酵素切断とを交互に行ない,一定の長さずつ確実に
塩基配列を決定していく。
After addition of the oligomer 305 to the cleavage site 304 of the class IIs restriction enzyme by a ligation reaction,
Wash with single-stranded DNA. Using this single-stranded DNA 306 shortened by a certain length as a template, primer 3
Pyrosequencing is performed again using 02 '.
By repeating step 308 of the above process, DNA sequencing by pyrosequencing and class IIs
Restriction enzyme cleavage is performed alternately, and the base sequence is reliably determined at a fixed length.

【0082】図8は,実施例2に於いて,クラスIIs制
限酵素BpmIによる切断により生じたDNA断片の切断部
にライゲーションで結合するオリゴマーの構造例を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the structure of an oligomer which is ligated to a cut portion of a DNA fragment generated by cleavage with the class IIs restriction enzyme BpmI in Example 2.

【0083】以上のように,クラスIIs制限酵素BpmIを
使用した時には,図8に示すように元のDNAより12
塩基だけ短いテンプレートDNAができる。即ち,クラ
スIIs制限酵素BpmIの認識部(配列)311を含むアダ
プター305をDNA断片317に連結した後,クラス
IIs制限酵素BpmIの切断により次に除去される塩基配列
315の部分から新たに塩基配列決定されるべき塩基配
列316の部分にかけて塩基配列決定すると共に,相補
鎖合成する。
As described above, when the class IIs restriction enzyme BpmI was used, as shown in FIG.
Template DNA that is as short as bases is created That is, after the adapter 305 containing the recognition part (sequence) 311 of the class IIs restriction enzyme BpmI is ligated to the DNA fragment 317,
The base sequence is determined from the portion of the base sequence 315 which is subsequently removed by the cleavage of the IIs restriction enzyme BpmI to the portion of the base sequence 316 to be newly determined, and the complementary strand is synthesized.

【0084】クラスIIs制限酵素BpmIで切断すると位置
313が切れるので,12塩基短いテンプレートDNA
ができる。この操作(アダプターの連結とクラスIIs制
限酵素BpmIによる切断)を2回行なうと,24塩基短い
テンプレートDNAが生成する。何塩基短いテンプレー
トDNAを調製するかは,クラスIIs制限酵素の切断部
位をコントロールするリンカー部分314の塩基配列の
長さを調製することで可能で,分析の目的等によって決
めることができる。
Since cleavage with the class IIs restriction enzyme BpmI cuts position 313, the template DNA which is 12 bases shorter is used.
Can be. When this operation (ligation of an adapter and cleavage with the class IIs restriction enzyme BpmI) is performed twice, a template DNA shorter by 24 bases is generated. The length of the template DNA to be prepared can be determined by adjusting the length of the base sequence of the linker portion 314 that controls the cleavage site of the class IIs restriction enzyme, and can be determined depending on the purpose of the analysis.

【0085】短くなったDNAをテンプレートDNAと
して,再び,パイロシーケンシングにより塩基配列を決
定していく。決定される塩基配列は,既に決定した塩基
配列の13塩基目からであり,前回の決定塩基配列とク
ロスチェックをしながら進めることができ精度を高める
ことができる。
Using the shortened DNA as a template DNA, the base sequence is determined again by pyrosequencing. The determined base sequence is from the thirteenth base of the already determined base sequence, and can be advanced while performing a cross-check with the previously determined base sequence, thereby increasing the accuracy.

【0086】ちょうど12塩基シフトして繰り返し塩基
配列解析していくことになるので,同じ塩基が幾つかつ
ながり塩基配列解析に支障ができた場合にも,12塩基
ステップで繰り返し塩基配列解析しているという条件を
利用して,補正を行ない,正確な塩基配列決定ができ
る。この操作を繰り返していくことで,長い塩基配列決
定も可能となり,同じ塩基が連続するために生じる不都
合も解決できる。
Since the base sequence analysis is repeated with a shift of exactly 12 bases, the base sequence analysis is performed repeatedly in 12 base steps even if several identical bases are connected and the base sequence analysis is hindered. Using the condition described above, correction can be performed, and an accurate nucleotide sequence can be determined. By repeating this operation, a long base sequence can be determined, and the inconvenience caused by the continuation of the same base can be solved.

【0087】パイロシーケンシングの反応により伸長し
たDNA鎖の長さは,ここで用いる反応効率が100%
でないため,不揃いになっていくが,クラスIIs制限酵
素による切断によりDNAの長さは再び一定となる。
The length of the DNA chain extended by the pyrosequencing reaction is such that the reaction efficiency used here is 100%.
However, the length of the DNA becomes constant again due to cleavage by the class IIs restriction enzyme.

【0088】もちろん,このクラスIIs制限酵素切断反
応も効率100%でないので,繰り返していくと,不揃
いが生じてくるが,クラスIIs制限酵素の認識部位と切
断部位が,できるだけ離れている酵素を用いることによ
り,反応当たりのステップ(切り取り塩基長)を大きく
できるので,長いDNA範囲の塩基配列を許容範囲での
精度で解析できる。
Of course, since the efficiency of this class IIs restriction enzyme cleavage reaction is not 100%, irregularities will occur when the reaction is repeated. However, an enzyme in which the recognition site of the class IIs restriction enzyme and the cleavage site are as far apart as possible is used. This makes it possible to increase the number of steps (cut base length) per reaction, so that a base sequence in a long DNA range can be analyzed with an acceptable accuracy.

【0089】例えば,100塩基長を決定するのにパイ
ロシーケンシングでは,100回の伸長反応が必要であ
るが,パイロシーケンシングとクラスIIs制限酵素切断
とを組合せると,クラスIIs制限酵素切断の回数は約9
回,クラスIIs制限酵素による各切断後のパイロシーケ
ンシングの伸長反応の回数は13回であり,反応の不完
全さによる塩基配列決定の困難を回避できる。
For example, pyrosequencing requires 100 elongation reactions to determine the length of 100 bases. When pyrosequencing is combined with class IIs restriction enzyme cleavage, About 9
The number of times of the pyrosequencing extension reaction after each cleavage with the class IIs restriction enzyme is thirteen times, which makes it possible to avoid difficulties in determining the nucleotide sequence due to incomplete reaction.

【0090】以上の説明では,パイロシーケンシングと
クラスIIs制限酵素の切断を交互に行ったが,実施例1
のように,クラスIIs制限酵素を使用して,一定の塩基
長ずつ長さの異なる一連のDNA断片を予め調製し,こ
れらDNA断片を鋳型としてパイロシーケンシングを行
なうことにより,前述と同じことを行なうこともでき
る。
In the above description, pyrosequencing and cleavage of class IIs restriction enzymes were performed alternately.
As described above, by using a class IIs restriction enzyme, a series of DNA fragments having different lengths by a predetermined base length are prepared in advance, and pyrosequencing is performed using these DNA fragments as templates, thereby performing the same as described above. You can do it.

【0091】なお,図8に於いて,XX,Y'Y',A,
T,G,Cから選択される任意の2塩基配列部位312
を示し,XXとY'Y'は,それぞれ相補である。また,
H,H',M,M',N,N',Z,Z'は,A,T,G,
Cの何れかの塩基を示す。
In FIG. 8, XX, Y'Y ', A,
Arbitrary two nucleotide sequence site 312 selected from T, G, C
XX and Y′Y ′ are complementary to each other. Also,
H, H ', M, M', N, N ', Z, Z' are A, T, G,
Indicates any base of C.

【0092】(実施例3)実施例3は,DNA塩基配列
決定にクラスIIs制限酵素と蛍光標識ダイデオキシヌク
レオチド(ddNTP*)を用いる方法である。
Example 3 Example 3 is a method using a class IIs restriction enzyme and a fluorescent-labeled dideoxynucleotide (ddNTP *) for DNA base sequence determination.

【0093】図9は,実施例3に於ける,クラスIIs制
限酵素を用いるサイクル反応によるDNA塩基配列決定
法の原理を説明する図である。2本鎖DNA試料のコピ
ー501を沢山作り固体表面(ビーズ)502に固定す
る。これらDNA501の末端には,クラスIIs制限酵
素の認識配列を持ったオリゴマー503を末端に結合し
てある。クラスIIs制限酵素で切断する場合には,5’
末端に突出端を持つ断片504を生成する酵素が用いら
れる。例えば,クラスIIs制限酵素BsgI等である。この
切断部の3’端にDNAポリメラーゼを用いて,蛍光標
識されたデオキシヌクレオチド505を結合する。試薬
を洗浄除去してから,レーザーを照射して発生する蛍光
を観測する。
FIG. 9 is a view for explaining the principle of the method for determining a DNA base sequence by a cycle reaction using a class IIs restriction enzyme in Example 3. A number of copies 501 of a double-stranded DNA sample are made and immobilized on a solid surface (beads) 502. An oligomer 503 having a recognition sequence for a class IIs restriction enzyme is bound to the end of the DNA 501. 5 'when digested with class IIs restriction enzyme
An enzyme that generates a fragment 504 having a protruding end at the end is used. For example, class IIs restriction enzyme BsgI and the like. Fluorescently labeled deoxynucleotide 505 is bound to the 3 'end of this cut using DNA polymerase. After washing and removing the reagent, irradiate the laser and observe the generated fluorescence.

【0094】4種のダイデオキシヌクレオチド(ddN
TP*)を混合して反応させるが,4種のダイデオキシ
ヌクレオチドには,それぞれその塩基種に応じて異なる
蛍光体*が付加されており,どの蛍光体,即ち,どの塩
基種が取り込まれたかを,蛍光の波長を識別して検出す
ることで知ることができる。
The four dideoxynucleotides (ddN)
TP *) is mixed and allowed to react. The four kinds of dideoxynucleotides each have a different fluorescent substance * added according to the base type, and which fluorescent substance, that is, which base type has been incorporated. Can be found by identifying and detecting the wavelength of the fluorescence.

【0095】蛍光の計測後,クラスIIs制限酵素の認識
部位,クラスIIs制限酵素の切断部位をコントロールす
る既知の配列を持つリンカー部を持ったオリゴマー50
6を末端にライゲースを用いて結合する。クラスIIs制
限酵素の認識部位は前回の切断部位より,ビーズ502
に固定された末端側の1塩基先の塩基部位で切断できる
ようにしておき,この操作で1塩基ずつ3’末端から塩
基が切り取られていくように工夫されている。
After measuring the fluorescence, the oligomer 50 having a linker having a known sequence for controlling the recognition site of the class IIs restriction enzyme and the cleavage site of the class IIs restriction enzyme was used.
6 is ligated to the end using a ligase. The recognition site of the class IIs restriction enzyme was smaller than that of the previous cleavage site by beads 502.
It is designed such that it can be cleaved at the base site one base ahead of the terminal side fixed to the base, and this operation cuts bases from the 3 'end one base at a time.

【0096】第2回目のクラスIIs制限酵素切断と蛍光
標識されたダイデオキシヌクレオチドの付加,それに続
く蛍光検出により,第1回目より,ビーズ502に固定
された末端側の1塩基先の塩基種を決定することができ
る。以下,オリゴマー506の結合,クラスIIs制限酵
素による切断,4種のデオキシヌクレオチドの混合によ
るダイデオキシヌクレオチドの取り込み,蛍光の検出を
行なう繰り返しの工程507を行なう。
The second cleavage of the class IIs restriction enzyme, the addition of a fluorescently-labeled dideoxynucleotide, and the subsequent detection of fluorescence allow the base species one base ahead of the terminal fixed to the beads 502 to be detected from the first round. Can be determined. Hereinafter, a repetitive process 507 of binding the oligomer 506, cleavage with the class IIs restriction enzyme, incorporation of dideoxynucleotide by mixing four kinds of deoxynucleotides, and detection of fluorescence is performed.

【0097】工程507の繰り返しの毎に,オリゴマー
506のリンカー部の長さが1塩基だけ短いリンカー部
を持つオリゴマー506を使用して,クラスIIs制限酵
素の認識部位が,前回の切断部位より,ビーズ502に
固定された末端側の1塩基先の塩基部位で切断できるよ
うにしておく。
Each time Step 507 is repeated, the recognition site of the class IIs restriction enzyme is changed from the previous cleavage site by using the oligomer 506 having a linker portion in which the length of the oligomer 506 is shorter by one base. It should be possible to cut at the base site one base ahead on the terminal side fixed to the beads 502.

【0098】繰り返しの工程507により,DNAの塩
基配列を順次決定できるが,反応の効率(収率)は10
0%でなく,20回の繰り返し反応が限度に近い。
Although the nucleotide sequence of DNA can be sequentially determined by repeating step 507, the efficiency (yield) of the reaction is 10%.
Rather than 0%, 20 repetitive reactions are near the limit.

【0099】工程507の20回以上の繰り返し反応で
は,未反応のDNA断片からの寄与が大きくなり正確な
塩基配列決定は行ないにくい。このような障害も,本発
明による方法を用いれば解決できる。
In the reaction of step 507 repeated 20 times or more, the contribution from the unreacted DNA fragment increases, and it is difficult to determine the exact nucleotide sequence. Such obstacles can also be solved with the method according to the invention.

【0100】本発明では,1塩基ずつ塩基を削っていく
のではなく,一定の予め定められた数の塩基を一度に削
り塩基配列決定する(第1の方法)。あるいは,一定の
塩基長ずつ異なる長さを持つ一連の断片を調製して,各
断片について,塩基配列決定操作を行なう(第2の方
法)。第2の方法は実施例1,実施例2と同様である。
In the present invention, instead of removing bases one by one, a predetermined number of bases are removed at a time and a base sequence is determined (first method). Alternatively, a series of fragments having different lengths by a fixed base length are prepared, and the base sequence is determined for each fragment (second method). The second method is the same as in the first and second embodiments.

【0101】図10は,実施例3であり,一定の予め定
められた数の塩基を一度に削り,塩基配列決定する第1
の方法の例を示す図である。図10は,本発明の試料調
製方法を,クラスIIs制限酵素を用いるサイクル反応に
よるDNA塩基配列決定に活用した例を説明する図であ
る。
FIG. 10 shows a third embodiment in which a predetermined number of bases are removed at a time to determine the base sequence.
It is a figure which shows the example of the method of. FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the sample preparation method of the present invention is used for DNA base sequence determination by a cycle reaction using a class IIs restriction enzyme.

【0102】1塩基ずつDNA鎖を削り塩基配列決定す
る方法では,長い鎖の解析ができないので,第1の方法
では,図10に示す例のように,5塩基ずつ削ることに
より100塩基までの塩基配列決定を可能にしている。
In the method of cutting the DNA strand by one base and determining the base sequence, it is impossible to analyze a long strand. Therefore, in the first method, as shown in FIG. Nucleotide sequencing is now possible.

【0103】先ず,塩基配列決定しようとするDNA試
料のコピーを沢山作り5つのグループ61−1,61−
2,61−3,61−4,61−5に分ける。
First, a large number of copies of the DNA sample to be sequenced were made, and the five groups 61-1 and 61-
2, 61-3, 61-4 and 61-5.

【0104】各グループのDNA試料の末端には,共通
塩基配列12,クラスIIs制限酵素の認識配列62,ク
ラスIIs制限酵素の切断部位をコントロールするための
リンカー部分10の塩基配列からなるオリゴマーが付加
されている。クラスIIs制限酵素で切断される部位63
が1塩基ずつシフトするように,グループ61−1,6
1−2,61−3,61−4,61−5に付加されるオ
リゴマーのリンカー部分10の塩基配列は1塩基ずつ異
なっている。
An oligomer consisting of the base sequence of the common base sequence 12, the recognition sequence 62 of the class IIs restriction enzyme, and the base sequence of the linker portion 10 for controlling the cleavage site of the class IIs restriction enzyme was added to the ends of the DNA samples of each group. Have been. Site 63 cleaved by class IIs restriction enzyme
Are shifted one base at a time, so that groups 61-1, 6
The base sequence of the linker portion 10 of the oligomer added to 1-2, 61-3, 61-4, and 61-5 differs by one base.

【0105】5つのグループに属するDNA試料を固体
表面上の異なる位置に,グループ毎にそれぞれ固定した
り,あるいは,5つのグループに属するDNA試料をそ
れぞれ異なる固体の表面に固定して相互に区別できるよ
うにする。図10に示す例では,5つのグループに属す
るDNA試料61−1,61−2,61−3,61−
4,61−5を,それぞれ相互に区別できる異なる固体
(ビーズ)60−1,60−2,60−3,60−4,
60−5の表面に固定している。
The DNA samples belonging to the five groups can be fixed to different positions on the solid surface for each group, or the DNA samples belonging to the five groups can be fixed to different solid surfaces and distinguished from each other. To do. In the example shown in FIG. 10, the DNA samples 61-1, 61-2, 61-3, 61-
4,61-5 are respectively different solids (beads) 60-1, 60-2, 60-3, 60-4,
It is fixed to the surface of 60-5.

【0106】図9に示す例と同様にして,先ず,クラス
IIs制限酵素でDNA試料を部位63で切断し,切断部
の突出端に,4種類のddNTP*の混合物(蛍光標識
ダイデオキシヌクレオチド:*はNの種類毎に異なる蛍
光標識を示す)と,DNAポリメラーゼを用いて,何れ
かのddNTP*を相補鎖伸長させる。
First, as in the example shown in FIG.
The DNA sample was cut at the site 63 with the IIs restriction enzyme, and at the protruding end of the cut portion, a mixture of four types of ddNTP * (fluorescent-labeled dideoxynucleotide: * indicates a different fluorescent label for each type of N) and DNA Either ddNTP * is subjected to complementary strand extension using a polymerase.

【0107】5つのグループの切断部位63は1塩基ず
つシフトするように調製されているので,レーザーを照
射して,各グループのDNA末端に相補鎖伸長したdd
NTP*の蛍光標識から発する蛍光を検出することによ
り,5塩基分の塩基配列が読みとれる。
Since the cleavage sites 63 of the five groups are prepared so as to be shifted by one base at a time, the laser is irradiated so that the dd with the complementary strand extended to the DNA terminal of each group.
By detecting the fluorescence emitted from the NTP * fluorescent label, the base sequence of 5 bases can be read.

【0108】次いで,上記のオリゴマーを末端に付加
し,クラスIIs制限酵素を用いて,DNA断片の末端か
ら一定の長さの所を切断する。
Next, the above-mentioned oligomer is added to the terminal, and a predetermined length is cut from the terminal of the DNA fragment using a class IIs restriction enzyme.

【0109】この時,全てのグループのDNAが1回目
の切断部位63から5塩基離れた所が切断されるよう
に,クラスIIs制限酵素を選択しておき,オリゴマーの
リンカー部分10の塩基配列の長さを設定しておく。
At this time, a class IIs restriction enzyme was selected so that DNAs of all groups were cleaved at a position 5 bases away from the first cleavage site 63, and the base sequence of the linker portion 10 of the oligomer was selected. Set the length in advance.

【0110】再び,4種類のddNTP*の混合物とD
NAポリメラーゼを用いて,切断部の突出端に,何れか
のddNTP*を相補鎖伸長させる。レーザーを照射し
て,各グループのDNA末端に相補鎖伸長したddNT
P*の蛍光標識から発する蛍光を検出することにより,
再度,次の5塩基の塩基配列決定ができる。2回の反応
操作で10塩基の塩基配列解析ができたことになる。
Again, a mixture of four types of ddNTP * and D
Either ddNTP * is subjected to complementary strand extension at the protruding end of the cut using NA polymerase. DdNTs with complementary strands extended to the DNA ends of each group by laser irradiation
By detecting the fluorescence emitted from the P * fluorescent label,
Again, the next five bases can be sequenced. This means that the base sequence of 10 bases could be analyzed by two reaction operations.

【0111】以下,同様に,DNA断片の末端へのオリ
ゴマーの付加と,クラスIIs制限酵素によるDNA断片
の切断とを繰り返す工程64を,20回の繰り返すこと
により,図9に示す例では,20塩基の塩基配列解析し
かできなかったところを,100塩基までの塩基配列解
析を行なうことができる。何塩基あけてクラスIIs制限
酵素切断するかは目的によって変更することができる。
In the same manner, the step 64 of repeating the addition of the oligomer to the end of the DNA fragment and the cutting of the DNA fragment by the class IIs restriction enzyme is repeated 20 times, whereby the example shown in FIG. Where only the base sequence analysis of bases could be performed, base sequence analysis up to 100 bases can be performed. The number of bases to be cut by the class IIs restriction enzyme can be changed depending on the purpose.

【0112】図11,図12は,実施例3であり,一定
の塩基長ずつ異なる長さを持つ一連のDNA断片を調製
して,それぞれの断片について塩基配列決定を行なう第
2の方法の例を示す図である。図11は,本発明の試料
調製法をパイロシーケンシングによるDNA塩基配列決
定に活用した例を説明する図である。
FIGS. 11 and 12 show Example 3, which is a second method for preparing a series of DNA fragments having different lengths by a constant base length and determining the base sequence of each fragment. FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the sample preparation method of the present invention is used for DNA sequencing by pyrosequencing.

【0113】予め,10塩基〜20塩基の定められた長
さだけ異なる一連の1本鎖DNA断片を用意して用いる
方法である。DNA試料101−i(i=1,2,〜,
m)の一方の5’末端をビーズ106に固定する。ビー
ズに固定されたDNA試料102−i(i=1,2,
〜,m)の他方の末端にプライミングサイト105を一
方の鎖に持つオリゴマーをライゲーション反応で付加す
る。
This is a method in which a series of single-stranded DNA fragments differing by a predetermined length of 10 to 20 bases are prepared in advance and used. DNA sample 101-i (i = 1, 2, ...,
m) is immobilized on one end of the 5 ′ end of the bead 106. DNA sample 102-i fixed on the beads (i = 1, 2, 2)
To m), an oligomer having a priming site 105 on one chain is added by a ligation reaction.

【0114】ビーズに固定されたDNA試料102−i
(i=1,2,〜,m)を,タイタープレート103の
反応ウェル104−i−j(i=1,2,〜,m:j=
1,2,〜,n)に分注する。即ち,i番目のDNA試
料102−iをタイタープレート103のi行目の反応
ウェル104−i−j(j=1,2,〜,n)のn個に
分取する。
DNA sample 102-i immobilized on beads
(I = 1, 2,..., M) are converted to the reaction wells 104-ij (i = 1, 2,.
1, 2,-, n). That is, the i-th DNA sample 102-i is dispensed into n reaction wells 104-ij (j = 1, 2,..., N) on the i-th row of the titer plate 103.

【0115】反応ウェル104−i−j(i=1,2,
〜,m:j=2,〜,n))内のDNA試料について,
実施例1の場合と同様にして,クラスIIs制限酵素によ
る切断と,切断部への上記のオリゴマーのライゲーショ
ンとを繰り返す工程を,(j−1)回繰り返し,例え
ば,16塩基の長さずつ異なる長さ持つ一連のDNA断
片を調製する。更に,各反応ウェル104内の2本鎖D
NAを1本鎖にして,ビーズ106から遊離した1本鎖
DNAを洗浄により除去し,各反応ウェル104内に,
5’末端がビーズ106に固定され,プライミングサイ
ト105を3’末端に持つ1本鎖DNAを残す。クラス
IIs制限酵素として,BpmIを用いる。
Reaction wells 104-ij (i = 1, 2, 2)
~, M: j = 2, ~, n))
In the same manner as in Example 1, the step of repeating the cleavage with the class IIs restriction enzyme and the above-mentioned ligation of the oligomer to the cleavage site is repeated (j-1) times, for example, the length differs by 16 bases, for example. A series of DNA fragments having a length is prepared. Further, the double-stranded D in each reaction well 104
The single-stranded DNA released from the beads 106 is removed by washing to make the NA single-stranded, and
The 5 'end is fixed to the beads 106, leaving a single-stranded DNA having the priming site 105 at the 3' end. class
BpmI is used as the IIs restriction enzyme.

【0116】この結果,各DNA−i(i=1,2,
〜,m)試料について,16塩基ずつ長が異なる一連の
1本鎖DNA断片107−i(i=1,2,〜,m)
が,独立して同時に得られる。クラスIIs制限酵素で切
断されていないDNA試料102−i(i=1,2,
〜,m)(DNA断片107−i−1)が反応ウェル1
04−i−1(i=1,2,〜,m)に,1回のクラス
IIs制限酵素切断がなされ16塩基の長さが短いDNA
断片107−i−2が反応ウェル104−i−2(i=
1,2,〜,m)に,…,(n−1)回のクラスIIs制
限酵素切断がなされ16(n−1)塩基の長さが短いD
NA断片107−i−nが反応ウェル104−i−n
(i=1,2,〜,m)に得られる。
As a result, each DNA-i (i = 1, 2, 2)
~, M) A series of single-stranded DNA fragments 107-i (i = 1, 2, ~, m) differing in length by 16 bases for each sample
Are obtained independently and simultaneously. DNA sample 102-i (i = 1, 2, 2) not cleaved with the class IIs restriction enzyme
~, M) (DNA fragment 107-i-1) is in reaction well 1
One class at 04-i-1 (i = 1, 2, ..., m)
DNA with a short base length of 16 bases that is cut by IIs restriction enzyme
Fragment 107-i-2 is the reaction well 104-i-2 (i =
1, 2, ..., m), ... (n-1) times of class IIs restriction enzyme digestion, and a short 16 (n-1) base length D
NA fragment 107-in is in reaction well 104-in
(I = 1, 2,-, m).

【0117】図12に示すように,16塩基ずつ長が異
なる一連の1本鎖DNA断片107−iが調製されてい
るタイタープレート103の各反応ウェル内で,相補鎖
合成用プライマー108を用い,dNTP(N=A,
C,G,T)を順次添加して,パイロシーケンシングに
よるDNA塩基配列決定を行なう。タイタープレート1
03の各反応ウェルの透明な底部から化学発光を,コン
トローラー110の制御の下でCCDカメラ109によ
り検出し,データー処理装置111で検出された信号の
処理を行ない,塩基配列が決定される。
As shown in FIG. 12, in each reaction well of the titer plate 103 in which a series of single-stranded DNA fragments 107-i differing in length by 16 bases were prepared, a complementary strand synthesis primer 108 was used. dNTP (N = A,
C, G, and T) are sequentially added, and the DNA base sequence is determined by pyrosequencing. Titer plate 1
The chemiluminescence is detected from the transparent bottom of each reaction well 03 by the CCD camera 109 under the control of the controller 110, and the signal detected by the data processor 111 is processed to determine the base sequence.

【0118】以上のようにして,長さが16塩基ずつ異
なるDNA断片を区分けして並べておいて,複数のDN
A試料の各DNA試料について得られた,一定の塩基長
ずつ長さの異なる一連のDNA断片の塩基配列解析を同
時行なう。このようにして,各DNA断片について16
塩基ほど塩基配列解析を行ない,得られた塩基配列を総
合することで,各DNA試料について全体塩基配列を決
定する。
As described above, DNA fragments having a length different from each other by 16 bases are sorted and arranged, and a plurality of DNs are arranged.
The base sequence analysis of a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length obtained for each DNA sample of the A sample is simultaneously performed. Thus, for each DNA fragment, 16
The base sequence is analyzed for each base, and the obtained base sequences are integrated to determine the entire base sequence for each DNA sample.

【0119】(実施例4)図13は,本発明の実施例1
を変形した実施例4であり,クラスIIs制限酵素の認識
配列により,一定の塩基長ずつ長さの異なる一連のDN
A断片の各DNA断片が,相互に識別可能な試料調製方
法を説明する図である。
(Embodiment 4) FIG. 13 shows Embodiment 1 of the present invention.
Example 4 is a modified series of DNs, in which a series of DNs differing in length by a fixed base length according to the recognition sequence of the class IIs restriction enzyme.
FIG. 3 is a diagram illustrating a sample preparation method in which each DNA fragment of the A fragment can be distinguished from each other.

【0120】本発明の実施例1に於いて,一定の塩基長
ずつ長さの異なる一連のDNA断片の各DNA断片を相
互に識別できれば,空間的に区分けした状態で固体表面
に固定する必要はない。例えば,DNA断片の末端に付
加されたオリゴマー塩基配列に含まれるクラスIIs制限
酵素の認識配列を,長さの異なるDNA断片毎に異なる
塩基配列としておく。これによりDNA断片を選別して
クラスIIs制限酵素切断を行えるようにする。
In Example 1 of the present invention, if each DNA fragment of a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length can be distinguished from each other, it is not necessary to fix them on a solid surface in a spatially separated state. Absent. For example, the recognition sequence of the class IIs restriction enzyme contained in the oligomer base sequence added to the end of the DNA fragment is set as a different base sequence for each DNA fragment having a different length. Thereby, the DNA fragment is selected and the class IIs restriction enzyme digestion can be performed.

【0121】ここで使用できるクラスIIs制限酵素とし
ては,切断によって5’突出端が形成される,AlvI,Bb
sI,BbvI,BsmFI,BspMI,EarI,FokI,HgaI,PleI,Sf
aNI,切断によって3’突出端が形成される,BciVI,Bm
rI,BpmI,BseRI,BsgI,HphI,MboII,MnlI等がある。
The class IIs restriction enzymes usable herein include AlvI, Bb, which forms a 5 ′ protruding end by cleavage.
sI, BbvI, BsmFI, BspMI, EarI, FokI, HgaI, PleI, Sf
aNI, 3 'protruding end formed by cutting, BciVI, Bm
There are rI, BpmI, BseRI, BsgI, HphI, MboII, MnlI and the like.

【0122】図13に示すように,DNA試料40にハ
イブリダイズするプライマー1と,DNA試料40にハ
イブリダイズする部分の5’末端側にクラスIIs制限酵
素BpmIの認識部の塩基配列を持つオリゴマー(第1のオ
リゴマー)6’−1を持つプライマー2とを用いて,D
NA試料40をPCR増幅し,PCR増幅産物9’−1
を得る。オリゴマー6’−1として,例えば,図3に示
すオリゴマー6を使用する。
As shown in FIG. 13, a primer 1 that hybridizes to the DNA sample 40 and an oligomer having a base sequence of the recognition site of the class IIs restriction enzyme BpmI at the 5 ′ end of the portion that hybridizes to the DNA sample 40 ( (Primary oligomer) 6′-1 and primer 2
The NA sample 40 was subjected to PCR amplification and the PCR amplification product 9′-1
Get. As the oligomer 6'-1, for example, the oligomer 6 shown in FIG. 3 is used.

【0123】DNA断片9’−1をクラスIIs制限酵素B
pmI(第1のクラスIIs制限酵素)で切断し,DNA断片
4を得る。次に,クラスIIs制限酵素BpmIで切断された
DNA断片4の一方の端に,クラスIIs制限酵素BsgI
(第2のクラスIIs制限酵素)の認識部を持つオリゴマ
ー(第2のオリゴマー)6’−2をライゲーションによ
り結合する。
The DNA fragment 9'-1 was ligated with the class IIs restriction enzyme B
Cleavage with pmI (first class IIs restriction enzyme) yields DNA fragment 4. Next, one end of the DNA fragment 4 cut with the class IIs restriction enzyme BpmI was added to the class IIs restriction enzyme BsgI
An oligomer (second oligomer) 6′-2 having a recognition part of (second class IIs restriction enzyme) is bound by ligation.

【0124】次に,オリゴマー6’−2(第2のオリゴ
マー)が結合されたDNA断片9’−2に対して,以
下,第n(n=2,3,…,(N−1))のクラスIIs
制限酵素による切断と,切断により生じたDNA断片
(9’−n)(n=3,4,…,N)の切断部に,第n
(n=3,4,…,N)のオリゴマー(6’−n)をラ
イゲースで酵素的に結合させる反応とを繰り返す工程2
0’を,(N−1)回行なう。例えば,第n(n=2,
3,…,(N−1))のクラスIIs制限酵素として,Bsg
I,BciVI,BmrI,BpmI,BseRI,HphI,MboII,MnlI,
…,等を使用する。
Next, the DNA fragment 9'-2 to which the oligomer 6'-2 (the second oligomer) has been bound is referred to as the n-th (n = 2, 3,..., (N-1)) Class IIs
The cleavage with the restriction enzyme and the cleavage of the DNA fragment (9′-n) (n = 3, 4,.
Step 2 of repeating the reaction of enzymatically coupling oligomers (6′-n) of (n = 3, 4,..., N) with a ligase
0 ′ is performed (N−1) times. For example, the n-th (n = 2,
3, ..., (N-1)) as class IIs restriction enzymes
I, BciVI, BmrI, BpmI, BseRI, HphI, MboII, MnlI,
Use…, etc.

【0125】この結果,一定の塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さが異なる,DNA断片9’−n
(=1,2,…,N)から構成される一連のDNA断片
9’を得る。
As a result, the DNA fragments 9'-n differing in length by one unit with a certain base length as one unit.
(= 1, 2,..., N) to obtain a series of DNA fragments 9 ′.

【0126】第n(n=1,2,…,N)のオリゴマー
(6’−n)のリンカー部の塩基配列の長さは,一連の
DNA断片9’の各DNA断片9’−n(=1,2,
…,N)が,1ユニットずつ長さが異なるように制御さ
れる。
The length of the base sequence of the linker portion of the n-th (n = 1, 2,..., N) oligomer (6′-n) is determined by the length of each DNA fragment 9′-n ( = 1, 2,
.., N) are controlled so that the lengths differ by one unit.

【0127】実施例1と同様に,オリゴマーがライゲー
ションする部位のDNA断片の末端塩基配列(ライゲー
ション部位の末端塩基配列)は,クラスIIs制限酵素に
よる切断部の塩基配列として種々の塩基配列が現れる可
能性があるので,この可能な塩基配列に対応する全ての
塩基配列を持つようにオリゴマーを混合してある。
As in Example 1, various nucleotide sequences may appear as the nucleotide sequence of the terminal fragment of the DNA fragment at the site to be ligated with the oligomer (terminal nucleotide sequence of the ligation site) at the cleavage site by the class IIs restriction enzyme. Therefore, oligomers are mixed so as to have all the base sequences corresponding to the possible base sequences.

【0128】即ち,第n(n=2,3,…,N)のオリ
ゴマー(6’−n)として,ライゲーション部位の末端
塩基配列に出現する可能性のある全ての塩基配列にそれ
ぞれ相補結合可能な塩基配列を持つオリゴマーの混合物
を使用する。
That is, as the n-th (n = 2, 3,..., N) oligomer (6′-n), it can complementarily bind to all the nucleotide sequences that may appear in the terminal nucleotide sequence at the ligation site. A mixture of oligomers having different base sequences is used.

【0129】図2に示す例と同様に,第n(n=2,
3,…,N)のオリゴマー(6’−n)は,既知の配列
を持つ共通塩基配列,クラスIIs制限酵素の認識配列,
クラスIIs制限酵素による切断部位をコントロールする
既知の配列を持つリンカー部の塩基配列,予め定めた塩
基数からなる任意の塩基配列部位(例えば,任意の2塩
基配列部位)とからなる。
As in the example shown in FIG. 2, the n-th (n = 2,
The oligomers (3 ′,..., N) (6′-n) are a common base sequence having a known sequence, a class IIs restriction enzyme recognition sequence,
It comprises a base sequence of a linker having a known sequence for controlling a cleavage site by a class IIs restriction enzyme, and an arbitrary base sequence site having a predetermined number of bases (eg, an arbitrary two base sequence site).

【0130】例えば,任意の2塩基配列部位を使用する
場合には,XYは16通りの組み合せの塩基配列を持
ち,第n(n=2,3,…,N)のオリゴマー(6’−
n)はそれぞれ,16種類の異なる任意の2塩基配列部
位をもつオリゴマーの混合物である。
For example, when an arbitrary 2-base sequence site is used, XY has 16 combinations of base sequences and the n-th (n = 2, 3,..., N) oligomer (6′-
n) is a mixture of oligomers having 16 different arbitrary 2 nucleotide sequence sites, respectively.

【0131】各DNA断片9’−n(=1,2,…,
N)を含む一連のDNA断片9’に対して,先ず,一連
のDNA断片の第1のDNA断片9’−1のDNA鎖の
末端を,第1のクラスIIs制限酵素で切断し,塩基毎に
異なる蛍光標識*がされたダイデオキシヌクレオチド
(ddNTP*)の混合物を添加して,切断部に隣接し
て相補鎖伸長した塩基の種類を,励起光を反応液に照射
して発する蛍光の波長を識別して知る。
Each DNA fragment 9'-n (= 1, 2,...,
N), the end of the DNA strand of the first DNA fragment 9′-1 of the series of DNA fragments is cleaved with the first class IIs restriction enzyme, A mixture of dideoxynucleotides (ddNTP *) labeled with different fluorescent labels * is added to the base, and the type of base that has undergone complementary chain extension adjacent to the cleavage site is determined by irradiating the reaction solution with excitation light at a wavelength of fluorescence emitted by the reaction solution. Identify and know.

【0132】第1のオリゴマー6’−1のライゲーショ
ンと第1のクラスIIs制限酵素による切断を繰り返し
て,同様にして,第1のDNA断片9’−1の塩基配列
を20塩基ほど決定する。
The ligation of the first oligomer 6'-1 and the cleavage with the first class IIs restriction enzyme are repeated, and the base sequence of the first DNA fragment 9'-1 is determined by about 20 bases in the same manner.

【0133】次いで,第1のDNA断片9’−1の塩基
配列決定と同様にして,一連のDNA断片の第2のDN
A断片9’−2のDNA鎖の末端を,第2のクラスIIs
制限酵素で切断して塩基配列を決定する。
Next, in the same manner as in the determination of the base sequence of the first DNA fragment 9'-1, the second DN
The end of the DNA strand of the A fragment 9'-2 was replaced with the second class IIs
The nucleotide sequence is determined by digestion with a restriction enzyme.

【0134】以下,この操作を,一連のDNA断片群の
各DNA断片9’−n(=3,4,…,N)に対して,
それぞれ異なる第n(n=3,4,…,N)のクラスII
s制限酵素,第n(n=3,4,…,N)のオリゴマー
(6’−n)を用いて繰り返し,100塩基,又はそれ
以上の範囲にわたってDNA塩基配列を決定することが
できる。
Hereinafter, this operation is performed on each DNA fragment 9'-n (= 3, 4,..., N) of the series of DNA fragments.
Class II of nth different (n = 3,4, ..., N)
The DNA base sequence can be determined over a range of 100 bases or more by repeatedly using the s restriction enzyme and the n-th (n = 3, 4,..., N) oligomer (6′-n).

【0135】ここで使用できるクラスIIs制限酵素の種
類はあまり多くなく,DNA断片の末端に付加されたオ
リゴマー部分にプライマーをオリゴマーの塩基配列に依
存する形で選択的にハイブリダイズさせ,選ばれたDN
A断片について相補鎖合成を行ない2本鎖とし,クラス
IIs制限酵素を用いて切断して前述の塩基配列決定反応
を行なうこともできる。
There are not so many types of class IIs restriction enzymes that can be used here. Primers were selectively hybridized to the oligomer portion added to the end of the DNA fragment in a manner dependent on the base sequence of the oligomer, and selected. DN
The complementary strand is synthesized from the A fragment into a double strand,
The above-mentioned base sequence determination reaction can also be performed by digestion with the IIs restriction enzyme.

【0136】[0136]

【発明の効果】従来技術のゲル電気泳動によるDNA塩
基配列決定では,ゲルによる長さ分離で1塩基の差のD
NAの長さ識別を必要とするため,塩基配列決定できる
塩基長に制限があったが,本発明によれば,5塩基毎,
又は数塩基ずつ塩基長が異なる一連の断片を作製して,
長さ比較することにより,従来技術に比較して,より長
いDNA断片の塩基配列決定が容易に可能となる。
According to the DNA sequencing of the prior art by gel electrophoresis, a difference of one base in the length separation by gel is used.
Since the length of the NA needs to be identified, the length of the base sequence can be determined, but according to the present invention, every 5 bases,
Or make a series of fragments with different base length by several bases,
By comparing the lengths, the nucleotide sequence of a longer DNA fragment can be easily determined as compared with the prior art.

【0137】また,SNPs(single nucl
eotide polymorphisms)分析や,
大量DNA分析で重要となるであろう新しい塩基配列決
定法,例えば,パイロシーケンシングやクラスIIs制限
酵素を用いるサイクル反応法は,塩基配列決定できる長
さを長くし,解析効率を向上するのに大いに役に立つも
のである。これら,新しい方法は塩基配列決定できる長
さが短いことが幅広い応用の難点となっているが,本発
明ではこの難点を容易に解消することができ,高速高ス
ループットDNA分析の有力なツールとしてこれら新し
い方法が活用可能となる。
In addition, SNPs (single nucl)
eotide polymorphisms) analysis,
New sequencing methods that will be important in large-scale DNA analysis, such as pyrosequencing and cycle reactions using class IIs restriction enzymes, can increase the length of sequencing and improve analysis efficiency. It is very useful. The short length of base sequence determination of these new methods is a drawback for a wide range of applications, but the present invention can easily overcome this drawback and is a powerful tool for high-speed, high-throughput DNA analysis. New methods become available.

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

【図1】本発明の実施例1に於いて,一定の塩基長ずつ
異なる長さを持つ一連のDNA断片の調製方法の原理を
説明する図。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a method for preparing a series of DNA fragments having different lengths by a constant base length in Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例1に於いて,クラスIIs制限酵
素による切断により生じたDNA断片の切断部にライゲ
ーションで結合するオリゴマーの構造の例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of an oligomer that binds by ligation to a cut portion of a DNA fragment generated by cleavage with a class IIs restriction enzyme in Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例1に於いて,一定の塩基長を1
ユニットとして,1ユニットずつ長さが異なる一連のD
NA断片を,クラスIIs制限酵素切断により調製する方
法を説明する図。
FIG. 3 shows that a fixed base length was 1 in Example 1 of the present invention.
As a unit, a series of D units with different lengths
The figure explaining the method of preparing a NA fragment by class IIs restriction enzyme digestion.

【図4】本発明の実施例1に於いて,1塩基の長さずつ
長さ異なる一連のDNA断片を調製する方法を説明する
図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for preparing a series of DNA fragments having different lengths by one base in Example 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1に於いて,1塩基の長さずつ
長さ異なる一連のDNA断片の末端に蛍光標識されたd
dNTPを付加して塩基配列決定する原理を説明する
図。
FIG. 5: In Example 1 of the present invention, fluorescently labeled d was added to the end of a series of DNA fragments having different lengths by one base.
The figure explaining the principle of adding dNTP and determining a base sequence.

【図6】本発明の実施例2で使用する従来技術のパイロ
シーケンシングによるDNA塩基配列決定法の原理を示
す図。
FIG. 6 is a diagram showing the principle of a DNA sequencing method using pyrosequencing of the prior art used in Example 2 of the present invention.

【図7】本発明の実施例2であり,パイロシーケンシン
グによるDNA塩基配列決定とクラスIIs制限酵素切断
を交互に行なう方法の例を説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a method for alternately performing DNA base sequence determination by pyrosequencing and class IIs restriction enzyme cleavage according to Example 2 of the present invention.

【図8】本発明の実施例2に於いて,クラスIIs制限酵
素による切断により生じたDNA断片の切断部にライゲ
ーションで結合するオリゴマーの構造の例を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the structure of an oligomer that binds by ligation to a cut portion of a DNA fragment generated by cleavage with a class IIs restriction enzyme in Example 2 of the present invention.

【図9】本発明の実施例3に於ける,クラスIIs制限酵
素を用いたサイクル反応によるDNA塩基配列決定法の
原理を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining the principle of a DNA base sequence determination method by a cycle reaction using a class IIs restriction enzyme in Example 3 of the present invention.

【図10】本発明の実施例3であり,一定の予め定めら
れた数の塩基を一度に削り,塩基配列決定する第1の方
法の例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a first method of Example 3 of the present invention, in which a predetermined number of bases are removed at a time and a base sequence is determined.

【図11】本発明の実施例3であり,一定の塩基長ずつ
異なる長さを持つ一連のDNA断片を調製して,それぞ
れについて塩基配列決定を行なう第2の方法の例を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a second method of preparing a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length and determining a base sequence for each of the DNA fragments according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例3であり,一定の塩基長ずつ
異なる長さを持つ一連のDNA断片を調製して,それぞ
れについて塩基配列決定を行なう第2の方法の例を示す
図。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a second method according to the third embodiment of the present invention, in which a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length are prepared and a base sequence is determined for each of them.

【図13】本発明の実施例1を変形した実施例4であ
り,クラスIIs制限酵素の認識配列により,一定の塩基
長ずつ長さの異なる一連のDNA断片が相互に識別可能
な試料調製方法を説明する図。
FIG. 13 is a fourth embodiment obtained by modifying the first embodiment of the present invention, in which a series of DNA fragments having different lengths by a certain base length can be distinguished from each other by a recognition sequence of a class IIs restriction enzyme. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プライマー,2…プライマー,3…PCR増幅され
たDNA断片試料,4…クラスIIs制限酵素で切断され
たDNA断片,5,11’…クラスIIs制限酵素BsgIの
認識配列を持つオリゴマー,6,11,6−0,6−
1,6−2,6−3,6−4…クラスIIs制限酵素BpmI
の認識配列を持つオリゴマー,6’−1,6’−2,
…,6’−N…クラスIIs制限酵素の認識配列を持つオ
リゴマー,7…クラスIIs制限酵素BpmIで切断されない
DNA断片,8…クラスIIs制限酵素BpmIで切断される
DNA断片,9,9−1,9−2,…,9−N,9’,
9’−1,9’−2,…,9’−N…一定の塩基長ずつ
長さが異なる一連のDNA断片,10,10’…クラス
IIs制限酵素の切断部位をコントロールするリンカー部
の塩基配列,12,12’…共通塩基配列,13,1
3’…クラスIIs制限酵素認識配列,14,14’…任
意塩基配列,15,15’…ライゲーションでオリゴマ
ーが結合する部分,16,16’…クラスIIs制限酵素B
pmIで切断される部分,17…クラスIIs制限酵素BpmIで
切断されて短くなったDNA断片,18,19…クラス
IIs制限酵素BpmIの切断により生じたDNA断片の切断
部位へオリゴマーが結合したDNA断片,20,20’
…クラスIIs制限酵素BpmIによる切断と,切断部へのオ
リゴマーのライゲーションとを繰り返す工程,21…1
塩基ずつ長さの異なるDNA断片,21−1,21−
2,21−3,21−4,21−5…工程20により,
容器35−1,35−2,35−3,35−4,35−
5内で生成するDNA断片のグループ,22…クラスII
s制限酵素BpmIによる切断部位,23…ddNTP*,
24…ddNTP*を取り込んだDNA断片,24−
1,24−2,24−3,24−4,24−5…容器3
5−1,35−2,35−3,35−4,35−5内で
生成する蛍光標識されたDNA断片のグループ,25…
電気泳動路,25−1,25−2,25−3,25−
4,−25−5…電気泳動路の試料注入端,27,27
−1,27−2,27−3,27−4,27−5…オリ
ゴマーが結合されたDNA断片の混合物,27’…DN
A断片4を含む溶液,30…混合物27を含む溶液を収
納する容器,35−1,35−2,35−3,35−
4,35−5…混合物27が分注される容器,40…D
NA試料,60−1,60−2,60−3,60−4,
60−5…ビーズ,61−1,61−2,61−3,6
1−4,61−5…DNA試料のグループ,62…クラ
スIIs制限酵素の認識配列,63…クラスIIs制限酵素に
よる切断部位,64…DNA断片の末端へのオリゴマー
の付加と,クラスIIs制限酵素によるDNA断片の切断
とを繰り返す工程,101−i(i=1,2,〜,m)
…DNA試料,102−i(i=1,2,〜,m)…ビ
ーズに固定されたDNA試料,103…タイタープレー
ト,104−i−j(i=1,2,〜,m:j=1,
2,〜,n)…反応ウェル,105…プライミングサイ
ト,106…ビーズ,107−i(i=1,2,〜,
m)…一定の塩基長ずつ長さが異なる一連のDNA,1
08…相補鎖合成用プライマー,109…CCDカメ
ラ,110…コントローラー,111…データー処理装
置,300…ビーズ,301…1本鎖DNA試料,30
2…プライマー,302’…プライマー302の配列,
クラスIIs制限酵素認識配列,リンカー部分の配列,及
び任意の2塩基配列を持つプライマー,303…伸長し
た相補鎖,304…クラスIIs制限酵素の切断部位,3
05…クラスIIs制限酵素の切断部位に結合するオリゴ
マーの例,306…一定の長さだけ短くなった1本鎖D
NA,307…1本鎖DNA試料に導入したオリゴマ
ー,307’…1本鎖DNA試料に導入したオリゴマ
ー,クラスIIs制限酵素認識配列,及びリンカー部分の
配列を持つオリゴマー,308…パイロシーケンシング
によるDNA塩基配列決定とクラスIIs制限酵素切断と
を繰り返す工程,311…クラスIIs制限酵素BpmIの認
識配列,312…任意の2塩基配列部位,313…クラ
スIIs制限酵素BpmIの切断位置,314…クラスIIs制限
酵素BpmIの切断部位をコントロールするリンカー部分の
配列,315…クラスIIs制限酵素BpmIの切断により除
去される塩基配列,316…新たに塩基配列決定される
べき塩基配列,317…オリゴマーが結合するDNA断
片,400…DNA試料,401…プライマー,402
…相補鎖合成基質のヌクレオチド,403…伸長したD
NA鎖,404…相補鎖合成により放出されるピロリン
酸,405…パイロシーケンシングで起こる一連の反
応,406…一連の相補鎖合成反応,407…化学発
光,501…2本鎖DNA試料,502…ビーズ,50
3…クラスIIs制限酵素の認識配列を持つオリゴマー,
504…5’末端に突出端を持つ断片,505…蛍光標
識されたデオキシヌクレオチド,506…クラスIIs制
限酵素の認識部位を持ったオリゴマー,507…オリゴ
マーの結合,クラスIIs制限酵素による切断,4種のデ
オキシヌクレオチドの混合によるデオキシヌクレオチド
の取り込み,蛍光の検出を行なう繰り返しの工程。
1 ... primer, 2 ... primer, 3 ... PCR amplified DNA fragment sample, 4 ... DNA fragment cut with class IIs restriction enzyme, 5,11 '... oligomer having recognition sequence of class IIs restriction enzyme BsgI, 6, 11,6-0,6-
1,6-2,6-3,6-4 ... Class IIs restriction enzyme BpmI
Oligomers having the recognition sequence of 6′-1, 6′-2,
..., 6'-N: oligomer having recognition sequence of class IIs restriction enzyme, 7: DNA fragment not cleaved by class IIs restriction enzyme BpmI, 8: DNA fragment cleaved by class IIs restriction enzyme BpmI, 9, 9-1 , 9-2, ..., 9-N, 9 ',
9′-1, 9′-2,..., 9′-N: a series of DNA fragments having different lengths by a fixed base length, 10, 10 ′ ... class
Base sequence of the linker that controls the cleavage site of the IIs restriction enzyme, 12, 12 '... common base sequence, 13, 1
3 ': Class IIs restriction enzyme recognition sequence, 14, 14': Arbitrary nucleotide sequence, 15, 15 ': Portion to which oligomer binds by ligation, 16, 16': Class IIs restriction enzyme B
Part cut with pmI, 17: DNA fragment shortened by cutting with class IIs restriction enzyme BpmI, 18, 19 ... Class
A DNA fragment in which an oligomer is bound to a cleavage site of a DNA fragment produced by cleavage of the IIs restriction enzyme BpmI, 20, 20 ′
... step of repeating cleavage with class IIs restriction enzyme BpmI and ligation of oligomer to the cleavage site, 21 ... 1
DNA fragments of different length by base, 21-1, 21-
2,21-3,21-4,21-5 ... By step 20,
Containers 35-1, 35-2, 35-3, 35-4, 35-
Group of DNA fragments generated in 5, 22 ... Class II
s cleavage site by restriction enzyme BpmI, 23 ... ddNTP *,
24 ... DNA fragment incorporating ddNTP *, 24-
1,4-2,24-3,24-4,24-5 ... container 3
Groups of fluorescently labeled DNA fragments generated in 5-1, 35-2, 35-3, 35-4, 35-5, 25 ...
Electrophoresis path, 25-1, 25-2, 25-3, 25-
4, -25-5 ... sample injection end of electrophoresis path, 27,27
-1,27-2,27-3,27-4,27-5 ... mixture of DNA fragments to which oligomers are bound, 27 '... DN
A solution containing the fragment A, 30, a container containing a solution containing the mixture 27, 35-1, 35-2, 35-3, 35-
4, 35-5 ... Container into which mixture 27 is dispensed, 40 ... D
NA samples, 60-1, 60-2, 60-3, 60-4,
60-5: beads, 61-1, 61-2, 61-3, 6
1-4, 61-5: group of DNA samples, 62: recognition sequence of class IIs restriction enzyme, 63: cleavage site by class IIs restriction enzyme, 64: addition of oligomer to the end of DNA fragment, and class IIs restriction enzyme Repeating 101-i (i = 1, 2,-, m)
... DNA sample, 102-i (i = 1, 2, ..., m) ... DNA sample fixed on beads, 103 ... titer plate, 104-ij (i = 1, 2, ..., m: j = 1,
2, ..., n) ... reaction well, 105 ... priming site, 106 ... beads, 107-i (i = 1, 2, ...,
m): A series of DNAs of different lengths by a fixed base length, 1
08: primer for complementary strand synthesis, 109: CCD camera, 110: controller, 111: data processor, 300: beads, 301: single-stranded DNA sample, 30
2 ... primer, 302 '... sequence of primer 302,
A primer having a class IIs restriction enzyme recognition sequence, a linker sequence, and an arbitrary two-base sequence; 303, an extended complementary strand; 304, a cleavage site of a class IIs restriction enzyme;
05: Examples of oligomers that bind to cleavage sites of class IIs restriction enzymes, 306: Single-stranded D shortened by a certain length
NA, 307: oligomer introduced into single-stranded DNA sample, 307 ': oligomer introduced into single-stranded DNA sample, oligomer having sequence of class IIs restriction enzyme recognition sequence and linker portion, 308 ... DNA by pyrosequencing A step of repeating base sequence determination and cleavage of class IIs restriction enzyme, 311 ... recognition sequence of class IIs restriction enzyme BpmI, 312 ... arbitrary two base sequence site, 313 ... cutting position of class IIs restriction enzyme BpmI, 314 ... class IIs restriction Sequence of the linker part controlling the cleavage site of the enzyme BpmI, 315: base sequence to be removed by cleavage of the class IIs restriction enzyme BpmI, 316: base sequence to be newly determined, 317: DNA fragment to which the oligomer binds , 400: DNA sample, 401: primer, 402
... nucleotide of complementary strand synthesis substrate, 403 ... extended D
NA chain, 404 ... pyrophosphate released by complementary strand synthesis, 405 ... series of reactions occurring in pyrosequencing, 406 ... series of complementary strand synthesis reactions, 407 ... chemiluminescence, 501 ... double-stranded DNA sample, 502 ... Beads, 50
3. An oligomer having a recognition sequence for a class IIs restriction enzyme,
504: a fragment having a protruding end at the 5 'end; 505, a fluorescently labeled deoxynucleotide; 506, an oligomer having a recognition site for a class IIs restriction enzyme; 507, a binding of an oligomer; cleavage by a class IIs restriction enzyme; Iterative process of incorporation of deoxynucleotide by mixing of deoxynucleotides and detection of fluorescence.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年5月23日(2001.5.2
3)
[Submission date] May 23, 2001 (2001.5.2)
3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Correction target item name] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0037】X及びYは,A,T,G,Cの何れかであ
る。XYは16通りの組み合せの塩基配列を持ち,図2
に示すオリゴマー11,11'はそれぞれ,16種類の
異なる任意の2塩基配列部位をもつオリゴマーの混合物
である。図2中、DNA配列GTGCAGAAXYが配列表の配列番
号1に相当し、DNA配列CTGGAGAAXYが配列表の配列番号
2に相当する。
X and Y are any of A, T, G, and C. XY has 16 combinations of base sequences.
Are each a mixture of oligomers having 16 different types of arbitrary two base sequence sites. In FIG. 2, the DNA sequence GTGCAGAAXY is the sequence number in the sequence listing.
No. 1 and the DNA sequence CTGGAGAAXY corresponds to SEQ ID NO:
Equivalent to 2.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0041[Correction target item name] 0041

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0041】なお,図3に於いて,M9,M'9はそれぞ
れ,Mの9個の配列,M'の9個の配列を示し,M,M'は任
意の配列であり,配列M9と配列M'9'は相補である。Xn
Yn,X'nY'n,Xn+1Yn+1,X'n+1Y'n+1,Xn+2Yn+
2,X'n+2Y'n+2は,A,T,G,Cから選択される任
意の2塩基配列部位を示し,XnYnとX'nY'n,Xn+1
Yn+1とX'n+1Y'n+1,Xn+2Yn+2とX'n+2Y'n+2は,
それぞれ相補である。また,N,N'はA,T,G,C
の何れかの塩基である。図3上に示す配列が配列表の配
列番号3に相当し、図3下に示す配列が配列表の配列番
号4に相当する。
In FIG. 3, M9 and M'9 indicate nine sequences of M and nine sequences of M ', respectively, and M and M' are arbitrary sequences. Sequence M'9 'is complementary. Xn
Yn, X'nY'n, Xn + 1Yn + 1, X'n + 1Y'n + 1, Xn + 2Yn +
2, X'n + 2 Y'n + 2 indicates an arbitrary two base sequence site selected from A, T, G, C, and XnYn, X'nY'n, Xn + 1
Yn + 1 and X'n + 1Y'n + 1, Xn + 2Yn + 2 and X'n + 2Y'n + 2 are
Each is complementary. N, N 'are A, T, G, C
Any of the bases. The sequence shown in FIG.
The sequence shown in the lower part of FIG. 3 corresponds to the sequence number 3 in the sequence listing.
It corresponds to No. 4.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0091[Correction target item name] 0091

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0091】なお,図8に於いて,XX,Y'Y',A,
T,G,Cから選択される任意の2塩基配列部位312
を示し,XXとY'Y'は,それぞれ相補である。また,
H,H',M,M',N,N',Z,Z'は,A,T,G,
Cの何れかの塩基を示す。図8に示す配列は、配列表の
配列番号5に相当する。
In FIG. 8, XX, Y'Y ', A,
Arbitrary two nucleotide sequence site 312 selected from T, G, C
XX and Y′Y ′ are complementary to each other. Also,
H, H ', M, M', N, N ', Z, Z' are A, T, G,
Indicates any base of C. The sequence shown in FIG.
This corresponds to SEQ ID NO: 5.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0137[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0137】また,SNPs(single nucl
eotide polymorphisms)分析や,
大量DNA分析で重要となるであろう新しい塩基配列決
定法,例えば,パイロシーケンシングやクラスIIs制限
酵素を用いるサイクル反応法は,塩基配列決定できる長
さを長くし,解析効率を向上するのに大いに役に立つも
のである。これら,新しい方法は塩基配列決定できる長
さが短いことが幅広い応用の難点となっているが,本発
明ではこの難点を容易に解消することができ,高速高ス
ループットDNA分析の有力なツールとしてこれら新し
い方法が活用可能となる。
In addition, SNPs (single nucl)
eotide polymorphisms) analysis,
New sequencing methods that will be important in large-scale DNA analysis, such as pyrosequencing and cycle reactions using class IIs restriction enzymes, can increase the length of sequencing and improve analysis efficiency. It is very useful. The short length of base sequence determination of these new methods is a drawback for a wide range of applications, but the present invention can easily overcome this drawback and is a powerful tool for high-speed, high-throughput DNA analysis. New methods become available.

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Hitachi, Ltd. <120> A process for determining a DNA base sequence <130> H00010121A <140> JP2000/281748 <141> 2000-09-12 <160> 5 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (9)..(10) <223> n is A, C, G or T <400> 1 gtgcagaann 10 <210> 2 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (9)..(10) <223> n is A, C, G or T <400> 2 ctggagaann 10 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (8)..(28) <223> n is A, C, G or T <400> 3 tctggagnnn nnnnnnnnnn nnnnnnnn 28 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (8)..(26) <223> n is A, C, G or T <400> 4 tctggagnnn nnnnnnnnnn nnnnnn 26 <210> 5 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (1)..(7) <223> n is A, C, G or T <220> <221> misc_feature <222> (14)..(32) <223> n is A, C, G or T <400> 5 nnnnnnnctg gagnnnnnnn nnnnnnnnnn nn 32[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Hitachi, Ltd. <120> A process for determining a DNA base sequence <130> H00010121A <140> JP2000 / 281748 <141> 2000-09-12 <160> 5 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (9) .. (10 ) <223> n is A, C, G or T <400> 1 gtgcagaann 10 <210> 2 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA < 220> <221> misc_feature <222> (9) .. (10) <223> n is A, C, G or T <400> 2 ctggagaann 10 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (8) .. (28) <223> n is A, C, G or T <400> 3 tctggagnnn nnnnnnnnnn nnnnnnnn 28 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (8) .. (26 ) <223> n is A, C, G or T <400> 4 tctggagnnn nnnnnnnnnn nnnnnn 26 <210> 5 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <220> <221> misc_feature <222> (1). 7) <223> n is A, C, G or T <220> <221> misc_feature <222> (14) .. (32) <223> n is A, C, G or T <400> 5 nnnnnnnctg gagnnnnnnn nnnnnnnnnn nn 32

【配列表フリーテキスト】 配列番号1〜5:合成DNA 配列番号1:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:9及び
10) 配列番号2:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:9及び
10) 配列番号3:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:8〜2
8) 配列番号4:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:8〜2
6) 配列番号5:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:1〜
7) 配列番号5:nはA、C、G又はTを表す(存在位置:14〜3
2)
[Sequence List Free Text] SEQ ID NOS: 1 to 5: Synthetic DNA SEQ ID NO: 1: n represents A, C, G or T (location: 9 and
10) SEQ ID NO: 2: n represents A, C, G or T (location: 9 and
10) SEQ ID NO: 3: n represents A, C, G or T (location: 8 to 2)
8) SEQ ID NO: 4: n represents A, C, G or T (location: 8 to 2)
6) SEQ ID NO: 5: n represents A, C, G or T (location: 1 to
7) SEQ ID NO: 5: n represents A, C, G or T (Location: 14 to 3)
2)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G045 AA35 DA12 DA13 FB01 FB02 FB05 FB12 FB13 GC15 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 HA19 4B063 QA13 QQ42 QR08 QR42 QR84 QS03 QS04 QS25 QS32 QX02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G045 AA35 DA12 DA13 FB01 FB02 FB05 FB12 FB13 GC15 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 HA19 4B063 QA13 QQ42 QR08 QR42 QR84 QS03 QS04 QS25 QS32 QX02

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1)2本鎖DNAの一方の末端にクラス
IIs制限酵素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工
程と,(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合さ
れた2本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する
工程と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2
本鎖DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程と,
(4)前記工程(2)から前記工程(3)を複数回繰り
返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA断
片を調製する工程と,(5)前記工程(1)の前記2本
鎖DNAの塩基配列決定を行なう工程とを有することを
特徴とするDNA塩基配列決定法。
(1) A class is added to one end of double-stranded DNA.
(2) cleaving the double-stranded DNA to which the oligomer has been bound in step (1) with the class IIs restriction enzyme, 2 generated by cutting in step (2)
Binding the oligomer to a single-stranded DNA fragment;
(4) The steps (2) to (3) are repeated a plurality of times to prepare a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by one unit, with a fixed base length of 2 bases or more as one unit. And (5) a step of determining the base sequence of the double-stranded DNA in the step (1).
【請求項2】(1)2本鎖DNAの一方の末端にクラス
IIs制限酵素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工
程と,(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合さ
れた2本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する
工程と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2
本鎖DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程と,
(4)前記工程(2)から前記工程(3)を複数回繰り
返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA断
片を調製する工程と,(5)前記工程(4)で得られた
前記一連の2本鎖DNA断片を前記クラスIIs制限酵素
で切断する工程と,(6)前記工程(5)で切断された
前記一連の2本鎖DNA断片の末端に蛍光標識されたデ
オキシヌクレオチドを伸長させる相補鎖伸長反応を行な
う工程と,(7)前記工程(6)で得られた断片を電気
泳動分離して前記工程(1)の前記2本鎖DNAの塩基
配列決定を行なう工程を有することを特徴とするDNA
塩基配列決定法。
(2) A class is added to one end of the double-stranded DNA.
(2) cleaving the double-stranded DNA to which the oligomer has been bound in step (1) with the class IIs restriction enzyme, 2 generated by cutting in step (2)
Binding the oligomer to a single-stranded DNA fragment;
(4) The steps (2) to (3) are repeated a plurality of times to prepare a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by one unit, with a fixed base length of 2 bases or more as one unit. (5) cutting the series of double-stranded DNA fragments obtained in the step (4) with the class IIs restriction enzyme, and (6) cutting the series of the double-stranded DNA fragments cut in the step (5). A step of performing a complementary chain extension reaction for extending a fluorescently labeled deoxynucleotide at the end of the double-stranded DNA fragment; and (7) performing an electrophoretic separation of the fragment obtained in the step (6) to perform the step (1). Determining the nucleotide sequence of the double-stranded DNA according to (1).
Nucleotide sequencing.
【請求項3】請求項2に記載のDNA塩基配列決定方法
に於いて,前記工程(1)の前記2本鎖DNAが固体表
面に固定されていることを特徴とするDNA塩基配列決
定方法。
3. The method according to claim 2, wherein the double-stranded DNA in the step (1) is fixed on a solid surface.
【請求項4】(1)2本鎖DNAを複数のグループに分
割する工程と,(2)前記各グループの2本鎖DNAの
一方の末端に,クラスIIs制限酵素の認識配列を持ち,
前記クラスIIs制限酵素による切断部位が前記各グルー
プの間で1塩基ずつ異なるように長さを調節して調製し
たオリゴマーを結合する工程と,(3)前記各グループ
毎に,前記工程(2)で前記オリゴマーが結合された2
本鎖DNAを,前記クラスIIs制限酵素で切断する工程
と,(4)前記各グループ毎に,工程(3)の切断によ
り生成した2本鎖DNA断片に前記オリゴマーを結合す
る工程と,(5)前記各グループ毎に,前記工程(3)
から前記工程(4)を複数回繰り返し,2塩基長以上の
一定の塩基長を1ユニットとして,1ユニットずつ長さ
の異なる一連の2本鎖DNA断片を調製する工程と,
(6)前記各グループ毎に,前記工程(5)で調製され
た前記一連の2本鎖DNA断片を,前記クラスIIs制限
酵素で切断する工程と,(7)前記各グループ毎に,前
記(6)で切断された前記一連の2本鎖DNA断片の末
端に,蛍光標識されたデオキシヌクレオチドを伸長させ
る相補鎖伸長反応を行なう工程と,(8)前記各グルー
プ毎に,前記工程(7)の反応生成物を電気泳動分離す
る工程とを有し,前記工程(8)で,前記各グループ毎
について得られた電気泳動分離の結果に基づいて,前記
工程(1)の前記2本鎖DNAの塩基配列決定を行なう
ことを特徴とするDNA塩基配列決定方法。
4. A step of (1) dividing the double-stranded DNA into a plurality of groups; and (2) having a class IIs restriction enzyme recognition sequence at one end of the double-stranded DNA of each of the groups.
Binding the oligomer prepared by adjusting the length so that the cleavage site by the class IIs restriction enzyme differs by one base between the groups; and (3) performing the step (2) for each of the groups. 2 in which the oligomer is bound
Cutting the single-stranded DNA with the class IIs restriction enzyme, (4) binding the oligomer to the double-stranded DNA fragment generated by the cutting in step (3) for each group, and (5) ) For each of the groups, the step (3)
Repeating the step (4) a plurality of times to prepare a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by 1 unit, with a fixed base length of 2 bases or more as 1 unit,
(6) a step of cleaving the series of double-stranded DNA fragments prepared in the step (5) with the class IIs restriction enzyme for each of the groups; and (7) a step of cleaving the ( Performing a complementary strand extension reaction to extend a fluorescently labeled deoxynucleotide to the end of the series of double-stranded DNA fragments cleaved in 6); and (8) performing the step (7) for each of the groups. Electrophoretically separating the reaction product of step (8). Based on the results of electrophoretic separation obtained for each of the groups in step (8), the double-stranded DNA of step (1) A method for determining a DNA base sequence, comprising:
【請求項5】請求項4に記載のDNA塩基配列決定方法
に於いて,前記工程(1)の前記2本鎖DNAが固体表
面に固定されていることを特徴とするDNA塩基配列決
定方法。
5. The method according to claim 4, wherein the double-stranded DNA in the step (1) is fixed on a solid surface.
【請求項6】(1)2本鎖DNAの一方の末端にクラス
IIs制限酵素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工
程と,(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合さ
れた2本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する
工程と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2
本鎖DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程と,
(4)前記工程(2)から前記工程(3)を複数回繰り
返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットとし
て,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA断
片を調製する工程と,(5)前記工程(4)で調製され
た前記一連の2本鎖DNA断片毎に塩基配列を決定する
工程を有し,前記工程(5)で,前記一連の2本鎖DN
A断片毎について得られた前記塩基配列に基づいて,前
記工程(1)の前記2本鎖DNAの塩基配列決定を行な
うことを特徴とするDNA塩基配列決定方法。
(1) A class is added to one end of double-stranded DNA.
(2) cleaving the double-stranded DNA to which the oligomer has been bound in step (1) with the class IIs restriction enzyme, 2 generated by cutting in step (2)
Binding the oligomer to a single-stranded DNA fragment;
(4) The steps (2) to (3) are repeated a plurality of times to prepare a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by one unit, with a fixed base length of 2 bases or more as one unit. And (5) determining a base sequence for each of the series of double-stranded DNA fragments prepared in the step (4). In the step (5), the series of the double-stranded DN
A method for determining a DNA base sequence, comprising determining the base sequence of the double-stranded DNA in the step (1) based on the base sequence obtained for each A fragment.
【請求項7】請求項6に記載のDNA塩基配列決定方法
に於いて,前記工程(5)に於いて,(5a)前記工程
(4)で調製された前記一連の2本鎖DNA断片を鋳型
として,DNAポリメラーゼ用いて相補鎖伸長反応を行
なう工程と,(5b)前記工程(5a)の前記相補鎖伸
長反応に伴って生成したピロリン酸をATPに変換し,
酵素を用いて発光反応を行ない生成した発光を検出する
工程とを有し,前記塩基配列を決定することを特徴とす
るDNA塩基配列決定方法。
7. The method for determining a DNA base sequence according to claim 6, wherein in the step (5), (5a) the series of double-stranded DNA fragments prepared in the step (4) are used. Performing a complementary chain elongation reaction using a DNA polymerase as a template, and (5b) converting pyrophosphate generated by the complementary chain elongation reaction in the step (5a) to ATP;
Detecting the generated luminescence by performing a luminescence reaction using an enzyme, and determining the base sequence, wherein the DNA base sequence is determined.
【請求項8】請求項7に記載のDNA塩基配列決定方法
に於いて,前記工程(1)の前記2本鎖DNAが固体表
面に固定されていることを特徴とするDNA塩基配列決
定方法。
8. The method for determining a DNA base sequence according to claim 7, wherein the double-stranded DNA in the step (1) is fixed on a solid surface.
【請求項9】請求項6に記載のDNA塩基配列決定方法
に於いて,前記工程(5)に於いて,(5a)前記工程
(4)で調製された前記一連の2本鎖DNA断片を,前
記クラスIIs制限酵素で切断する工程と,(5b)前記
工程(5a)で生成した2本鎖DNA断片の末端に,蛍
光標識されたデオキシヌクレオチドを伸長させる相補鎖
伸長反応を行なう工程と,(5c)前記工程(5b)で
生成した2本鎖DNA断片に,レーザ光を照射して前記
蛍光標識から発する蛍光を検出する工程と,(5d)前
記工程(5b)で生成した2本鎖DNA断片に,オリゴ
マーをライゲーションにより結合する工程と,(5e)
前記工程(5d)で生成した2本鎖DNA断片を,前記
クラスIIs制限酵素で切断する工程と,(5f)前記工
程(5e)で生成した2本鎖DNA断片の末端に,前記
蛍光標識されたデオキシヌクレオチドを伸長させる相補
鎖伸長反応を行なう工程と,(5g)前記工程(5f)
で生成した2本鎖DNA断片に,前記レーザ光を照射し
て前記蛍光標識から発する蛍光を検出する工程と,(5
h)前記(5d)から前記(5g)を複数回繰り返す工
程とを有し,前記塩基配列を決定することを特徴とする
DNA塩基配列決定方法。
9. The method for determining a DNA base sequence according to claim 6, wherein in the step (5), (5a) the series of double-stranded DNA fragments prepared in the step (4) are used. Cleaving with the class IIs restriction enzyme, and (5b) performing a complementary strand extension reaction to extend a fluorescently labeled deoxynucleotide to the end of the double-stranded DNA fragment generated in the step (5a); (5c) a step of irradiating the double-stranded DNA fragment generated in the step (5b) with a laser beam to detect fluorescence emitted from the fluorescent label, and (5d) a double-stranded DNA generated in the step (5b). Linking the oligomer to the DNA fragment by ligation; (5e)
A step of cleaving the double-stranded DNA fragment generated in the step (5d) with the class IIs restriction enzyme; and (5f) a step of labeling the end of the double-stranded DNA fragment generated in the step (5e) with the fluorescent label. Performing a complementary chain extension reaction to extend the deoxynucleotides, and (5g) the step (5f).
Irradiating the laser light to the double-stranded DNA fragment generated in step (a) to detect fluorescence emitted from the fluorescent label;
h) a step of repeating the above (5d) to the above (5g) a plurality of times, wherein the base sequence is determined.
【請求項10】請求項9に記載のDNA塩基配列決定方
法に於いて,前記工程(1)の前記2本鎖DNAが固体
表面に固定されていることを特徴とするDNA塩基配列
決定方法。
10. The method for determining a DNA base sequence according to claim 9, wherein the double-stranded DNA in the step (1) is fixed on a solid surface.
【請求項11】(1)5’末端側が固体表面に固定さ
れ,3’末端側にクラスIIs制限酵素の認識部位を持つ
第1のオリゴマーの配列を含む第1のプライミング部位
を持つDNA試料を鋳型とし,前記第1のプライミング
部位に相補鎖的な第1のプライマーを用いて相補鎖合成
を行ない,前記相補鎖合成に伴って生成したピロリン酸
をATPに変換し,酵素を用いて発光反応を行ない生成
した発光を検出し,前記DNA試料の一部の塩基配列を
決定する塩基配列決定反応を行なう工程と,(2)前記
塩基配列反応により生成したDNA鎖を,前記クラスII
s制限酵素で切断する工程と,(3)前記工程(2)で
切断されたDNA鎖の切断部位に前記クラスIIs切断酵
素の認識配列を持つ第2のオリゴマーを結合させる工程
と,(4)前記工程(3)で生成した前記第2のオリゴ
マーが結合されたDNA鎖を1本鎖とする工程と,
(5)前記工程(4)で生成され,3’末端側に第2の
プライミング部位が形成され,5’末端側が前記固体表
面に固定され,前記工程(2)で生成したDNA鎖の長
さより一定の長さだけ短い長さを持つ1本鎖DNAを鋳
型とし,前記第2のプライミング部位に相補鎖的な第2
のプライマーを用いて相補鎖合成を行ない,前記相補鎖
合成に伴って生成したピロリン酸をATPに変換し,前
記酵素を用いて発光反応を行ない生成した発光を検出
し,前記1本鎖DNAの一部の塩基配列を決定する塩基
配列決定反応を行なう工程と,(6)前記工程(2)か
ら前記工程(5)を複数回繰り返す工程とを有し,前記
DNA試料の塩基配列を決定することを特徴とするDN
A塩基配列決定方法。
(1) A DNA sample having a first priming site containing a sequence of a first oligomer having a recognition site for a class IIs restriction enzyme at the 3 ′ end and having a 5 ′ end fixed to a solid surface. A complementary strand is synthesized using a first primer complementary to the first priming site as a template, pyrophosphoric acid generated during the complementary strand synthesis is converted into ATP, and a luminescence reaction is performed using an enzyme. Performing a base sequence determination reaction to determine the base sequence of a part of the DNA sample by detecting the generated luminescence, and (2) converting the DNA chain generated by the base sequence reaction into the class II
(4) a step of cleaving with the s restriction enzyme, (3) binding a second oligomer having a recognition sequence of the class IIs cleavage enzyme to a cleavage site of the DNA strand cleaved in the step (2), Making the DNA strand, to which the second oligomer generated in the step (3) is bound, a single strand,
(5) A second priming site is formed at the 3 ′ end, generated at the step (4), the 5 ′ end is fixed to the solid surface, and the length of the DNA strand generated at the step (2) is determined. Using a single-stranded DNA having a length shorter than a predetermined length as a template, a second strand complementary to the second priming site is used.
The complementary strand synthesis is performed using the primers described above, the pyrophosphate generated during the complementary strand synthesis is converted into ATP, the luminescence reaction is performed using the enzyme, and the generated luminescence is detected. A step of performing a base sequence determination reaction for determining a part of the base sequence; and (6) a step of repeating the steps (2) to (5) a plurality of times to determine a base sequence of the DNA sample. DN characterized by the following:
A base sequencing method.
【請求項12】(1)DNA試料から,2塩基長以上の
一定の塩基長を1ユニットとして,1ユニットずつ長さ
の異なる一連の2本鎖DNA断片を調製する工程と,
(2)前記一連のDNA断片の長さを分離し,前記DN
A試料の塩基配列を決定する工程とを有することを特徴
とするDNA塩基配列決定方法。
12. A method comprising: (1) preparing a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by 1 unit from a DNA sample with a fixed base length of 2 bases or more as one unit;
(2) separating the length of the series of DNA fragments,
Determining the base sequence of the A sample.
【請求項13】(1)DNA試料から,2塩基長以上の
一定の塩基長を1ユニットとして,1ユニットずつ長さ
の異なる一連の2本鎖DNA断片を調製する工程と,
(2)前記一連のDNA断片の長さ分離する工程とを有
することを特徴とするDNA分析法。
13. A method comprising: (1) preparing a series of double-stranded DNA fragments each having a different length by one unit from a DNA sample, taking a fixed base length of at least two base lengths as one unit;
(2) a step of separating the length of the series of DNA fragments.
【請求項14】(1)DNA試料をクラスIIs制限酵素
により切断して得られた2本鎖DNAの一方の末端に前
記クラスIIs制限酵素の認識配列を持つオリゴマーを結
合する工程と,(2)前記工程(1)で前記オリゴマー
が結合された2本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で
切断する工程と,(3)工程(2)の切断により生成し
た2本鎖DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程
と,(4)前記工程(2)から前記工程(3)を複数回
繰り返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットと
して,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA
断片を調製する工程とを有することを特徴とするDNA
試料調製方法。
14. A method comprising the steps of: (1) binding an oligomer having a recognition sequence of the class IIs restriction enzyme to one end of a double-stranded DNA obtained by cutting a DNA sample with a class IIs restriction enzyme; A) cutting the double-stranded DNA bound to the oligomer in the step (1) with the class IIs restriction enzyme; and (3) applying the oligomer to the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage in the step (2). A bonding step; and (4) repeating the steps (2) to (3) a plurality of times, with a fixed base length of at least two base lengths as one unit, and a series of double strands having different lengths by one unit. DNA
And a step of preparing a fragment.
Sample preparation method.
【請求項15】(1)2本鎖DNAにクラスIIs制限酵
素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工程と,
(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合された2
本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する工程
と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2本鎖
DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程と,(4)
前記工程(3)で前記オリゴマーが結合された2本鎖D
NAを前記クラスIIs制限酵素で切断する工程と,
(5)前記工程(4)の切断により生成した2本鎖DN
A断片に前記オリゴマーを結合する工程と,(6)前記
工程(4)から前記工程(5)を複数回繰り返し,2塩
基長以上の一定の塩基長を1ユニットとして,1ユニッ
トずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA断片を調製する
工程とを有することを特徴とするDNA試料調製方法。
15. A step of (1) binding an oligomer having a recognition sequence of a class IIs restriction enzyme to double-stranded DNA;
(2) 2 in which the oligomer is bonded in the step (1)
A step of cleaving the single-stranded DNA with the class IIs restriction enzyme, a step of (3) binding the oligomer to the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage of the step (2), and (4)
The double-stranded D to which the oligomer is bonded in the step (3)
Cleaving NA with the class IIs restriction enzyme;
(5) Double-stranded DN generated by the cleavage in step (4)
A step of binding the oligomer to the fragment A and (6) repeating the steps (4) to (5) a plurality of times, with a fixed base length of 2 bases or more as one unit, and Preparing a series of different double-stranded DNA fragments.
【請求項16】(1)2本鎖DNAにクラスIIs制限酵
素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工程と,
(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合された2
本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する工程
と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2本鎖
DNA断片に前記オリゴマーを結合する工程と,(4)
前記工程(3)で前記オリゴマーが結合された2本鎖D
NAを前記クラスIIs制限酵素で切断する工程と,
(5)前記工程(4)の切断により生成した2本鎖DN
A断片に前記オリゴマーを結合する工程とを有し,2塩
基長以上の一定の塩基長を1ユニットとして,1ユニッ
トずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA断片を調製する
工程とを有することを特徴とするDNA試料調製方法。
16. A step of (1) binding an oligomer having a recognition sequence of a class IIs restriction enzyme to double-stranded DNA;
(2) 2 in which the oligomer is bonded in the step (1)
A step of cleaving the single-stranded DNA with the class IIs restriction enzyme, a step of (3) binding the oligomer to the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage of the step (2), and (4)
The double-stranded D to which the oligomer is bonded in the step (3)
Cleaving NA with the class IIs restriction enzyme;
(5) Double-stranded DN generated by the cleavage in step (4)
Bonding the oligomer to the A fragment, and preparing a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by one unit, with a fixed base length of at least two base lengths as one unit. A method for preparing a DNA sample, comprising:
【請求項17】(1)2本鎖DNAに第1のクラスIIs
制限酵素の認識配列を持つ第1のオリゴマーを結合する
工程と,(2)前記工程(1)で前記第1のオリゴマー
が結合された2本鎖DNAを前記第1のクラスIIs制限
酵素で切断する工程と,(3)前記工程(2)で切断さ
れて生成した2本鎖DNA断片の一方の末端に,前記第
1のクラスIIs制限酵素と異なる第n(n=2)のクラ
スIIs制限酵素の認識配列を持つ第n(n=2)のオリ
ゴマーを結合する工程と,(4)前記第nのオリゴマー
が結合された2本鎖DNAを,前記第nのクラスIIs制
限酵素で切断する工程と,(5)前記工程(4)で切断
されて生成した2本鎖DNA断片に,次に実行される前
記工程(4)使用される前記第nのクラスIIs制限酵素
の認識配列を持つ前記第nのオリゴマーを結合する工程
と,(6)前記工程(4)から前記工程(5)を,前記
第nのオリゴマー,前記第nのクラスIIs制限酵素を,
前記工程(4)から前記工程(5)の繰り返し毎に異な
らせて,前記工程(4)から前記工程(5)を複数数回
繰り返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットと
して,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA
断片を調製する工程とを有することを特徴とするDNA
試料調製方法。
(1) The double-stranded DNA contains the first class IIs
Binding a first oligomer having a recognition sequence for a restriction enzyme, and (2) cleaving the double-stranded DNA bound to the first oligomer in the step (1) with the first class IIs restriction enzyme. And (3) adding an n-th (n = 2) class IIs restriction enzyme different from the first class IIs restriction enzyme to one end of the double-stranded DNA fragment cleaved in the step (2). Binding the n-th (n = 2) oligomer having an enzyme recognition sequence; and (4) cleaving the double-stranded DNA bound to the n-th oligomer with the n-th class IIs restriction enzyme. And (5) the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage in the step (4) has a recognition sequence for the n-th class IIs restriction enzyme used in the step (4) to be executed next. Bonding the n-th oligomer; (6) performing the step (4); It said step (5), oligomers of the first n, the class IIs restriction enzyme of the first n,
The above steps (4) to (5) are made different every time the steps (4) to (5) are repeated a plurality of times, and a fixed base length of 2 bases or more is defined as one unit. A series of double-stranded DNAs differing in length by one unit
And a step of preparing a fragment.
Sample preparation method.
【請求項18】(1)2本鎖DNAに第1のクラスIIs
制限酵素の認識配列を持つ第1のオリゴマーを結合する
工程と,(2)前記工程(1)で前記第1のオリゴマー
が結合された2本鎖DNAを前記第1のクラスIIs制限
酵素で切断する工程と,(3)前記工程(2)で切断さ
れて生成した2本鎖DNA断片の一方の末端に,前記第
1のクラスIIs制限酵素と異なる第2のクラスIIs制限酵
素の認識配列を持つ第2のオリゴマーを結合する工程
と,(4)前記第2のオリゴマーが結合された2本鎖D
NAを,前記第2のクラスIIs制限酵素で切断する工程
とを有し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニットと
して,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖DNA
断片を調製する工程とを有することを特徴とするDNA
試料調製方法。
(18) The double-stranded DNA contains the first class IIs
Binding a first oligomer having a recognition sequence for a restriction enzyme, and (2) cleaving the double-stranded DNA bound to the first oligomer in the step (1) with the first class IIs restriction enzyme. And (3) adding a recognition sequence for a second class IIs restriction enzyme different from the first class IIs restriction enzyme to one end of the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage in the step (2). (2) a step of bonding a second oligomer having the double oligomer D to which the second oligomer is bonded;
Cutting the NA with the second class IIs restriction enzyme, wherein a fixed base length of at least two bases is defined as one unit, and a series of double-stranded DNAs having different lengths by one unit.
And a step of preparing a fragment.
Sample preparation method.
【請求項19】(1)2本鎖DNAにクラスIIs制限酵
素の認識配列を持つオリゴマーを結合する工程と,
(2)前記工程(1)で前記オリゴマーが結合された2
本鎖DNAを前記クラスIIs制限酵素で切断する工程
と,(3)前記工程(2)の切断により生成した2本鎖
DNA断片に前記オリゴマーを結合して得た2本鎖DN
A断片を,前記クラスIIs制限酵素で切断することを複
数回繰り返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユニッ
トとして,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本鎖D
NA断片を調製する工程とを有することを特徴とするD
NA試料調製方法。
19. A method comprising: (1) binding an oligomer having a class IIs restriction enzyme recognition sequence to double-stranded DNA;
(2) 2 in which the oligomer is bonded in the step (1)
A step of cleaving the single-stranded DNA with the class IIs restriction enzyme; and (3) a double-stranded DN obtained by binding the oligomer to the double-stranded DNA fragment generated by the cleavage in the step (2).
A fragmentation of the fragment A with the class IIs restriction enzyme is repeated a plurality of times, and a fixed base length of 2 bases or more is defined as one unit, and a series of double-stranded Ds having different lengths by one unit
A step of preparing an NA fragment.
NA sample preparation method.
【請求項20】(1)2本鎖DNAに第1のクラスIIs
制限酵素の認識配列を持つ第1のオリゴマーを結合する
工程と,(2)前記工程(1)で前記第1のオリゴマー
が結合された2本鎖DNAを前記第1のクラスIIs制限
酵素で切断する工程と,(3)前記工程(2)で切断さ
れて生成した2本鎖DNA断片の一方の末端に,前記第
1のクラスIIs制限酵素と異なる第n(n=2)のクラ
スIIs制限酵素の認識配列を持つ第n(n=2)のオリ
ゴマーを結合して得た2本鎖DNAを,前記第nのクラ
スIIs制限酵素で切断することを,前記第nのオリゴマ
ー,前記第nのクラスIIs制限酵素を変化させながら,
複数数回繰り返し,2塩基長以上の一定の塩基長を1ユ
ニットとして,1ユニットずつ長さの異なる一連の2本
鎖DNA断片を調製する工程とを有することを特徴とす
るDNA試料調製方法。
20. (1) The double-stranded DNA contains the first class IIs
Binding a first oligomer having a recognition sequence for a restriction enzyme, and (2) cleaving the double-stranded DNA bound to the first oligomer in the step (1) with the first class IIs restriction enzyme. And (3) adding an n-th (n = 2) class IIs restriction enzyme different from the first class IIs restriction enzyme to one end of the double-stranded DNA fragment cleaved in the step (2). Cutting the double-stranded DNA obtained by binding the n-th (n = 2) oligomer having an enzyme recognition sequence with the n-th class IIs restriction enzyme is performed by the n-th oligomer and the n-th oligomer. While changing the class IIs restriction enzyme of
A step of preparing a series of double-stranded DNA fragments having different lengths by one unit by repeating a plurality of times several times and setting a fixed base length of 2 bases or more as one unit.
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