DE4319468C1 - Verfahren zum Herstellen eines zu einem Ribonukleinsäure (RNA)-Molekül komplementären Desoxyribonukleinsäure(DNA)-Stranges (cDNA-Stranges), sowie die Verwendung des Verfahrens zur Analyse von RNA-Molekülen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines zu einem Ribonukleinsäure (RNA)-Molekül komplementären Desoxyribonukleinsäure(DNA)-Stranges (cDNA-Stranges), sowie die Verwendung des Verfahrens zur Analyse von RNA-MolekülenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zu
einem Ribonukleinsäure(RNA)-Molekül komplementären Desoxy
ribonukleinsäure(DNA)-Stranges (cDNA-Stranges) sowie die
Verwendung des Verfahrens zur Analyse von RNA-Molekülen.
Mangels geeigneter Verfahren wird eine direkte Analyse von
RNA-Molekülen in modernen Gentechnik-Labors kaum noch durch
geführt. Das Arbeiten mit RNA erfordert zudem besondere,
zeitaufwendige Vorkehrungen, um die RNA vor einem Abbau durch
Ribonukleasen zu schützen. Heutzutage wird deshalb RNA mit
Hilfe einer RNA-abhängigen DNA-Polymerase in komplementäre
DNA (cDNA) übersetzt. cDNA ist die Bezeichnung für die
einzel- bzw. doppelsträngige DNA-Kopie eines RNA-Moleküls.
Die vorstehend erwähnte RNA-abhängige DNA-Polymerase wird
auch als "Reverse Transkriptase" bezeichnet. Sie verwendet
Desoxyribonukleosid-Triphosphate als Substrate und benutzt
die RNA als Matrize für die Synthese des DNA-Stranges.
Für die Synthese des ersten cDNA-Stranges sind verschiedene
Verfahren entwickelt worden. Diese Verfahren basieren auf der
Verwendung von kurzen Oligonukleotiden, die komplementär zu
einem Teilbereich eines RNA-Moleküles sind. Durch Hybridisie
rung des Oligonukleotids an die RNA entsteht ein kurzer, dop
pelsträngiger Nukleinsäurebereich, der von der Reversen
Transkriptase als Primer (Starter) für die Synthese des er
sten DNA-Stranges benötigt wird. Als Primer wird beispiels
weise Oligo(dT) verwendet, das an den poly(A)-Schwanz von be
stimmten mRNA-Molekülen (poly(A)⁺-RNA) hybridisieren kann.
Soll nichtpolyadenylierte RNA, wie z. B. ribosomale RNA, in
DNA umgeschrieben werden, so kann nachträglich mit poly(A)-
Polymerase ein poly(A)-Schwanz an das 3′-Ende der RNA ansyn
thetisiert werden. Dieser kann dann wiederum mit Oligo(dT)
eine doppelsträngige Startregion ausbilden.
Weiterhin können als Primer Mischungen kurzer DNA-Hexanu
kleotide aller theoretisch denkbarer Sequenzabfolgen verwen
det werden. Bei diesem als "Random-Priming" bezeichneten Ver
fahren werden einige dieser Hexanukleotide an RNA hybridisie
ren und als Starter für die cDNA-Synthese fungieren können.
Ein Nachteil ist jedoch, daß meist der Anteil vollständig ko
pierter RNA-Moleküle sinkt.
Falls ein Teil der Sequenz eines zu untersuchenden RNA-Mole
küls bekannt ist, kann ein spezifisches Oligonukleotid, das
zu der bekannten Sequenz komplementär ist, als Primer einge
setzt werden.
Für die Synthese des zweiten DNA-Stranges gibt es ebenfalls
mehrere Strategien. Beim sogenannten "Selbst-Priming" wird
nach der Synthese des ersten cDNA-Stranges der RNA-Anteil aus
dem gebildeten DNA/RNA-Hybrid durch Behandlung mit Alkali
oder durch Hitzedenaturierung entfernt. Man nutzt nun die
Tatsache aus, daß die gebildete, einzelsträngige cDNA am
3′-Ende, also demjenigen Ende, das dem 5′-Ende der kopierten
RNA entspricht, vorübergehend sogenannte Haarnadelstrukturen
ausbildet. Diese kurzen doppelsträngigen Bereiche können wie
derum von der DNA-Polymerase als Primer für die Synthese des
zweiten DNA-Stranges verwendet werden. Der Haarnadelbereich
wird durch die nachfolgende Synthese stabilisiert, so daß
einseitig kovalent geschlossene, doppelsträngige cDNA-Mole
küle entstehen. Durch vorsichtige Behandlung mit Desoxyribo
nukleasen, wie z. B. S1-Nuklease oder Mung bean-Nuclease kön
nen diese Moleküle geöffnet werden. Es besteht jedoch immer
die Gefahr, daß man Sequenzen vom 5′-Ende der RNA verliert.
Eine weitere Technik geht von einzelsträngiger cDNA aus, an
deren 3′-Ende mit terminaler Desoxynukleotidyl-Transferase
ein homopolymerer Oligo(dC)-Schwanz angelagert wird. Der für
die Synthese des zweiten cDNA-Stranges benötigte, doppel
strängige Primerbereich entsteht durch Reaktion des am ersten
cDNA-Strang vorhandenen Oligo(dC)-Schwanzes mit einem komple
mentären Oligo(dG)-Primer.
Beim Gubler-Hoffman-Verfahren handelt es sich um "RNA-Pri
ming". Hierbei verzichtet man auf die Entfernung des RNA-
Stranges aus dem nach der Synthese des ersten cDNA-Stranges
gebildeten RNA/DNA-Hybridmolekül. Unter kontrollierten Bedin
gungen wird der RNA-Strang im intakten Hybridmolekül mit ei
ner spezifischen Ribonuklease (RNAse H) behandelt, so daß
kurze RNA-Primer mit freiem Hydroxyl-Ende an der einzelsträn
gigen cDNA verbleiben. Diese dienen dann in einer gleichzei
tig laufenden Reaktion als Primer für die Synthese des zwei
ten DNA-Stranges durch DNA-Polymerase.
Obwohl es möglich ist, die nach der Synthese des ersten cDNA-
Stranges entstandenen RNA/DNA-Hybridmoleküle direkt zu klo
nieren, wird meist mit doppelsträngiger cDNA gearbeitet. Die
se kann in weiteren Experimenten in einen geeigneten Klonie
rungsvektor eingebaut werden. Da die cDNA-Moleküle, bedingt
durch die Syntheseschritte, meist undefinierte Enden aufwei
sen, müssen sie nach der Synthese mit Enden versehen werden,
die den gezielten Einbau in einen Klonierungsvektor erlauben.
Für diesen Zweck verwendet man homopolymere Nukleotidschwänze
oder doppelsträngige als "Linker" bezeichnete Oligonukleoti
de, die die Erkennungssequenz für eine Restriktionsendonukle
ase tragen. Zum Anhängen der Linker werden die Enden der cDNA
enzymatisch so bearbeitet, daß glatte DNA-Enden entstehen.
Verschiedene Techniken der cDNA-Synthese kombinieren die ein
zelnen Syntheseschritte und die nachfolgenden Klonierungsre
aktionen. Beispielsweise werden beim Heidecker-Messing-Ver
fahren an ein Vektormolekül angebrachte Oligo(dT)-Schwänze
zur Anlagerung von poly(A)⁺-RNA und zum Primen der cDNA-Syn
these verwendet. Eine relativ aufwendige Abfolge von Reak
tionen führt nach der Synthese des ersten cDNA-Stranges zur
Klonierung einer doppelsträngigen cDNA.
Es ist weiterhin bekannt, cDNA-Stränge mittels geeigneter
Primer durch die Polymerase-Kettenreaktion (polymerase chain
reaction; PCR) zu amplifizieren. Als Primer kommen Oligonu
kleotide in Frage, die entweder an den cDNA-Strang direkt hy
bridisieren oder an einen an den cDNA-Strang angelagerten ho
mopolymeren Nukleotid-Schwanz oder Linker. Die amplifizierten
cDNA-Fragmente können danach in einen Vektor kloniert oder
auch direkt sequenziert werden.
Für die DNA-Sequenzierung, d. h. die Bestimmung der Abfolge
von Basen in einem DNA-Molekül, werden heute meist zwei me
thodisch unterschiedliche Verfahren angewendet: die Maxam-
Gilbert-Technik, auch als chemische DNA-Sequenzierung be
zeichnet, und das Kettenabbruch-Verfahren nach Sanger, auch
enzymatische DNA-Sequenzierung oder die Didesoxy-Sequenzie
rung genannt.
Von der Sequenz der cDNA kann man direkt auf die ursprüngli
che RNA-Sequenz schließen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes Verfahren zum Herstellen eines zu einem RNA-Mo
lekül komplementären DNA-Stranges zur Verfügung zu stellen,
welches im Vergleich zu bekannten Verfahren erhöhte Ausbeuten
an cDNA-Molekülen liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach
den Ansprüchen 1 bis 15 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den großen Vorteil, daß
es ausgehend von subnanomolaren Konzentrationen von sowohl
polyadenylierten als auch nicht-polyadenylierten RNA-Molekü
len durchführbar ist, und auf diese Weise indirekt RNA-Mole
küle sehr effizient analysiert werden können.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des Verfah
rens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Analyse von
RNA-Molekülen.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen
im einzelnen erläutert.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens:
- 1) Verknüpfung des 5′-Phosphat-Endes (P5′) eines doppel strängigen DNA-Moleküls mit 5′- überhängendem Ende mit dem 3′-Hydroxyl-Ende (3′OH) eines RNA-Moleküls ((+)RNA X),
- 2) cDNA-Synthese ausgehend vom 3′-Hydroxyl-Ende des DNA-Moleküls,
- 3) PCR-Amplifikation der cDNA mittels eines ersten Pri mers, der an den 3′-5′-Strang des DNA-Moleküls hybridisiert (Vektor-Primer), und eines zweiten, biotinylierten Primers, der an den ersten cDNA-Strang hybridisiert (-Primer), und
- 4) Festphasen-Didesoxy-Sequenzierung des zweiten cDNA- Stranges mittels Streptavidin-beschichteter magnetischer Kügelchen.
Die Fig. 2 stellt schematisch die Schritte der Fig. 1 dar,
mit dem Unterschied, daß nach der Synthese des ersten cDNA-
Stranges an diesen ein homopolymerer Nukleotid-Schwanz ange
fügt wird (2.1) und der zweite biotinylierte Primer an die
sen homopolymeren Nukleotid-Schwanz hybridisiert.
In die Stufe (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens nach An
spruch 1 können sowohl einzel- als auch, zumindest teil
weise, doppelsträngige
DNA-Moleküle, deren 5′-Phosphat-Ende ein 5′-überhängendes
Ende ist, eingesetzt werden. Das 5′-überhängende Ende kann
durch Spalten des DNA-Moleküls mit Hilfe einer
Restriktionsendonuklease, wie z. B. EcoRI, erzeugt werden.
Vorzugsweise verwendet man einen gängigen, kommerziell er
hältlichen DNA-Vektor, der mit einer geeigneten Restriktions
endonuklease linearisiert wird.
Die Verknüpfung des 5′-Phosphat-Endes des DNA-Stranges mit
dem 3′-Hydroxyl-Ende des einzelsträngigen RNA-Moleküls
("tagging") wird vorzugsweise enzymatisch mittels einer Liga
se durchgeführt.
Als Ligase eignet sich eine RNA-Ligase, wie z. B. T4-RNA-Li
gase, die in Gegenwart von Mn2+ DNA- und RNA-Moleküle kova
lent miteinander verbindet.
Falls ein einzelsträngiges DNA-Molekül in Stufe (a) einge
setzt wird, wird vorzugsweise nach dem Verknüpfen des
DNA-Stranges mit dem einzelsträngigen RNA-Molekül ein Oligo
nukleotid als Primer für die cDNA-Synthese verwendet, das
an den DNA-Strang hybridisiert. Für die Auswahl eines geeig
neten Oligonukleotids ist es wünschenswert, die Sequenz des
eingesetzten einzelsträngigen DNA-Moleküls zumindest teil
weise zu kennen.
Bei Verwendung eines doppelsträngigen DNA-Moleküls fungiert
das 3′-Hydroxyl-Ende des nicht mit dem RNA-Molekül verknüpf
ten DNA-Stranges direkt als Primer für die cDNA-Synthese.
Die cDNA-Synthese wird enzymatisch mittels Reverser Trans
kriptase, welche kommerziell erhältlich ist, durchgeführt.
Der so erhaltene erste cDNA-Strang kann nachfolgend durch
Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert werden. Dabei
werden zwei Fälle unterschieden:
- (i) eine Teilsequenz aus dem zu analysierenden RNA-Mole kül ist bereits bekannt, und
- (ii) das RNA-Molekül, welches analysiert werden soll, ist völlig unbekannt, d. h. es steht keine Sequenzinforma tion zur Verfügung.
Im ersten Fall kann man für die PCR einen ersten Primer ver
wenden, dessen Sequenz komplementär zu einer Teilsequenz des
mit dem RNA-Molekül verknüpften DNA-Stranges ist
(plus-Strang-Primer) und einen zweiten Primer, der komple
mentär zu dem ersten cDNA-Strang ist (minus-Strang-Primer),
d. h. dessen Sequenz einer Teilsequenz des RNA-Moleküls ent
spricht.
Im zweiten Fall, d. h. wenn keine Sequenzinformation bezüglich
des zu analysierenden RNA-Moleküls zur Verfügung steht, wird
nach der Synthese des ersten cDNA-Stranges an dessen 3′-Ende
ein Oligonukleotid angefügt ("tailing"). Vorzugsweise werden
mittels terminaler Desoxynukleotidyl-Transferase (TdT) homo
polymere, einzelsträngige Nukleotid-Schwänze ansynthetisiert.
Das Enzym katalysiert die Anlagerung von
Desoxynukleosid-Triphosphaten an die 3′-Enden eines
DNA-Fragments, ohne hierfür eine Matrize zu benötigen. An dem
vorliegenden DNA-RNA/cDNA- Hybridmolekül verläuft die
Reaktion effizienter an glatten Enden als an Enden, an denen
aufgrund einer nur partiellen reversen Transkription das
5′-Hydroxyl-Ende des RNA-Moleküls noch übersteht. Diese Tat
sache begünstigt die Selektion auf cDNA, die der vollen Länge
des zu analysierenden RNA-Moleküls entspricht. Alternativ
können unter Verwendung von T4-DNA-Ligase Oligonukleotide,
wie z. B. Linker, an den synthetisierten ersten cDNA-Strang
angefügt werden. Dieses Enzym akzeptiert ebenfalls
DNA/RNA-Hybridmoleküle als Substrat. Als Linker bezeichnet
man chemisch synthetisierte, kurzkettige Oligonukleotide von
6 bis 12 Basen Länge, die die Erkennungssequenz für eine oder
mehrere Restriktionsendonukleasen enthalten. Als
minus-Strang-Primer können somit Oligonukleotide verwendet
werden, die komplementär zu dem an den cDNA-Strang angefügten
homopolymeren Nukleotid-Schwanz bzw. zu dem angefügten Linker
sind.
Die PCR wird in an sich bekannter Weise durchgeführt, z. B.
mittels Taq-DNA-Polymerase.
Die durch PCR amplifizierten cDNA-Moleküle können anschlie
ßend sequenziert oder kloniert werden.
Falls die cDNA sequenziert werden soll, ist es bevorzugt, in
die PCR einen am 5′-Ende biotinylierten minus-Strang-Primer
einzusetzen. Dies erlaubt eine schnelle Isolierung der an
diesen Primer ansynthetisierten cDNA-Moleküle aus der Reakti
onsmischung mit Hilfe von Streptavidin-beschichteten mag
netischen Kügelchen (magnetic beads). Die isolierten, einzel
strängigen cDNA-Moleküle können anschließend unter Verwendung
eines geeigneten Sequenzierungs-Primers (plus-Strang-Primer)
z. B. durch die Didesoxy-Kettenabbruch-Methode mittels T7-DNA-
Polymerase sequenziert werden. Obwohl diese direkte Festpha
sensequenzierung bevorzugt ist, können alle bekannten Sequen
zierungsverfahren verwendet werden. Aus der Sequenz des cDNA-
Moleküls kann man direkt auf die Sequenz des zu analysieren
den RNA-Moleküls schließen.
Wenn die durch die PCR amplifizierte cDNA kloniert werden
soll, ist es bevorzugt, sowohl als plus-Strang-Primer als
auch als minus-Strang-Primer biotinylierte Oligonukleotide zu
verwenden, die die Erkennungssequenz einer Restriktionsendo
nuklease enthalten. Die amplifizierten cDNA-Moleküle können
dann mit Hilfe von mit Streptavidin-beschichteten magne
tischen Kügelchen aus der Reaktionsmischung gereinigt werden.
Die an die magnetischen Kügelchen über den
Streptavidin/Biotin-Komplex gebundenen cDNA-Moleküle können
anschließend mit Hilfe einer Restriktionsendonuklease, die
für die in den Primern enthaltene Erkennungssequenz spezi
fisch ist, freigesetzt werden. Dieses Verfahren erlaubt eine
Selektion auf cDNA-Moleküle, die an beiden Enden von der
verwendeten Restriktionsendonuklease geschnitten sind, wo
durch die Klonierungsausbeute erhöht wird.
Für die in der PCR amplifizierten cDNA-Moleküle können weite
re bekannte Klonierungssysteme verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, RNA-Moleküle zu
analysieren. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise
für die in vitro-Diagnostik von genetischen Defekten ver
wendet werden. Dazu werden dem Patienten beispielsweise Blut
zellen entnommen, aus denen anschließend die zelluläre RNA
isoliert wird. Nach Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens können beispielsweise Erkenntnisse erhalten werden,
ob und in welchem Ausmaß ein bestimmtes Gen translatiert
wird. Weiterhin können Spleiß-Defekte in RNA-Molekülen sowie
post-transkriptionale RNA-Modifikationen (z. B. die Insertion
oder Deletion von Nukleotiden (RNA-Editing) nach Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erkannt werden. Das er
findungsgemäße Verfahren erleichtert somit die genetische
Diagnostik.
Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren bestens dazu ge
eignet, cDNA-Banken zu erstellen. Dazu können kommerziell er
hältliche Klonierungsvektoren verwendet werden, die passende
Schnittstellen für Restriktionsendonukleasen besitzen. Nach
Linearisieren des Vektors durch Schneiden mittels einer
Restriktionsendonuklease kann an den überhängenden
5′ -Phosphat-Enden die erfindungsgemäße cDNA-Synthese durchge
führt werden. Nach wahlweiser Modifikation des 3′OH-Endes der
erzeugten cDNA und Ausnutzen weiterer
Restriktionsendonukleaseschnittstellen im Vektor können
Vektor plus cDNA religiert werden. Dieses Verfahren führt zu
hohen Ausbeuten an cDNA-Klonen und kann sowohl ausgehend von
poly(A)⁺- als auch von poly(A)⁻-RNA durchgeführt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
(1) Tagging: Gel-gereinigte einzelsträngige RNA (0,1 bis 10 pMol)
wurde über Nacht bei 4°C mit 0,1 pMol eines mit EcoRI
gespaltenen Plasmids (BS/bI1; Augustin, S., Müller, M.W.,
Schweyen, R.J. (1990) Nature 343, 383-385)) im Vorhandensein
von 5 Einheiten T4-RNA-Ligase (Pharmacia) in 20 µl Endvolumen
unter den folgenden Reaktionsbedingungen inkubiert: 50 mM
HEPES (pH 8,0), 3 mM DTT, 20 mM MgCl₂, 20 mM MnCl₂, 0,1 mg/ml
Rinderserumalbumin (BSA) und 0,1 mM ATP.
(2) Direkte Initiierung der cDNA-Synthese: 2 µl der Reakti
onsmischung wurden direkt in die cDNA-Synthesereaktion ein
gesetzt, die für 15 min bei 40°C unter Verwendung von 10
Einheiten SuperScript Reverse Transcriptase (RT; Gibco BRL)
in 20 µl durchgeführt wurde: 50 mM Tris-HCl, pH 8,3, 40 mM
KCl, 6 mM MgCl₂, 5 mM DTT, 0,1 mg/ml BSA, 0,3 mM dNTPs.
(3) PCR-Amplifizierung der cDNA: 2,5 µl der cDNA-Synthesere
aktionsmischung wurden direkt in eine Standard-PCR eingesetzt
(1′ 94°C, 30′′ 58°C, 1′ 72°C; 35 Zyklen), die in 50 µl Reak
tionsvolumen unter Verwendung von 1 Einheit Taq-DNA-Poly
merase (Stratagene) und unter den vom Hersteller (Stratagene)
beschriebenen Pufferbedingungen durchgeführt wurde. Amplifi
zierte PCR-Produkte: 424 bp bis 428 bp. Verwendete
PCR-Primer: BS/bI1-spezifischer plus-Strang-Primer
(5′ GATTAATGTGAAAGCATGCTAACTTC; 25 pMol);
5′-terminal biotinylierter Primer
(5′ AAATCTGGTACCGGGAACAAAGGAAGAC; 25 pMol),
partiell komplementär (unterstrichen) zum 3′-Teil der
cDNA-Sequenz.
(4) Direkte Festphasen-Sequenzierung der PCR-Produkte: Die
Reinigung der PCR-Produkte und die Didesoxy-Sequenzierung un
ter Verwendung von magnetischen Kügelchen als Festphase wur
den durchgeführt wie beschrieben in Holtman, S., Staahl, E.,
Hornes, M., Uhlen, L., (1989) Nucl. Acids Res. 17, 4937-4939.
Verwendeter Sequenzierungs-Primer:
GAATATCTTATATTAATTAAGAGTATAG; plus-Strang BS/bI1.
(1): Tagging und (2) direkte Initiierung der cDNA-Synthese:
wie in Beispiel 1.
(2.1) Tailing: 2,5 µl der cDNA-Synthesereaktionsmischung wur
den für das Tailing mit einem homopolymeren dCTP-Schwanz in
20 µl Endvolumen im Vorhandensein von 10 Einheiten terminaler
Transferase (Boehringer, Mannheim) unter den vom Hersteller
(Boehringer; Mannheim) beschriebenen Bedingungen eingesetzt.
(3) PCR-Amplifizierung der verlängerten cDNA-Produkte: 2,5 µl
der Tagging-Reaktionsmischung wurden direkt in eine Standard-
PCR (1′ 94°C, 30′′ 58°C, 1′ 72°C; 35 Zyklen) eingesetzt, die
in einem 50 µl Reaktionsvolumen unter Verwendung von 1 Ein
heit Taq-DNA-Polymerase (Stratagene) und unter den vom Her
steller (Stratagene) beschriebenen Pufferbedingungen durchge
führt wurde. Verwendete PCR-Primer: BS/bI1 spezifischer plus-
Strang-Primer
(5′ GATTAATGTGAAAGCATGCTAACTTC; 25 pMol);
5′-terminal biotinylierter Primer
(5′ GGGGGGGGGGGGGGG; 25 pMol),
komplementär oder teilweise komplementär zum 3′-terminalen
dC(n)-Schwanz der cDNA-Sequenz.
(4) Direkte Festphasen-Sequenzierung der PCR-Produkte:
wie in Beispiel 1.
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen eines zu einem RNA-Molekül
komplementären DNA-Stranges (cDNA-Stranges), gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
- a) Verknüpfen des 5′-Phosphat-Endes eines einzelsträngigen DNA-Stranges oder eines zumindest teilweise doppelsträngigen DNA-Moleküls, dessen 5′-Phosphat-Ende ein 5′-überhängendes Ende ist, mit dem 3′-Hydroxyl-Ende eines RNA-Moleküls und
- b) Synthetisieren des cDNA-Stranges, ausgehend von dem 3′-Hydroxyl-Ende eines weiteren DNA-Stranges oder Oligo nukleotids, welcher(s) zu dem mit dem RNA-Molekül verknüpf ten DNA-Strang komplementär ist, mittels Reverser Transkrip tase.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das 5′-überhängende Ende durch Spalten des DNA-Moleküls
mittels einer Restriktionsendonuklease erzeugt worden ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als DNA-Molekül ein Plasmid eingesetzt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verknüpfen in Stufe a) mittels einer Ligase durchgeführt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Ligase RNA-Ligase eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das 3′-Ende des cDNA-Stranges verlängert
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Oligonukleotid an ein doppelsträngiges cDNA/RNA-Hybrid
mit glattem Ende angefügt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verlängerung terminale Desoxynukleotidyl-Transferase
eingesetzt wird und homopolymere Nukleotid-Schwänze angefügt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verlängerung DNA-Ligase eingesetzt wird und Linker
angefügt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der cDNA-Strang durch Polymerase-Ketten
reaktion (PCR) amplifiziert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erster Primer eingesetzt wird, dessen Sequenz komplemen
tär zu einer Teilsequenz des mit dem RNA-Molekül verknüpften
DNA-Stranges ist, und ein zweiter Primer eingesetzt wird,
der komplementär zu dem erzeugten cDNA-Strang oder komple
mentär zu dem an den cDNA-Strang angefügten Oligonukleotid
oder homopolymeren Nukleotid-Schwanz ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das amplifizierte cDNA-Molekül an
schließend sequenziert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
in die PCR als zweiter Primer ein biotinylierter Primer ein
gesetzt wird, und die an diesen Primer synthetisierten
cDNA-Stränge vor der Sequenzierung mittels Streptavidin
beschichteter magnetischer Kügelchen gereinigt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das amplifizierte cDNA-Molekül kloniert
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
(i) in die PCR als erster und zweiter Primer biotinylierte
Primer eingesetzt werden, die die Erkennungssequenz einer
Restriktionsendonuklease umfassen, (ii) die amplifizierten
cDNA-Moleküle mittels Streptavidin-beschichteter magneti
scher Kügelchen gereinigt werden, (iii) die an die magneti
schen Kügelchen gebundenen cDNA-Moleküle einer Restrik
tionsendonuklease ausgesetzt werden, die für die in den
Primern enthaltene Erkennungssequenz spezifisch ist und (iv)
die von den magnetischen Kügelchen freigesetzten
cDNA-Moleküle kloniert werden.
16. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
15 zur Analyse von RNA-Molekülen.
17. Verwendung nach Anspruch 16 zur in vitro-Diagnostik von
genetischen Defekten, pathogenen RNA-Viren sowie zur Erzeu
gung von cDNA-Banken.
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