NO844846L - HYBRIDIZATION ANALYSIS USING A LABELED TEST AND ANTI-HYBRID - Google Patents

HYBRIDIZATION ANALYSIS USING A LABELED TEST AND ANTI-HYBRID

Info

Publication number
NO844846L
NO844846L NO844846A NO844846A NO844846L NO 844846 L NO844846 L NO 844846L NO 844846 A NO844846 A NO 844846A NO 844846 A NO844846 A NO 844846A NO 844846 L NO844846 L NO 844846L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
label
probe
labeled
hybrid
rna
Prior art date
Application number
NO844846A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
James P Albarella
Leslie H Deriemer Anderson
Robert J Carrico
Original Assignee
Miles Lab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/668,255 external-priority patent/US4743535A/en
Application filed by Miles Lab filed Critical Miles Lab
Publication of NO844846L publication Critical patent/NO844846L/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nukleinsyre hybridi-seringsanalysemetoder og reagentsystemer for detektering av spesifikke polynukleotide sekvenser. Det ble funnet at enkeltkjedede nukleinsyrer, f.eks. DNA og RNA, frem- The present invention relates to nucleic acid hybridization analysis methods and reagent systems for detecting specific polynucleotide sequences. It was found that single-stranded nucleic acids, e.g. DNA and RNA, pro-

stilt ved å denaturere de dobbeltkjedede formene, vil hybridisere eller rekombinere under egnede betingelser med komplimentære enkeltkjedede nukleinsyrer. Ved å made by denaturing the double-stranded forms, will hybridize or recombine under suitable conditions with complementary single-stranded nucleic acids. By

merke slike komplimentære nukleinsyreprøver med en lett detekterbar kjemisk gruppe, ble det gjort mulig å oppdage nærvær av en hvilken som helst polynukleotidsekvens av interesse i et forsøksmedium som inneholder nukleinsyre-prøver i enkeltkjedet form. labeling such complementary nucleic acid samples with an easily detectable chemical group made it possible to detect the presence of any polynucleotide sequence of interest in an experimental medium containing nucleic acid samples in single-stranded form.

I tillegg til anvendelse innen rekombinant DNA teknikk,In addition to application in recombinant DNA technology,

kan analytisk hybridisering anvendes til detektering av viktige polynukleotider innen feltene human- og veterinær-medisin, jordbruk, næringsmiddelteknikk og liknende. analytical hybridization can be used to detect important polynucleotides in the fields of human and veterinary medicine, agriculture, food technology and the like.

Spesielt kan teknikken anvendes til å detektere og identi-fisere etiologiske midler som f.eks. bakterier og virus, In particular, the technique can be used to detect and identify etiological agents such as e.g. bacteria and viruses,

å undersøke bakterier med hensyn til antibiotisk resistanse, lette diagnosen av genetiske anemier, som f.eks. sigd- to examine bacteria with regard to antibiotic resistance, facilitate the diagnosis of genetic anaemias, such as sickle-

celle anemi, og thalassemia, og til å oppdage kreftceller. En generell oversikt over teknikken og dere nårværende og fremtidige betydning finnes i Biotechnology (august 1983), s. 471-478. cell anemia, and thalassemia, and to detect cancer cells. A general overview of the technique and its current and future importance can be found in Biotechnology (August 1983), pp. 471-478.

Følgende informasjon tas med for å gjøre kjent bakgrunns-informasjon med mulig relevans for foreliggende oppfinnelse. Den følgende informasjon er ikke ment å utgjøre tidligere kjent teknikk som skal veies mot foreliggende oppfinnelse. The following information is included to make known background information with possible relevance to the present invention. The following information is not intended to constitute prior art to be weighed against the present invention.

Teknikkens stand når det gjelder nukleinsyrehybridiserings-analyseteknikk innbefatter generelt en separering av hybridisert- og uhybridisert merket probe. Det påkrevde separasjonstrinnet lettes vanligvis ved å gjøre enten prøvenukleinsyrene eller nukleinsyreproben immobil på en fast bærer. Vanligvis detekteres hybridisering mellom spesielle basis frekvenser eller gener av interesse i prøvenukleinsyrene og en merket form av probenuklein-syren ved å separere den faste bæreren fra den gjen-værende reaksjonsblanding som inneholder uhybridisert probe, etterfulgt av deteksjon av merke på den faste bæreren. The state of the art in terms of nucleic acid hybridization analysis techniques generally includes a separation of hybridized and unhybridized labeled probe. The required separation step is usually facilitated by immobilizing either the sample nucleic acids or the nucleic acid probe on a solid support. Typically, hybridization between particular base frequencies or genes of interest in the sample nucleic acids and a labeled form of the probe nucleic acid is detected by separating the solid support from the remaining reaction mixture containing unhybridized probe, followed by detection of label on the solid support.

Det gjøres stadig anstrengelser for å forenkle analyse-fremgangsmåten for utføring av nukleinsyrehybridiserings-analyser. Det primære mål med disse bestrebelsene er å redusere kompleksiteten ved fremgangsmåten til det punktet at dm lett og rutinemessig kan utføres i kliniske laboratorier. Nødvendigheten av et separasjonstrinn vanskeliggjør disse bestrebelsene. For å utføre separasjonstrinnet på en analytisk reproduserbar måte, kreves betydelig ekspertise, og den fysiske manipulering kan ikke lett automatiseres eller gjøres egnet for store testvolumer. Efforts are constantly being made to simplify the analysis procedure for carrying out nucleic acid hybridization analyses. The primary goal of these efforts is to reduce the complexity of the procedure to the point that dm can be easily and routinely performed in clinical laboratories. The necessity of a separation step complicates these endeavors. To perform the separation step in an analytically reproducible manner, considerable expertise is required, and the physical manipulation cannot be easily automated or made suitable for large test volumes.

Videre opptrer ved konvensjonelle fremgangsmåter med immobilisering av prøvenukleinsyrer, to betydelige problemer. For det første er de fremgangsmåtene som er påkrevet for å oppnå immobilisering generelt tidkrevende og utgjør et ekstra trinn som er uønsket for rutinemessig bruk av teknikken i kliniske laboratorier. For det andre kan proteiner og andre materialer i den heterogene prøven, spesielt i tilfellet ved kliniske prøver, påvirke immobiliseringsprosessen. Furthermore, with conventional methods of immobilizing sample nucleic acids, two significant problems arise. First, the procedures required to achieve immobilization are generally time-consuming and constitute an additional step that is undesirable for routine use of the technique in clinical laboratories. Second, proteins and other materials in the heterogeneous sample, especially in the case of clinical samples, can affect the immobilization process.

Som alternativer til immobilisering av prøvenukleinsyrerAs alternatives to the immobilization of sample nucleic acids

og tilsats av merket probe, kan man benytte en immobilisert probe og merket prøvenukleinsyre in situ, ellerman kan bruke en dobbelt hybridiseringsteknikk som krever to prober, hvorav en er immobilisert og den andre er merket. and addition of labeled probe, one can use an immobilized probe and labeled sample nucleic acid in situ, or one can use a double hybridization technique that requires two probes, one of which is immobilized and the other labeled.

Det første alternativet er imidlertid enda mindre ønskelig siden in situ merking av prøvenukleinsyrer krever en høy grad av teknisk ferdighet som ikke finnes rutine- However, the first option is even less desirable since in situ labeling of sample nucleic acids requires a high degree of technical skill that is not found routinely

messig hos klinisk laboratoriepersonell og det finnes ingen enkle, pålitelige fremgangsmåter for å styre merkeutbyttet, hvilket kan være et betydelig problem dersom merkemediet inneholder variable mengder av inhibitorer for merkings-reaksjonen. Dobbelthybridiseringsteknikken har den ulempen at den krever en ekstra reagens og et inkubasjonstrinn, in clinical laboratory personnel and there are no simple, reliable methods for controlling the labeling yield, which can be a significant problem if the labeling medium contains variable amounts of inhibitors for the labeling reaction. The double hybridization technique has the disadvantage that it requires an additional reagent and an incubation step,

og kinetikken for hybridiseringsreaksjonen kan være langsom og lite effektiv. Nøyaktigheten av analysen kan også and the kinetics of the hybridization reaction may be slow and inefficient. The accuracy of the analysis can also

være variabel dersom komplimentariteten for de to prøvene med prøvesekvensen er variabel. be variable if the complementarity of the two samples with the sample sequence is variable.

Noen av de problemene som er diskutert ovenfor kan løsesSome of the problems discussed above can be solved

ved å anvende en immobilisert RNA probe og å detektere det resulterende immobiliserte DNA"RNA eller RNA"RNA by using an immobilized RNA probe and detecting the resulting immobilized DNA"RNA or RNA"RNA

hybrider med et merket spesifikt anti-hybrid antistoffhybrids with a labeled specific anti-hybrid antibody

(se U.S. Patent søknad nr. 616.132, inngitt 1. juni 1984). Denne teknikken krever fremdeles et separasjonstrinn (see U.S. Patent Application No. 616,132, filed June 1, 1984). This technique still requires a separation step

og har derfor de ulempene som er felles for alle hybridi-seringsteknikker som krever et separasjonstrinn som diskutert ovenfor. and therefore have the disadvantages common to all hybridization techniques that require a separation step as discussed above.

Europeisk Patent søknad nr. 70.685 foreslår en hybridi-seringsanalyseteknikk hvor nødvendigheten av fysisk å separere hybridisert fra uhybridisert probe unngås. European Patent application no. 70,685 proposes a hybridization analysis technique where the necessity of physically separating hybridized from unhybridized probe is avoided.

Det forslås å anvende et par av prober som hybridisererIt is suggested to use a pair of probes that hybridize

til tilgrensende områder på en polynukleotidsekvens av interesse, og å merke en probe med en kjemiluminescent katalysator som f.eks. enzymet peroxidase og den andre met et absorberende molekyl for den kjemiluminisente emisjonen. Katalysatoren og de absorberende merkene må være plassert nær de tilgrensende terminalendene av de respektive prober slik at det ved hybridisering observeres slukking av den kjemiluminisente emisjonen ved energioverføring til det absorberende molekylet. For å utføre to adjacent regions on a polynucleotide sequence of interest, and labeling a probe with a chemiluminescent catalyst such as the enzyme peroxidase and the other met an absorbing molecule for the chemiluminescent emission. The catalyst and the absorbing labels must be located close to the adjacent terminal ends of the respective probes so that, upon hybridization, quenching of the chemiluminescent emission by energy transfer to the absorbing molecule is observed. To perform

en slik analyse må man være i stand til kontrollerbart å syntetisere to kritiske probereagenser slik at de respektive merkene bringes inn i en slukkende orientering ved hybridisering til prøvenukleinsyren, uten å påvirke- such an analysis, one must be able to controllably synthesize two critical probe reagents so that the respective labels are brought into a quenching orientation by hybridization to the sample nucleic acid, without affecting-

de respektive merkede probesegmentenes affinitet for hybridisering. the affinity of the respective labeled probe segments for hybridization.

Man har nå kommet frem til en nukleinsyre hybridiseringsanalyse basert på modulering av den detekterbare responsen av hybridisert merket probe ved å binde en antistoff- One has now arrived at a nucleic acid hybridization assay based on modulation of the detectable response of hybridized labeled probe by binding an antibody-

reagens til hybriden som dannes mellom den merkede proben og den spesielle polynukleotide sekvensen som skal detekteres. Det vil si merket i det antistoff-bundne hybrid uttrykker reagent to the hybrid formed between the labeled probe and the particular polynucleotide sequence to be detected. That is, the label in the antibody-bound hybrid expresses

en respons som er detekterbart forskjellig fra responsen som uttrykkes av merket i uhybridisert merket probe. a response that is detectably different from the response expressed by the label in unhybridized labeled probe.

På denne måten er det ikke behov for å separere hybridisert og uhybridisert probe, dette forenkler i stor grad utførelsen og automatiseringen av analysen. I tillegg er analyse-si gnålet ikke-radioisotopt av natur og tilfredsstiller derfor et annet kriterium for en anvendbar analyseprosess, anvendelse av deteksjonssystemer som ikke innebærer radio-aktivitet . In this way, there is no need to separate hybridized and unhybridized probe, this greatly simplifies the execution and automation of the analysis. In addition, the analysis signal is non-radioisotope in nature and therefore satisfies another criterion for a usable analysis process, the use of detection systems that do not involve radioactivity.

Ifølge foreliggende oppfinnelse; detekteres spesifikke nukleotide sekvenser i en testprøve ved å danne et hybrid mellom en hvilken som helst av de spesielle sekvenser som skal detekteres og en merket nukleinsyre probe som innbefatter et merke og minst en enkeltkjedet basesekvens som i hovedsak er komplementær med den sekvensen som skal detekteres. Hybridet karakteriseres ved at det har epitoper for en antistoffreagens (anti-hybrid) som ikke bindes i vesentlig grad til enkeltkjedede nukleinsyrer. Anti- According to the present invention; specific nucleotide sequences are detected in a test sample by forming a hybrid between any of the particular sequences to be detected and a labeled nucleic acid probe that includes a label and at least one single-stranded base sequence that is essentially complementary to the sequence to be detected. The hybrid is characterized by the fact that it has epitopes for an antibody reagent (anti-hybrid) which does not bind to a significant extent to single-chain nucleic acids. Anti-

hybrid tilsettes så og vil ikke i vesentlig grad bindes til den merkede proben med mindre det hybridiserer til den sekvensen som skal detekteres. Merket i den merkede proben hybrid is then added and will not significantly bind to the labeled probe unless it hybridizes to the sequence to be detected. The mark in the marked probe

tilveiebringer en detekterbar respons som er målbart forskjellig fra, dvs. forøket eller redusert, når den merkede proben innbefattes i et hybrid som er bundet ved anti-hybrid sammenliknet med det tilfellet at det ikke er innbefattet i et slikt hybrid-- Måling av den resulterende detekterbare responsen vil være en funksjon av nærværet av sekvensen som skal detekteres i prøven. provides a detectable response that is measurably different from, i.e. increased or decreased, when the labeled probe is included in a hybrid bound by the anti-hybrid compared to when it is not included in such a hybrid--Measurement of the resulting the detectable response will be a function of the presence of the sequence to be detected in the sample.

En foretrukket mekanisme for modulering av merket ved anti-hybridbinding innbefatter sterisk hindring. I slike situasjoner veksel-virker merket kjemisk med en reagens-del av merke-deteksjonssystemet, som f.eks. ved reaksjon eller binding;, og nærvær av anti-hybrid bundet til hybridet gir sterisk hindring av aksess til merket for en slik del av deteksjonssystemet. Foretrukne merker som anvendes for slike systemer innbefatter enzymreaksjoner, dvs., merke og den delen av reagensen som merketvekselvirker med velges fra enzymsubstrater, enzym co-faktorer, enzym inhibitorer og enzymer. Det kan oppnås detekterbare responser som er kolorimetriske, fluorimetriske, eller luminometriske. A preferred mechanism for modulation of the label by anti-hybrid binding involves steric hindrance. In such situations, the label interacts chemically with a reagent part of the label detection system, such as e.g. by reaction or binding;, and the presence of anti-hybrid bound to the hybrid provides steric hindrance of access to the label for such part of the detection system. Preferred labels used for such systems include enzyme reactions, i.e., label and the portion of the reagent with which the label interacts are selected from enzyme substrates, enzyme co-factors, enzyme inhibitors, and enzymes. Detectable responses that are colorimetric, fluorimetric, or luminometric can be obtained.

En annen foretrukken mekanisme for modulering av merketAnother preferred mechanism for modulating the label

ved anti-hybrid er basert på bruk av nærmeste vekselvirkende merkepar. Proben merkes med ett av et første merke og et annet merke og antistoffreagens merkes med den andre, eller innbefatter i opprinnelig form en kjemisk gruppe som tjener som det andre merket, hvor vekselvirkning mellom de to merkene tilveiebringer en detekterbar respons som er målbart forskjellig, enten i positiv eller i negativ forstand, når den merkede antistoffreagensen bindes til et hybrid som innbefatter den merkede prøven sammenliknet med de tilfeller at den ikke er bundet på denne måten. in the case of anti-hybrid is based on the use of the nearest interacting tag pair. The probe is labeled with one of a first label and a second label and the antibody reagent is labeled with the other, or contains in native form a chemical group that serves as the second label, where interaction between the two labels produces a detectable response that is measurably different, either in a positive or negative sense, when the labeled antibody reagent binds to a hybrid that includes the labeled sample compared to the cases where it is not bound in this way.

Når de er assosiert til det samme hybridet bringes de to merkene til en nabo-vekselvirkningsavstand fra hverandre, derved øker signalet som påvirker vekselvirkningen mellom de to merkene i stor grad sammenliknet med de relativt mindre frekvente vekselvirkningene som finner sted i bulk- oppløsningen mellom de frie, de fundrende merkede reagensene. En foretrukken vekselvirkning mellom de to merkene er en trinnvis vekselvirkning hvor det første merket deltar i en første kjemisk reaksjon og danner et defunderbart produkt som deltar i en andre kjemisk reaksjon med det andre merket under dannelse av et detekterbart produkt. Det er spesielt foretrukket at det første og/ eller det andre merket er katalysatorer for henholdsvis den første og den andre kjemiske reaksjonen. F.eks. When associated with the same hybrid, the two tags are brought to a neighboring interaction distance apart, thereby greatly increasing the signal affecting the interaction between the two tags compared to the relatively less frequent interactions that take place in the bulk solution between the free , the fusing labeled reagents. A preferred interaction between the two labels is a stepwise interaction where the first label participates in a first chemical reaction and forms a defundable product which participates in a second chemical reaction with the second label to form a detectable product. It is particularly preferred that the first and/or the second label are catalysts for the first and the second chemical reaction, respectively. E.g.

kan antistoffreagensen være merket med et enzym og proben med en katalysator som virker på et defunderbart produkt fra enzymreaksjonen slik at det dannes et produkt som er detekterbart f.eks. ved et optisk signal i nærvær av en egnet indikator fargesammensetning. Et annet foretrukket merkepar er det som innbefatter energioverførings-vekselvirkning som f.eks. mellom et fluoriserende eller luminiserende stoff og en slukker, for fotoemisjon fra det første merket. the antibody reagent can be labeled with an enzyme and the probe with a catalyst that acts on a defundable product from the enzyme reaction so that a detectable product is formed, e.g. by an optical signal in the presence of a suitable indicator color composition. Another preferred tag pair is that which includes energy transfer interaction such as between a fluorescent or luminescent substance and a quencher, for photoemission from the first mark.

Foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved en rekke tydlige fordeler. I tillegg til hovedfordelen som ligger i eliminering av separasjonstrinnene, kreves det ingen immobilisering hverken av prøve ellerprobe nukleinsyrer som gir opphav til ikke-spesifikk binding og reproduserbar-hetproblemer som ved de vanlige anvendte hybridiserings-teknikker. Videre er kinetikken for hybridiseringen vesentlig raskere i oppløsning sammenliknet med systemer med entro av det hybridiserbareDåret imTnobilisert. The present invention is characterized by a number of clear advantages. In addition to the main advantage that lies in the elimination of the separation steps, no immobilization of either sample or probe nucleic acids is required, which gives rise to non-specific binding and reproducibility problems as with the commonly used hybridization techniques. Furthermore, the kinetics of the hybridization is significantly faster in resolution compared to systems with entro of the hybridizable Dåre imTnobilized.

En ekstra fordel er at analysen kan utføres uten vaske-trinn. Analysereagensene kan tilføres trinnvis til hybridiseringsmediet uten behov for å vaske uoppløselige bærermaterialer. An additional advantage is that the analysis can be carried out without a washing step. The analysis reagents can be added stepwise to the hybridization medium without the need to wash insoluble carrier materials.

Et annet betydelig trekk ved foreliggende oppfinnelseAnother significant feature of the present invention

er at deteksjonssystemet som innbefattes kan være spesielt is that the detection system involved may be special

effektivt siden dobbeltkjedede duplekser kan inneholde mange merker og bindingsposisjoner for anti-hybrid reagensen. Dette resulterer i store mengder av merket og anti-rhybrid som bindes i interaktiv konfigurasjon pr. enhet hybridisert probe. Ved å betrakte antistoffer til RNA<*>DNA eller RNA"RNA hybrider, kan et merket anti-stoff binde tilnærmet-hver 10. basepar i hybridet. efficient since double-stranded duplexes can contain many labels and binding positions for the anti-hybrid reagent. This results in large amounts of the label and anti-rhybrid being bound in an interactive configuration per unit hybridized probe. Considering antibodies to RNA<*>DNA or RNA"RNA hybrids, a labeled antibody can bind approximately every 10 base pairs in the hybrid.

Hvis proben f.eks. er 500 baser lang, kan 40-50 antsi-stoffer binde. Tilstedeværelsen av multiple bindingsposisjoner på hybridene kan med fordel anvendes når lave nivåer av hybridene skal detekteres. If the probe e.g. is 500 bases long, 40-50 antisi substances can bind. The presence of multiple binding positions on the hybrids can be advantageously used when low levels of the hybrids are to be detected.

Figurene 1 - 3 er skjematiske illustrasjoner av foretrukne fremgangsmåter for utførelse av foreliggende oppfinnelse. Disse fremgangsmåtene beskrives i detalj nedenfor. Figures 1 - 3 are schematic illustrations of preferred methods for carrying out the present invention. These procedures are described in detail below.

Anvendelsen av nukleinsyre-hybridisering som et analytisk verktøy er i hovedsak basert på den dobbeltkjedede dupleksstrukturen til DNA. Hydrogenbindingene mellom purin- og pyrimidin basene i de respektive kjedede i dobbelt- The application of nucleic acid hybridization as an analytical tool is essentially based on the double-stranded duplex structure of DNA. The hydrogen bonds between the purine and pyrimidine bases in the respective chains in the double-

kjedet DNA kan brytes reversibelt. De to komplementære enkeltkjeder av DNA som oppstår ved denne "smeltingen" stranded DNA can be broken reversibly. The two complementary single strands of DNA that result from this "melting"

eller "denatureringen" av DNA vil assosiere (også kalt regløding eller hybridisering) slik at dupleksstrukturen gjendannes. Det er nå velkjent at dersom man bringer i kontakt en første enkeltkjedet nukleinsyre, enten DNA eller RNA, som innbefatter en basesekvens tilstrekkelig komplementær med (dvs. "homolog med") en annen enkeltkjedet nukleinsyre under egnede betingelser, vil det dannes DNA"DNA, RNA"DNA, eller RNA"RNA hybrider, avhengig av utgangspunktet. or the "denaturation" of DNA will associate (also called reannealing or hybridization) so that the duplex structure is restored. It is now well known that if one brings into contact a first single-stranded nucleic acid, either DNA or RNA, which includes a base sequence sufficiently complementary to (ie "homologous to") another single-stranded nucleic acid under suitable conditions, DNA will be formed"DNA, RNA"DNA, or RNA"RNA hybrids, depending on the starting point.

Proben vil innbefatte minst en enkeltkjedet basesekvensThe probe will include at least one single-stranded base sequence

som i det vesentlige er komplementær med eller homolog med sekvensen som skal detekteres. En slik basesekvens which is substantially complementary to or homologous to the sequence to be detected. Such a base sequence

må ikke nødvendigvis være et enkelt kontinuerlig polynukleotid segment, men kan innbefatte to eller flere individuelle segmenter avbrutt ved ikke-homologiske sekvenser. Disse ikke-homologiske sekvensene kan være lineære, eller de kan være selv-komplementære og danne hårnålsløyfer. I tillegg kan de homologe områdene av proben være flankert ved 3'- og 5<1->endene av ikke-homologiske sekvenser, som f.eks . de som innbefatter DNA eller RNA av en vektor hvori den homologiske sekvensen er satt inn for fremdrift. I ethvert tilfelle vil proben, som er tilstede som en analytisk reagens, vise detekterbar-hybridisering ved et eller flere punkter med prøve-nukleinsyrene av interesse. Lineære eller sirkulære enkeltkjedede polynukleotider kan benyttes som probe-element, med hoveddelen eller en mindre del dupleks-dannet med en komplementær polynukleotid kjede eller kjeder, forutsatt at det kritiske homologiske segment eller segmentene er i enkeltkjedet form og tilgjengelig for hybridisering med prøve DNA eller RNA. Generelt foretrekkes det å anvende prober som foreligger i det vesentlige i enkeltkjedet form. Fremstillingen av en egnet probe for en spesiell analyse er et spørsmål om rutineteknikk. need not necessarily be a single continuous polynucleotide segment, but may include two or more individual segments interrupted by non-homologous sequences. These non-homologous sequences can be linear, or they can be self-complementary and form hairpin loops. In addition, the homologous regions of the probe may be flanked at the 3'- and 5<1->ends by non-homologous sequences, such as e.g. those which include the DNA or RNA of a vector into which the homologous sequence has been inserted for propagation. In any case, the probe, which is present as an analytical reagent, will show detectable hybridization at one or more points with the sample nucleic acids of interest. Linear or circular single-stranded polynucleotides can be used as probe elements, with the major part or a minor part duplexed with a complementary polynucleotide chain or chains, provided that the critical homologous segment or segments are in single-stranded form and available for hybridization with sample DNA or RNA . In general, it is preferred to use probes which are essentially in single-chain form. The preparation of a suitable probe for a particular analysis is a matter of routine engineering.

Merket kan velges fra en stor mengde materialer.The brand can be chosen from a large number of materials.

Som merke kan man benytte et hvilket som helst materiale som når det innbefattes i den merkede prøven tilveiebringer en detekterbar respons som kan moduleres ved binding av anti-hybrid og som er tilstrekkelig stabilt, underhybridiseringsbetingelsene, til å tilveiebringe en målbar respons. Modulering eller modifisering av merke-responsen kan skyldes et antall forskjellige effekter som finner sted når anti-hybridet bindes til hybridet. As a label, one can use any material which when included in the labeled sample provides a detectable response which can be modulated by binding of anti-hybrid and which is sufficiently stable, under hybridization conditions, to provide a measurable response. Modulation or modification of the label response can be due to a number of different effects that take place when the anti-hybrid binds to the hybrid.

En spesielt foretrukket mekanisme for modulering av merkeresponsen innbefatter sterisk hindring. Normalt velges merket for å tilveiebringe den detekterbare analyseresponsen med viktig virkning, f.eks. ved kjemisk reaksjon eller binding med en del av et reagensdeteksjons-system som innbefatter et eller flere stoff som deltar sammen med merket til å tilveiebringe det målte signalet. Enten det skyldes sterisk hindring eller et annet fenomen, vil bindingen av anti-hybridet avbryte eller inn- A particularly preferred mechanism for modulating the label response involves steric hindrance. Normally the label is chosen to provide the detectable assay response with important effect, e.g. by chemical reaction or binding with a part of a reagent detection system that includes one or more substances that participate with the label in providing the measured signal. Whether due to steric hindrance or some other phenomenon, the binding of the anti-hybrid will interrupt or in-

aktivere merket fra slik signalgenererende deltagelse. Slike effekter ved signalgenereringen vil vise nærværet activate the mark from such signal generating participation. Such effects during the signal generation will show the presence

av hybridisert merket probe.of hybridized labeled probe.

Fortrinnsvis vil merket, når det innbefattes i et system basert på sterisk hindring, være lite, f.eks. av molekylvekt mindre enn 10.000, vanligvis mindre enn 4.000, og fortrinnsvis mindre enn 2.000 dalton, og den interaktive reagensen i det foretrukne deteksjonssystemet vil normalt være betydelig større, f.eks. mer enn tre ganger større, vanligvis mer enn 10 ganger større, og fortrinnsvis 20 til 100 ganger større enn merket. Følgelig vil, i de mest foretrukne systemer med merker som har masser i størrelsesorden fra 100 til 2.000 dalton, minst en del av deteksjonssystemet som merket vekselvirker med for å tilveiebringe det detekterbare signalet, være av størrelses-orden 10.000 til 200.000 dalton eller større. Slike størrelsesforhold mellom merket og delen av deteksjonssystemet øker sannsynligheten for en betydelig sterisk effekt ved binding av anti-hybridet til det merkede hybrid. Foretrukne merker er derfor deltagere i en enzym-katalysert reaksjon, som f.eks. enzym substrater, co-enzymer, enzym prostetiske grupper, og enzym inhibitorer, siden et stort antall enzym-reaksjoner er tilgjengelige hvorfra analysekomponentene kan velges. Mange små substrater, co-enzymer, og inhibitorer, er kjente for enzymer av tilstrekkelig stor molekylvekt til at det foretrukne størrelsesforhold mellom merket og dets Preferably, the label, when included in a system based on steric hindrance, will be small, e.g. of molecular weight less than 10,000, usually less than 4,000, and preferably less than 2,000 daltons, and the interactive reagent in the preferred detection system will normally be significantly larger, e.g. more than three times larger, usually more than 10 times larger, and preferably 20 to 100 times larger than the label. Accordingly, in the most preferred systems with labels having masses on the order of 100 to 2,000 daltons, at least a portion of the detection system with which the label interacts to provide the detectable signal will be on the order of 10,000 to 200,000 daltons or greater. Such size ratios between the label and the part of the detection system increase the probability of a significant steric effect upon binding of the anti-hybrid to the labeled hybrid. Preferred brands are therefore participants in an enzyme-catalyzed reaction, such as e.g. enzyme substrates, co-enzymes, enzyme prosthetic groups, and enzyme inhibitors, since a large number of enzyme reactions are available from which the analysis components can be selected. Many small substrates, co-enzymes, and inhibitors are known for enzymes of sufficiently large molecular weight that the preferred size ratio between the label and its

vekselvirkende del av deteksjonssystemet kan oppnås.interactive part of the detection system can be achieved.

Dette gjelder også for prostetiske grupper og deres tilsvarende apoenzymer. Ikke-proteinholdige, og spesielt stabile organiske eller uorganiske forbindelser er foretrukne som merker på grunn av de denaturerende organiske- ellerucnianiske forbindelser er foretrukne som merker på grunn av de denaturerende betingelser som hybridiseringen foretas under. This also applies to prosthetic groups and their corresponding apoenzymes. Non-proteinaceous and especially stable organic or inorganic compounds are preferred as labels because of the denaturing organic or ionic compounds are preferred as labels because of the denaturing conditions under which the hybridization is carried out.

Noen spesielt foretrukne merker og fremgangsmåter forSome particularly preferred brands and methods for

å fremstille den merkede proben diskuteres nedenfor.to prepare the labeled probe is discussed below.

I et system, velges merket slik at den merkede probenIn one system, the label is chosen so that the labeled probe

er et substrat for et enzym, og enzymets evne til å virke på den substratmerkede proben påvirkes, enten i positiv eller i negativ forstand, men vanligvis ved inhibering, is a substrate for an enzyme, and the ability of the enzyme to act on the substrate-labeled probe is affected, either in a positive or negative sense, but usually by inhibition,

ved binding mellom den merkede proben og anti-hybridet. Virkningen av enzymet på den substrat-merkede proben upon binding between the labeled probe and the anti-hybrid. The effect of the enzyme on the substrate-labeled probe

gir et produkt som kjennetegnes ved noen trekk, vanligvis et kjemisk eller fysisk trekk som f.eks. kjemisk reaktivitet i en indikator-reaksjon som f.eks. en fotometrisk karakter, f.eks. fluoressens eller lysabsorbsjon (farge). gives a product characterized by some feature, usually a chemical or physical feature such as chemical reactivity in an indicator reaction such as a photometric character, e.g. fluorescence or light absorption (colour).

Merker av denne typen beskrives generelt i US Patent søknad nr. 894.836, inngitt 10. april 1978 (hørende til U.K. Marks of this type are generally described in US Patent Application No. 894,836, filed April 10, 1978 (belonging to U.K.

Patent 1.552.607); og i Anal .Biochem. 48:1933(1 9761 ), Anal.Biochem. 75:55(1977) ogClin.Chem. 23-1402(1977). Patent 1,552,607); and in Anal.Biochem. 48:1933(1 9761 ), Anal.Biochem. 75:55 (1977) and Clin.Chem. 23-1402(1977).

Ved slike enzymsubstrat-merketeknikker, vil den merkede proben ha den egenskap at den kan påvirkes av et enzym, In such enzyme-substrate labeling techniques, the labeled probe will have the property that it can be affected by an enzyme,

ved spalting eller modifisering, slik at det dannes et produkt som har en detekterbar egenskap som skiller den fra dens konjugerte forbindelse. F.eks. kan den konjugerte forbindelsen være ikke-fluoriserende under analysebetingelsene, men ved reaksjon med enzym dannes et fluoriserende produkt. by cleavage or modification, so as to form a product having a detectable property which distinguishes it from its conjugate compound. E.g. the conjugated compound may be non-fluorescent under the assay conditions, but upon reaction with enzyme a fluorescent product is formed.

En meget nyttig klasse av substratmerker innbefatter de som undergår enkle hydrolysereaksjoner som gir fluoriserende produkter. Slike produkter kan detekteres ved lave konsentrasjoner. Eksempler på disse typene av substrater er fosfatestere, fosfordiestere, og glykosider av fluoriserende fargestoffer. Glykosider er spesielt foretrukket siden deres hastigheter for ikke-enzymatisk hydrolyse er lave, og 3-galaktosider er spesielt hensiktsmessige fordi 3-galaktosidase-enzymer er lett tilgjengelige og meget stabile. A very useful class of substrate labels includes those that undergo simple hydrolysis reactions yielding fluorescent products. Such products can be detected at low concentrations. Examples of these types of substrates are phosphate esters, phosphordiesters, and glycosides of fluorescent dyes. Glycosides are particularly preferred since their rates of non-enzymatic hydrolysis are low, and 3-galactosides are particularly convenient because 3-galactosidase enzymes are readily available and very stable.

En spesiell klasse av nyttig fluorogene substrat-merkede probekonjugerte er av formelen: A special class of useful fluorogenic substrate-labeled probe conjugates are of the formula:

hvor G er en spaltbar gruppe som f.eks. fosfat, karboksylat, sulfat eller glykon, D er en fluorgen fargestoffenhet som ved fjernelse av G gir et fluoriserende produkt, where G is a cleavable group such as phosphate, carboxylate, sulfate or glycone, D is a fluorogenic dye unit which, on removal of G, gives a fluorescent product,

f.eks. kan D være umbelliferone, fluorescein, rhodamin, eller derivater av disse, R er en forbindende gruppe, e.g. may D be umbelliferone, fluorescein, rhodamine, or derivatives thereof, R is a linking group,

NA er nukleinsyre-proben og n er i gjennomsnittligNA is the nucleic acid probe and n is in average

antall merker pr. molekyl av proben, f.eks. mellon 1number of marks per molecule of the probe, e.g. mellon 1

og 50. Enzymatisk spalting (f.eks. ved fosfatase, karboksylase, sulfatase, glykosidase etc.) av den merkede konjugerte forbindelsen utføres ved å binde antihybridet til det merkede hybridet, se U.S. Patent nr. 4.279.992. and 50. Enzymatic cleavage (eg, by phosphatase, carboxylase, sulfatase, glycosidase, etc.) of the labeled conjugate compound is performed by binding the antihybrid to the labeled hybrid, see U.S. Pat. Patent No. 4,279,992.

En spesielt foretrukket substrat-merket analyse-fremgangsmåte anvender en merket konjugert av typen: A particularly preferred substrate-labeled assay method uses a labeled conjugate of the type:

hvor R, NA, og n er som definert ovenfor, og enzymet B-galaktosidases evne til å spalte den konjugerte forbindelsen til et produkt som er kjennetegnet ved fluoressens, inhiberes ved binding mellom det merkedet hybridet og anti-hybridet. where R, NA, and n are as defined above, and the ability of the enzyme B-galactosidase to cleave the conjugated compound to a product characterized by fluorescence is inhibited by binding between the labeled hybrid and the anti-hybrid.

Andre nyttige substrat-merkede konjugerte forbindelser er av formelen: hvor X er et enzymspaltbar forbindelsesgruppe, f.eks. fosfat, karboksylat, og liknende, NA og n er som definert ovenfor, og D er en fluorogen fargestoffenhet som ved avspalting av X frigjør en fluoriserende indikator. En merket konjugert forbindelse av denne typen har formelen: Other useful substrate-labeled conjugated compounds are of the formula: where X is an enzyme-cleavable linking group, e.g. phosphate, carboxylate, and the like, NA and n are as defined above, and D is a fluorogenic dye unit which, upon cleavage of X, releases a fluorescent indicator. A labeled conjugate compound of this type has the formula:

hvor R er en binding eller en kjede som forbinder den merkede komponent NA til den spaltbare fosfatgmuppen og R 2 er hydrogen eller en substituentgruppe som f.eks. laverealkyl, f.eks. metyl og etyl, N-alkylamido eller N-(hydroksy-substituert laverealkyl)amido, f.eks. where R is a bond or a chain connecting the labeled component NA to the cleavable phosphate group and R 2 is hydrogen or a substituent group such as e.g. lower alkyl, e.g. methyl and ethyl, N-alkylamido or N-(hydroxy-substituted lower alkyl)amido, e.g.

-CONH-(CH2)m-OH hvor m = 2-6 (se U.S. Patent nr.-CONH-(CH2)m-OH where m = 2-6 (see U.S. Patent no.

4.273.715). Umbelliferon-residuet kan inneholde andre eller ytterligere substituenter (se Anal.ehem. 40:803 4,273,715). The umbelliferone residue may contain other or additional substituents (see Anal.ehem. 40:803

(1968)). Avspalting av fosfcrdfesterase bevirkes ved at anti-hybridet bindes til det merkedet hybridet. I denne prosessen kan noen av fosfordiesterbindingene i hybridet også spaltes men vil ikke påvirke analysen siden hybridiseririgen er avsluttet og moduleringen av spaltingen av substrat- merket vil i hovedsak være den samme for merker som er tilstede i intakte hybrider sammenliknet med nedbrutte deler av slike. (1968)). Cleavage by phosphate esterase is effected by binding the anti-hybrid to the labeled hybrid. In this process some of the phosphorus diester bonds in the hybrid can also be cleaved but will not affect the analysis since the hybridization cycle has ended and the modulation of the cleavage of substrate the mark will be essentially the same for marks present in intact hybrids compared to degraded parts thereof.

Et annet foretrukket fluoriserende fargestoff er 6-karboksyfluorescin, som har fluressens eksitasjons- og emisjonsmaksima ved henholdsvis 490 og 520 nm, og kan syntetiseres ved fremgangsmåten beskrevet av Ullman et al, (1976), J. Biol. Chem. 251:4172. Another preferred fluorescent dye is 6-carboxyfluorescin, which has fluorescence excitation and emission maxima at 490 and 520 nm, respectively, and can be synthesized by the method described by Ullman et al, (1976), J. Biol. Chem. 251:4172.

Det kan overføres til di-3-'galaktosid ved fremgangsmåten beskrevet av Rotman et al. Proe. Nat<1>1 Acad. Sei. 50, 1 (1963) . Dette produktet kan overføres til N-hydroksyravsyreimidester ved fremgangsmåten beskrevet av Khanna og Ullman, Anal. Biochem. 108:156(1980) for fremstillingen av korresponderende ester av 4<1>, 5<1->dimetoksy-5-karboksymetylfhorescein. It can be transferred to di-3-galactoside by the method described by Rotman et al. Pro. Nat<1>1 Acad. Pollock. 50, 1 (1963). This product can be converted to N-hydroxysuccinic acid imide ester by the method described by Khanna and Ullman, Anal. Biochem. 108:156 (1980) for the preparation of the corresponding ester of 4<1>, 5<1>dimethoxy-5-carboxymethylphorescein.

Den merkede proben i systemet med enzym co-faktor merker er sammensatt, i merkedelen, av en co- The labeled probe in the system with enzyme co-factor labels is composed, in the label part, of a co-

enzymaktiv funksjonalitet, og et slikt co-enzymmerke's evne til å delta i en enzymatisk reaksjon påvirkes av bindingen mellom det merkede hybridet og anti-hybridet. Hastigheten for den resulterende enzymatiske reaksjonen enzyme-active functionality, and the ability of such a co-enzyme label to participate in an enzymatic reaction is affected by the binding between the labeled hybrid and the anti-hybrid. The rate of the resulting enzymatic reaction

er målbar ved konvensjonelle deteksjonssystemer, slik at den gir et detekterbart signal. Merker av denne typen beskrives i U.S. Patentsøknad nr. 894.836, inngitt 10. april 1978 (svarendetil U.K. Pat. Spee. 1.552.706); is measurable by conventional detection systems, so that it gives a detectable signal. Marks of this type are described in U.S. Pat. Patent Application No. 894,836, filed April 10, 1978 (corresponding to U.K. Pat. Spee. 1,552,706);

og i Anal. Biochem. 72:271(1976), Anal. Biochem, 72:283 and in Anal. Biochem. 72:271(1976), Anal. Biochem, 72:283

(1976) og Anal. Biochem. 76:95(1976). (1976) and Anal. Biochem. 76:95 (1976).

Et nyttig co-enzym fer merking er nicotamamide adenine dinukleotid (NAD). NAD kan kobles til proben ved hjelp av en bro ved 6-nitrogenet, eller 8-karbonet, i adenindelen. En fremgangsmåte for innføring av en aminoetylbro ved 6-nitrogenposisjonen beskrives av Carrico et air Anal. Biochem. 72:271(1976). Lee og Kaplan, Arch. Biochem. Biophys^168:665(1976) har beskrevet en syntese for innføring av en diaminoheksanbro ved 8-karbonet. NAD-merkene kan detekteres på en rekke forskjellige måter , som f.eks. ved enzymisk ringslutning med maleinsyre dehydrogenase og alkohol dehydrogenase. A useful co-enzyme for labeling is nicotamamide adenine dinucleotide (NAD). NAD can be linked to the probe by a bridge at the 6-nitrogen, or 8-carbon, of the adenine moiety. A method for introducing an aminoethyl bridge at the 6-nitrogen position is described by Carrico et al. Anal. Biochem. 72:271(1976). Lee and Kaplan, Arch. Biochem. Biophys^168:665 (1976) has described a synthesis for the introduction of a diaminohexane bridge at the 8-carbon. The NAD marks can be detected in a number of different ways, such as by enzymic ring closure with maleic acid dehydrogenase and alcohol dehydrogenase.

Et annet viktig co-enzym trirosrat (ATP).. Trayer et al, Biochem. J. 139:609(1974) har beskrevet syntesen av ATP med en heksylaminbro ved 6-nitrogenet i adenin- Another important co-enzyme trirosrate (ATP).. Trayer et al, Biochem. J. 139:609 (1974) has described the synthesis of ATP with a hexylamine bridge at the 6-nitrogen of adenine

gruppen. Denne kan detekteres ved enzymisk ringslutning med heksokinase og pyruvat kinase. ATP kan også kobles til proben ved hjelp av ribosering. Ribosen oksyderes med natriumperiodat og kondenseres så med et dihydrazid (Wilchek og Lamed, Meth. in Enzymol., 34B:475(1974)). Det resulterende hydrazonet reduseres med natriumborhydrid. Dette merket kan detekteres følsomt med ildflue- the group. This can be detected by enzymatic cyclization with hexokinase and pyruvate kinase. ATP can also be attached to the probe by means of ribosylation. The ribose is oxidized with sodium periodate and then condensed with a dihydrazide (Wilchek and Lamed, Meth. in Enzymol., 34B:475(1974)). The resulting hydrazone is reduced with sodium borohydride. This mark can be detected sensitively with firefly

luciferase ved bioluminescent registrering.luciferase by bioluminescent detection.

En spesielt nyttig klasse av cofaktormerker erA particularly useful class of cofactor labels is

prostetiske grupper. I slike systemer vil et katalytisk inaktivt apoenzyms evne til og kombineres med det prostetiske gruppemerket slik at det dannes et aktivt enzym (holoenzym) påvirkes ved binding mellom det merkede hybridet og anti-hybrid. Det resulterende holoenzymets aktivet er målbar ved konvensjonelle deteksjonssystemer, prosthetic groups. In such systems, the ability of a catalytically inactive apoenzyme to combine with the prosthetic group label so that an active enzyme (holoenzyme) is formed will be affected by binding between the labeled hybrid and anti-hybrid. The resulting holoenzyme's activity is measurable by conventional detection systems,

slik at det oppnås et detekterbart signal. Merker av denne typen beskrives i U.S. Patent nr. 4.238.565. so that a detectable signal is obtained. Marks of this type are described in U.S. Pat. Patent No. 4,238,565.

En spesielt foretrukket stetisk gruppe-merket analyse-utførelse anvender flavin adenin dinukleotid (FAD), som merket og apoglukose oksidase som apoenzymet. Resulterende glukoseoksidase aktivitet er målbar ved hjelp av et kolori-metrisk deteksjonssystem som innbefatter glukose, peroksydase, og et indikatorsystem som gir en fargeforandring som er respons på hydrogenperoksyd. Fluormetrisk detektsjon av hydrogenperoksyd er også mulig ved bruk av et egnet fluor-gent substrat. FAD kan kobles til proben ved en brogruppe ved 6-nitrogenet i adenindelen. Morris et al, Anal. Chem. 53:658(1981) beskriver en fremgangsmåte for syntese av FAD med en heksylaminbro ved 6-nitrogenet, og Zappelli A particularly preferred esthetic group-labeled assay embodiment uses flavin adenine dinucleotide (FAD) as the label and apoglucose oxidase as the apoenzyme. Resulting glucose oxidase activity is measurable using a colorimetric detection system that includes glucose, peroxidase, and an indicator system that gives a color change in response to hydrogen peroxide. Fluorometric detection of hydrogen peroxide is also possible using a suitable fluorine substrate. FAD can be linked to the probe by a bridging group at the 6-nitrogen of the adenine moiety. Morris et al., Anal. Chem. 53:658(1981) describes a method for the synthesis of FAD with a hexylamine bridge at the 6-nitrogen, and Zappelli

et al, Eur. J. Biochem. 89:491(1978) beskriver en fremgangsmåte for innføring av en 2-hydroksy-3-karboksypropyl- et al., Eur. J. Biochem. 89:491 (1978) describes a method for introducing a 2-hydroxy-3-carboxypropyl-

gruppe på den samme posisjonen.group at the same position.

Den merkede proben i systemet med enzym modulatormerkerThe labeled probe in the enzyme modulator label system

er sammensatt, i merkedelen, av en enzymmodulerende funksjonalitet som f.eks. en enzym-inhibitor eller stimulator, og et slikt modulator-merkes evne til å modulere aktiviteten av et enzym påvirkes av bindingen mellom det merkedet hybridet og anti-hybrid. Hastigheten for den resulterende enzymatiske reaksjonen er målbar ved konvensjonelle deteksjonssystemer slik at det oppnås et detekterbart signal. Merker av denne typen beskrives i U.S. Patent nr. 4.134.792 og 4.273.866. Spesielt foretrukket er bruken av metotreksat som merket med dihydrofolat reduktase som det modulerte enzymet. is composed, in the tag part, of an enzyme-modulating functionality such as e.g. an enzyme inhibitor or stimulator, and the ability of such a modulator label to modulate the activity of an enzyme is affected by the binding between the labeled hybrid and anti-hybrid. The rate of the resulting enzymatic reaction is measurable by conventional detection systems so that a detectable signal is obtained. Marks of this type are described in U.S. Pat. Patent Nos. 4,134,792 and 4,273,866. Particularly preferred is the use of methotrexate labeled with dihydrofolate reductase as the modulated enzyme.

Dersom merket er en enzyminhibitor, kan det vekselvirkeIf the brand is an enzyme inhibitor, it may interact

med enzymet kovalent eller ikke-kovalent, og kan være et lite molekyl, f.eks. metotreksat, eller et stort molekyl, f.eks. antistoff til et enzym (se U.S. Patent 4.273.866 og U.S. Patentsøknad nr. 285.605, inngitt 21. juni, 1981) . with the enzyme covalently or non-covalently, and can be a small molecule, e.g. methotrexate, or a large molecule, e.g. antibody to an enzyme (see U.S. Patent 4,273,866 and U.S. Patent Application No. 285,605, filed June 21, 1981).

I et annet system er merket en katalysator og aktiviteten av katalysatormerket påvirkes ved binding mellom det merkedet hybridet og anti-hybrid. Resulterende katalytisk aktivitet er målbar ved konvensjonelle deteksjonssystemer, og gir et detekterbart signal, f.eks. absorbsjon eller fluoressens. Merker av denne typen er beskrevet i U.S. Patent nr. 4.160.645. In another system, the label is a catalyst and the activity of the catalyst label is affected by binding between the labeled hybrid and anti-hybrid. Resulting catalytic activity is measurable by conventional detection systems, and provides a detectable signal, e.g. absorption or fluorescence. Marks of this type are described in U.S. Pat. Patent No. 4,160,645.

I et annet system innbefatter merket en epitop, dvs. en bindingsposisjon for antistoff, for et annet antistoff, dvs. anti-merke eller fragmenter av dette. Anti-merkets evne til og bindes til merket i det merkedet hybridet påvirkes ved binding til anti-hybrid. Flere kontroll- og detek-sjonsutførelser kan anvendes. I et eksempel kan epitop-merket også være et fluoriserende stoff hvis lysemisjon endres, f.eks. reduseres ved binding til et anti-fluoriserende stoff. Anti-hybridbinding til merket hybrid begrenser tilgjengeligheten av det fluoriserende merket til slukkende anti-fluoriserende stoff, (se U.S. Patent nr. 3.998.943). Ved en annen fremgangsmåte anvendes et ekstra detektormolekyl som innbefatter epitop-merket koblet til et enzym. Binding av anti-merket til dette epitop-enzymkonjugatet gir inhibering av enzymaktiviteten. In another system, the tag includes an epitope, i.e. a binding position for antibody, for another antibody, i.e. anti-tag or fragments thereof. The anti-label's ability to and bind to the label in the labeled hybrid is affected by binding to the anti-hybrid. Several control and detection designs can be used. In one example, the epitope tag can also be a fluorescent substance whose light emission changes, e.g. is reduced by binding to an anti-fluorescent substance. Anti-hybrid binding to the labeled hybrid limits the availability of the fluorescent label to quenching anti-fluorescent substance, (see U.S. Patent No. 3,998,943). In another method, an additional detector molecule is used which includes the epitope tag linked to an enzyme. Binding of the anti-tag to this epitope-enzyme conjugate results in inhibition of the enzyme activity.

Jo mer anti-merket som utelukkes fra og bindes til merketThe more the anti-brand is excluded from and bound to the brand

på det epitop-merkede hybrid ved anti-hybridbindingen,on the epitope-tagged hybrid at the anti-hybrid bond,

jo mer anti-merke er tilgjengelig til og bindes til og inhibere enzymaktiviteten i epitop-enzymreagensen (se U.S. the more anti-label is available to and binds to and inhibits the enzyme activity in the epitope-enzyme reagent (see U.S.

Patent nr. 3.935.074).Patent No. 3,935,074).

Ifølge en annen foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse anvendes et par av merker slik at hybridiseringen som er avhengig av nærvær av den polynukleotide sekvensen av interesse og binding til en merket antistoffreagens til det merkede hybridet, medfører at de to merkene bringes sammen i en viss avstand slik at signalet som produseres ved vekselvirkning er målbart forskjellig fra det som produseres når merkene møtes ved diffusjon i bulken av analysemediet. Forskjellige vekselvirknings-fenomener kan anvendes i denne utførelsen. Vekselvirkningen kan være kjemisk, fysisk, eller elektrisk, According to another preferred embodiment of the present invention, a pair of labels is used so that the hybridization, which is dependent on the presence of the polynucleotide sequence of interest and binding to a labeled antibody reagent to the labeled hybrid, results in the two labels being brought together at a certain distance such that the signal produced by interaction is measurably different from that produced when the marks meet by diffusion in the bulk of the analysis medium. Various interaction phenomena can be used in this embodiment. The interaction can be chemical, physical, or electrical,

eller finne sted ved kombinasjoner av disse kreftene. Omgivelsene for merkene som dannes ved hybridisering or take place by combinations of these forces. The environment for the marks formed by hybridization

og binding av merkede antistoffreagenser til de dannede merkede hybrider, heretter holdt omgivelsene forbundne hybrid, må ha minst ett kritisk trekk som er distinktivt forskjellig fra bulkmediet. Siden hybridiseringen bestemmer mengden av merker som dannes i omgivelsene for det lokaliserte hybrid sammenliknet med bulkfasen, and binding of labeled antibody reagents to the formed labeled hybrids, henceforth the environment held bound hybrid, must have at least one critical feature that is distinctively different from the bulk medium. Since the hybridization determines the amount of labels formed in the surroundings of the localized hybrid compared to the bulk phase,

vil den resulterende signalresponsen være avhengig av tilstedeværelsen av sekvensen som skal bestemmes i analysemediet . the resulting signal response will depend on the presence of the sequence to be determined in the assay medium.

En foretrukket vekselvirkning mellom to merker inn-A preferred interaction between two brands in-

befatter to kjemiske reaksjoner, hvor et merke deltar i den første reaksjonen, som danner et definerbart mellomprodukt som deltar i den andre reaksjonen med det andre merket, og gir et detekterbart produkt. Mikro-omgivelsene for det bundne hybridet vil derfor inneholde en høyere lokalisert konsentrasjon av mellomproduktet, involves two chemical reactions, where a label participates in the first reaction, which forms a definable intermediate that participates in the second reaction with the second label, yielding a detectable product. The micro-environment for the bound hybrid will therefore contain a higher localized concentration of the intermediate,

enn bulkoppløsningen, slik at hastigheten for den signal-produserende andre merkereaksjonen økes. De.to merkene kan delta i reaksjonene som reaktant eller, hvilket er spesielt foretrukket, som katalysatorer. En eventuelt katalyse kan være enten enzymatisk eller ikke-enzymatisk. than the bulk resolution, so that the rate of the signal-producing second label reaction is increased. The two brands can participate in the reactions as reactants or, which is particularly preferred, as catalysts. Any catalysis can be either enzymatic or non-enzymatic.

Et stort antall enzymer og katalysatorer kan anvendesA large number of enzymes and catalysts can be used

ved denne utførelsen. Nyttige enzymer for merking av antistoffreagensen innbefatter oksydoreduktaser, in this embodiment. Useful enzymes for labeling the antibody reagent include oxidoreductases,

spesielt de som innbefatter nukleotider som f.eks. nikotinamid adenin, dinukleotid (NAD) og dens reduserte form (NADH), eller adenosine trifosfat (ATP) som co-faktorer eller de som danner hydrogen peroksyd eller andre små definerbare produkter. Noen få eksempler er alkohol dehydrogenase, glycerol dehydrogenase, lactat dehydrogenase, malate dehydrogenase, glukose-6- especially those that include nucleotides such as nicotinamide adenine, dinucleotide (NAD) and its reduced form (NADH), or adenosine triphosphate (ATP) as co-factors or those that form hydrogen peroxide or other small definable products. A few examples are alcohol dehydrogenase, glycerol dehydrogenase, lactate dehydrogenase, malate dehydrogenase, glucose-6-

fosfat dehydrogenase, glukose oksydase, og urikase.phosphate dehydrogenase, glucose oxidase, and uricase.

Andre klasser av enzymer som f.eks. hydrolaser, transferaser, lyaser, og isomeraser kan også benyttes. En detaljert liste og beskrivelse av nyttige enzymer er tilveiebragt i U.S. Patent nr. 4.233.402 og 4.275.149. Andre nyttige systemer innbefatter et enzym som det første merke som katalyserer en reaksjon som danner en prostetisk gruppe for et apoenzym eller proenzym. Ikke-enzymatiske katalysatorer kan også tjene som merker som beskrevet tidligere. Det kan.f.eks. vises til U.S. Patent nr. 4.160.645. Other classes of enzymes such as hydrolases, transferases, lyases and isomerases can also be used. A detailed list and description of useful enzymes is provided in U.S. Pat. Patent Nos. 4,233,402 and 4,275,149. Other useful systems include an enzyme as the first label that catalyzes a reaction that forms a prosthetic group for an apoenzyme or proenzyme. Non-enzymatic catalysts can also serve as labels as described earlier. It can.e.g. appears to the U.S. Patent No. 4,160,645.

En annen foretrukket vekselvirkning mellom merkepar er energioverføring. Det første merket kan være et foto-emitterende stoff som f.eks. et fluoriserende eller luminiserende stoff, det førstnevnte gir emisjon ved bestråling og det andre gir emisjon ved kjemisk reaksjon. Fotoemisjonen er absorberbar av det andre merket, slik Another preferred interaction between label pairs is energy transfer. The first mark can be a photo-emitting substance such as e.g. a fluorescent or luminescent substance, the former giving emission by irradiation and the latter giving emission by chemical reaction. The photoemission is absorbable by the second label, like this

at det enten slukker emisjonen eller tilveiebringer en annen emisjon dersom det absorberende merke selv er et fluoriserende stoff. Par av forbindelser som er nyttig for denne effekten er beskrevet i detalj i U.S. Patent nr. 4.275.149 og 5.318.981. Noen foretrukne fluoriserende/slukkende par er naphthalen/anthracen, a-nephthylamin/dansyl, tryptophan/dansyl, dansyl/fluorescein, fluorescein/rodamin, tryptophan/fluorescein,' N-(p-(2-benzoksazolyl))phenyl)maleimid (BPM(/thiokrom, BPM/8-anilino-1-naphthalensulfonat (ANS), thiokrom/N-(4-dimetylamino-3,5-dinitrofenyl)maleimid (DDPM), that it either extinguishes the emission or provides another emission if the absorbing label itself is a fluorescent substance. Pairs of compounds useful for this effect are described in detail in U.S. Pat. Patent Nos. 4,275,149 and 5,318,981. Some preferred fluorescent/quenching pairs are naphthalene/anthracene, α-naphthylamine/dansyl, tryptophan/dansyl, dansyl/fluorescein, fluorescein/rhodamine, tryptophan/fluorescein,' N-(p-(2-benzoxazolyl))phenyl)maleimide (BPM (/thiochrome, BPM/8-anilino-1-naphthalene sulfonate (ANS), thiochrome/N-(4-dimethylamino-3,5-dinitrophenyl)maleimide (DDPM),

og ANS/DDPM. Noen foretrukne luminiserende/slukkende par er luminol med fluorescein, eosin eller rhodamin S. and ANS/DDPM. Some preferred luminescent/quenching pairs are luminol with fluorescein, eosin or rhodamine S.

Om det ønskes kan forskjellige modifikasjoner avIf desired, various modifications of

den merkede proben anvendes innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Ved en variasjon innbefatter den merkede proben en fast fase som merket er forbundet til. Den faste fasen kan være veggene av reaktorbeholderen eller et dispergert fast stoff som f.eks. polyakrylamid- eller agaroseperler. Man kan også modifisere proben med en bindbar ligand som f.eks. en hapten eller biotin og innføre merket ved addisjon av et merket anti-hapten antistoff eller merket avidin før eller etter hybridiseringsreaksjonen. Det sees følgelig at merket kan forbindes til det bindende stoffet direkte eller indirekte ved hjelp av overgangskomponenter. the labeled probe is used within the scope of the present invention. In a variation, the labeled probe includes a solid phase to which the label is attached. The solid phase can be the walls of the reactor vessel or a dispersed solid such as e.g. polyacrylamide or agarose beads. One can also modify the probe with a bindable ligand such as a hapten or biotin and introduce the label by addition of a labeled anti-hapten antibody or labeled avidin before or after the hybridization reaction. Accordingly, it is seen that the label can be connected to the binding substance directly or indirectly by means of transition components.

En- rekke fremgangsmåter kan benyttes til å merke polynukleotide prøver. Det foretrekkes å ha merke fordelt langs lengden av polynukleotidet fremfor konsentrert omkring en posisjon. Flere fremgangsmåter for merking er beskrevet nedenfor. A number of methods can be used to label polynucleotide samples. It is preferred to have the label distributed along the length of the polynucleotide rather than concentrated around one position. Several labeling methods are described below.

5-(3-amino)allyldeoksyuridin trifosfat (AA-dURP) kan syntetiseres ved fremgangsmåten beskrevet av Langer et al, Proe. Nat'1. Acad. Sei. 78:6633(1981) og kan innføres i dobbeltkjedede DNA-prober ved nick-translasjon med DNA polymerase. Proben vil ha sidekjedede aminogrupper som kan reagere med merkene beskrevet ovenfor. 5-(3-amino)allyl deoxyuridine triphosphate (AA-dURP) can be synthesized by the method described by Langer et al, Proe. Night'1. Acad. Pollock. 78:6633(1981) and can be introduced into double-stranded DNA probes by nick-translation with DNA polymerase. The probe will have side chain amino groups that can react with the labels described above.

N-hydroksyravsyreimid estere av 6-karboksylf.uorescein, 4<1>,,5<1->dimetoksy-6-karboksymetylfluorescein og deres 3-galaktosyl derivater kan reageres direkte med den nick-translaterte proben. De aktiverte fargestoffene anvendes i overskudd for å maksimere inkorporeringen av merket, og de ukoplede fargestoffene separeres deretter fra det merkede DNA ved en gel filtreringsfremgangsmåte. N-Hydroxysuccinimide esters of 6-carboxylfluorescein, 4<1>,,5<1->dimethoxy-6-carboxymethylfluorescein and their 3-galactosyl derivatives can be reacted directly with the nick-translated probe. The activated dyes are used in excess to maximize the incorporation of the label, and the uncoupled dyes are then separated from the labeled DNA by a gel filtration procedure.

Merkene med terminale aminer på brogruppene kanThe brands with terminal amines on the bridging groups can

kobles til det nick-translaterte DNA ved hjelp av bifunksjonelle reagenter som f.eks. dimetyladipimidat, heksametylen diisocyanat, og p,p'-difluoro-m,m'-dinitrofenylsulfon. Merkene kan reageres med overskudd av den bifunksjonelle reagensen, etterfulgt av fjernelse av ureagert reagens. Det aktiverte merket kan reageres med den nick-translaterte proben. is connected to the nick-translated DNA using bifunctional reagents such as dimethyl adipimidate, hexamethylene diisocyanate, and p,p'-difluoro-m,m'-dinitrophenyl sulfone. The labels can be reacted with an excess of the bifunctional reagent, followed by removal of unreacted reagent. The activated tag can be reacted with the nick-translated probe.

Visse planar aromatiske forbindelser interkalerer mellom baseparene av dobbeltkjedede nukleinsyrer og danner reversible komplekser. Noen interkaleringsmidler kan kobles kovalent til polynukleotidene ved fotolyse av interkaleringkompleksene. Eksempler på fotoaktiverbare interkaleringsmidler er 8-azidothidium, 8-azidomethidium, og furocoumariner som f.eks. angelicin. Disse inter kalatorene kan modifiseres ved broarmer som inneholder funksjonelle grupper. 8-azidomethidium derivater kan fremstilles som beskrevet av Hertzberg og Dervan, J. Am. Chem. Soc. 104:313(1982) og Mitchell og Dervan, J. Am. Chem. Soc. 104:4265(1972). Merkene kan kobles direkte til de modifiserte interkalatorene. F.eks. kan N-hydroksyravsyreimidestere av 6-karboksyfluorescein eller 4<1>,5<1->dimetoksy-6-karboksyfluorescein reageres med inter-kalatorderivatene slik at det dannes amidbindinger. Deretter kan disse interkalator-merkede konjugatene adderes til et polynukleotid probe og fotolyseres. Alternativt, kan de modifiserte interkalatorene fotolyseres med polynukleotidprobe og deretter kobles til de merkede f oribindelsene. 8-azidomethidium kan kobles fotolyttisk til enkeltkjedede nukleinsyrer ved en ikke-interkalerende mekanisme (Balton og Kerns (1978) Nucl. Acids Res. 5:4891). Denne fremgangsmåten kan benyttes for å koble dette interkalator derivatet til enkeltkjedet DNA og RNA. Certain planar aromatic compounds intercalate between the base pairs of double-stranded nucleic acids and form reversible complexes. Some intercalating agents can be covalently linked to the polynucleotides by photolysis of the intercalating complexes. Examples of photoactivatable intercalating agents are 8-azidothidium, 8-azidomethidium, and furocoumarins such as e.g. angelicin. These intercalators can be modified by bridge arms containing functional groups. 8-azidomethidium derivatives can be prepared as described by Hertzberg and Dervan, J. Am. Chem. Soc. 104:313(1982) and Mitchell and Dervan, J. Am. Chem. Soc. 104:4265(1972). The tags can be connected directly to the modified intercalators. E.g. N-hydroxysuccinic acid imide esters of 6-carboxyfluorescein or 4<1>,5<1->dimethoxy-6-carboxyfluorescein can be reacted with the intercalator derivatives so that amide bonds are formed. These intercalator-labeled conjugates can then be added to a polynucleotide probe and photolysed. Alternatively, the modified intercalators can be photolyzed with polynucleotide probe and then linked to the labeled primers. 8-azidomethidium can be photolytically coupled to single-stranded nucleic acids by a non-intercalating mechanism (Balton and Kerns (1978) Nucl. Acids Res. 5:4891). This method can be used to connect this intercalator derivative to single-stranded DNA and RNA.

Et kritisk trekk ved foreliggende oppfinnelse er dannelsen av et hybrid mellom proben og den polynukleotide sekvensen av interesse som innbefatter bindingsposisjoner for anti-hybrid antistoff-reagensen. Et prinsipp ved analysen er at hybridiseringen av den merkede proben med den ønskede sekvensen resulterer i dannelsen av et hybrid som er bundet ved anti-hybridet og gir en målbar effekt på merke-responsen. En hvilken som helst utforming av systemet kan benyttes som gir en bindingsposisjon for anti-hybridreagensen som er unik for hybridet. Det sikres derved at den ønskede effekten ved bindingen av anti-hybrid på probemerket vil finne sted ved dannelsen av hybridet. A critical feature of the present invention is the formation of a hybrid between the probe and the polynucleotide sequence of interest that includes binding sites for the anti-hybrid antibody reagent. A principle of the assay is that the hybridization of the labeled probe with the desired sequence results in the formation of a hybrid that is bound by the anti-hybrid and produces a measurable effect on the labeling response. Any design of the system can be used that provides a binding position for the anti-hybrid reagent that is unique to the hybrid. It is thereby ensured that the desired effect of the binding of the anti-hybrid to the probe label will take place during the formation of the hybrid.

Bindingen av anti-hybridet til hybridet vil normalt innbefatte en meget spesifikk ikke-kovalent binding, som er karakteristisk for en rekke biologisk avleiret stoff, spesielt bindinger i proteiner, som f.eks. immunoglobuliner. En rekke bindende stoff kan anvendes for å tilveiebringe anti-hybrid som har en unik bindingsaffinitet for hybridet og ingen bindingsaffinitet for enkelt-kjedede nukleinsyre som f.eks. uhybridisert probe og uhybridiserte nukleinsyreprøver. The binding of the anti-hybrid to the hybrid will normally involve a very specific non-covalent bond, which is characteristic of a number of biologically deposited substances, especially bonds in proteins, such as e.g. immunoglobulins. A variety of binding agents can be used to provide anti-hybrid which has a unique binding affinity for the hybrid and no binding affinity for single-stranded nucleic acids such as unhybridized probe and unhybridized nucleic acid samples.

Spesielt foretrukne bindende stoff er antistoffreagenserParticularly preferred binding agents are antibody reagents

som har anti-hybridbindingsaktivitet og kan være hele antistoffer eller deler av slike, eller aggregater eller konjugater av disse, av den konvensjonelle polyklonale eller monoklonale typen..Foretrukne antistoffreagenser er de som er selektive for binding (i) DNA<*>RNA eller RNA'RNA hybrider eller (ii) interkaleringskomplekser. which have anti-hybrid binding activity and may be whole antibodies or parts thereof, or aggregates or conjugates thereof, of the conventional polyclonal or monoclonal type.. Preferred antibody reagents are those selective for binding (i) DNA<*>RNA or RNA 'RNA hybrids or (ii) intercalation complexes.

Det er på det nåværende tidspunkt kjent at antistoffer kan stimuleres slik at de er selektive for DNA"RNA eller RNA"RNA hybrider, sammenliknet med enkeltkjedede nukleinsyrer, men det betraktes på det nåværende tidspunkt som umulig å generere slik selektivitet i tilfellet med DNA"DNA hybrider. I den grad selektive DNA"DNA antistoffer ut-vikles i fremtiden, vil de klart kunne anvendes i foreliggende oppfinnelse. Antistoffer til DNA"RNA hybrider kan benyttes der hvor en av proben og sekvensen som skal detekteres er DNA og den andre er RNA og antistoffer til RNA<*>RNA kan benyttes når både proben og sekvensen som skal detekteres er RNA. It is currently known that antibodies can be stimulated to be selective for DNA"RNA or RNA"RNA hybrids, compared to single-stranded nucleic acids, but it is currently considered impossible to generate such selectivity in the case of DNA"DNA hybrids. To the extent that selective DNA"DNA antibodies are developed in the future, they will clearly be able to be used in the present invention. Antibodies to DNA"RNA hybrids can be used where one of the probe and the sequence to be detected is DNA and the other is RNA and antibodies to RNA<*>RNA can be used when both the probe and the sequence to be detected are RNA.

Videre skal det bemerkes at når det her refereres tilFurthermore, it should be noted that when it is referred to here

en RNA probe benyttet med anti-DNA"RNA eller anti-RNA"RNA reagenser, antas det at ikke alle nukleotidene som innbefattes i proben er ribonukleotider, dvs. inneholder en 2<1->hydroksylgruppe. Det fundamentale trekk ved en RNA an RNA probe used with anti-DNA"RNA or anti-RNA"RNA reagents, it is assumed that not all the nucleotides included in the probe are ribonucleotides, i.e. contain a 2<1->hydroxyl group. The fundamental feature of an RNA

probe som benyttet her er at den er tilstrekkelig non-probe used here is that it is sufficiently non-

DNA i karakter til å muliggjøre stimuleringen av anti stoffer til DNA"RNA eller RNA'RNA hybrider som innbefatter en RNA probe som ikke kryssreagerer i analytisk signifikant grad med de individuelle enkeltkjedene som utgjør slike hybrider. Derfor kan en eller flere av 2'-posisjonene på nukleotidene som innbefattes .i proben være i deoksy-formen, forutsatt at antistoffbindings-egenskapene som er nødvendige for utførelsen av foreliggende analyse opprettholdes i betydelig grad. På samme måte, DNA capable of enabling the stimulation of antibodies to DNA"RNA or RNA'RNA hybrids that include an RNA probe that does not cross-react to an analytically significant degree with the individual single chains constituting such hybrids. Therefore, one or more of the 2' positions may on the nucleotides included in the probe be in the deoxy form, provided that the antibody binding properties necessary for the performance of the present assay are substantially maintained. Similarly,

i tillegg til eller alternativt til slik begrenset 2'-deoksy modifikasjon, kan en RNA probe innbefatte nukleotider som har andre 2'-modifikasjoner, eller generelt en hvilken som helst modifikasjon langs ribosefosfatryggraden forutsatt at det ikke er vesentlig interferens med spesifisiteten av antistoffet overfor det dobbeltkjedede hybridiseringsproduktet sammenliknet med dets individuelle enkeltkj eder. in addition to or alternatively to such limited 2'-deoxy modification, an RNA probe may include nucleotides having other 2'-modifications, or generally any modification along the ribose phosphate backbone provided that there is no significant interference with the specificity of the antibody to it the double-stranded hybridization product compared to its individual single-stranded counterparts.

Der hvor slike modifikasjoner eksisterer i en RNA probe,Where such modifications exist in an RNA probe,

vil det immunogen som benyttes for å heve antistoff-reagensen fortrinnsvis innbefatte en kjede som har i det vesentlige tilsvarende modifikasjoner og den andre kjeden er i det vesentlige umodifisert RNA eller DNA, avhengig av om prøven som skal detekteres er RNA eller DNA. Fortrinnsvis bør den modifiserte kjeden i immunogenet will the immunogen used to raise the antibody reagent preferably include a chain that has essentially corresponding modifications and the other chain is essentially unmodified RNA or DNA, depending on whether the sample to be detected is RNA or DNA. Preferably, the modified chain in the immunogen should

være identisk med den modifiserte kjeden i en RNA probe.be identical to the modified chain in an RNA probe.

En eksempel på en immunogen er hybridet poly(2'-0-metyladenylsyre)*poly(21-deoksythymidylsyré ). Et annet eksempel er poly(2<1->O-etylinosinsyre)"poly(ribocytidylsyre). Følgende forbindelser er ytterligere eksempler på modifiserte nukleotider som kan innbefattes i en RNA probe: 2<1->O-metylribonukleotid, 2-0-etylribonukleotid, 2'-azido-deoksyribonukleotid, 2<1->klorodeoksyribonukleotid, 2-0-acetylribonukleotid, og metylfosfonater eller fosforotiolater av ribonukleotider eller deoksyribonukleotider. Modifiserte nukleotider kan komme til syne i RNA prober som et resultat av innføring under enzymsyntese av proben fra en sjablon. F.eks. er adenosin 5<1->0-(1-thiotrifosfat) (ATPaS) og dATPaS substrater for henholdsvis DNA-avhengige RNA-polymeraser og DNA-polymeraser. Alternativt kan den kjemiske modifikasjonen innføres etter at proben er fremstilt. F.eks. kan en RNA probe 2'-0-acetyleres med eddiksyreanhydrid under milde betingelser i et vandig oppløsningsmiddel. An example of an immunogen is the hybrid poly(2'-0-methyladenylic acid)*poly(21-deoxythymidyl acid). Another example is poly(2<1->O-ethylinosinic acid)"poly(ribocytidylic acid). The following compounds are further examples of modified nucleotides that can be included in an RNA probe: 2<1->O-methylribonucleotide, 2-0- ethylribonucleotide, 2'-azido-deoxyribonucleotide, 2<1->chlorodeoxyribonucleotide, 2-0-acetylribonucleotide, and methylphosphonates or phosphorothiolates of ribonucleotides or deoxyribonucleotides.Modified nucleotides may appear in RNA probes as a result of introduction during enzyme synthesis of the probe from a template. For example, adenosine 5<1->0-(1-thiotriphosphate) (ATPaS) and dATPaS are substrates for DNA-dependent RNA polymerases and DNA polymerases, respectively. Alternatively, the chemical modification can be introduced after the probe is For example, an RNA probe can be 2'-0-acetylated with acetic anhydride under mild conditions in an aqueous solvent.

Immunogener for stimulering av antistoffer spesifikke for RNA"DNA hybrider kan innbefatte homopolymere eller heteropolymere polynukleotide duplekser. Blant de mulige, homopolymere dupleksene, er poly(rA)"poly(dT) spesielt foretrukket (Kitagawa og Stollar (1982) Mol. Immunol. 19:413). Generelt foretrekkes imidlertid heteropolymere duplekser som kan fremstilles på en rekke forskjellige måter, innbefattet transkripsjon av ØD174 virion DNA med RNA polymerase (Nakazato (1980) Biochem. 19:2835). De valgte RNA"DNA dupleksene adsorberes på et metylert protein, eller bindes på annenmåte til et konvensjonelt immunogent bærermateriale, som f.eks. bovin serum albumin, og injiseres i det ønskede verts-dyret (se også Stollar (1980) Meth. Enzymol 70:70). Antistoffer til RNA'RNA duplekser kan dyrkes mot dobbeltkjedet RNA fra virus som f.eks. reovirus eller Fiji sykdomsvirus som infiserer sukkerrørplanter bl.a. Immunogens for stimulating antibodies specific for RNA"DNA hybrids may include homopolymeric or heteropolymeric polynucleotide duplexes. Among the possible homopolymeric duplexes, poly(rA)"poly(dT) is particularly preferred (Kitagawa and Stollar (1982) Mol. Immunol. 19 :413). In general, however, heteropolymeric duplexes are preferred and can be prepared in a variety of ways, including transcription of ØD174 virion DNA with RNA polymerase (Nakazato (1980) Biochem. 19:2835). The selected RNA"DNA duplexes are adsorbed onto a methylated protein, or otherwise bound to a conventional immunogenic carrier material, such as bovine serum albumin, and injected into the desired host animal (see also Stollar (1980) Meth. Enzymol 70 :70).Antibodies to RNA'RNA duplexes can be raised against double-stranded RNA from viruses such as reovirus or Fiji disease virus that infect sugarcane plants, e.g.

Også homopolymere duplekser som f.eks. poly (ri) "poly(rC) eller poly(rA)"poly(rU), bl.a., kan benyttes til immunisering som beskrevet ovenfor. Videre informasjon angående antistoffer til RNA"DNA og RNA"RNA hybrider er tilveiebragt i U.S. Patentsøknad nr. 616-132, inngitt 1. juni, 1984. Also homopolymeric duplexes such as e.g. poly (ri) "poly(rC) or poly(rA)" poly(rU), among others, can be used for immunization as described above. Further information regarding antibodies to RNA-DNA and RNA-RNA hybrids is provided in U.S. Pat. Patent Application No. 616-132, filed June 1, 1984.

Antistoffer til interkaleringskomplekser kan fremstilles mot et immunogen som vanligvis innbefatter et ionisk Antibodies to intercalation complexes can be raised against an immunogen that usually includes an ionic

kompleks mellom et kationisk protein eller protein-complex between a cationic protein or protein-

derivat (f.eks. metylisk bovint serum albumin) og det anioniske interkalasjons-kjernesyrekomplekset. Ideelt bør interkalatoren være kovalent koblet til den dobbeltkjedede nukleinsyren. Interkalator-kjernesyrekonjugatet kan alternativt være kovalent koblet til et bærerprotein. Nukleinsyredelen av immunogenet kan innbefatte den spesifikke parede sekvensen som finnes i analysehybridet eller kan innbefatte en hvilken som helst annen ønsket sekvens siden spesifisiteten for antistoffet generelt ikke vil avhenge av den spesielle basesekvensen som er involvert. Videre informasjon vedrørende antistoffer til interkaleringskomplekser er tilveiebragt i U.S. Patent-søknda nr. 560.429, inngitt 12. desember, 1983. derivative (eg methylated bovine serum albumin) and the anionic intercalation nucleic acid complex. Ideally, the intercalator should be covalently linked to the double-stranded nucleic acid. Alternatively, the intercalator-nucleic acid conjugate may be covalently linked to a carrier protein. The nucleic acid portion of the immunogen may include the specific paired sequence found in the assay hybrid or may include any other desired sequence since the specificity of the antibody will generally not depend on the particular base sequence involved. Further information regarding antibodies to intercalation complexes is provided in U.S. Pat. Patent Application No. 560,429, filed December 12, 1983.

Som angitt ovenfor kan antistoffreagensen bestå av hele antistoffer, deler av antistoffer, polyfunksjonelle anti-stof f aggregater , eller generelt et hvilket som helst stoff som innbefatter en eller flere spesifikke bindingsposisjoner for et antistoff. Når det foreligger i form av hele anti-stoff, kan det tilhøre en hvilken som helst av klassene og underklassene av kjente immunoglobuliner, f.eks., As stated above, the antibody reagent can consist of whole antibodies, parts of antibodies, polyfunctional antibody aggregates, or generally any substance that includes one or more specific binding positions for an antibody. When present in whole antibody form, it may belong to any of the classes and subclasses of known immunoglobulins, e.g.,

IgG, IgM osv. Et hvilket som helst fragment av et hvilket som helst slikt antistoff, som har beholdt spesifikk bindingsaffinitet for den hybridiserte proben, kan også benyttes, f.eks., fragmenter av IgG konvénsjonelt kjent som Fab, F(ab'), og F(ab<*>)2'1 tillegg kan aggregater polymere, derivater og konjugater av immunoglobuliner og fragmenter av disse, benyttes hvor det er hensiktsmessig. IgG, IgM, etc. Any fragment of any such antibody, which has retained specific binding affinity for the hybridized probe, can also be used, e.g., fragments of IgG conventionally known as Fab, F(ab') , and F(ab<*>)2'1 addition, polymeric aggregates, derivatives and conjugates of immunoglobulins and fragments thereof, can be used where appropriate.

Immunoglobulinkilden for antistoffreagensen kan oppnås ved en hvilken som helst tilgjengelig teknikk, som f.eks. ved konvensjonell antiserum- og monoklonal teknikk. Antiserum kan oppnås ved velkjente teknikker som innbefatter immunisering av dyr, som f.eks. mus, hare, marsvin eller geit, med et egnet immunogen. Immunoglobuliner kan også oppnås ved somatisk cellehybridiseringsteknikk, som resulterer i monoklonale antistoffer, som også innbefatter anvendelse av egnet immunogen. The immunoglobulin source for the antibody reagent can be obtained by any available technique, such as e.g. by conventional antiserum and monoclonal techniques. Antiserum can be obtained by well-known techniques which include immunization of animals, such as e.g. mouse, hare, guinea pig or goat, with a suitable immunogen. Immunoglobulins can also be obtained by the somatic cell hybridization technique, which results in monoclonal antibodies, which also involves the use of a suitable immunogen.

I de tilfeller hvor det benyttes en antistoffreagens somIn cases where an antibody reagent is used which

er selektiv for interkaleringskomplekser som en av bindings-reagensene, kan et stort antall interkalatorforbindelser anvendes. Generelt kan det sies at interkalatorforbindelsen fortrinnsvis er et plant, vanligvis aromatisk men noen ganger polycyklisk, molekyl med lav molekylvekt som er i stand til binding med dobbeltkjedet nukleinsyrer, f.eks. DNA"DNA, DNA * RNA eller RNA"RNA duplekser, vanligvis, ved inn-føring mellom basepar. Den primære bindingsmekanismen er vanligvis ikke-kovalent, men kovalent binding finner sted som et andre trinn der hvor interkalatoren har reaktive eller aktiverbare kjemiske grupper som danner kovalente bindinger med nabokjemiske grupper på en eller begge av de interkalerte duplekskjedene. Resultatet av interkaleringen er at når bt>-basepar. spres til ca. det dobbelte av deres normale separasjonsavstanden, dette fører til en økning i molekyl-lengden av dupleksen. Videre må dobbeltspiralen vikles opp ved ca. 12 til 36° for at interkalatoren skal finne plass. Generelle oversikter og videre informasjon kan finnes i Lerman, J. Mol. Biol. 3:18(1961); Bloomfield et al, "Physical Chemistry of NucleidAGids", kapittel 7, s. 429-476, Harper og Rowe, et al, NY(1974 ); Waring, Nature 219: 1320.(1968); Hartmann et al, Angew. Chem., Engl. Ed. 7:693.(1968); Lippard, Accts. Chem. Res. 11:211(1978); Wilson, Intercalation chemistry (1982), 445; og Berman is selective for intercalation complexes as one of the binding reagents, a large number of intercalator compounds can be used. In general, it can be said that the intercalator compound is preferably a planar, usually aromatic but sometimes polycyclic, low molecular weight molecule capable of binding with double-stranded nucleic acids, e.g. DNA"DNA, DNA * RNA or RNA"RNA duplexes, usually, by insertion between base pairs. The primary binding mechanism is usually non-covalent, but covalent binding takes place as a second step where the intercalator has reactive or activatable chemical groups that form covalent bonds with neighboring chemical groups on one or both of the intercalated duplex chains. The result of the intercalation is that when bt> base pairs. spread to approx. twice their normal separation distance, this leads to an increase in the molecular length of the duplex. Furthermore, the double spiral must be wound up at approx. 12 to 36° for the intercalator to find its place. General overviews and further information can be found in Lerman, J. Mol. Biol. 3:18(1961); Bloomfield et al, "Physical Chemistry of NucleidAGids", Chapter 7, pp. 429-476, Harper and Rowe, et al, NY(1974); Waring, Nature 219: 1320. (1968); Hartmann et al, Angew. Chem., Engl. Oath. 7:693.(1968); Lippard, Accts. Chem. Res. 11:211(1978); Wilson, Intercalation chemistry (1982), 445; and Berman

et al, Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 10:87(1981); så vel som den tidligere nevnte U.S. Patent søknad 560.429. Eksempler på interkalatorer er akridinfargestoffer, et al, Ann. Fox. Biophys. Bio meadow. 10:87(1981); as well as the aforementioned U.S. Patent application 560,429. Examples of intercalators are acridine dyes,

f.eks. akridin orange, fenantridiner, f.eks. etidium, fenaziner, furokumariner, fenotiaziner, og quinoliner. e.g. acridine orange, phenanthridines, e.g. ethidium, phenazines, furocoumarins, phenothiazines, and quinolines.

Interkalibreringskompleksene dannes i analysemediet under hybridiseririg- ved bruk av en probe som er modifisert i dens komplimentære, enkeltkjedede område og har interkalatoren bundet til dette slik at interkaleringskompleksene dannes ved hybridisering. En hvilken som helst, velegnet fremgangsmåte kan benyttes for å tilveiebringe slik binding. Vanligvis dannes bindingen ved å utføre inter-kalerin.gen med en reaktiv, fortrinnsvis fotoreaktiv interkalator, etterfulgt av bindingsreaksjonen. En spesielt nyttig metode innbefatter azidointerkalatorene. Ved eksponering til ultrafiolett lys mellombølgelengder eller synlig lys, genereres de reaktive nitrenene lett. Nitrenene av arylazider undergår fortrinnsvis innføringsreaksjoner fremfor dannelse av omvandlingsprodukter (se White et al, Methods in Enzymol. 46:644(1977)). Eksempler på azidointer-kalatorer er 3-azidoakridin, 9-azidoakridin, etidium monoazider, etidium diazid, etidium dimer azid The intercalibration complexes are formed in the assay medium during hybridization using a probe that has been modified in its complementary, single-stranded region and has the intercalator bound to it so that the intercalation complexes are formed by hybridization. Any suitable method can be used to provide such binding. Typically, the bond is formed by intercalating with a reactive, preferably photoreactive, intercalator, followed by the bonding reaction. A particularly useful method involves the azido intercalators. Upon exposure to ultraviolet light of intermediate wavelengths or visible light, the reactive nitrenes are readily generated. The nitrenes of aryl azides preferentially undergo insertion reactions rather than the formation of conversion products (see White et al, Methods in Enzymol. 46:644(1977)). Examples of azidointercalators are 3-azidoacridine, 9-azidoacridine, ethidium monoazides, ethidium diazide, ethidium dimer azide

(Mitchell et al, JACS 104:4265.(1982)1 , 4-azido-7-klorokinolin, og 2-azidofluoren. Andre nyttige foto-reaktive interkalatorer er furokumariner som danner (Mitchell et al, JACS 104:4265.(1982) 1 , 4-azido-7-chloroquinoline, and 2-azidofluorene. Other useful photo-reactive intercalators are furocoumarins which form

(2. + 2) cykloaddisjonsprodukter med pyrimidinrester. Alkyleringsmidler kan også benyttes som f.eks . bis-kloroetylaminer og epoksider eller azirider, f.eks. aflatoksiner, polycykliske hydrokarbon epaksider, (2. + 2) cycloaddition products with pyrimidine residues. Alkylating agents can also be used as e.g. bis-chloroethylamines and epoxides or azirides, e.g. aflatoxins, polycyclic hydrocarbon epoxides,

mitomycin j og norfillin A. Den interkalator-modifiserte dupleksen denatureres så slik at den modifiserte enkelt-kjedede proben oppstår. mitomycin j and norphyllin A. The intercalator-modified duplex is then denatured to yield the modified single-stranded probe.

Med referanse til tegningene og eksemplene som følger,With reference to the drawings and examples that follow,

kan et par spesifikke utførelser av foreliggende analysemetode beskrives. a couple of specific embodiments of the present analysis method can be described.

Fremgangsmåten som illustreres i figur 1, innbefatter en FAD-merket polynukleotid probe som enten er RNA eller DNA når prøvesekvensen av interesse er RNA eller er RNA når prøvesekvensen er DNA. Et anti-hybrid antistoff velges slik at det er spesifikt for RNA<*>RNA eller RNA<*>DNA hybrider, avhengig av hva som foreligger. Ved dannelse av hybrider mellom sekvensen av interesse og den FAD-merkede proben, dannes det bindingsposisjoner for anti-hybridet. The method illustrated in Figure 1 includes a FAD-labeled polynucleotide probe that is either RNA or DNA when the sample sequence of interest is RNA or is RNA when the sample sequence is DNA. An anti-hybrid antibody is chosen so that it is specific for RNA<*>RNA or RNA<*>DNA hybrids, depending on what is available. Upon formation of hybrids between the sequence of interest and the FAD-labeled probe, binding sites for the anti-hybrid are formed.

Binding av anti-hybridet til det nå FAD-merkede hybridetBinding of the anti-hybrid to the now FAD-labeled hybrid

gjør FAD-merket ute av stand til å rekombinere med apoglukose oksydase. Den uhybridiserte eller frie proben innbefatter derimot FAD som er tilgjengelig for rekombina- rendering the FAD tag unable to recombine with apoglucose oxidase. The unhybridized or free probe, on the other hand, includes FAD that is available for recombina-

sjon slik at det dannes aktiv glukose oksydase som virker på glykose og frigjør hydrogenperoksyd som kan detekteres ved hjelp av kolorimetriske eller fluoriserende inn- tion so that active glucose oxidase is formed which acts on glucose and releases hydrogen peroxide which can be detected using colorimetric or fluorescent in-

retninger.directions.

I fremgangsmåten vist i figur 2, er proben som i figur 1, bortsett fra at den er merket med et fluoriserende stoff In the method shown in Figure 2, the probe is as in Figure 1, except that it is labeled with a fluorescent substance

(F) . Anti-hybrid og anti-fluoriserende stoff tilføres(F) . Anti-hybrid and anti-fluorescent substances are added

systemet. I det dannede hybridet hindrer bindingen av the system. In the hybrid formed, the binding of

anti-hybrid binding av anti-fluoriserende stoff tri merket som beholder sin evne til . å vf luor.isere lys (hu2) ved I bestråling (hv^). Merket i den uhybridiserte proben er imidlertid tilgjengelig for binding ved anti-fluori- anti-hybrid binding of anti-fluorescent substance tri labeled which retains its ability to . to vf luor.ize light (hu2) by I irradiation (hv^). However, the label in the unhybridized probe is available for binding by anti-fluori-

serende stoff hvilket resulterer i slukking av fluor-curing substance which results in the extinguishing of fluorine-

essensen.the essence.

Metoden som angis i figur 3, anvender en fluoriserende(F)-merket polynukleotid probe som enten er RNA eller DNA når prøvesekvensen av interesse er RNA, eller er RNA når prøve-sekvensen er DNA. Et anti-stoff som er selektivt for RNA * RNA eller RNA * DNA hybrider, avhengig av hva som foreligger, merkes med en slukkerdel (Q). Det fluoriserende stoffet og slukkeren bringes til en avstand fra hverandre a som er slik at energioverføring i det bundne hybridet kan finne sted, ved bestråling med lys av en første bølge-lengde (hv^) vil derved den emitterte energien (hv2) absorberes av slukkeren og.ikke detekteres. Fluoriserende-merket probe i bulkoppløsningen vil på den annen side befinne seg i en gjennomsnittlig avstand b fra slukkeren, som er for stor til at effektiv energioverføring kan finne sted, og fluoriserende emisjonsobserveres. Mengden av h^-lys som detekteres er invert forbundet med omfantet av hybridiseringen som finner sted. The method shown in Figure 3 uses a fluorescent (F)-labelled polynucleotide probe which is either RNA or DNA when the sample sequence of interest is RNA, or is RNA when the sample sequence is DNA. An antibody selective for RNA * RNA or RNA * DNA hybrids, whichever is present, is labeled with a quencher moiety (Q). The fluorescent substance and the quencher are brought to a distance from each other a which is such that energy transfer in the bound hybrid can take place, when irradiated with light of a first wavelength (hv^) the emitted energy (hv2) will thereby be absorbed by the quencher and.not detected. Fluorescent-labeled probe in the bulk solution, on the other hand, will be at an average distance b from the quencher, which is too large for efficient energy transfer to take place, and fluorescent emission is observed. The amount of h^ light detected is inversely related to the extent of hybridization that takes place.

Forsøksprøvene som skal analyseres kan være et hvilketThe test samples to be analyzed can be any

som helst medium av interesse, og vil vanligvis være en flytende prøve av medisinsk-, veterinærmedisinsk-, miljømessig-, ernæringsmessig-, eller industriell betydning. Prøver fra mennesker og dyr, og spesielt legemsvæsker, any medium of interest, and will usually be a liquid sample of medical, veterinary, environmental, nutritional, or industrial importance. Samples from humans and animals, and especially body fluids,

kan analyseres ved den foreliggende fremgangsmåten , innbefattet urin, blod (serum eller plasma), melk, foster-vann, cerebrospinal væske, spytt, avføring, lungeaspirater, halsavstrykninger, genital avstryknin gar og eksudater, rektal avstrykninger, og nasopharnygal aspirater. can be analyzed by the present method, including urine, blood (serum or plasma), milk, amniotic fluid, cerebrospinal fluid, saliva, feces, lung aspirates, throat swabs, genital swabs and exudates, rectal swabs, and nasopharyngeal aspirates.

Når testprøvene som oppnås fra pasienten eller andre kilder inneholder hovedsakelig dobbeltkjedede nukleinsyrer, When the test samples obtained from the patient or other sources contain predominantly double-stranded nucleic acids,

som f.eks. i celler, behandles prøven slik at nukleinsyrene denatureres, og om nødvendig først slik at nukleinsyrene frigjøres fra cellen. Denaturering av nukleinsyrer utføres fortrinnsvis ved oppvarming i kokende vann eller ved alkalibehandling (f.eks. 0,1 N natrium hydroksyd), etter ønske, disse kan samtidig benyttes for å lyse celler. Frigjøring av nukleinsyrer kan også oppnås ved f.eks. mekanisk sprenging (frysing/opptining, abrasjon, ved hjelp av lydbølger), fysisk/kjemisk sprenging (rensemidler som f.eks. Triton, Tween, natrium dodecylsulfat, alkalibehandling, osmotisk sjokk eller varme), eller enzymatisk lysing (lysozyme, proteinkase K, pepsin). Det resulterende testmedium vil inneholde nukleinsyrer i enkeltkjedet form, som så kan analyseres i følge foreliggende hybridiserings-fremgangsmåte. I de tilfeller hvor RNA"DNA hybrider skal detekteres med merkede antistoffreagenser, kan mRNA og like for example. in cells, the sample is treated so that the nucleic acids are denatured and, if necessary, first so that the nucleic acids are released from the cell. Denaturation of nucleic acids is preferably carried out by heating in boiling water or by alkali treatment (e.g. 0.1 N sodium hydroxide), as desired, these can also be used to lyse cells. Release of nucleic acids can also be achieved by e.g. mechanical disruption (freeze/thaw, abrasion, using sound waves), physical/chemical disruption (detergents such as Triton, Tween, sodium dodecyl sulfate, alkali treatment, osmotic shock or heat), or enzymatic lysis (lysozyme, proteinase K, pepsin). The resulting test medium will contain nucleic acids in single-chain form, which can then be analyzed according to the present hybridization method. In cases where RNA"DNA hybrids are to be detected with labeled antibody reagents, mRNA and

rRNA i prøven hindres i å delta i bindingsreaksjonene ved konvensjonelle fremgangsmåter som f.eks. behandling under alkaliske betingelser, f.eks. de samme betingelsene som benyttes for å denaturere nukleinsyrene i prøven. rRNA in the sample is prevented from participating in the binding reactions by conventional methods such as e.g. treatment under alkaline conditions, e.g. the same conditions used to denature the nucleic acids in the sample.

Som kjent kan forskjellige hybridiseringsbetingelser benyttes ved analysen. Hybridiseringen vil typisk:finne sted ved moderat forhøyede temperaturer, f.eks. mellom ca. 35 og 75°C, og vanligvis rundt 65°C, i en oppløsning som innbefatter buffer ved pH mellom ca. 6 og 8, og med egnet ionestykke (f.eks. 5XSSC hvor 1XSSC = 0,15M natriumklorid og 0,015M natriumcitrat, pH 7,0). I tilfeller hvor det ønskes lavere hybridiseringstemperaturer kan hydrogen-bindende reagenser som f.eks. dimetylsulfoksyd og formamid innbefattes. Graden av komplementaritet mellom prøven og probekjedene som kreves for at hybridiseringen skal finne sted avhenger av stringensen for betingelsene. Faktorene som bestemmer stringensen er velkjente. As is known, different hybridization conditions can be used in the analysis. The hybridization will typically: take place at moderately elevated temperatures, e.g. between approx. 35 and 75°C, and usually around 65°C, in a solution including buffer at pH between approx. 6 and 8, and with a suitable ion fragment (e.g. 5XSSC where 1XSSC = 0.15M sodium chloride and 0.015M sodium citrate, pH 7.0). In cases where lower hybridization temperatures are desired, hydrogen-binding reagents such as e.g. dimethylsulfoxide and formamide are included. The degree of complementarity between the sample and probe strands required for hybridization to occur depends on the stringency of the conditions. The factors that determine stringency are well known.

Normalt vil temperaturbetingelsene som velges for hybridiseringen være inkompatible med bindingen av anti-hybrid reagensen til dannede hybrider og deteksjon av merke-responsen. Følgelig vil anti-hybridbindingstrinnet og merke-detekteringstrinnet følge etter at hybridiserings-trinnet er fullført. Reaksjonsblandingen vil vanligvis bringes til en temperatur i området fra ca. 3°C til ca. 40°C, og deretter utføres bindingstrinnet og deteksjons-trinnet. Fortynning av hybridiseringsblandingen før tilsats av antistoffreagenseen er ønskelig når salt- og/eller formamidkonsentrasjonene er høye nok til i betydelig grad Normally, the temperature conditions chosen for the hybridization will be incompatible with the binding of the anti-hybrid reagent to hybrids formed and detection of the label response. Accordingly, the anti-hybrid binding step and the label detection step will follow after the hybridization step is completed. The reaction mixture will usually be brought to a temperature in the range from approx. 3°C to approx. 40°C, and then the binding step and the detection step are carried out. Dilution of the hybridization mixture before addition of the antibody reagent is desirable when the salt and/or formamide concentrations are high enough to significantly

å påvirke antistoffbindingsreaksjonen.to affect the antibody binding reaction.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i tillegg et reagenssystem, dvs. reagentkombinasjon eller innretninger, som innbefatter alle de vesentlige elementene som kreves for å gjennomføre en ønsket analysemetode. Reagenssystemet er tilstede i en kommersielt pakket form, som en sammensetning eller tilsetning hvor kompatabiliteten av reagensene tillater det, i en forsøksinnretningsutførelse, eller vanligvis som en forsøkspakke, dvs. en pakket kombina-sjon av en eller flere beholdere, innretninger eller liknende som inneholder de nødvendige reagenser, og som dessuten vanligvis innbefatter skrevne instruksjoner for utførelsen av analysene. Reagenssystemer i følge foreliggende oppfinnelse innbefatter alle konfigurasjoner og sammensetninger for utførelse av de forskjellige hybridiseringsformatene som beskrives her. The present invention also provides a reagent system, i.e. reagent combination or devices, which includes all the essential elements required to carry out a desired analysis method. The reagent system is present in a commercially packaged form, as a composition or addition where the compatibility of the reagents allows, in an experimental device embodiment, or usually as an experimental package, i.e. a packaged combination of one or more containers, devices or the like containing the necessary reagents, and which also usually include written instructions for carrying out the analyses. Reagent systems according to the present invention include all configurations and compositions for carrying out the different hybridization formats described here.

I alle tilfeller vil reagenssystemet innbefatte (1) en merket nukleinsyreprobe som beskrevet, og (2) antistoff-reagensen. En form for forsøkspakkesystem kan i tillegg inneholde hjelpekjemikalier som f.eks. komponenter i hybridiseringsoppløsningen og denatureringsmidler som kan overføre dobbeltkjedede nukleinsyrer i en testprøve til enkeltkjedet form. Fortrinnsvis inkluderes et kjemisk lysings- og denatureringsmiddel, f.eks. alkali, In all cases, the reagent system will include (1) a labeled nucleic acid probe as described, and (2) the antibody reagent. A form of trial package system can also contain auxiliary chemicals such as e.g. components of the hybridization solution and denaturants that can convert double-stranded nucleic acids in a test sample to single-stranded form. Preferably, a chemical lysing and denaturing agent is included, e.g. alkali,

for behandling av prøven slik at enkeltkjedet nukleinsyre frigjøres. for processing the sample so that single-stranded nucleic acid is released.

Foreliggende oppfinnelse illustreres, men begrenses ikke,The present invention is illustrated, but not limited,

av følgende eksempler.of the following examples.

Eksempel 1.Example 1.

Deteksjon av ribosomal RNA fra bakterier ble brukt av en FAD- merket DNA probe. Detection of ribosomal RNA from bacteria was used by a FAD-labeled DNA probe.

A. Flavin N -(6-aminoheksyl)adenin dinukleotid ((aminoheksyl)FAD) fremstilles etter fremgangsmåten beskrevet av Morris et al, Anal. Chem. (1981)53:658. Apoglukose oksydase fremstilles som beskrevet av Morris et al, A. Flavin N -(6-aminohexyl)adenine dinucleotide ((aminohexyl)FAD) is prepared according to the method described by Morris et al, Anal. Chem. (1981)53:658. Apoglucose oxidase is prepared as described by Morris et al,

(1983) Meth. in Enzymol. 92:413. Antistoff til RNA * DNA-hybridet fremstilles som beskrevet av Stuart et al, (1983) Meth. in Enzymol. 92:413. Antibody to RNA * DNA hybrid is prepared as described by Stuart et al,

(1981) Proe. Nat!l. Acad. Sei. 78:3751. Et 565 basepar fragment av den 16s ribosomale RNA-sekvensen fra E.coli er klonet mellom Hind III posisjonene av en pBR322 vektor (Brosius et al (1978) Proe. Nat<1>1. Acad. Sei. 75:4801) . 5(3-amino)allyldeoksyuridin trifosfat syntetiseres ved fremgangsmåte beskrevet av Langer et al, (1981) Proe. Nat<1>1. Acad. Sei. 78:6633. (1981) Proe. Nat!l. Acad. Pollock. 78:3751. A 565 base pair fragment of the 16s ribosomal RNA sequence from E.coli has been cloned between the Hind III positions of a pBR322 vector (Brosius et al (1978) Proe. Nat<1>1. Acad. Sei. 75:4801). 5(3-amino)allyldeoxyuridine triphosphate is synthesized by the method described by Langer et al, (1981) Proe. Night<1>1. Acad. Pollock. 78:6633.

B. Fremstilling av merket DNA probe. pBR322 plasmidet som inneholder 565 baseoarfragmenter av 16s ribosomal RNA propageres i É. coli fra HB101 Ree. A og 16s RNA fragmentet skjæres ut ved hjelp av Hind III restriksjons-endonuklease. Fragmentet nick-translateres med 5-(3-amino) allyldeoksyuridin trifosfat ved bruk av<3>H-dATP for å kontrollere inkorporeringen som beskrevet av Langer et al, supra. Denne fremgangsmåten tilveiebringer en dobbelt-kjédet DNA med primære aminogrupper fordelt langs lengden. B. Preparation of labeled DNA probe. The pBR322 plasmid containing 565 baseor fragments of 16s ribosomal RNA is propagated in É. coli from HB101 Ree. The A and 16s RNA fragment is excised using Hind III restriction endonuclease. The fragment is nick-translated with 5-(3-amino) allyldeoxyuridine triphosphate using<3>H-dATP to control incorporation as described by Langer et al, supra. This method provides a double-stranded DNA with primary amino groups distributed along its length.

Den komplementære DNA kjeden isoleres ved hybridiseringThe complementary DNA chain is isolated by hybridization

med 16s RNA fra E. coli tilgjengelig for Boehringer Mann-heim Biochemicals, Indianapolis, IN. Den nick-translaterte proben hybridiseres med overskudd av 16s RNA som beskrevet av Casey og Davidson, (1977) Nucl. Acids Ree. 4:1539. Hybridiseringsblandingen fraksjoneres ved likevekt tett- with 16s RNA from E. coli available from Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN. The nick-translated probe is hybridized with excess 16s RNA as described by Casey and Davidson, (1977) Nucl. Acids Ree. 4:1539. The hybridization mixture is fractionated at equilibrium closely

o o

hetsgradient-sentrifugering ved 23 C i 48 timer ved 33.000 rpm i en "SW39" rotor. Cs2S04oppløsningen innstilles til å begynne med på en tetthet av 1,50 g pr. kubikkcentimeter (g/cm ) og ved avslutningen av forsøket har DNA en tetthet på 1,45 g/cm<3>, RNA"DNA har 1,52 og overskuddet av RNA har tetthet 1,6 g/cm . (Bassel, Hagaski og Spigelman, 52:796(1964)). heat gradient centrifugation at 23 C for 48 hours at 33,000 rpm in a "SW39" rotor. The Cs2SO4 solution is initially set to a density of 1.50 g per cubic centimeter (g/cm ) and at the end of the experiment DNA has a density of 1.45 g/cm<3>, RNA"DNA has a density of 1.52 and the excess of RNA has a density of 1.6 g/cm . (Bassel, Hagaski and Spigelman, 52:796(1964)).

RNA * DNA samles og RNA kjeden hydirolyseres i 0,1 molarRNA * DNA is collected and the RNA chain hydrolyzed in 0.1 molar

(M) natrium hydroksyd i seks timer ved romtemperatur. Hydrolyseblandingen innstilles deretter på pH 7,0 med fortynnet eddiksyre og DNA utfelles med kald 80% etanol. (M) sodium hydroxide for six hours at room temperature. The hydrolysis mixture is then adjusted to pH 7.0 with dilute acetic acid and the DNA is precipitated with cold 80% ethanol.

DNA oppløses i 1 M trietylammonium bikarbonat buffer,DNA is dissolved in 1 M triethylammonium bicarbonate buffer,

pH 9,3, og denne oppløsningen gjøres 3 millimolar (mM)pH 9.3, and this solution is made 3 millimolar (mM)

med dietyladipimidate dihydroklorid og får reagere i fem minutter i romtemperatur. Overskuddet av bifunksjonell bindingsreagens fjernes ved gel-filtrering på with diethyl adipimidate dihydrochloride and allowed to react for five minutes at room temperature. The excess of bifunctional binding reagent is removed by gel filtration on

"Sephadex G-50" på kvalitet fin, som er bragt til likevekt med 20 mM natriumkarbonat buffer, pH 9,3 ved 5°C. Kromato-grafien ble avsluttet på mindre enn 15 minutter og . x. effluenten som inneholdt DNA ble straks kombinert med et like stort volum av 1 mM (aminoheksyl) FAD i vann. "Sephadex G-50" of fine quality, which has been brought to equilibrium with 20 mM sodium carbonate buffer, pH 9.3 at 5°C. Chromatography was completed in less than 15 minutes and . x. the effluent containing DNA was immediately combined with an equal volume of 1 mM (aminohexyl) FAD in water.

Denne reaksjonsblandingen får stå i romtemperatur iThis reaction mixture is allowed to stand at room temperature for

to og en halv time, og deretter fjernes overskuddet av (aminoheksyl)FAD ved gel-filtrering i en kolonne av "Sephadex G-25", av kvaliteten medium, i 0,1 M natriumfosfat buffer, pH 7,0. Reaksjonsproduktene separerer i to gule bånd og det første som vaskes ut samles og benyttes for hybridiseringsanalysen. C. Hybridiseringsanalyse for deteksjon av 16s Ribosomal RNA. Aliquote deler av forskjellige størrelser av en flytende kultur av E. coli ble utmålt i en serie sentrifugerør slik at hvert sentrifugerør inneholdt 10^ til 10 9 celler. Suspensjonene ble sentrifugert med 10.000 x g i 10 minutter og overvannet ble fjernet. Cellene i hvert rør ble suspendert i 20 mikroliter (yl) av 10 milligram pr. milliliter (mg/ml) eggehvitelysozyme (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) i 10 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 0,1 M NaCl og 5 mM etylendiamintetraeddiksyre. Lysatene ble ekstrahert med fenol/kloroform ved fremgangsmåten ifølge -Maniatis et al, "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor (1982). Polynukletider i ekstraktene utfelles med etanol. two and a half hours, and then the excess of (aminohexyl)FAD is removed by gel filtration in a column of "Sephadex G-25", of quality medium, in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0. The reaction products separate into two yellow bands and the first to wash out is collected and used for the hybridization analysis. C. Hybridization Assay for Detection of 16s Ribosomal RNA. Aliquots of various sizes of a liquid culture of E. coli were dispensed into a series of centrifuge tubes such that each centrifuge tube contained 10 2 to 10 9 cells. The suspensions were centrifuged at 10,000 x g for 10 minutes and the supernatant was removed. The cells in each tube were suspended in 20 microliters (µl) of 10 milligrams per milliliters (mg/ml) of egg white lysozyme (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) in 10 mM Tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 0.1 M NaCl, and 5 mM ethylenediaminetetraacetic acid. The lysates were extracted with phenol/chloroform by the method of Maniatis et al, "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor (1982). Polynucleotides in the extracts are precipitated with ethanol.

Utfellingen oppløses i 20 ul vann og 80 yl av enThe precipitate is dissolved in 20 ul of water and 80 ul of a

oppløsning bestående av 60% formamid og 40% 0,16 M natrium fosfat buffer, pH 6,5, 1,44 M NaCl og 0,1% (w/v) natrium dodekylsulfat tilsettes. 20 ml av den merkede DNA-proben, 5 ng DNA, i 0,1 M natrium fosfat bulfer, pH 6,5, tilsettes. Reaksjonsrørene forsegles og inkuberes ved 5°C i 18 timer. Deretter åpnes rørene dg 500 yl av antistoff til RNA * DNA-hybrid tilsettes og får reagere i en time ved romtemperatur. solution consisting of 60% formamide and 40% 0.16 M sodium phosphate buffer, pH 6.5, 1.44 M NaCl and 0.1% (w/v) sodium dodecyl sulfate is added. 20 ml of the labeled DNA probe, 5 ng DNA, in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 6.5, is added. The reaction tubes are sealed and incubated at 5°C for 18 hours. The tubes are then opened and 500 µl of antibody to the RNA * DNA hybrid is added and allowed to react for one hour at room temperature.

Følgende reagenser benyttes for analysen av glykose-oksydase aktivitet: The following reagents are used for the analysis of glucose oxidase activity:

Komposittreagens - 92 mM natriumfosfat,Composite reagent - 92 mM sodium phosphate,

pH 7,0, 0,1% bovin serum albumin, 2 mM 3,5-dikloro-2-hydroksybenzen sulfonat, pH 7.0, 0.1% bovine serum albumin, 2 mM 3,5-dichloro-2-hydroxybenzene sulfonate,

0,1 M glukose, 20 mg peroksidase pr. ml.0.1 M glucose, 20 mg peroxidase per ml.

Apoglukose oksydase reagens - 4 uM apo-Apoglucose oxidase reagent - 4 uM apo-

glukose oksydase bindingsposisjoner, 25%glucose oxidase binding positions, 25%

glycerol, 4,0 mM 4-aminoantipyrin, og 0,01% (w/v) natrium azid. glycerol, 4.0 mM 4-aminoantipyrine, and 0.01% (w/v) sodium azide.

Atter at hybridiseringsreaksjonene er inkubert med antistoffet, tilsettes 1,9 ml av komposittreagenset til hvert rør etterfulgt av 0,1 ml av apoglukose aksydase reagensen. Blandingene inkuberes ved 25°C i 30 minutter, og ved avslutningen av denne perioden bestemmes absorbansene ved 510 nm. Når mengden av bakterierøker vil absorbansene avta på grunn av økende mengder av ribosomal RNA After the hybridization reactions have been incubated with the antibody, add 1.9 ml of the composite reagent to each tube followed by 0.1 ml of the apoglucose oxidase reagent. The mixtures are incubated at 25°C for 30 minutes, and at the end of this period the absorbances at 510 nm are determined. As the amount of bacteria increases, the absorbances will decrease due to increasing amounts of ribosomal RNA

som er hybridisert til den merkede proben.which is hybridized to the labeled probe.

Eksempel II.Example II.

Hybridiseringsanalyse kontrollert ved fluoressens- slukking. Hybridization analysis controlled by fluorescence quenching.

A. Antistoff til fluorescein dyrkes med en fluorescein bovin serum albumin konjugat (Ullman, (1976) U.S. Patent 3.998.943) . A. Antibody to fluorescein is cultured with a fluorescein bovine serum albumin conjugate (Ullman, (1976) U.S. Patent 3,998,943).

B. 6-karboksyfluorescein syntetiseres vedB. 6-carboxyfluorescein is synthesized by

fremgangsmåten beskrevet av Ullman et al, (1976) J. Biol. Chem. 251:41 72 . (Syntesen gir en blandirig av isomerer) . N-hydroksyravsyreimidester fremstilles som beskrevet av Khanna og Ullman (1980) Anal. Biochem. 108-156 for fremstilling av en tilsvarende ester av 4',5'-dimetoksy-6-karbometylfluorescein. the method described by Ullman et al, (1976) J. Biol. Chem. 251:41 72 . (The synthesis gives a mixture of isomers). N-hydroxysuccinic acid imide ester is prepared as described by Khanna and Ullman (1980) Anal. Biochem. 108-156 for the preparation of a corresponding ester of 4',5'-dimethoxy-6-carbomethylfluorescein.

C. Den nick-translaterte proben som inneholder 4-(3-amino )allyldeoksyuridin monofosfat residuet beskrevet 1 eksempel 1, del B, oppløses fra etanolutfellings- C. The nick-translated probe containing the 4-(3-amino)allyl deoxyuridine monophosphate residue described in Example 1, Part B, is resolved from the ethanol precipitation

trinnet i 100 mM natrium fosfat buffer, pH 8,0, og gjøresstep in 100 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, and is done

2 mM med N-hydroksyravsyre imidesteren av 6-karboksymetyl-fluorescein. Denne reaksjonsblandingen får stå over natten og fraksjoneres deretter ved gel-filtrering på "Sephadex G-25", kvalitet medium , bringes til likevekt med 0,1 2 mM with N-hydroxysuccinic acid imidester of 6-carboxymethyl-fluorescein. This reaction mixture is allowed to stand overnight and is then fractionated by gel filtration on "Sephadex G-25", quality medium, brought to equilibrium with 0.1

natrium fosfat buffer pH 8,0. Den første oppøste toppen for eksitering av fluoriserende materialer, 4 90 nanometer (nm), emisjon 520 nm er den fluorescein merkede proben som benyttes for hybridiseringsanalysene. sodium phosphate buffer pH 8.0. The first dissolved peak for excitation of fluorescent materials, 4 90 nanometers (nm), emission 520 nm is the fluorescein labeled probe used for the hybridization assays.

D. Cellelysatene beskrevet i eksempel I, del C,D. The cell lysates described in Example I, part C,

kombineres med 80 yl 60% formamid og 40% 0,16 M natriumfosfatbuffer, pH 8,0, 1,44 M NaCl og 0,1% natriumdodecylsulfat. combine with 80 µl of 60% formamide and 40% 0.16 M sodium phosphate buffer, pH 8.0, 1.44 M NaCl and 0.1% sodium dodecyl sulfate.

20 yl av fluorescein merket probe (5 ng DNA) i 0,1 M natriumfosfatbuffer, pH 8,0, tilsettes til hvert ekstraktrør. Rørene lukkes tett igjen og inkuberes ved 55°C i 18 timer. Deretter tilsettes 500 yl av antistoff til RNA * DNA hybrid 20 µl of fluorescein labeled probe (5 ng DNA) in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 8.0, is added to each extract tube. The tubes are closed tightly again and incubated at 55°C for 18 hours. Then 500 µl of antibody is added to the RNA * DNA hybrid

til hvert rør som deretter får stå i minst 1 time ved romtemperatur. Konsentrasjonen av antistoffene bestemmes i innledende forsøk for å kunne tilveiebringe stort overskudd sammenliknet med den mengde som kreves for å to each tube which is then allowed to stand for at least 1 hour at room temperature. The concentration of the antibodies is determined in initial experiments to be able to provide a large excess compared to the amount required to

binde alle RNA"DNA hybridene som ventes.bind all the RNA"DNA hybrids expected.

Til sist tilsettes 400 yl av antistoff til fluor-Finally, 400 μl of antibody are added to fluorine

escein og 10 minutter senere registreres fluressensen med 495 nm for eksitering og 519 nm for emisjon. Når antallet bakterier øker, vil mengden av ribosomal RNA escein and 10 minutes later the fluorescence is recorded with 495 nm for excitation and 519 nm for emission. As the number of bacteria increases, so will the amount of ribosomal RNA

øke, og slukkingen av fluoressensen ved antistoffer til fluorescein vil avta. Følgelig vil fluoressensen øke når antallet bakterier øker. increase, and the quenching of fluorescence by antibodies to fluorescein will decrease. Consequently, the fluorescence will increase as the number of bacteria increases.

Eksempel III.Example III.

Hybridiseringsanalyse for cytomegalovirus ved bruk av fluoressens energi overføring Hybridization assay for cytomegalovirus using fluorescence energy transfer

A. Fremstilling av en fluorescein-merket probe for cytomegalovirus. A. Preparation of a fluorescein-labeled probe for cytomegalovirus.

Klonede EcoRI restriksjonsfragmenter av cytomegalovirusCloned EcoRI restriction fragments of cytomegalovirus

DNA fremstilles som beskrevet av Tamashiro, et al, (1982) Virology 42:547. 1500 baseparfragmenter betegnet DNA is prepared as described by Tamashiro, et al, (1982) Virology 42:547. 1500 base pair fragments designated

EcoRI e i Tamashiro referansen benyttes for fremstillingEcoRI e in the Tamashiro reference is used for production

av proben. Fragmentet fjernes fra plasmidet med EcoRI restriksjonsenzym og klones inn i den tilsvarende posisjon på M13 mp8 vektoren (New England Biolabs, of the probe. The fragment is removed from the plasmid with EcoRI restriction enzyme and cloned into the corresponding position on the M13 mp8 vector (New England Biolabs,

Beverley, MA). Viruset gros i E. coli K12JM101 ogBeverly, MA). The virus is grown in E. coli K12JM101 and

det enkeltkjedede virionet DNA isoleres.the single-stranded virion DNA is isolated.

Den virale DNA i 20 mM tris-hydroklorid buffer ,pH 8,0,The viral DNA in 20 mM tris-hydrochloride buffer, pH 8.0,

som inneholder 10 mM MgCl2rekombineres til et molart overskudd av en 17 baseprimer GTAAAACGACGGCCAGT (New England Biolabs) ved 55°C i 45 minutter (Bankier and Barrell, containing 10 mM MgCl2 is recombined to a molar excess of a 17 base primer GTAAAACGACGGCCAGT (New England Biolabs) at 55°C for 45 minutes (Bankier and Barrell,

(1982) "Rechniques in Nucleic Acid Biochemistry", (1982) "Rechniques in Nucleic Acid Biochemistry",

Elsevier, Ireland). Denne primeren er komplementær tilElsevier, Ireland). This primer is complementary to

et område av M13 mp8 DNA nær 31 —OH enden av EcoRI e — innskuddet. Deretter gjøres reaksjonsblandingen 15 mM a region of M13 mp8 DNA near the 31 —OH end of the EcoRI e — insert. The reaction mixture is then made 15 mM

i dATP, dCTP, dGTP, og 5(3-amino)allyl-dUTP.in dATP, dCTP, dGTP, and 5(3-amino)allyl-dUTP.

(Langer et al, supra) og Klenow-fragmentet av DNA polymerase I tilsettes. Reaksjonen inkuberes ved 25°C (Langer et al, supra) and the Klenow fragment of DNA polymerase I is added. The reaction is incubated at 25°C

i et tidsrom som bestemmes ved innledende forsøk.in a period of time that is determined by initial trials.

For disse forsøkene tas prøver fra reaksjonsblandingen ved forskjellige tider og.elektroforeseres i denaturerende alkalisk agarosegel (Maniatis et al, supra). Reaksjons-tiden optimaliseres slik at man får ny syntetiserte fragmenter som strekker seg minst gjennom EcoRI e - innskuddet, og en viss utstrekning utover innskuddet inn i M13 mp8 sekvensen er akseptabelt for foreliggende anvendelse. For these experiments, samples are taken from the reaction mixture at various times and electrophoresed in denaturing alkaline agarose gel (Maniatis et al, supra). The reaction time is optimized so that newly synthesized fragments are obtained that extend at least through the EcoRI e insert, and a certain extent beyond the insert into the M13 mp8 sequence is acceptable for the present application.

Deretter kobles residiet til DNA proben som interkaleringskomplekser. 8-azidoetidium fremstilles ved fremgangsmåten ifølge Graves et al, Biochim. Biophys. Acta 479:97(1977). DNA proben fremstilt ovenfor ekstraheres med fenol/ kloroform og utfelles med metanol. Den oppløses i 50 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 0,2 M NaCl og gjøres 0,5 mM med 8-azidoetidium. Blandingen fremstilles i et glass reaksjonskar og neddykkes i et vannbad av glass som holdes ved 20 til 30°C. Fotolysen utføres i en time 10 til 20 cm fra en 150 watts lyskaster.. The residue is then linked to the DNA probe as intercalation complexes. 8-azidoethidium is prepared by the method of Graves et al, Biochim. Biophys. Acta 479:97(1977). The DNA probe prepared above is extracted with phenol/chloroform and precipitated with methanol. It is dissolved in 50 mM tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 0.2 M NaCl and made 0.5 mM with 8-azidoethidium. The mixture is prepared in a glass reaction vessel and immersed in a glass water bath maintained at 20 to 30°C. The photo lighting is carried out for one hour 10 to 20 cm from a 150 watt spotlight..

Ikke-kovalent bundet etidium azid og fotolyse bi-produkter fjernes fra reaksjonsblandingen ved 10 etterfølgende ekstraheringer med n-butanol mettet med vann. Rester av butanol fjernes ved utfelling av DNA med etanol, og DNA oppløses i tris-bufferen. Kovalent-bundet etidium residuer måles spektrofotometrisk ved bruk av ekstinksjonskoeffi-3-1-1 Non-covalently bound ethidium azide and photolysis by-products are removed from the reaction mixture by 10 subsequent extractions with n-butanol saturated with water. Residues of butanol are removed by precipitating the DNA with ethanol, and the DNA is dissolved in the tris buffer. Covalently bound ethidium residues are measured spectrophotometrically using the extinction coefficient 3-1-1

sientene E^q * 4 x 10 ; cm for fotolysert etidium azid ,relasjonen mellom & 260°^A490^or f°to^ysert etidium bundet til DNA (A26Q = (A49Q x 3,4)-0,011) og E260x 10^ M cm for DNA baseparkonsentrasjonen. the sients E^q * 4 x 10 ; cm for photolysed ethidium azide, the relationship between & 260°^A490^or photolysed ethidium bound to DNA (A26Q = (A49Q x 3.4)-0.011) and E260x 10^ M cm for the DNA base pair concentration.

8-azidoetidiet bindes kovalent til DNA hovedsakelig i det dobbeltkjedede området hvor interkaleringskomplekser kan dannes. Hensikten er å inkorporere et etidiumrésidium The 8-azidoethidium binds covalently to DNA mainly in the double-stranded region where intercalation complexes can form. The purpose is to incorporate an ethidium residue

pr. 20 til 50 basepar. Inkorporeringen kan reduseres ved å redusere fotolysetiden eller redusere 8-azddo- per 20 to 50 base pairs. Incorporation can be reduced by reducing photolysis time or reducing 8-azddo-

etidium konsentrasjonen. Forøket inkorporering kan oppnås ved å gjenta fotolysen med ny 8-azidoetidium. the ethidium concentration. Increased incorporation can be achieved by repeating the photolysis with new 8-azidoethidium.

De primære aminogrupper i 5(3-amino)allyl-dUMP residueneThe primary amino groups in the 5(3-amino)allyl-dUMP residues

i DNA proben reageres med N-hydroksyravsyreimidester av 6-karboksyfluorescein. Denne reaksjonen gjennomføres som beskrevet i eksempel II, delene B og C ovenfor. in the DNA probe is reacted with N-hydroxysuccinic acid imide ester of 6-carboxyfluorescein. This reaction is carried out as described in Example II, parts B and C above.

Endelig separeres den fluorescein-merkede/etidiumFinally, the fluorescein-labelled/ethidium is separated

modifiserte proben fra M13 mp8 sjablonen ved elektro-modified the probe from the M13 mp8 template by electro-

forese i alkalisk agarose gel (Maniatis et al, supra).foreset in alkaline agarose gel (Maniatis et al, supra).

Siden proben er kortere enn vektor DNA migrerer denSince the probe is shorter than vector DNA, it migrates

hurtigere og kan gjenutvinnes fra den utskårne agarose-stykket ved elektroeluering. faster and can be recovered from the excised agarose piece by electroelution.

B. Fremstilling av monoklonal antistoff tilB. Preparation of monoclonal antibody to

etidium modifisert DNA.ethidium modified DNA.

1. Fremstilling av kovalente etidium-DNA komplekser. 1. Preparation of covalent ethidium-DNA complexes.

Ca. 250 mg av laksesperma DNA (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) oppløses i 40 ml av 50 mM NaCl,, og skjæres ved fem passasjer gjennom en nål (23 gauge). Det skårede DNA plasseres i en 250 ml flaske og fortynnes med 160 ml buffer. 145 yl) av S^-nuklease, 200.000 pr. ml (Pharmacia P-L Biochemicals, Piscataway, NJ), tilsettes og blandingen inkuberes ved 37°C i 5o minutter. About. 250 mg of salmon sperm DNA (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) is dissolved in 40 ml of 50 mM NaCl, and cut at five passes through a needle (23 gauge). The cut DNA is placed in a 250 ml bottle and diluted with 160 ml of buffer. 145 µl) of S^-nuclease, 200,000 per ml (Pharmacia P-L Biochemicals, Piscataway, NJ), is added and the mixture is incubated at 37°C for 50 minutes.

Deretter ekstraheres ekstraksjonsblandingen to gangerThe extraction mixture is then extracted twice

med fenol/kloroform, en gang med kloroform og DNA ut-with phenol/chloroform, once with chloroform and DNA ex-

felles to ganger med etanol (Maniatis et al, (1982) "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, NY). washed twice with ethanol (Maniatis et al, (1982) "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, NY).

Det endelige utfelte stoffet oppløses i 70 ml av 20 mM tris hydroklorid buffer, pH 8,0. The final precipitate is dissolved in 70 ml of 20 mM Tris hydrochloride buffer, pH 8.0.

Dette DNA reageres med 8-azidoetidium under følgende betingelser. Reaksjonsblandingen prepareres med 33 ml 2,7 mg DNA/ml, 13,5 ml av 4,95 mM 8-azidoetidium, 1-5,6 ml av 0,2 M tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 0,2 M NaCl, og 76 ml vann. Blandingen plasseres i et 250 ml beger med en vannmantel som holdes ved 22°C. Blandingen omrøres og belyses i 60 minutter ved hjelp av en 150 watts lyskaster i en avstand av 10 cm. Denne fotolysen gjentas med en identisk reaksjonsblanding. This DNA is reacted with 8-azidoethidium under the following conditions. The reaction mixture is prepared with 33 ml of 2.7 mg DNA/ml, 13.5 ml of 4.95 mM 8-azidoethidium, 1-5.6 ml of 0.2 M tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 0.2 M NaCl, and 76 ml of water. The mixture is placed in a 250 ml beaker with a water jacket which is kept at 22°C. The mixture is stirred and illuminated for 60 minutes using a 150 watt spotlight at a distance of 10 cm. This photolysis is repeated with an identical reaction mixture.

De fotolyserte reaksjonsblandingene kombineres og ekstraheres 10 ganger med et like stort volum hver gang av n-butanol mettet med 20 mM tris-hydroklorid buffer, The photolysed reaction mixtures are combined and extracted 10 times with an equal volume each time of n-butanol saturated with 20 mM tris-hydrochloride buffer,

pH 8,0, 0,2 M NaCl. Den ekstraherte DNA oppløsningen kombineres med 23 ml av 4,95 mM 8-azidoetidium og 77 ml av 20 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 0,2 M NaCl. Denne oppløsningen fotolyseres i 60 minutter som beskrevet ovenfor. Reaksjonsproduktene ekstraheres 10 ganger med buffermettet butano som beskrevet ovenfor, og DNA utfelles med etanol. Utfellingen oppløses i 10 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 1 mM EDTA og absorbansene ved 260 og 590 nm registreres, pH 8.0, 0.2 M NaCl. The extracted DNA solution is combined with 23 ml of 4.95 mM 8-azidoethidium and 77 ml of 20 mM tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 0.2 M NaCl. This solution is photolyzed for 60 minutes as described above. The reaction products are extracted 10 times with buffer-saturated butane as described above, and the DNA is precipitated with ethanol. The precipitate is dissolved in 10 mM tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 1 mM EDTA and the absorbances at 260 and 590 nm are recorded,

2. Preparering av metylert, tyroglobulin.2. Preparation of methylated thyroglobulin.

100 mg av bovint tyroglobulin (Sigma Chemical Co.) kombineres med 10 ml av vannfri metanol og 400 yl av 2,55 M HC1 i metanol. Denne blandingen omrøres på en rotasjonsblander ved romtemperatur i 5 dager.Utfellingen samles ved sentrifugering og vaskes to ganger med metanol og to ganger med etanol. Det tørkes deretter under vakuum over natten. Det oppnås ca. 82 g av tørt pulver. 3. Fremstilling av etidium-DNA/metylert tyroglobulin-kompleks. 100 mg of bovine thyroglobulin (Sigma Chemical Co.) is combined with 10 ml of anhydrous methanol and 400 µl of 2.55 M HCl in methanol. This mixture is stirred on a rotary mixer at room temperature for 5 days. The precipitate is collected by centrifugation and washed twice with methanol and twice with ethanol. It is then dried under vacuum overnight. It is achieved approx. 82 g of dry powder. 3. Preparation of ethidium DNA/methylated thyroglobulin complex.

Metylert tyroglobulin (5,5mg) løses i 1,0 ml vann og 1,1 ml av en 2,2 mg/ml etidium-DNA oppløsning tilsettes. Methylated thyroglobulin (5.5 mg) is dissolved in 1.0 ml of water and 1.1 ml of a 2.2 mg/ml ethidium-DNA solution is added.

Det dannes straks et bunnfall og suspensjonen fortynnes til 30 ml med 0,15 M NaCl. Denne suspensjonen emulgeres med et like stort volum av Freunds hjelpestoff. 4. Immunisering av mus og fremstilling av monoklonalt antistoff. A precipitate immediately forms and the suspension is diluted to 30 ml with 0.15 M NaCl. This suspension is emulsified with an equal volume of Freund's adjuvant. 4. Immunization of mice and production of monoclonal antibody.

BALB/c mus immuniseres med 0,5 mL hver av det emulgerte immunogenet. De gis en ny injeksjon annen hver uke og blodprøver tas 5 til 7 dager etter hver innsprøytning. BALB/c mice are immunized with 0.5 mL each of the emulsified immunogen. They are given a new injection every other week and blood samples are taken 5 to 7 days after each injection.

Antistofftyper analyseres ved standard enzym-merket immunoabsorberende fremgangsmåter. "Immulon II" mikrotypebrønner belegges med enkeltkjedet DNA, dobbeltkjedet DNA eller det kovalente etidium-DNA interkaleringskomplekset ved å plassere 50 uL av en 5 ug/mL oppløsning i hver brønn. Polynukleotidene er i 0,15 M natriumsitrat buffer, pH 6,8, 0,15 M NaCl. Etter at oppløsningene har stått i brønnen ved romtemperatur i 2 timer, vaskes brønnene med 0,02 M natrium forsfat buffer, pH 7,4, som inneholder 5 mg bovimt serum albumin / mL og 0,5% Antibody types are analyzed by standard enzyme-labeled immunoabsorbent methods. "Immulon II" microtype wells are coated with single-stranded DNA, double-stranded DNA, or the covalent ethidium-DNA intercalation complex by placing 50 µL of a 5 µg/mL solution in each well. The polynucleotides are in 0.15 M sodium citrate buffer, pH 6.8, 0.15 M NaCl. After the solutions have stood in the well at room temperature for 2 hours, the wells are washed with 0.02 M sodium phosphate buffer, pH 7.4, containing 5 mg bovine serum albumin/mL and 0.5%

Tween 20 rensemiddel (v/v). Egnede fortynninger av antiserum tilsettes brønnene for å gi binding av antistoffene til de immobiliserte polynukleotidene. Det fortynnede antiserum vaskes bort og de bundne antistoffene detekteres med enzym merket antimus IgG ved velkjente fremgangsmåter. Tween 20 cleaning agent (v/v). Suitable dilutions of antiserum are added to the wells to bind the antibodies to the immobilized polynucleotides. The diluted antiserum is washed away and the bound antibodies are detected with enzyme labeled antimouse IgG by well-known methods.

Mus med høye titere til det kovalente etidium-DNA komplekset og svært lave titere til dobbelt- og enkelt- kjedede DNA velges for videre sortering med immobilisert ikke-kovalent etidium DNA kompleks. Dette innbefatter at brønnene belegges med dobbeltkjedet DNA, og innbefatter 0,1 mM etidium bromid i antistoff bindingsoppløsingen og alle etterfølgende reagenser og vaskeoppløsninger bortsett fra reagensen for måling av enzymaktiviteten. Miltceller fra mus med høye titere til ikke-kovalent etidium-DNA komplekser smeltes sammen med myeloma celler slik at det dannes hybridomer (Poirer, et al, Proe. Mice with high titers to the covalent ethidium-DNA complex and very low titers to double- and single-stranded DNA are selected for further sorting with immobilized non-covalent ethidium DNA complex. This includes coating the wells with double-stranded DNA, and includes 0.1 mM ethidium bromide in the antibody binding solution and all subsequent reagents and wash solutions except the reagent for measuring the enzyme activity. Spleen cells from mice with high titers to non-covalent ethidium-DNA complexes are fused with myeloma cells to form hybridomas (Poirer, et al, Proe.

Nat'1. Acad. Sei., 79:6443 (1982); Galfre og Milstein, Meth. in Enzymol. 73:1 (1981)). Night'1. Acad. Sci., 79:6443 (1982); Galfre and Milstein, Meth. in Enzymol. 73:1 (1981)).

Klonede hybridomer gros intraperitonealt i mus slik atCloned hybridomas are grown intraperitoneally in mice so that

det dyrkes store mengder av antistoff. Albumin fjernes fra askittvæsken ved kromatografi på "Affigel- large amounts of antibody are grown. Albumin is removed from the ascites fluid by chromatography on "Affigel-

blå harpiks" i likevekt med 10 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, 0,15 M NaCl. Antistoffet passerer direkte gjennom kolonnen og kromatograferes på "DEAE-Sepharose" blue resin" in equilibrium with 10 mM tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, 0.15 M NaCl. The antibody passes directly through the column and is chromatographed on "DEAE-Sepharose"

ved bruk av lineær gradient av 10 mM tris-hydroklorid buffer, pH 8,0, til denne buffer som inneholder 0,2 M NaCl. Hovedtoppen for det eluerte protein inneholder antistoffet i det vesentlige fritt for andre proteiner. using a linear gradient of 10 mM Tris-hydrochloride buffer, pH 8.0, to this buffer containing 0.2 M NaCl. The main peak for the eluted protein contains the antibody essentially free of other proteins.

C. Merking av monoklonalt antistoff til etidium-DNA med 4', 5<1->dimetoksy-6 C. Labeling of monoclonal antibody to ethidium DNA with 4', 5<1->dimethoxy-6

karboksyfluorescein. carboxyfluorescein.

4<1>,5<1->dimetoksy-6-karboksyfluorescein (syntetisert som en blanding med 4 1 , 5 1-dimetoksy-5-karboksyf luorescein isomer" ) overføres til N-hydroksyravsyreesteren som beskrevet av Khanna og Ullman, supra. Dette fargestoffet ble konjugert til antistoffet til etidium-DNA interkaleringskomplekset ved fremgangsmåten beskrevet i referansen. 4<1>,5<1->dimethoxy-6-carboxyfluorescein (synthesized as a mixture with 4 1 ,5 1-dimethoxy-5-carboxyl fluorescein isomer" ) is transferred to the N-hydroxysuccinic acid ester as described by Khanna and Ullman, supra. This dye was conjugated to the antibody to the ethidium-DNA intercalation complex by the method described in the reference.

D. Hybridiseringsanalyse for cytomegalovirus.D. Hybridization assay for cytomegalovirus.

Urinprøver sentrifugeres ved 3000 rpm i 5 minutter i et "Sorvall FLC-3" instrument for å fjerne celleformet og partikkelformet materiale. Overvæsken kjøres i et poly-allomer ultrasentrifugerør ved 25.000 rpm i en "Beckman Ti50" rotor i 75 minutter. Urine samples are centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes in a "Sorvall FLC-3" instrument to remove cellular and particulate material. The supernatant is run in a poly-allomer ultracentrifuge tube at 25,000 rpm in a "Beckman Ti50" rotor for 75 minutes.

Pelleten oppløses i 0,1 M NaOH og inkuberes ved 37°CThe pellet is dissolved in 0.1 M NaOH and incubated at 37°C

i 30 minutter.for 30 minutes.

150 yl av 0,2 M natriumfosfat buffer, pH 6,0, inneholdende 1,8 M NaCl, 0,1% natriumdodecylsulfat (w/v) og 1 mM EDTA tilsettes. Deretter tilsettes 20 yl av den fluorescein-merkede/etidium modifiserte proben (50 ng) og blandingen inkuberes ved 65°C i 10 timer. Reaksjonsblandingen avkjøles til romtemperatur og 650 yL av 0,1 M tris-hydroklorid buffer ,pH 8,2, som inneholder det merkede antistoff til entidium-DNA interkaleringskomplekset tilsettes. Konsentrasjonen av det merkede antistoffet i denne reagensen er optimalisert i innledende forsøk slik at det oppnås et maksimalt forhold mellom fluoressensslukking og bakgrunn. Reaksjonsblandih<en får stå ved romtemperatur i 1 time. 150 µl of 0.2 M sodium phosphate buffer, pH 6.0, containing 1.8 M NaCl, 0.1% sodium dodecyl sulfate (w/v) and 1 mM EDTA is added. Then 20 µl of the fluorescein-labelled/ethidium modified probe (50 ng) is added and the mixture is incubated at 65°C for 10 hours. The reaction mixture is cooled to room temperature and 650 µL of 0.1 M tris-hydrochloride buffer, pH 8.2, containing the labeled antibody to the entidium-DNA intercalation complex is added. The concentration of the labeled antibody in this reagent has been optimized in initial experiments so that a maximum ratio between fluorescence quenching and background is achieved. The reaction mixture is allowed to stand at room temperature for 1 hour.

Deretter registreres fluoressensen for reaksjonsblandingen ved bruk av 495 nm lys for eksitering og 519 nm for emisjon. En urin som ikke er infisert med cytomegalovirus kjøres parallelt og fluoressensen som oppnås med denne kontrollen er høyere enn fluoressensen for prøven med virus. Fluoressensinnholdet vil øke når virusnivået The fluorescence of the reaction mixture is then recorded using 495 nm light for excitation and 519 nm for emission. A urine not infected with cytomegalovirus is run in parallel and the fluorescence obtained with this control is higher than the fluorescence of the sample with virus. The fluorescence content will increase when the virus level

synker. sinks.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for detektering av en spesiell polynukleotid sekvens i en forsøks-prøve som omfatter enkeltkjedede nukleinsyrer, som innbefatter at forsøks-prøven bringes i kontakt med en merket nukleinsyreprobe som omfatter minst en enkeltkjedet basesekvens som i det vesentlige er komplementær til den basesekvensen som skal detekteres, og bestemmelse av de resulterende hybrider, karakterisert ved at hybridene dannes slik at de har hybridepitoper for en antistoffreagense som ikke i vesentlig grad bindes til enkeltkjedede nukleinsyrer, hvor ethvert hybrid som dannes bringes i kontakt med antistoffreagensen, merket i den merkede proben tilveiebringer en detekterbar respons som er målbart forskjellig når den merkede proben er innbefattet i et hybrid som er bundet ved antistoffreagensen sammenliknet med det tilfellet at den ikke er innbefattet i et slikt hybrid, og den detekterbare responsen måles som en funksjon av tilstedeværelsen av sekvensen som skal detekteres i prøven.1. Method for detecting a particular polynucleotide sequence in a test sample comprising single-stranded nucleic acids, which includes bringing the test sample into contact with a labeled nucleic acid probe which comprises at least one single-stranded base sequence which is essentially complementary to the base sequence to be is detected, and determination of the resulting hybrids, characterized in that the hybrids are formed so that they have hybrid epitopes for an antibody reagent that do not substantially bind to single-stranded nucleic acids, wherein any hybrid that is formed is brought into contact with the antibody reagent, the label in the labeled probe provides a detectable response that is measurably different when the labeled probe is included in a hybrid bound by the antibody reagent compared to when it is not included in such a hybrid, and the detectable response is measured as a function of the presence of the sequence to be detected in the sample. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ved at antistoffreagensen er (i) selektiv forbinding til DNA"RNA hybrider hvor enten proben eller sekvensen som skal detekteres er DNA og den andre er RNA, (ii) selektiv forbinding til RNA'RNA hybrider hvor både proben og sekvensen som skal detekteres er RNA, eller (iii) selektiv forbinding til interkaleringskomplekser hvor dupleksene som dannes ved analysen innbefatter en nukleinsyre interkalator bundet til denne slik at det dannes interkaleringskomplekser, fortrinnsvis innbefatter den merkede proben interkalatoren kjemisk bundet til proben idet enkeltkjedede komplementære området av proben hvorved interkaleringskompleksene dannes i ■ det resulterende hybridet ved hybridisering med sekvensen som skal detekteres.2. Method according to claim 1, characterized in that the antibody reagent is (i) selective binding to DNA"RNA hybrids where either the probe or the sequence to be detected is DNA and the other is RNA, (ii) selective binding to RNA'RNA hybrids where both the probe and the sequence to be detected are RNA, or (iii) selective binding to intercalation complexes where the duplexes formed by the assay include a nucleic acid intercalator bound to it so that intercalation complexes are formed, preferably the labeled probe includes the intercalator chemically bound to the probe as the single-stranded complementary region of the probe whereby the intercalation complexes are formed i ■ the resulting hybrid by hybridization with the sequence to be detected. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ved at merket vekselvirker med en reagensbestanddel i merke -deteksjonssystemet slik at den detekterbare responsen tilveiebringes og den detekterbare responsen er målbart forskjellig når den merkede proben er innbefattet i et hybrid som er bundet til antistoffreagensen som liknet med det tilfellet at den ikke er innbefattet i et slikt hybrid på grunn av sterisk hindring mellom bestanndelen av deteksjonssystemet og merket, merket er fortrinnsvis et substrat, kofaktor, eller inhibitor av et enzym som er bestanddel av merkedeteksjonssystemet som merket vekselvirker med slik at det tilveiebringes en detekterbar respons.3. Method according to claim 1, characterized in that the label interacts with a reagent component in the label detection system so that the detectable response is provided and the detectable response is measurably different when the labeled probe is included in a hybrid which is bound to the antibody reagent which is similar to the in the event that it is not included in such a hybrid due to steric hindrance between the component of the detection system and the label, the label is preferably a substrate, cofactor, or inhibitor of an enzyme that is a component of the label detection system with which the label interacts so as to provide a detectable response. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at proben er merket med et av et første merke og et annet merke og antistoffreagensen er merket med det andre , vekselvirkningen mellom det første og det andre merket tilveiebringer en detekterbar respons som er målbart forskjellig når den merkede proben og den merkede anti-stof f reagensen begge er bundet til det samme hybridet sammenliknet med det tilfellet at de ikke er bundet på denne måten.4. Method according to claim 1, characterized in that the probe is labeled with one of a first label and another label and the antibody reagent is labeled with the second, the interaction between the first and the second label provides a detectable response that is measurably different when the labeled the probe and the labeled anti-substance f reagent are both bound to the same hybrid compared to the case where they are not so bound. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det første merket deltar i en første kjemisk reaksjon som danner et definerbart produkt som er deltaker i en annen kjemisk reaksjon med det andre merket slik at det dannes et produkt som tilveiebringer den detekterbare responsen, det første og andre merket er fortrinnsvis katalysator for henholdsvis den første tfg den andre kjemiske reaksjonen.5. Method according to claim 4, characterized in that the first label participates in a first chemical reaction which forms a definable product which is a participant in another chemical reaction with the second label so that a product is formed which provides the detectable response, the first and the second mark is preferably a catalyst for the first and the second chemical reaction, respectively. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det første og det andre merket deltar i en vekselvirkning med energioverføring.6. Method according to claim 4, characterized in that the first and second marks participate in an interaction with energy transfer. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at forsøksprøven innbefatter en biologisk prøve som har vært utsatt for betingelser som frigjør og denaturerer nukleinsyrene som er tilstede i prøven.7. Method according to claim 1, characterized in that the test sample includes a biological sample that has been exposed to conditions that release and denature the nucleic acids present in the sample. 8. Reagenssystem for detektering av spesiell polynukleotid sekvens i en forsøks-prøve, som omfatter en merket nukleinsyreprobe som innbefatter et merke og minst en enkeltkjedet basesekvens som i det vesentlige er komplementær med sekvensen som skal detekteres , karakterisert ved at den i tillegg innbefatter en antistoffreagens som er i stand til binding til hybrider som dannes mellom hvilken som helst av de spesielle polynukleotide sekvenser som skal detekteres i prøven, og den merkede proben, men ute av stand til vesentlig binding til enkeltkjedede nukleinsyrer, merket tilveiebringer en målbar respons som er målbart forskjellig når den merkede proben er innbefattet i et hybrid som er bundet til antistoffreagensen sammenliknet med det tilfellet at den ikke er innbefattet i et slikt system.8. Reagent system for detecting a particular polynucleotide sequence in a test sample, which comprises a labeled nucleic acid probe that includes a label and at least one single-stranded base sequence that is essentially complementary to the sequence to be detected, characterized in that it also includes an antibody reagent capable of binding to hybrids formed between any of the particular polynucleotide sequences to be detected in the sample and the labeled probe, but incapable of substantial binding to single-stranded nucleic acids, the label provides a measurable response that is measurably different when the labeled probe is included in a hybrid bound to the antibody reagent compared to the case that it is not included in such a system. 9. Reagenssystem ifølge krav 8, karakterisert ved at antistoffreagensen er (i) selektiv for binding til DNA"RNA hybrider hvor enten proben eller sekvensen som skal detekteres er DNA og den andre er RNA, (ii) selektiv forbinding til RNA'RNA hybrider hvor både proben og sekvensen som skal detekteres er RNA, eller (iii) selektiv forbinding til interkaleringskomplekser hvor dupleksene som dannes ved analysen innbefatter en nukleinsyre interkalator bundet til denne slik at det dannes interkaleringskomplekser, fortrinnsvis innbefatter den merkede proben interkalatoren kjemisk bundet til proben i det enkeltkjedede komplementære område av proben, hvorved interkaleringskompleksene dannes i det resulterende hybrid, ved hybridisering med sekvensen som skal detekteres.9. Reagent system according to claim 8, characterized in that the antibody reagent is (i) selective for binding to DNA"RNA hybrids where either the probe or the sequence to be detected is DNA and the other is RNA, (ii) selective binding to RNA'RNA hybrids where both the probe and the sequence to be detected are RNA, or (iii) selective binding to intercalation complexes where the duplexes formed by the analysis include a nucleic acid intercalator bound to it so that intercalation complexes are formed, preferably the labeled probe includes the intercalator chemically bound to the probe in the single-stranded complementary regions of the probe, whereby the intercalation complexes are formed in the resulting hybrid, by hybridization with the sequence to be detected. 10. Reagenssystem ifølge krav 8, karakterisert ved at merket vekselvirker med en reagensbestanddel i merke - deteksjonssystemet slik at den detekterbare responsen tilveiebringes og den detekterbare responsen er målbart forskjellig når den merkede proben er innbefattet i et hybrid som er bundet til antistoffreagensen sammenliknet med det tilfellet at den ikke er innbefattet i et slikt hybrid på grunn av sterisk hindring mellom bestanddelen av deteksjonssystemet og merket, merket er fortrinnsvis et substrat, kofaktor, eller inhibitor av et enzym som er bestanddel av merke-deteksjonssystemet.10. Reagent system according to claim 8, characterized in that the label interacts with a reagent component in the label detection system so that the detectable response is provided and the detectable response is measurably different when the labeled probe is included in a hybrid that is bound to the antibody reagent compared to that case that it is not included in such a hybrid due to steric hindrance between the component of the detection system and the label, the label is preferably a substrate, cofactor or inhibitor of an enzyme which is a component of the label detection system. 11. Reagenssystem ifølge krav 8, karakterisert ved at proben er merket med ett av et første merke og et annet merke og antistoffreagensen er merket med det andre, vekselvirkning mellom det første og det andre merket tilveiebringer en detekterbar respons som er målbart forskjellig når den merkede proben og den merkede antistoffreagensen begge er bundet til det samme hybridet sammenliknet med det tilfellet at de .. ikke er bundet på denne måten.11. Reagent system according to claim 8, characterized in that the probe is labeled with one of a first label and a second label and the antibody reagent is labeled with the second, interaction between the first and the second label provides a detectable response that is measurably different when the labeled the probe and the labeled antibody reagent are both bound to the same hybrid compared to the case that they .. are not bound in this way. 12. Reagenssystem ifølge krav 11, karakterisert ved at det første merket deltar i en første kjemisk reaksjon som danner et definerbart produkt som er deltaker i en annen kjemisk reaksjon med det andre merket slik at det dannes et produkt som tilveiebringer den detekterbare responsen, det første og det andre merket er fortrinnsvis katalysatorer for henholdsvis den første og den andre kjemiske reaksjonen.12. Reagent system according to claim 11, characterized in that the first label participates in a first chemical reaction which forms a definable product which is a participant in another chemical reaction with the second label so that a product is formed which provides the detectable response, the first and the second label are preferably catalysts for the first and second chemical reactions, respectively. 13. Reagenssystem ifølge krav 11, karakterisert ved at det første og det andre merket deltar i en vekselvirkning med energioverføring.13. Reagent system according to claim 11, characterized in that the first and the second label participate in an interaction with energy transfer.
NO844846A 1983-12-12 1984-12-04 HYBRIDIZATION ANALYSIS USING A LABELED TEST AND ANTI-HYBRID NO844846L (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56042983A 1983-12-12 1983-12-12
US06/668,255 US4743535A (en) 1984-11-07 1984-11-07 Hybridization assay employing labeled probe and anti-hybrid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO844846L true NO844846L (en) 1985-06-13

Family

ID=27072330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO844846A NO844846L (en) 1983-12-12 1984-12-04 HYBRIDIZATION ANALYSIS USING A LABELED TEST AND ANTI-HYBRID

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU580745B2 (en)
CA (1) CA1250230A (en)
IL (1) IL73579A0 (en)
NO (1) NO844846L (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986006487A1 (en) * 1985-04-22 1986-11-06 Commonwealth Serum Laboratories Commission Method for determining mimotopes

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU9094982A (en) * 1982-02-01 1983-08-11 Miles Laboratories Inc. Photogenic labels to alleviate quenching in immuno assays
IL68506A (en) * 1982-05-04 1988-06-30 Syva Co Simultaneous calibration heterogeneous immunoassay method and device and kit for use therein
EP0095089B1 (en) * 1982-05-24 1986-03-05 Miles Laboratories, Inc. Improved homogeneous binding assay method and reagent system, test kit and test device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
IL73579A0 (en) 1985-02-28
AU580745B2 (en) 1989-02-02
AU3656384A (en) 1985-06-20
CA1250230A (en) 1989-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4743535A (en) Hybridization assay employing labeled probe and anti-hybrid
EP0770142B1 (en) Method for increasing the sensitivity of detecting nucleic acid-probe target hybrids
EP0144914A2 (en) Hybridization assay employing labeled pairs of hybrid binding reagents
US4563417A (en) Nucleic acid hybridization assay employing antibodies to intercalation complexes
US4777129A (en) Nucleic acid probe detectable by specific nucleic acid binding protein
NO166017B (en) PROCEDURE AND REAGENT COMBINATION FOR DETECTION OF SINGLE SPECIFIC NUCLEOTID SEQUENCE IN A TEST.
EP0336454B1 (en) Nucleic acid hybridization assay
AU656965B2 (en) Detection of DNA/RNA by fluorescence polarization
EP0144913A2 (en) Hybridization assay employing labeled probe and anti-hybrid
EP0436547B1 (en) Process for rapid nucleic acid detection
EP0892856B1 (en) A method for the amplification and detection of a nucleic acid fragment of interest
EP0146039A2 (en) Hybridization assay with immobilization of hybrids by antihybrid binding
WO1997032044A9 (en) A method for the amplification and detection of a nucleic acid fragment of interest
JP2613203B2 (en) Solution-phase single-cross assays for detection of polynucleotide sequences
EP0146815A2 (en) Nucleic acid hybridization assay employing antibodies to intercalation complexes
JPH11502124A (en) All-in-one nucleic acid amplification assay
JP4387479B2 (en) Assay of trachomachlamydia by amplification and detection of trachomachlamydia latent plasmid
JP2001522585A (en) Sample detection process using double-labeled probe
JP3127135B2 (en) Amplification and detection of Chlamydia trachomatis nucleic acids
NO844846L (en) HYBRIDIZATION ANALYSIS USING A LABELED TEST AND ANTI-HYBRID
JPS60179657A (en) Hybrid formation analyzing method using mark probe and anti-hybrid
US6306657B1 (en) Polynucleotide probe and kit for amplifying signal detection in hybridization assays
AU2231392A (en) Nucleic acids assay
NO844849L (en) HYBRIDIZATION ANALYSIS USING LABELED COUPLES OF HYBRID BINDING REAGENTS
JPH08308596A (en) Detection of hla