DE60311263T2 - Verfahren zur bestimmung der kopienzahl einer nukleotidsequenz - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Kopienzahl einer Nukleotidsequenz I in einer Probe unter Verwendung einer Amplifikationstechnik, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • 1) Zugabe von Nukleotiden, Primern, Polymerase und jeglichen weiteren Reagenzien, falls nötig, die für die Amplifikationstechnik, die verwendet wird, benötigt werden zu der Probe,
    • 2) Durchführung von ein oder mehreren Amplifikationszyklen, um die Nukleotidsequenz I zu amplifizieren, für die die Kopiezahl bestimmt werden soll; wobei die Probe eine chromosomale zweite Nukleotidsequenz II enthält, und a) die erste Nukleotidsequenz I amplifiziert wird, b) die zweite Nukleotidsequenz II amplifiziert wird, c) eine dritte Nukleotidsequenz I', korrespondierend zu der ersten Nukleotidsequenz I, und die in einer Kontrollprobe vorliegt, wird in verschiedenen Verdünnungen amplifiziert, und d) eine vierte Nukleotidsequenz II', korrespondierend zu der zweiten Nukleotidsequenz II, und die in einer Kontrollprobe vorliegt, wird in verschiedenen Verdünnungen amplifiziert, wobei das Verhältnis der Konzentrationen der Nukleotidsequenzen I' und II' bekannt ist, wobei die Amplifikationen der dritten und vierten Nukleotidsequenzen I' und II' bei unterschiedlichen Verdünnungen Standardkurven SCi ermöglichen, wobei i I oder II ist, wobei die Konzentrationen von I und II unter Verwendung der jeweiligen Standardkurve SCi bestimmt werden und die relativen Konzentrationen es ermöglichen, die relative Kopiezahl CN der Sequenz I (gegenüber der Nukleotidsequenz II) unter Verwendung der Formel:
      Figure 00010001
      zu bestimmen, wobei CN die relative Kopiezahl von I gegenüber II in der Probe ist; [I]SCI' die Konzentration von I ist, bestimmt unter Verwendung der Standardkurve SCI'; und [II]SCII' ist die Konzentration von II, bestimmt unter Verwendung der Standardkurve SCII'.
  • Die meisten eukaryontischen diploiden Zellen enthalten zwei Kopien eines. einzelnen Gens; eines auf jedem Chromosom eines Paars von Chromosomen. Die Chromosomen eines Chromosomenpaars stammen von jedem Elternteil ab, und die Gene können daher unterschiedlich sein und beispielsweise kann eines von ihnen zu einem abnormalen Protein führen. So ist die Zahl der funktionalen Gene nicht notwendigerweise bei einem Eukaryonten 2 und kann 1 oder sogar 0 sein. Während häufig Gene in einer Kopie pro Chromosom eines bestimmten Chromosomenpaars vorliegen, liegen einige Gene in multiplen Kopien vor, beispielsweise in Tandem-Repeat-Sequenzen. Eine andere Ausnahme zu der allgemeinen Regel von 2 Kopien pro Zelle ist die Mitochondrien-DNA. Eine Zelle enthält viele Mitochondrien, wobei die Zahl von der Art der Zelle abhängt. Selbst jedoch für eine bestimmte Zellart kann die Zahl der Mitochondrien variieren. Typische Zahlen liegen zwischen 100 und 1.000 Mitochondrien pro Zelle und jedes Mitochondrium enthält etliche Kopien der Mitochondrien-DNA. Zusätzlich ist die typische Kopienzahl nicht notwendigerweise entsprechend größer als 2 pro Zelle. Einige Nukleotidsequenzen sind unter den Zellen sehr selten (obwohl es sich um ein und dasselbe Subjekt handelt, wie z.B. einen Menschen). Dies tritt z.B. nach einer Genumanordnung auf. Dies ist z.B. der Fall bei Antikörper erzeugenden Zellen (B-Lymphozyten) oder Rezeptor tragenden T-Lymphozyten. Von einer großen Anzahl von Lymphozyten werden nur einige wenige eine bestimmte Nukleotidsequenz enthalten, die den variablen Bereich eines bestimmten Antikörpers (oder des T-Zell-Rezeptors) definiert, der ein bestimmtes Antigen erkennen kann. Auf dem Gebiet besteht ein Bedarf, die Kopienzahl einer Nukleotidsequenz verlässlich zu bestimmen, die die Nukleotidsequenz eines Gens oder Teils davon umfassen kann. Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff ist auf dem Gebiet bekannt.
  • Die EP-A-0 959 140 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Menge einer Nukleinsäuresequenz in einer Probe, umfassend die Schritte der Bildung einer Vielzahl von Standardproben (II), die jeweils eine bekannte Startmenge einer Nukleinsäure-Kontrollsequenz (II') und eine bekannte Startmenge einer Nukleinsäure-Zielsequenz (I') darin enthalten; Bildung einer Testprobe, die eine bekannte Startmenge der Nukleinsäure-Kontrollse quenz und eine unbekannte Startmenge der Nukleinsäure-Zielsequenz enthält (I); Amplifikation von Mengen der Nukleinsäure-Kontroll- und -Zielsequenzen in jeder der Standard- und Testproben, während eines Amplifikations-Zeitintervalls; Messung von Indizien der amplifizierten Mengen der Nukeinsäure-Kontroll- und -Zielsequenzen in jeder der Standardproben und der Testprobe; Bestimmung eines Amplifikationsverhältnisses aus den gemessenen Indizien der amplifizierten Mengen der Nukleinsäure-Kontroll- und -Zielsequenzen in den Standardproben und Bestimmung einer Größenordnung der Startmenge der Nukleinsäure-Zielsequenz in der Testprobe aus dem Amplifikationsverhältnis und den gemessenen Indizien der amplifizierten Mengen der Nukleinsäure-Kontroll- und -Zielsequenzen in der Testprobe. Die unterschiedlichen Standardsequenzen befinden sich jedoch nicht auf demselben Sektor.
  • Die EP-A-1 138 783 offenbart ein Quantifizierungsverfahren für eine Zielnukleinsäure in einer Probe, umfassend die folgenden Schritte: a) Bestimmung der Amplifikationseffizienz der Zielnukleinsäure unter definierten Amplifikationsbedingungen, b) Amplifikation der Zielnukleinsäure, enthalten in der Probe unter denselben definierten Reaktionsbedingungen, c) Messung der Amplifikation in Echtzeit, d) Quantifikation der ursprünglichen Menge der Zielnukleinsäure in der Probe durch Korrektur der ursprünglichen Menge, abgeleitet von Schritt c) mit Hilfe der bestimmten Amplifikationseffizienz. Die unterschiedlichen Standardsequenzen liegen jedoch nicht auf demselben Vektor.
  • Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff ist bekannt, und wird offenbart von Kwok et al. in US 5,389,512 .
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses Verfahren zur verlässlichen Bestimmung der Kopienzahl einer Nukleotidsequenz zu verbessern, selbst wenn diese in extremen Mengen vorliegt, wie z.B. sehr vielen Kopien pro Zelle oder nur einigen Kopien pro viele Zellen. Zusätzlich ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens, das eine reduzierte Empfindlichkeit zu der Effizienz hat, mit der die DNA aus den Zellen extrahiert wurde, enthaltend eine Nukleotidsequenz I, für die die Kopienzahl bestimmt werden soll.
  • Zu diesem Zweck ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von Amplifikationsreaktionen, gewählt aus i) a) und b) und ii) c) und d), in einem Einzelbehälter durchgeführt und spektrofotometrisch während der Amplifikation überwacht wird, und die dritte Nukleotidsequenz I' und die vierte Nukleotidsequenz II' auf einem einzelnen Vektor vorliegen.
  • Dies ermöglicht eine akkuratere Messung der relativen oder absoluten Kopienzahlen der Nukleotidsequenz I. Geeignete spektrofotometrische Verfahren sind auf dem Gebiet bekannt. Insbesondere betreffen solche Verfahren interne Sonden für Echtzeitmessungen, z.B. Echtzeit-PCR. Interne Sonden sind auf dem Gebiet bekannt und werden beispielsweise von Winer et al (Anal. Biochem 270, Seiten 41-49 (1999)) offenbart. Die Messungen können entweder kontinuierlich oder nach Beendigung eines Amplifikationszyklus durchgeführt werden. Während spezifisch auf Standardkurven Referenz genommen wird ist klar, dass die unter Verwendung von Computerverfahren durchgeführt werden kann, ohne das ein tatsächlicher Graph erstellt wird. In der gegenwärtigen Anwendung involviert daher der Ausdruck "Herstellung einer Standardkurve" ein Verfahren unter Verwendung von mindestens zwei Referenzpunkten zur Bestimmung einer (relativen) Konzentration. Allgemein werden alle Amplifikationen im wesentlichen zur selben Zeit durchgeführt. Durch Durchführung multipler Amplifikationen in einem Behälter wird der Raum für einen Fehler reduziert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur hoch akkurat sondern auch sehr effizient, wenn es für multiple Proben durchgeführt wird. Das heißt, für jede Nukleotidsequenz I, für die eine Kopienzahl bestimmt werden soll, muss nur eine einzelne Standardkurve SCII' hergestellt werden. Im Hinblick auf die Bezeichnung "korrespondierend", wie in der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit Nukleotidsequenzen verwendet, soll dies bedeuten, dass die Nukleotidsequenzen I und I' (und II und II') oder genauer gesagt, die Nukleotidsequenz von einer und die komplementäre Sequenz der anderen unter stringenten Bedingungen hybridisieren können. Wenn die Sequenzen I und I' (und II und II') nicht dieselbe Länge aufweisen, ist die kürzeste der beiden vorzugsweise höchstens 50 %, noch bevorzugter höchstens 30 % kürzer.
  • Die dritte Nukleotidsequenz I' und vierte Nukleotidsequenz II', die auf demselben Vektor vorliegen, ermöglichen, dass ihr Verhältnis konstant und exakt bekannt ist (beispielsweise 1:1). Dies ermöglicht es, dass besonders akkurate Messungen möglich werden. Es ist möglich, den Vektor, der die beiden Nukleotidsequenzen I' und II' enthält, einem Verdau unter Verwendung von ein oder mehr Restriktionsenzymen, optional gefolgt von einer Reinigung zu unterziehen, um ein lineares Molekül zu erhalten, das die beiden Nukleotidsequenzen I' und II' enthält und Verwendung dieses Moleküls für die Amplifikationen, die für die Standardkurven benötigt werden.
  • In der gegenwärtigen Anmeldung soll ein Vektor jede Nukleotidsequenz sein, bestehend aus oder enthaltend die zu amplifizierenden Nukleotidsequenz (Nukleotidsequenzen). Wenn diese auf einem Vektor vorliegen, der in vitro oder in vivo repliziert werden kann, wird es einfach, diese bestimmte Nukleotidsequenz in gewünschten Mengen zu erhalten. Es ist auch sehr einfach, die DNA-Konzentration zu bestimmen und daher die Kopienzahl der Nukleotidsequenz pro Volumen. Ein Vektor, der zur Replikation in der Lage ist oder repliziert werden kann, kann irgendein solcher Vektor sein, der auf dem Gebiet bekannt ist, wie z.B. ein Plasmid, ein Cosmid, ein Virus usw. Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die dritte Nukleotidsequenz I' auf einem ersten Vektor und die vierte Nukleotidsequenz II' auf einem zweiten Vektor vorliegt, können die Vektoren in jedem gewünschten Verhältnis verwendet (oder gemischt) werden, um den erwarteten Unterschieden in der Kopienzahl in der Probe zu entsprechen.
  • Douek et al. (Nature 396, Seiten 690-695 (1998)) beschreibt ein Verfahren zum Nachweis der Produkte der Umanordnungen von T-Zell-Rezeptoren (TREC) unter Verwendung eines semi-quantitativen Assays. Zur Bestimmung der Menge von TREC in einer gegebenen Probe wurde eine bestimmte Menge eines DNA-Kompetitors hergestellt. Dann wird eine Menge von Proben-DNA, enthaltend die zu bestimmende Nukleotidsequenz, dem Röhrchen zugefügt. Eine PCR-Amplifikationsreaktion wird in Gegenwart von radioaktiv markiertem Deoxynukleotid durchgeführt. Darauffolgend läßt man die resultierenden Amplifikationsprodukte auf einem Gel laufen, um das Proben-DNA PCR-Produkt von einem kompetitiven DNA-Produkt zu trennen. Nach der Autoradiografie wird die Menge der zu bestimmenden Nukleotidsequenz unter Verwendung einer densitometrischen Analyse aus dem Verhältnis zwischen einer Bande von Kompetitor-DNA und einer Bande der Proben-DNA berechnet. Das Ergebnis wird als Zahl von Kopien von TREC pro Mikrogramm Gesamt-DNA ausgedrückt. Um eine annehmbare Genauigkeit zu erreichen, werden 4 Röhrchen, enthaltend skalare Mengen von Kompetitor-DNA verwendet, wozu fixierte Mengen Proben-DNA zugefügt werden. Der Nachteil dieses Verfahrens ist derjenige, dass wenn DNA aus Zellen extrahiert wird, angenommen werden muss, dass dies die gesamte DNA ist, die in den Zellen vorliegt. Das heißt, es wird angenommen, dass keine Zelle der Lyse entkommen ist und dass alle DNA, die in den Zellen vorliegt, extrahiert und isoliert wurde. Dies ist nicht notwendigerweise der Fall. Ein anderer Nachteil dieses Verfahrens ist derjenige, dass es im Hinblick auf Unterschiede in der Amplifikationseffizienz empfindlich ist.
  • Die europäische Patentveröffentlichung EP 0 959 140 offenbart ein Verfahren und einen Apparat zur Bestimmung von Mengen von Nukleinsäuresequenzen in Proben unter Verwendung von Standardkurven und Amplifikationsverhältnisschätzungen. Eine Pluralität von Standardproben, die jeweils eine bekannte Menge einer Nukleinsäurekontrollsequenz enthalten und eine Testprobe, die eine bekannte Menge der Nukleinsäurekontrollsequenz plus eine Nukleinsäuresequenz in unbekannter Konzentration enthält, werden einer Amplifikationsreaktion unterworfen. Die Konzentration der in unbekannter Konzentration in der Testprobe vorliegenden Nukleinsäure wird bestimmt.
  • Die europäische Patentveröffentlichung EP 1 138 783 offenbart ein Quantifizierungsverfahren einer Nukleinsäure in einer Testprobe durch Bestimmung der Amplifikationseffizienz unter definierten Bedingungen und Durchführung der Quantifizierung der Nukleinsäure unter denselben definierten Bedingungen, was eine Korrektur der bestimmten Konzentration für die Nukleinsäure ermöglicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die absolute Kopienzahl durch Multiplikation der Kopienzahl CN mit der absoluten Kopienzahl von Sequenz II pro Zelle bestimmt.
  • Für etliche Nukleotidsequenzen II ist die Zahl von Kopien pro Zelle bekannt. Ein Beispiel ist beispielsweise das Gen, das das Hitzeschockprotein 70 kodiert oder der Fas Ligand (CD178), von denen bekannt ist, dass sie mit zwei Kopien pro Zelle vorliegen (d.h. die absolute Kopienzahl von hsp 70 = 2). Viele Nukleotidsequenzen von Genen sind sehr geeignet, da sie allgemein in bekannter Anzahl von Kopien in jeder Zelle der Art, von der die DNA abstammt, vorliegen. Die Effizienz, mit der das DNA-Material aus den Zellen extrahiert wird, ist nicht wichtig (obwohl es in dem Fall, dass die Nukleotidsequenz I auf einem unterschiedlichen Molekül vorliegt als in Nukleotidsequenz II, wichtig ist, dass sie mit derselben Effizienz extrahiert werden). Daher ermöglicht diese Ausführungsform die Bestimmung der absoluten Kopienzahl der Nukleotidsequenz I pro Zelle.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegen mindestens zwei unterschiedliche dritte Nukleotidsequenzen I' zur Messung einer korrespondierenden Zahl unterschiedlicher erster Nukleotidsequenzen I auf einem einzelnen Vektor vor.
  • Anders ausgedrückt kann ein einzelner Vektor, der es nur nötig macht, dass seine Konzentration nur einmal bestimmt wird, multiple dritte Nukleotidsequenzen I' tragen, was beispielsweise erlaubt, dass Kopienzahlen von vielen unterschiedlichen Genen bestimmt werden.
  • Vorzugsweise ist die Sequenz der ersten Nukleotidsequenz I dieselbe wie diejenige der dritten Nukleotidsequenz I'.
  • Dies reduziert deutlich die Fehler aufgrund von Unterschieden in Amplifikationseffizienten zwischen I und I'. Trotzdem werden kleine Unterschiede in der Nukleotidsequenz allgemein erlaubt, obwohl Veränderungen der Stellungen, wo die Sonde für den Nachweis der Konzentration der Nukleotidsequenz verwendet wird, am besten vermieden werden. Anders ausgedrückt wird es sehr bevorzugt, wenn die Sonde ein perfektes Paar für die Sequenz ist, wo sie binden soll.
  • Ähnlich wird es bevorzugt, dass die Sequenz der zweiten Nukleotidsequenz II dieselbe wie diejenige der vierten Nukleotidsequenz II' ist.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf DNA beschrieben wird, betrifft die vorliegende Erfindung auch die Bestimmung einer Anzahl von RNA-Sequenzen, die in einer Zelle vorliegen. Man kann sich dabei Verfahren bedienen, die auf dem Gebiet bekannt sind, um die RNA zu vervielfältigen, z.B. durch Herstellung von cDNA. Diese Anmeldung versucht nicht, einem interessierten Laien zu erklären, wie er ein Fachmann auf dem Gebiet werden kann, aus welchem Grund der Laie auf allgemeine Textbücher verwiesen wird und insbesondere auf eine gute Universität, um die benötigten Techniken zu erlernen, von denen der Fachmann auf dem Gebiet weiß, wie er diese Techniken anwenden soll, um die gegenwärtige Erfindung auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt, worin
  • 1 eine Standardkurve für eine mtDNA-Sequenz I' (Kreise) repräsentiert plus Daten für die Nukleotidsequenz I (Quadrate);
  • 2 repräsentiert eine Standardkurve für eine Kern-DNA-Sequenz II' (Kreise) plus Daten für die Nukleotidsequenz II (Quadrate);
  • 3 repräsentiert eine Standardkurve für eine Kern-DNA-Sequenz I' (Kreise) plus Daten für die Nukleotidsequenz I (Quadrate);
  • 4 repräsentiert eine Standardkurve für eine Kern-DNA-Sequenz II' (FasL) (Kreise) plus Daten für die Nukleotidsequenz II (Quadrate);
  • 5 zeigt die Wirkung des Alters auf die Zahl von Kopien von TREC in peripheren Lymphozyten (Prozentsatz von Lymphozytenzellen, die TREC exprimieren).
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung wird unter Verwendung von zwei Beispielen illustriert. Das erste betrifft die quantitative Analyse von Mitochondrien-DNA (mtDNA) und demonstriert das Verfahren zur Bestimmung multipler Kopien pro Zelle. Das zweite Beispiel demonstriert die quantitative Bestimmung einer fraktionalen Kopienzahl einer bestimmten Nukleotidsequenz pro Zelle.
  • BEISPIEL 1
  • Material und Methoden
  • Primer
  • Die Nukleotidsequenz I (mtDNA) war eine Strecke mit einer Länge von 102 Nukleotiden und korrespondiert zu einem Teil des Enzyms NADH-Dehydrogenase, wie codiert durch mtDNA. Die Amplifikation der Nukleotidsequenz I wurde unter Verwendung eines Satzes von Primern durchgeführt, die jeweils eine Länge von 21 Nukleotiden aufwiesen und unter Verwendung von Standardverfahren synthetisiert wurden. Die Sequenzen beider Primer wurden im Hinblick auf ihre Einzigartigkeit für menschliche mtDNA unter Verwendung der Blast-Software durch die NCBI Site bei NIH (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/) überprüft.
  • Die Nukleotidsequenz II (Kern-DNA), die als Referenz diente, war eine Strecke mit einer Länge von 104 Nukleotiden und einem Teil des FasL-Gens, das mit zwei Kopien pro menschlicher Zelle vorliegt. Die Amplifikation der Nukleotidsequenz II wurde unter Verwendung eines Satzes von Primern mit jeweils einer Länge von 21 bzw. 24 Nukleotiden durchgeführt.
  • Sonden
  • Um das Fortschreiten der Amplifikation zu überwachen, wurde eine Sonde für die Nukleotidsequenz I verwendet, wobei die Sonde eine Länge von 23 Nukleotiden aufweist, mit einer FAM (Carboxyfluoreszein) fluoreszierenden Sonde am 5'-Ende und einer BlackHole Quencher1TM-Gruppe am 3'-Ende. Diese Sonde und alle anderen in dieser Anmeldung wurden kommerziell bei MWG, Ebersberg, Deutschland, bestellt. Die Sequenz der Sonde wurde im Hinblick auf ihre Einzigartigkeit für menschliche mtDNA unter Verwendung der Blast-Software durch die oben erwähnte NCBI-Stelle überprüft.
  • Die für Nukleotid II verwendete Sonde hatte eine Länge von 22 Nukleotiden und ein TexasRed als fluoreszierende Markierung und eine BlackHole Quencher2TM-Gruppe am 3'-Ende (MWG).
  • DNA-Isolierung
  • Die DNA wurde von HL60, einer promyelozytischen Leukämiezelllinie, unter Verwendung eines DNA-Isolationskits von Qiagen, Hilden, Deutschland, gemäß den Anweisungen des Herstellers isoliert.
  • Kontrolle
  • Ein Vektor wurde konstruiert, wobei pGEM-11Z (Promega), enthaltend die Sequenzen I' und II' vom Kopf zum Schwanz, verwendet wurde, unter Verwendung von standardisierten genetischen Manipulationsverfahren, wie sehr bekannt aus Sambrook et al. (Molecular cloning. A lab manual. (1989)) in E. coli. Die Nukleotidsequenzen I' und II' waren zu ihrer jeweiligen I- und II-Gegenstücken identisch und lagen auf dem Vektor in einem hoch definierten 1:1-Verhältnis vor.
  • Die absolute Konzentration der Kontrollen wurde unter Verwendung von limitierenden Verdünnungsassays (Sambrook) durchgeführt.
  • Amplifikation
  • Die Amplifikation wurde unter Verwendung eines iCycler Thermal cycler (BioRad, Hercules, Calif., USA) unter Verwendung von Standardverfahren durchgeführt. Die Amplifikation wird in Platten mit 96 Vertiefungen durchgeführt. Dieses Instrument erlaubt die Überwachung der Fluoreszenz in bis zu 4 unterschiedlichen Kanälen. Kurz gefasst wurde ein Denaturierungszyklus (95°C für 6 min) durchgeführt, gefolgt von 45 Amplifikationszyklen (94°C für 30 s, 60°C für 60 s). Die Amplifikation wurde in einer Mischung durchgeführt, die aus folgendem bestand: Promega PCR-Puffer 1x (Promega, Madison, Wis., USA), 3,0 mM MgCl2, 400 pmol Primer für mtDNA, 0,2 mM dNTP und 2 U Taq-Polymerase (Promega). Gemäß der Erfindung wurde die Amplifikation für beide Nukleotidsequenzen I und II in einer einzelnen Vertiefung durchgeführt und dasselbe gilt für die Nukleotidsequenzen I' und II' (für die Bestimmung der Standardkurven). Die Daten wurden unter Verwendung der Software des iCyclers analysiert.
  • Die Standardkurven wurden durch Einführung einer bekannten Kopienzahl von Vektor pro Vertiefung erstellt.
  • Die Amplifikationsexperimente wurden in Triplikat durchgeführt.
  • Ergebnisse
  • 1 zeigt die Standardkurve für die Nukleotidsequenz I' und 2 zeigt die Standardkurve für die Nukleotidsequenz II', basierend auf FasL. Bemerke die ausgezeichneten Korrelationskoeffizienten von 0,995 bzw. 0,996, was die ausgezeichnete Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens anzeigt. Unter Verwendung dieser Kurven wurde die Konzentration der Nukleotidsequenzen I und II (dargestellt als Quadrate in den 1 und 2) bestimmt. Da bekannt ist, dass die Nukleotidsequenz für FasL (und genauer gesagt für die Sonde für Nukleotid II/II') mit zwei Kopien pro Zelle vorliegt, ist die Zahl der Kopien der Nukleotidsequenz I pro Zelle zweimal so hoch, d.h. 160.
  • BEISPIEL 2
  • Im wesentlichen wurde dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben verwendet, außer dass die Nukleotidsequenz I zu einem Teil der Sequenz des delta-Locus des T-Zell-Rezeptors korrespondiert. Das Verfahren wurde verwendet, um die Kopienzahl von TREC pro Zelle zu bestimmen, insbesondere von peripheren Lymphozyten im Blut in drei Altersgruppen (gesunde Menschen mit 20, 60 oder 100 Jahren. Die Zahl der Leute war jeweils 16 (10), 17 (10) und 21 (17), wobei die Zahl der Frauen in Klammern angegeben ist).
  • Die Standardkurven für die Nukleotidsequenz I' und II' sind in den 3 bzw. 4 dargestellt. Die folgenden Korrelationskoeffizienten wurden erhalten: 0,999 und 0,998.
  • 5 zeigt, dass die Kopienzahl von TREC mit dem Alter abnehmen (Durchschnitt pro Altersgruppe, dargestellt als horizontale Linie) und zwar von ungefähr 3,2 auf 0,1 pro 100 Zellen.
  • Während für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung spektrofotometrische Verfahren besonders günstig sind, im Hinblick auf die Tatsache, dass diese einen simultanen Nachweis von multiplen Markierungen ermöglichen, ist es dennoch möglich, eine Amplifikationsreaktion unter Verwendung irgendeines bekannten Amplifikationsverfahrens durchzuführen, wobei die dritte Nukleotidsequenz I' und die vierte Nukleotidsequenz II' auf einem einzelnen Vektor vorliegen und die Amplifikation von jeweils I' und II' werden in jeweils getrennten Behältern durchgeführt, wie z.B. getrennten Vertiefungen. Die Anmeldung umfasst diese Möglichkeit ebenfalls. Solche Amplifikationstechniken umfassen, abgesehen von den oben erwähnten, CP (Cycling Probe Reaction), bDNA (Branched DNA amplification), SSR (selbst-gestützte Sequenz-Replication), SOA (Strang Displacement Amplification), QBR (Q-Beta Replicase), Re-AMP (Formerly RAMP), NASBA (Nukleinsäuresequenz Based Amplification), RCR (Reparatur-Kettenreaktion), LCR (Ligase-Kettenreaktion), TAS (Transorption Based Amplification System), und HCS (vervielfältigte ribosomale RNA).

Claims (5)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Kopiezahl einer Nukleotidsequenz I in einer Probe unter Verwendung einer Amplifikationstechnik, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: 1) Zugabe von Nukleotiden, Primern, Polymerase und jeglichen weiteren Reagenzien, falls nötig, die für die Amplifikationstechnik, die verwendet wird, benötigt werden zu der Probe, 2) Durchführung von ein oder mehreren Amplifikationszyklen, um die Nukleotidsequenz I zu amplifizieren, für die die Kopiezahl bestimmt werden soll; wobei die Probe eine chromosomale zweite Nukleotidsequenz II enthält, und a) die erste Nukleotidsequenz I amplifiziert wird, b) die zweite Nukleotidsequenz II amplifiziert wird, c) eine dritte Nukleotidsequenz I', korrespondierend zu der ersten Nukleotidsequenz I, und die in einer Kontrollprobe vorliegt, wird in verschiedenen Verdünnungen amplifiziert, und d) eine vierte Nukleotidsequenz II', korrespondierend zu der zweiten Nukleotidsequenz II, und die in einer Kontrollprobe vorliegt, wird in verschiedenen Verdünnungen amplifiziert, wobei das Verhältnis der Konzentrationen der Nukleotidsequenzen I' und II' bekannt ist, wobei die Amplifikationen der dritten und vierten Nukleotidsequenzen I' und II' bei unterschiedlichen Verdünnungen Standardkurven SCi ermöglichen, wobei i I oder II ist, wobei die Konzentrationen von I und II unter Verwendung der jeweiligen Standardkurve SCi bestimmt werden und die relativen Konzentrationen es ermöglichen, die relative Kopiezahl CN der Sequenz I (gegenüber der Nukleotidsequenz II) unter Verwendung der Formel:
    Figure 00110001
    zu bestimmen, wobei CN die relative Kopiezahl von I gegenüber II in der Probe ist; [I]SCI' die Konzentration von I ist, bestimmt unter Verwendung der Standardkurve SCI'; und [II]SCII' ist die Konzentration von II, bestimmt unter Verwendung der Standardkurve SCII', wobei mindestens ein Paar von Amplifikationsreaktionen, gewählt aus i) a) und b) und ii) c) und d), in einem Einzelbehälter durchgeführt und spektrofotometrisch während der Amplifikation überwacht wird, und die dritte Nukleotidsequenz I' und die vierte Nukleotidsequenz II' auf einem einzelnen Vektor vorliegen.
  2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die absolute Kopiezahl durch Multiplikation der Kopiezahl CN mit der absoluten Kopiezahl der Sequenz II pro Zelle bestimmt wird.
  3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei und auch mehr unterschiedliche dritte Nukleotidsequenzen I' zur Messung einer korrespondierenden Zahl unterschiedlicher erster Nukleotidsequenzen I auf einem einzelnen Vektor vorliegen.
  4. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz der ersten Nukleotidsequenz I dieselbe ist wie die der dritten Nukleotidsequenz I'.
  5. Verfahren gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz der zweiten Nukleotidsequenz II dieselbe ist wie die der vierten Nukleotidsequenz II'.
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