HU225375B1 - Reactive solid state carriers and production and application of them - Google Patents
Reactive solid state carriers and production and application of them Download PDFInfo
- Publication number
- HU225375B1 HU225375B1 HU0104423A HUP0104423A HU225375B1 HU 225375 B1 HU225375 B1 HU 225375B1 HU 0104423 A HU0104423 A HU 0104423A HU P0104423 A HUP0104423 A HU P0104423A HU 225375 B1 HU225375 B1 HU 225375B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- solid support
- support
- protein
- oligonucleotide
- oligonucleotides
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000000969 carrier Substances 0.000 title description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims abstract description 48
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims abstract description 35
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims abstract description 35
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 24
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N acryloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C=C HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007169 ligase reaction Methods 0.000 claims description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- NHWGPUVJQFTOQX-UHFFFAOYSA-N ethyl-[2-[2-[ethyl(dimethyl)azaniumyl]ethyl-methylamino]ethyl]-dimethylazanium Chemical compound CC[N+](C)(C)CCN(C)CC[N+](C)(C)CC NHWGPUVJQFTOQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002966 oligonucleotide array Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 2
- 238000003633 gene expression assay Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical group CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XVMSFILGAMDHEY-UHFFFAOYSA-N 6-(4-aminophenyl)sulfonylpyridin-3-amine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=N1 XVMSFILGAMDHEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims 1
- 238000003499 nucleic acid array Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 19
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 6
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000606161 Chlamydia Species 0.000 description 5
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 5
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 4
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 4
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 4
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 4
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 4
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 1-beta-D-Xylofuranosyl-NH-Cytosine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N Beta-D-1-Arabinofuranosylthymine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 2
- MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N Crotonoside Natural products C1=NC2=C(N)NC(=O)N=C2N1[C@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N 0.000 description 2
- UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N Cytidine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 2
- NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N D-guanosine Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1OC(CO)C(O)C1O NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 2
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 2
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N beta-L-thymidine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(CO)C(O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N cytidine Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical group 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000001215 fluorescent labelling Methods 0.000 description 2
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 2
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 2
- 229940046166 oligodeoxynucleotide Drugs 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 2
- 229940104230 thymidine Drugs 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPZDIFSPRVHGIF-UHFFFAOYSA-N 3-aminopropylsilicon Chemical compound NCCC[Si] ZPZDIFSPRVHGIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 201000003883 Cystic fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 238000012287 DNA Binding Assay Methods 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000701024 Human betaherpesvirus 5 Species 0.000 description 1
- 108010058683 Immobilized Proteins Proteins 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- OMWQUXGVXQELIX-UHFFFAOYSA-N bitoscanate Chemical compound S=C=NC1=CC=C(N=C=S)C=C1 OMWQUXGVXQELIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- PNZIEPZTTIEZBY-UHFFFAOYSA-N dec-9-en-1-amine Chemical compound NCCCCCCCCC=C PNZIEPZTTIEZBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003498 protein array Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M thionine Chemical compound [Cl-].C1=CC(N)=CC2=[S+]C3=CC(N)=CC=C3N=C21 ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás szilárd hordozók előállítására, amelyek alkalmasak módosítatlan nukleinsavak, fehérjék és oligonukleotidok immobilizálására olyan reaktív csoportokon keresztül, melyek elágazó összekötő molekulákon helyezkednek el. A találmány szerinti szilárd hordozók képesek módosítatlan nukleinsavakat, fehérjéket és oligonukleotidokat kovalensen megkötni. Az így előállított szilárd hordozók felhasználhatók különböző kis és nagy sűrűségű nukleinsav-, fehérje- és oligonukleotidcsipek létrehozására, valamint egyéb molekuláris biológiai és diagnosztikai alkalmazásokra. A találmány továbbá az így előállított szilárd hordozókra és ezek alkalmazásaira is vonatkozik.The present invention relates to a process for the preparation of solid supports capable of immobilizing unmodified nucleic acids, proteins and oligonucleotides through reactive groups located on branched linker molecules. The solid carriers of the invention are capable of covalently binding unmodified nucleic acids, proteins and oligonucleotides. The solid supports thus prepared can be used to generate various low and high density nucleic acid, protein and oligonucleotide chips, and for other molecular biological and diagnostic applications. The invention further relates to the solid supports thus prepared and their uses.
Az olyan szilárd hordozók, amelyek képesek nukleinsavak, fehérjék és oligonukleotidok rögzítésére, különösen fontos eszközei lettek a különböző molekuláris biológiai kutatásoknak. A kihorgonyzott egy- vagy kettős szálú hosszabb DNS-molekulákat vagy rövid szintetikus oligodezoxinukleotidokat a génexpressziós vizsgálatokban (például US 6,040,138), polimorfizmus detektálására (például US 5,858,659), DNS-szekvenálásokban (például US 6,025,136), betegségek szűrésében, diagnosztikában (például HÍV diagnózisára US 5,861,242 vagy cisztikus fibrózis diagnózisára US 6,027,880) és a génállomány analízisére egyaránt felhasználják. Számos kötési módszert dolgoztak ki, melyek eltérő kémiai mechanizmusokon és kötési stratégián alapulnak.Solid carriers capable of binding nucleic acids, proteins, and oligonucleotides have become particularly important tools in various molecular biological research. Anchored single- or double-stranded longer DNA molecules or short synthetic oligodeoxynucleotides for gene expression assays (e.g., US 6,040,138), for detection of polymorphism (e.g., US 5,858,659), for DNA sequencing (e.g., US 6,025,136), for diagnosis of diseases, 5,861,242 or US 6,027,880 for the diagnosis of cystic fibrosis) and for the analysis of the gene pool. A number of bonding methods have been developed based on different chemical mechanisms and bonding strategies.
Ahhoz, hogy lehetővé tegyék az oligonukleotidok hordozóhoz való kovalens kötését, az oligonukleotidokat általában funkciós csoporttal látják el. (gy módosíthatók egy terminális merkapto-, amino- vagy karboxilcsoporttal 5’- vagy 3’-helyzetben. Pontosabban egy merkapto-, amino- vagy karboxilcsoport hozzáadása lehetővé teszi például hogy az oligonukleotid egy diszulfid-, maleimid-, amino-, karboxi-, észter-, epoxi-, bróm-cián- vagy aldehidfunkciós csoportokat tartalmazó hordozóra kötődjön. A kötődés az oligonukleotid és a hordozó közötti diszulfid-, tioéter-, észter-, amidvagy aminkötések kialakulásával jön létre. Például az US 5,919,523 számú szabadalmi leírásban peptidek, oligonukleotidok vagy kis szerves molekulák, valamint ligand array-k szilárd fázisú szintézisében felhasználható polimerrel bevont szilárd hordozó előállítását ismertetik, ahol a polimer amin-, karboxil- és/vagy hidroxilfunkciós csoportokat tartalmaz.In order to allow covalent attachment of the oligonucleotides to the carrier, the oligonucleotides are usually provided with a functional group. (can be modified with a terminal mercapto, amino or carboxyl group at the 5 'or 3' position. More specifically, the addition of a mercapto, amino or carboxyl group allows, for example, that the oligonucleotide is a disulfide, maleimide, amino, carboxy, Binding is carried out on a support containing ester, epoxy, bromocyano or aldehyde, which is formed by the formation of disulfide, thioether, ester, amide or amine bonds between the oligonucleotide and the support. or the preparation of a polymer-coated solid support for small organic molecules and ligand arrays, wherein the polymer contains amine, carboxyl and / or hydroxyl functional groups.
Az EP 386 229 számú európai szabadalmi leírásban olyan eljárást ismertetnek oligonukleotidok szilárd hordozón történő szintézisére, amelyben az oligonukleotid egy kovalens foszfodiészter kapcsoló (linker) terminális foszfátcsoportján keresztül stabilan kötődik a hordozóhoz.EP 386 229 discloses a process for the synthesis of oligonucleotides on a solid support, wherein the oligonucleotide is stably bound to the support via a terminal phosphate group of a covalent phosphodiester linker.
Beier M. és Hoheisel J. D. [Nucleic Acids Rés. 27(9), 1970-1977 (1999)] szilárd hordozók derivatizálását ismertetik kovalens kötés létrehozásához DNS-array-n vagy DNS-mikrocsipen, melynek során egy elágazó szerkezetű kapcsolómolekulával megnövelik a hordozó felszínét. Ennek a linkernek a megszerkesztése egy négylépéses reakciót igényel. Továbbá a linkért tartalmazó, funkcionalizált felszínt az immobilizálás előtt még egy aktiválóreagenssel, mint például PDITC, DSC vagy DMS, aktiválni kell. Bár PCR-termékek, DNS-oligomerek, PNA-oligomerek hatékonyan kapcsolhatók az így kialakított felülethez, a kötések stabilitása nagyon eltérő, és a különbségekből arra lehetett következtetni, hogy csak gyenge kovalens kapcsolatjön létre egy DNS-molekula belső amínocsoportjának valamelyike útján.Beier M. and Hoheisel J. D. [Nucleic Acids Sl. 27 (9), 1970-1977 (1999)] discloses the derivatization of solid supports to form a covalent bond on a DNA array or DNA microarray, which increases the surface of the support with a branched linker. Designing this linker requires a four step reaction. In addition, the functionalized surface containing the linker must be activated before immobilization with an activating reagent such as PDITC, DSC or DMS. Although PCR products, DNA oligomers, PNA oligomers can be effectively coupled to the surface thus formed, the stability of the bonds is very different and it can be deduced that only weak covalent linkage can be established via one of the internal amino groups of a DNA molecule.
Szilárd hordozóhoz kapcsolt nagy sűrűségű oligonukleotidelrendezéseket (a továbbiakban array) ismertetnek például az EP 373 203 számú és 619 321 számú európai szabadalmi leírásokban, az US 5,744,305 és US 5,445,934 amerikai szabadalmi leírásokban.High density oligonucleotide arrays (hereinafter arrays) linked to a solid support are disclosed, for example, in European Patent Nos. EP 373,203 and 619,321, U.S. Patent Nos. 5,744,305 and 5,445,934.
Az immobilizálandó molekulák, úgynevezett próbák kikötése különböző erősségű és stabilitású lehet. Számos anyagot tanulmányoztak, melyek alkalmasak lehetnek nukleinsavak kikötésére [például Rasmussen S. R. et al.: Anal. Biochem. 198, 138-142 (1991); Salo H. et al.: Bioconjug. Chem. 10, 815-823 (1999)], de legáltalánosabban üvegből vagy műanyagból készült lemezeket használnak DNS- és oligonukleotidalapú csípek létrehozásához [McGall et al.: Proc. Natl. Acad. Sci USA 93, 13 555-13 560 (1996); Beier M. et al.: Nucleic Acids Rés. 27, 1970-1977 (1999)].The binding of the molecules to be immobilized, called probes, can be of different strengths and stability. A number of substances have been studied which may be capable of targeting nucleic acids [e.g., Rasmussen S. R. et al. Biochem. 198: 138-142; Salo H. et al., Bioconjug. Chem. 10: 815-823 (1999)], but most commonly glass or plastic disks are used to create DNA and oligonucleotide based bands [McGall et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 93: 13555-13560 (1996); Beier M. et al .: Nucleic Acids Sl. 27, 1970-1977 (1999)].
Bár az oligonukleotidok és fehérjék különböző felületekre történő kapcsolására számos eljárást közöltek, ezek az eljárások mind költségesek és időigényesek. Az előre elkészített oligonukleotidok módosított üvegfelületekre történő kovalens kapcsolásához mindig módosított oligonukleotidokat alkalmaznak abból a célból, hogy megnöveljék az oligonukleotid reaktivitását és szelektivitását a felületek irányába. Amint a fentiekben említettük, tipikus módosítások közé tartozik az aminocsoportok vagy merkaptocsoportok bevezetése a 3’és/vagy 5'-helyekre. Például Stimpson és munkatársai [P.N.A.S. 92, 6379-6383 (1995)] 3'-amino-oligonukleotidok epoxiszilanizált felszínre történő kovalens kapcsolását ismertetik savkatalízissel, azonban ezzel a módszerrel csak kis sűrűséget értek el. Lamture és munkatársai [Nucleic Acids Rés. 22, 2121-225 (1994)] 3’-amino-oligonukleotidok kapcsolási eljárását írták le epoxiszilanizált üveglemezekhez 0,1 M KOH-ban. Heterobifunkcionális keresztkötéseket alkalmaznak Chrisey és munkatársai 3’- vagy 5’-merkaptomódosított vagy aminomódosított oligonukleotidok kapcsolására amino-propil-szilanizált felszínekre [Nucleic Acids Rés. 24, 30311-3039 (1996)] és Guo és munkatársai [Nucleic Acids Rés. 22, 4556-4565 (1994)]. A fenti eljárások azonban mind módosított oligonukleotidokat igényelnek.Although several methods for linking oligonucleotides and proteins to different surfaces have been reported, these methods are both costly and time consuming. Modified oligonucleotides are always used to covalently attach preformed oligonucleotides to modified glass surfaces in order to increase the reactivity and selectivity of the oligonucleotide towards the surfaces. As mentioned above, typical modifications include the introduction of amino groups or mercapto groups at the 3 'and / or 5' sites. For example, Stimpson et al., P.N.A.S. 92, 6379-6383 (1995)] discloses covalent coupling of 3'-amino oligonucleotides to epoxysilylated surface by acid catalysis, but only a low density is achieved by this method. Lamture et al., Nucleic Acids Slit. 22, 2121-225 (1994)] described a method for coupling 3'-amino oligonucleotides to epoxysilylated glass plates in 0.1 M KOH. Heterobifunctional crosslinks are used to link 3'- or 5'-mercapto-modified or amino-modified oligonucleotides to aminopropylsilane surfaces by Chrisey et al., Nucleic Acids Sl. 24: 30311-3039 (1996) and Guo et al., Nucleic Acids Res. 22: 4556-4565 (1994). However, the above procedures all require modified oligonucleotides.
Az US 5,919,626 számú szabadalmi leírásban módosítatlan nukleinsavak szilanizált szilárd fázisú felszínekhez történő kapcsolási eljárását ismertetik. Ebben az esetben a szilárd hordozó felszínét merkapto-szilánnal vagy epoxi-szilánnal vonják be, majd a szilánnal bevont tiol- vagy epoxicsoportokat hordozó felszínhez kapcsolják a módosítatlan nukleinsavmolekulát a terminális 3’-OH vagy a terminális 5’-OH csoporton keresztül, kovalens tioéter- vagy éterkötéseket létrehozva. Az oligonukleotiddal bevont felületek felhasználhatók ge2U.S. Patent No. 5,919,626 discloses a method for coupling unmodified nucleic acids to silanized solid phase surfaces. In this case, the surface of the solid support is coated with mercapto-silane or epoxy-silane and the unmodified nucleic acid molecule is linked to the surface bearing the silane-coated thiol or epoxy groups via the terminal 3'-OH or the terminal 5'-OH group, or creating ether bonds. The oligonucleotide coated surfaces can be used ge2
HU 225 375 Β1 netikai analízisre és más szkrínelőeljárásokra, mint például fehérje-DNS kötő vizsgálatokra.EN 225 375 Β1 for net analysis and other screening procedures such as protein-DNA binding assays.
A fenti eljárás hátránya, hogy azoknál a módszereknél, ahol szükség van a terminális 3’-OH csoportokra, mivel azok részben blokkoltak, a módszer érzékenysége csökken. További hátrány lehet, hogy ezzel az eljárással kikötött próbanukleinsavak felszínhez közeli része nehezen hozzáférhető a például hibridizációval tesztelni kívánt minta számára, és ennek következtében a specifikus kötések száma lecsökkenhet.A disadvantage of the above procedure is that in methods where terminal 3'-OH groups are required, since they are partially blocked, the sensitivity of the method is reduced. A further disadvantage may be that the near-surface portion of the probed nucleic acids bound by this procedure is difficult to access for the sample to be tested, e.g., by hybridization, and consequently the number of specific bonds may be reduced.
A közelmúltban Smith és munkatársai egy olyan módszert írtak le, ahol kémiailag szintetizált oligonukleotidokat egy hidrogénezett szilíciumfelülethez kötöttek 10-amino-decénen keresztül, heterobifunkcionális kémiai összekötő molekula segítségével [Nucleic Acids Rés. 28, 3535-41 (2000)]. Ebben az eljárásban azonban kémiailag módosított (tiolmodifikációval) oligonukleotidokat használnak, és az alkalmazott szilárd hordozó használata speciális eszközöket igényel, fluoreszcens detektálási módszerek nehezen kivitelezhetők.Recently, Smith et al. Have described a method where chemically synthesized oligonucleotides are linked to a hydrogenated silicon surface via 10-aminodecene using a heterobifunctional chemical linker [Nucleic Acids Slit. 28: 3535-41 (2000). However, in this process chemically modified (thiol modification) oligonucleotides are used and the use of the solid support used requires special tools, fluorescence detection methods are difficult to carry out.
A találmány célja eljárás kidolgozása egy olyan általánosan használható, nem költséges szilárd hordozó előállítására, amely a különböző hibridizáción alapuló technikákban, szekvenálásokban, polimorf helyek azonosításában alkalmazható. A találmány szerinti eljárással ezt a feladatot úgy oldottuk meg, hogy a szilazinált felülethez egy elágazó szerkezetű linkermolekulát kötöttünk, és ehhez kapcsoltuk a reaktív csoportokat. Ezáltal a hordozó aktív felszínét megnöveltük, miközben a távtartó linkermolekulák a próbák jobb hozzáférhetőségét biztosítják a mintához, és lehetőség van az aktív felszín és a próbamolekulák között stabil kovalens kötések létrehozására.It is an object of the present invention to provide a process for the production of a generally usable, inexpensive solid support which can be used in techniques, sequencing, and identification of polymorphic sites based on various hybridizations. The present invention accomplished this task by attaching a branched linker molecule to the silazinated surface and attaching reactive groups thereto. Thus, the active surface of the support is increased, while spacer linker molecules provide better probe accessibility to the sample, and it is possible to form stable covalent bonds between the active surface and the probe molecules.
A találmány tehát egy új rögzítési (immobilizálási) eljárást bocsát rendelkezésre, amely alkalmas módosítatlan nukleinsavak, fehérjemolekulák és oligonukleotidok szilárd hordozóhoz való gyors és költségkímélő immobilizálására. Az így rögzített nukleinsavak hibridizáción alapuló szekvenciakimutatásra, vizsgált nukleinsavak szekvenciasorrendjének hibridizációval történő meghatározására, genetikai analízisekre, génkifejeződés-vizsgálatokra és különböző nukleinsavak, fehérjék és kis molekulatömegü molekulák kölcsönhatásainak kombinatorikus analíziseire egyaránt felhasználhatók.Thus, the present invention provides a novel immobilization process suitable for the rapid and cost-effective immobilization of unmodified nucleic acids, protein molecules and oligonucleotides on a solid support. The nucleic acids thus fixed can be used for hybridization-based sequence detection, sequencing of the tested nucleic acids by hybridization, genetic analysis, gene expression studies and combinatorial analyzes of interactions between different nucleic acids, proteins and low molecular weight molecules.
Az eljárás szerint a szilárd hordozót három lépésben derivatizáljuk úgy, hogy az első lépésben 3-metakril-oxi-alkil-trialkoxi-szilánnal reagáltatjuk, melynek során a szilárd hordozó felületén akrilcsoportok alakulnak ki. A második lépésben az akrilszilanizált felületet tetraalkilén-pentaminnal reagáltatjuk, ezáltal primer és szekunder aminokat tartalmazó elágazó szénláncú molekulák jönnek létre. A harmadik lépésben az így kapott felületet akrilsav-kloriddal reagáltatjuk, és ezáltal egy olyan elágazó szénláncú és amidkötéseket tartalmazó molekula alakul ki, melyen az aminocsoportok helyén reaktív akrilcsoportok helyezkednek el. A harmadik lépésben úgy is eljárhatunk, hogy a második lépésben kapott hordozón aktív epoxicsoportokat tartalmazó hidrofil vagy hidrofób felszínt hozunk létre. A reaktív hidrofil felszín kialakításához a második lépésben kapott hordozót 1,4-alkándiol-diglicidil-éterrel, vagy a hidrofób reaktív felszín létrehozásához epiklórhidrinnel reagáltatjuk. Ezáltal olyan elágazó szénláncú molekula alakul ki, melyen az aminocsoportok helyén reaktív epoxicsoportok találhatók.In the process, the solid support is derivatized in three steps by reacting the first step with 3-methacryloxyalkyl trialkoxysilane to form acrylic groups on the surface of the solid support. In the second step, the acrylic silylated surface is reacted with tetraalkylene pentamine to form branched chain molecules containing primary and secondary amines. In the third step, the resulting surface is reacted with acrylic acid chloride to form a branched and amide bonded molecule with reactive acrylic groups in place of the amino groups. In the third step, it is also possible to form a hydrophilic or hydrophobic surface containing active epoxy groups on the support obtained in the second step. To form the reactive hydrophilic surface, the support obtained in the second step is reacted with 1,4-alkanediol diglycidyl ether or epichlorohydrin to form the hydrophobic reactive surface. This results in a branched-chain molecule that has reactive epoxy groups in place of the amino groups.
DNS-csipek vagy array-k létrehozásához az így aktivált hordozóhoz kapcsoljuk a módosítatlan nukleinsavat, fehérjét, oligonukleotidot vagy oligopeptidet.To create DNA chips or arrays, the unmodified nucleic acid, protein, oligonucleotide or oligopeptide is coupled to the carrier thus activated.
A szilárd hordozó és a kikötésre szánt molekulák között kialakult kovalens kötés nagy stabilitást eredményez. Az eljárás lehetővé teszi szintetikus oligodezoxinukleotidok, oligoribonukleotidok és oligopeptidek kikötését a reaktív akril- vagy epoxicsoportot tartalmazó szilárd felülethez. A reaktív csoportok nagy sűrűségben, elágazó összekötő molekulákon keresztül vannak rögzítve a szilárd hordozóhoz, ami az immobilizált próba nagy koncentrációjának kialakulását teszi lehetővé. A találmány szerinti hordozóhoz kovalensen kötjük a kívánt nukleinsav- vagy fehérjemolekulákat, így azok stabilitása nagy és a felületen lévő próbakoncentráció állandó.The covalent bond formed between the solid support and the binding molecules results in high stability. The method allows the binding of synthetic oligodeoxynucleotides, oligoribonucleotides and oligopeptides to a solid surface containing a reactive acrylic or epoxy group. The reactive groups are attached to the solid support at high density through branched linker molecules, which allows the formation of high concentrations of the immobilized probe. The carrier of the present invention is covalently bound to the desired nucleic acid or protein molecules so that they have a high stability and a constant probe concentration on the surface.
Ezen túlmenően a találmány szerinti eljárásban szemben a legtöbb hagyományos eljárással, melyekben kovalens kötéssel kapcsolják a szilárd hordozó felületére a próbákat - nincs szükség a megkötendő nukleinsavak vagy PCR-termékek vagy oligonukleotidok módosítására. Ennélfogva ez a módszer sokkal olcsóbbá teszi nagy mennyiségű minta előállítását.Furthermore, unlike most conventional methods of covalently attaching probes to the surface of a solid support, there is no need to modify the nucleic acids or PCR products or oligonucleotides to be bound. Therefore, this method makes it much cheaper to produce large volumes of samples.
A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az immobizálás során nincs szükség további kémiai reakcióra, mint például az ismert eljárások során alkalmazott redukció. Ez azzal a még további előnnyel is jár, hogy redukcióra érzékeny csoportokat (például különböző fluoreszcens vegyületek) tartalmazó próbák is mindenféle károsodás és módosulás nélkül ráköthetők a szilárd hordozóra. Így az olyan nukleinsavak, melyek az egyik vagy mindkét végükön redukcióra érzékeny fluoroforokat vagy egyéb jelzőmolekulákat tartalmaznak, különösebb nehézség nélkül rögzíthetők a találmány szerinti eljárással.A further advantage of the process according to the invention is that no further chemical reaction is required during the immobilization, such as the reduction used in the known processes. This has the additional advantage that probes containing reduction sensitive groups (e.g. various fluorescent compounds) can be attached to the solid support without any damage or modification. Thus, nucleic acids containing at one or both ends redox-sensitive fluorophores or other signaling molecules can be readily fixed by the present invention.
A találmány szerinti eljárással a szilárd hordozó felszínének hidrofobicitását is befolyásolni tudjuk, amellyel közvetlenül a létrehozandó array sűrűségét lehet befolyásolni. Hidrofil felület esetén a próba robottal történő felvitelekor nagyobb pontok képződnek, ami viszonylag kisebb sűrűséget eredményez (1-2 ezer pont/cm2), azonban ez előnyös lehet egy ezt követő hibridizációban. Hidrofób felület esetén a próba kisebb pontokban, de nagyobb sűrűséggel vihető fel a hordozóra (3-6 ezer pont/cm2), de ez a hibridizációnál kevésbé előnyös.The process of the invention can also influence the hydrophobicity of the surface of the solid support, which can directly influence the density of the array to be formed. In the case of a hydrophilic surface, application of a probe to a robot results in higher points, which results in a relatively lower density (1-2 thousand points / cm 2 ), but this may be advantageous in subsequent hybridization. In the case of a hydrophobic surface, the probe can be applied to the substrate at smaller points but with a higher density (3-6 thousand dots / cm 2 ), but this is less advantageous than hybridization.
A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás módosítatlan oligonukleotidok, nukleinsav- és fehérjemolekulák kovalens kötésére alkalmas szilárd hordozó előállítására, az így előállított szilárd hordozó és ennek alkalmazásai.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of a solid support for the covalent bonding of unmodified oligonucleotides, nucleic acid and protein molecules, to a solid support so prepared and to its uses.
A találmány szerinti eljárás abban áll, hogy (a) kémiailag előkészített szilárd hordozót 3-metakril-oxi-alkil-trimetoxi-szilánnal reagáltatjuk, mossuk és 90-130 °C-on szárítjuk,The process of the present invention comprises (a) reacting a chemically prepared solid support with 3-methacryloxyalkyltrimethoxysilane, washing and drying at 90-130 ° C,
HU 225 375 Β1 (b) az így akrilszilanizált hordozót tetraalkilén-pentaminnal reagáltatjuk, mossuk és szárítjuk, majd (c1) az így kapott hordozót akrilsav-kloriddal savmegkötő jelenlétében reagáltatjuk, mossuk és szárítjuk, vagy (c2) az így kapott hordozót 1,4-alkándiol-diglicidil-éterrel vagy epiklórhidrinnel savmegkötő jelenlétében reagáltatjuk, mossuk és szárítjuk.(B) reacting the thus-acrylic silylated support with tetraalkylene pentamine, then (c1) reacting the thus obtained support with acrylic acid chloride in the presence of an acid scavenger, or (c2) alkanediol diglycidyl ether or epichlorohydrin in the presence of an acid scavenger, washed and dried.
A találmány tárgya továbbá eljárás DNS-csipek előállítására, amely abban áll, hogy az (a)-(c) lépéseket követően (d) az így aktivált hordozóra módosítatlan nukleinsav-, fehérje- vagy oligonukleotidmolekulát rögzítünk.The invention further relates to a process for the preparation of DNA chips comprising the steps of (a) - (c): (d) attaching an unmodified nucleic acid, protein or oligonucleotide molecule to a carrier thus activated.
A találmány szerinti eljárásban szilárd hordozóként megfelelően előkészített üveglemezeket, polisztirolvagy polipropilénlemezeket, előnyösen üveg mikroszkóplemezeket használunk. Kontroll szilárd hordozóként kereskedelmi forgalomban kapható, reaktív aldehidcsoportokat tartalmazó lemezeket (Arrayit, USA) vagy poli-L-lizinnel bevont lemezeket (SIGMA) alkalmazunk. A lemezek előkészítése nátrium-hidroxiddal történő maratást, majd egyszerűen vízzel való semlegesre mosást jelent.Suitable solid supports for the process of the present invention are glass plates, polystyrene or polypropylene plates, preferably glass microscope plates. Commercially available plates containing reactive aldehyde groups (Arrayit, USA) or poly-L-lysine coated plates (SIGMA) were used as control solid supports. Preparation of the plates involves etching with sodium hydroxide and then simply washing it with water to neutralize.
Az eljárás első lépésében előnyösen úgy járunk el, hogy a maratott üveglemezeket 3-metakril-oxi-propiltrimetoxi-szilán egy rövid szénláncú alkoholos-vizes oldatával, így metanol vagy etanol 95%-os vizes oldatával reagáltatjuk, majd a lemezeket a felhasznált alkohollal és vízzel mossuk, majd 100-110 °C-on szárítjuk.In the first step of the process, it is preferable to react the etched glass sheets with a lower aqueous alcoholic solution of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, such as 95% aqueous methanol or ethanol, followed by the alcohol and water used. washed and dried at 100-110 ° C.
Az eljárás második lépésében tetraalkilén-pentaminként tetraetilén-pentamint alkalmazunk. Ezt a reakciót egy apoláros oldószerben, mint például dimetil-formamidban vagy dioxánban, előnyösen dimetil-formamidban végezzük, majd a lemezeket dimetil-formamiddal és egy rövid szénláncú alkohollal mossuk és szárítjuk.In the second step of the process, tetraalkylene pentamine is used as tetraethylene pentamine. This reaction is carried out in an apolar solvent such as dimethylformamide or dioxane, preferably dimethylformamide, and the plates are washed and dried with dimethylformamide and a lower alcohol.
Az eljárás harmadik lépésében az amidkötések kialakítására a kapott lemezeket akrilsav-kloriddal reagáltatjuk ekvivalens mennyiségű savmegkötő bázis, így például diizopropil-etil-amin, piridin és hasonlók jelenlétében, egy apoláros oldószerben, előnyösen diklór-metánban, diklór-etánban és hasonlókban. Végül a lemezeket az alkalmazott oldószerrel mossuk és szárítjuk.In the third step of the process, the resulting plates are reacted with acrylic acid chloride in the presence of an equivalent amount of an acid-binding base such as diisopropylethylamine, pyridine and the like in an apolar solvent, preferably dichloromethane, dichloroethane and the like. Finally, the plates are washed with the solvent used and dried.
Az aktív epoxidcsoportokat tartalmazó felszín kialakítására a második lépésben kapott lemezeket 1,4-butándiol-diglicidil-éterrel reagáltatjuk egy bázist tartalmazó rövid szénláncú alkoholban, előnyösen nátrium-hidroxidot tartalmazó etanolban, majd az alkalmazott alkohollal mossuk, és így hidrofil, epoxidcsoportokat tartalmazó felszínt kapunk. Alternatív módon a lemezeket reagáltathatjuk epiklórhidrinnel egy bázist tartalmazó apoláros oldószerben, előnyösen piridintartalmú kloroformban, és így hidrofób felszínhez jutunk.To form the surface containing the active epoxide groups, the plates obtained in the second step are reacted with 1,4-butanediol diglycidyl ether in a lower alcohol containing a base, preferably ethanol containing sodium hydroxide, and then washed with the alcohol used to obtain a hydrophilic surface containing epoxide groups. Alternatively, the plates may be reacted with epichlorohydrin in a base non-polar solvent, preferably pyridine-containing chloroform, to obtain a hydrophobic surface.
A találmány szerinti eljárásban alkalmazott reagensek a kereskedelmi forgalomban beszerezhetők.The reagents used in the process of the invention are commercially available.
A találmány szerinti eljárással előállított szilárd hordozók különösen jól alkalmazhatók oligonukleotidarray-k (oligonukleotidalapú DNS-csipek) létrehozására, amelyek nukleinsavak hibridizáción alapuló szekvenciakimutatásra, vizsgált nukleinsavak szekvenciasorrendjének hibridizációval történő meghatározására, genetikai analízisekre, génkifejeződés-vizsgálatokra és különböző nukleinsavak, fehérjék és kis molekulatömegű molekulák kölcsönhatásainak kombinatorikus analíziseire egyaránt felhasználhatók. A találmány szerinti eljárással derivatizált mikroszkóplemezek tulajdonságai lehetővé teszik egyedi szekvenciájú szintetikus oligonukleotidok, hosszabb nukleinsavak vagy fehérjék nagy sűrűségű, rendezett mintázatú rögzítését nagy stabilitással, és azok DNS- és fehérjecsip-technológiában történő alkalmazását.The solid carriers produced by the method of the invention are particularly useful for generating oligonucleotide arrays (oligonucleotide-based DNA chips) which can be sequenced based on hybridization of nucleic acids, hybridization of sequences of tested nucleic acids, genetic analysis, for combinatorial analyzes. The properties of the microscope slides derivatized by the method of the invention allow high density, high order fixation of unique sequence synthetic oligonucleotides, longer nucleic acids or proteins and their use in DNA and protein chip technology.
Az alábbiakban röviden ismertetjük az ábrákat.The figures are briefly described below.
1. ábra: bemutatja egyetlen mutáció (pontmutáció) vagy egyetlen nukleotideltérés detektálását hibridizációval akrilfelületen a találmány szerinti szilárd hordozó felhasználásával;Figure 1 shows the detection of a single mutation (point mutation) or a single nucleotide mismatch by hybridization on an acrylic surface using the solid support of the invention;
2. ábra: bemutatja PCR-termékek hidridizáción alapuló detektálását a találmány szerinti hordozóval akrilfelületen és a kereskedelemben kapható hordozóval karbonilfelületen;Figure 2 illustrates the detection of PCR products based on hydration on the acrylic surface of the carrier of the invention and on the carbonyl surface of the commercially available carrier;
3. ábra: bemutatja az immobilizálás hatékonysága és a pH közötti összefüggést;Figure 3 shows the relationship between immobilization efficiency and pH;
4. ábra: bemutatja egy fehérje (Cy3 cianin fluoreszcens festékkel jelölt sztreptavidin) immobilizálását a találmány szerinti szilárd hordozóhoz akrilfelületen;Figure 4 shows the immobilization of a protein (Cy3 cyanine fluorescent dye-labeled streptavidin) on a solid support of the invention on an acrylic surface;
5. ábra: tömegspektrometriai analízis, akrilamid reakciója adenozinnal és citidinnel;Figure 5: Mass spectrometric analysis of the reaction of acrylamide with adenosine and cytidine;
6. ábra: tömegspektrometriai analízis, akrilamid reakciója guanozinnal és timidinnel.Figure 6: Mass spectrometric analysis of the reaction of acrylamide with guanosine and thymidine.
A tömegspektrometriai kísérletekkel azt kívántuk igazolni, hogy az oligonukleotidok kovalensen kapcsolódnak a felülethez. A felület imitálására akrilamidot alkalmaztunk, az oligonukleotidokat monomer nukleozidokkal helyettesítettük. A reaktánsokat a kikötés szerinti protokollnak megfelelő körülmények között inkubáltuk.Mass spectrometry was used to verify that the oligonucleotides were covalently attached to the surface. Acrylamide was used to mimic the surface and oligonucleotides were replaced with monomeric nucleosides. The reactants were incubated under protocol conditions.
A reakció után a kiindulási anyagok (akrilamid, adenozin, citidin, guanozin, timidin) mellett új, tömegük alapján a termékhez (akrilamid és az aktuális nukleozid együtt) tartozó csúcsok jelentek meg (5. és 6. ábra). Ezekkel a tömegspektrometriai kísérletekkel igazoltuk, hogy kovalens kötés alakul ki a szilárd hordozó reaktív csoportjai és a nukleinsavak bázisai között.Following the reaction, new peaks related to the product (acrylamide and the actual nucleoside together) appeared in addition to the starting materials (acrylamide, adenosine, cytidine, guanosine, thymidine) (Figures 5 and 6). These mass spectrometry experiments have shown that covalent bonding occurs between the reactive groups of the solid support and the nucleic acid bases.
A találmány szerinti aktivált szilárd hordozók példaképpen az alábbi vizsgálati eljárásokban alkalmazhatók.By way of example, the activated solid carriers of the present invention can be used in the following assays.
1. Hibridáción alapuló mutációanalízis1. Mutation analysis based on hybridization
A találmány szerint előállított szilárd hordozó alkalmas olyan szintetikus oligonukleotidok immobilizálására, melyek egyetlen pontmutáció kimutatására képesek. Meghatározott szekvenciával rendelkező oligonukleotidok a pontmutációt tartalmazó komplementer szálakhoz hibridizálva képesek azok azonosítására (például US 6,025,136). A próbaoligonukleotidokat üveg- vagy polisztirollemezekre immobilizálhatjuk. Egyetlen mutáció vagy egyetlen nukleotideltérés hibri4The solid support of the present invention is capable of immobilizing synthetic oligonucleotides capable of detecting a single point mutation. Oligonucleotides having a defined sequence are capable of identifying them by hybridizing to complementary strands containing the point mutation (e.g., US 6,025,136). The probe oligonucleotides may be immobilized on glass or polystyrene plates. Single mutation or single nucleotide mismatch in hibri4
HU 225 375 Β1 dizációval történő kimutatását a találmány szerinti szilárd hordozóval az 1. ábrán mutatjuk be.The detection of HU 225 375 Β1 by the solid support of the present invention is shown in Figure 1.
2. PCR-termékek hibridizációval történő detektálása2. Detection of PCR products by hybridization
A kovalensen immobilizált nukleinsavmolekulák felhasználhatók specifikus PCR-termékek hibridizációval történő detektálására, ahol a „kifogó'-próbát immobilizálják a szilárd fázison [Ranki et al.: Gene 21, 77-85 (1983) és Keller et al.: J. Clin. Microbiol, 29, 638-641 (1991)]. A mintát, amely a feltételezett célmolekulát tartalmazza ami lehet PCR által amplifikált szekvencia - ezután érintkezésbe hozzák a szilárd fázissal, amikor is a felülethez kötött kifogó próbaoligonukleotid képes a mintában lévő célmolekulával hidridizálni, és így azt azonosítani. Az eljárás egyszálú vagy hővel vagy lúggal denaturált kétszálú PCR-termékek azonosítására alkalmas. A mintában található nem komplementer szálak nem befolyásolják a reakciót. A találmány szerinti szilárd hordozó ilyen célra történő felhasználásának eredményeit a 2. ábrán mutatjuk be. Az ábrából látható, hogy hagyományos szilárd hordozó alkalmazásával, amely a karbonilcsoportokon keresztül köti ki a módosított oligonukleotidokat, lényegesen kisebb jelet kapunk. A találmány szerinti szilárd hordozó sokkal érzékenyebb reakciót tesz lehetővé PCR-termékek hibridizációval történő detektálásakor. A találmány szerinti alkalmazásban előnyösen Chlamydia és humán cytomegalovírus kórokozókra jellemző szekvenciákat mutattunk ki. A próbaként felhasznált oligonukleotidok szekvenciáit az 1. táblázatban adtuk meg.Covalently immobilized nucleic acid molecules can be used to detect specific PCR products by hybridization, wherein the "catch" probe is immobilized on the solid phase (Ranki et al., Gene 21: 77-85 (1983) and Keller et al., J. Clin. Microbiol 29: 638-641 (1991). The sample containing the putative target molecule, which may be a PCR amplified sequence - is then contacted with the solid phase, whereby the surface-bound probe oligonucleotide is capable of hydrating and thus identifying the target molecule in the sample. The method is suitable for the identification of single-stranded or double-stranded PCR products denatured with heat or alkali. Non-complementary fibers in the sample do not interfere with the reaction. The results of using the solid support according to the invention for this purpose are shown in Figure 2. It can be seen from the figure that using a conventional solid support which binds the modified oligonucleotides through the carbonyl groups produces a much smaller signal. The solid support of the invention allows for a much more sensitive reaction when detecting PCR products by hybridization. Preferred sequences for Chlamydia and human cytomegalovirus pathogens have been used in the present invention. The sequences of the oligonucleotides used as probes are given in Table 1.
3. Genetikaibit-analizis (GBA™)3. Genetics Bit Analysis (GBA ™)
A találmány szerinti szilárd hordozó alkalmas olyan szintetikus oligonukleotidok immobilizálására, amelyek felhasználhatók a genetikaibitanalízis-módszerben (WO 92/15712 számú közzétételi irat), melynek során egyetlen nukleotideltérés (polimorfizmus) kimutatható.The solid support of the invention is capable of immobilizing synthetic oligonucleotides that can be used in the genetic bitumen analysis method (WO 92/15712) in which a single nucleotide mismatch (polymorphism) can be detected.
4. Szilárd fázisú DNS-szekvenálás4. Solid-phase DNA sequencing
A találmány szerinti szilárd hordozó felhasználható szilárd fázisú DNS-szekvenálási eljárásban is, melyet Khrapko K. R. és munkatársai [DNA Seq. 1, 375-388 (1999)] és Drmanac R. és Crkvenjakov R. ismertettek [Int. J. Genome Rés. 1,1-11 (1992)].The solid support of the present invention can also be used in the solid phase DNA sequencing method described by Khrapko, K.R. et al., DNA Seq. 1, 375-388 (1999)] and Drmanac R. and Crkvenjakov R. (Int. J. Genome Rés. (1991) 1.1-11.
5. Pontmutáció detektálása ligázreakció segítségével úgynevezett „Oligonucleotide Ligation Assay- OLA”-vel5. Detection of point mutation by ligase reaction with so-called "Oligonucleotide Ligation Assay-OLA"
A találmány szerinti szilárd hordozó alkalmas olyan szintetikus oligonukleotidok immobilizálására is, amelyek ligázreakcióval kombinált úgynevezett „Oligonucleotide Ligation Assay - ÓLA” módszerben felhasználhatók [Landegren U. et al.: Science 241, 1077-1080 (1988)]. Ez a módszer még specifikusabb nukleotideltérés-detektálást tesz lehetővé, mint a GBA™ a hibridizációt követő ligázreakció miatt.The solid support of the present invention is also suitable for immobilizing synthetic oligonucleotides that can be used in a so-called "Oligonucleotide Ligation Assay - OLA" method combined with a ligase reaction (Landegren U. et al., Science 241: 1077-1080 (1988)). This method allows even more specific nucleotide mismatch detection than GBA ™ due to the ligase reaction following hybridization.
6. Az immobilizált fehérjemolekulák alkalmazása6. Use of immobilized protein molecules
A találmány szerinti szilárd hordozó alkalmas szintetikus peptidek, nagyobb molekulatömegű polipeptidek, fehérjék kovalens immobilizálására, melyek nagy sűrűségű, rendezett mintázatú fehérjecsipek létrehozására, fehérje-fehérje, fehérje-nukleinsav, fehérje-kis molekulatömegű vegyületek közötti kölcsönhatások [Anal. Biochem. 270, 103-111 (1999); Nucleic Acids Rés. 28, 3 (2000); Curr. Opin. Chem. Bioi. 5, 40-45 (2001)] tanulmányozására alkalmasak.The solid support of the present invention is suitable for the covalent immobilization of synthetic peptides, higher molecular weight polypeptides, proteins which produce high density, ordered protein chips, protein-protein, protein-nucleic acid, protein-low-molecular-weight compounds. Biochem. 270: 103-111 (1999); Nucleic Acids Slit. 28: 3 (2000); Curr. Opin. Chem. 5, 40-45 (2001)].
A találmány tárgya tehát továbbá egy találmány szerinti szilárd hordozó alkalmazása PCR-termékek azonosítására, genetikaibit-analízisre, genetikaibit-analízisre ligázreakcióval, valamint oligonukleotid- vagy DNSvagy fehérje-array létrehozására.The invention thus also relates to the use of a solid support according to the invention for the identification of PCR products, genetic bit analysis, genetic bit analysis by ligase reaction, and the generation of an oligonucleotide or DNA or protein array.
A találmányt az alábbi - nem korlátozó jellegű példákkal részletesen szemléltetjük.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.
1. példaExample 1
Reaktív akrilcsoportokat tartalmazó szilárd hordozó előállításaPreparation of a solid support containing reactive acrylic groups
A lemezek előkészítésePreparing discs
A kereskedelemben beszerezhető mikroszkópüveglemezeket 24 órán át 1 %-os vizes NaOH- (Molar Chemicals Kft., Magyaro.; tisztaság >98,5%) oldatban állni hagytuk, majd vízzel, 10%-os vizes HCI- (Molar Chemicals Kft., Magyaro.) oldattal, majd újra vízzel addig mostuk, amíg a mosóoldat semleges kémhatású lett. Ezt követően a lemezeket szobahőmérsékleten szárítottuk.Commercially available microscope slides were allowed to stand for 24 hours in 1% aqueous NaOH (Molar Chemicals Ltd., Hungary; purity > 98.5%), followed by water, 10% aqueous HCl (Molar Chemicals Ltd., ) And then again with water until the wash solution was neutral. The plates were then dried at room temperature.
a) lépés: Akrilszilanizált felszín kialakításaStep a) Creating an acrylic silylated surface
A fentiek szerint előkészített, maratott üveglemezeket 95%-os vizes metanolban készített 3%-os 3-metakril-oxi-propil-trimetoxi-szilán-oldattal (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio) reagáltattuk 2 órán keresztül. A lemezeket ezután metanollal, majd vízzel mostuk, szárítottuk és 105 °C-on 15 percig hőkezeltük.The etched glass slides prepared as described above were reacted with 3% 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio) in 95% aqueous methanol for 2 hours. The plates were then washed with methanol and water, dried and heated at 105 ° C for 15 minutes.
b) lépés: Aminoszilanizált felszín kialakításaStep b: Formation of an aminosilylated surface
Az a) lépésben kapott akrilszilanizált lemezeket 0,033 mmol/ml koncentrációjú tetraetilén-pentamin (Fluka, Németo.) dimetil-formamidos (Fluka, Németo.) oldatában 48 órán át inkubáltuk úgy, hogy az átalakítandó felületet az oldat ellepje. Ezután a lemezeket dimetil-formamiddal, majd metanollal mostuk és szobahőmérsékleten szárítottuk.The acrylic silylated plates obtained in step a) were incubated for 48 hours in a solution of tetraethylene pentamine (Fluka, Germany) (0.033 mmol / ml) in dimethylformamide (Fluka, Germany) so that the surface to be converted was covered by the solution. The plates were then washed with dimethylformamide followed by methanol and dried at room temperature.
c) lépés: Reaktív akrilcsoportokat tartalmazó felszín kialakításaStep c) Creating a surface containing reactive acrylic groups
A b) lépésben kapott lemezeket 60 ml diklór-etánban (Merck, Németo.) oldott 2 mmol akrilsav-kloriddal (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio) és 2 mmol diizopropil-etil-aminnal (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio) 2 órán keresztül inkubáltuk, majd diklór-etánnal mostuk és szobahőmérsékleten szárítottuk.The plates obtained in step b) were dissolved in 60 ml of dichloroethane (Merck, Germany) with 2 mmol of acrylic acid chloride (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio) and 2 mmol of diisopropylethylamine (ICN Biomedicals Inc., Aurora, Ohio). ), Incubated for 2 hours, then washed with dichloroethane and dried at room temperature.
2. példaExample 2
a) Aktív epoxicsoportokat tartalmazó hidrofób szilárd hordozó előállításaa) Preparation of a hydrophobic solid support containing active epoxy groups
Az 1. példa b) lépésében kapott lemezeket 55 ml kloroformban (Molar Chemicals Kft., Magyaro.; tisztaság >99%) oldott 30 mmol epiklórhidrinnel (Fluka, Németo.) reagáltattuk 12 mmol (1 ml) piridin (Fluka, Németo.) jelenlétében 2 órán át, majd kloroformmal mostuk és szobahőmérsékleten szárítottuk.The plates obtained in Example 1 (b) were reacted with 30 mmol of epichlorohydrin (Fluka, Germany) dissolved in 55 ml of chloroform (Molar Chemicals Ltd., Hungary; purity> 99%). in the presence of 2 hours, then washed with chloroform and dried at room temperature.
HU 225 375 Β1HU 225 375 Β1
b) Aktív epoxicsoportokat tartalmazó hidrofil szilárd hordozó előállításab) Preparation of a hydrophilic solid support containing active epoxy groups
Az 1. példa b) lépésében kapott lemezeket 55 ml etanolban (Molar Chemicals Kft., Magyaro.; tisztaság >99,7%) oldott 30 mmol 1,4-butándiol-diglicidil-éterrel 5 (Fluka, Németo.) reagáltattuk 5 mmol NaOH jelenlétében 2 órán át, majd etanollal mostuk és szobahőmérsékleten szárítottuk.The plates obtained in Example 1 (b) were reacted with 30 mmol of 1,4-butanediol diglycidyl ether 5 (Fluka, Germany) in 55 ml of ethanol (Molar Chemicals Ltd., Hungary; purity> 99.7%). It was washed with NaOH for 2 hours, then with ethanol and dried at room temperature.
3. példa 10Example 3 10
Nagy sűrűségű oligonukleotidarray elkészítésePreparation of High Density Oligonucleotide Array
Az egyik kísérletben az oligonukleotidoldat nagy sűrűségű felvitele MicroGrid Totál Array System (BioRobotics, Anglia) robot segítségével történt. A másik kísérletben a felvitelt kézzel, pipetta segítségével haj- 15 tottuk végre. A robot által felvitt folyadékmennyiség kb.In one experiment, high density application of the oligonucleotide solution was performed using a MicroGrid Total Array System (BioRobotics, England) robot. In the other experiment, the application was done by hand using a pipette. The amount of fluid applied by the robot is approx.
100 ni, míg a pipettával felvitt mennyiség 0,4-1,0 μΙ volt. Próbafelvitel után a lemezeket ultraibolya sugárral besugaraztuk (700 mJ) UV-keresztkötő (Ultra Lum) segítségével. Az elkészült lemezeket sötétben szobahő- 20 mérsékleten tároltuk.100 µl, while the volume applied with the pipette was 0.4-1.0 µΙ. After test application, the plates were irradiated with ultraviolet radiation (700 mJ) using UV crosslinker (Ultra Lum). The prepared plates were stored in the dark at room temperature.
4. példaExample 4
Hibridizációs vizsgálatokHybridization assays
Hibridizáció előtt a lemezeket 42 °C-on 30 percig 25 inkubáltuk prehibridizációs oldatban (2*SSC, 0,5% SDS, 1 % BSA). Ezután az így előkezelt lemezeket vízzel mostuk, majd szobahőmérsékleten szárítottuk.Prior to hybridization, the plates were incubated at 42 ° C for 30 minutes in prehybridization solution (2 * SSC, 0.5% SDS, 1% BSA). The pre-treated plates were then washed with water and dried at room temperature.
A hibridizációt mikroszkóp-fedőlemez alatt végeztük.Hybridization was performed under a microscope cover plate.
A fluoreszcens festékkel jelölt oligonukleotidokat 30 (10 pmol vagy 0,5 pg) hibridizációs pufferben (50% formamid, 5xSSC, 0,1% SDS, 100 pg/ml lazacsperma DNS) vittük fel, amit a fedőlemez alá pipettáztunk. Hibridizáció után a fedőlemezt eltávolítottuk, majd a lemezeket az alábbi oldatokkal mostuk: 1*SSC, 0,15% 35 SDS, 0,2xSSC, 0,15% SDS, 0,1xSSC. Minden mosást 5 percig végeztünk. Ezután a lemezeket vízbe mártottuk, majd megszárítottuk és Scan Array Lite (GSI Lumonics) konfokális fluoreszcens lézerscanner segítségével 10 pm felbontással leolvastuk. Minden egyes lemezt zöld lézer (532 nm) (Cy5 fluoreszcens jelölés esetén) vagy vörös lézer (Cy3 fluoreszcens jelölés esetén) segítségével gerjesztettünk és az emittált fényt leolvastuk.Fluorescent dye-labeled oligonucleotides were applied in 30 (10 pmol or 0.5 pg) hybridization buffer (50% formamide, 5xSSC, 0.1% SDS, 100 pg / ml salmon sperm DNA), which was pipetted under the cover plate. After hybridization, the cover plate was removed and the plates were washed with 1x SSC, 0.15% 35 SDS, 0.2xSSC, 0.15% SDS, 0.1xSSC. Each wash was performed for 5 minutes. Plates were then dipped in water, dried and read with a Scan Array Lite (GSI Lumonics) confocal fluorescent laser scanner at 10 µm resolution. Each plate was excited with a green laser (532 nm) (for Cy5 fluorescent labeling) or a red laser (for Cy3 fluorescent labeling) and the emitted light was read.
5. példaExample 5
Az immobilizálás hatékonysága és a pH közötti összefüggés vizsgálataInvestigation of the relationship between immobilization efficiency and pH
Ahhoz, hogy megállapítsuk a nukleinsavak immobilizálásának optimális pH-ját, különböző pH-jú pufferben feloldott Cy5 fluoreszcensen jelölt oligonukleotidokat vittünk fel az 1. példa szerint előállított szilárd hordozóra. Az eredmények a 3. ábrán láthatók. Az immobilizálás optimális pH-ja 10-nek adódott. A felvitel manuálisan történt pipetta segítségével (0,5 pl). Két különböző mértékben hígított oligonukleotidoldatot vittünk fel a hordozóra: 0,25 pmol/μΙ és 0,062 pmol/μΙ koncentrációjú oldatokat.To determine the optimum pH for immobilization of the nucleic acids, Cy5 fluorescently labeled oligonucleotides dissolved in various pH buffers were applied to the solid support prepared in Example 1. The results are shown in Figure 3. The optimum pH of the immobilization was 10. The application was done manually using a pipette (0.5 pl). Two different dilutions of oligonucleotide were applied to the vehicle: 0.25 pmol / μΙ and 0.062 pmol / μΙ.
6. példaExample 6
Fehérje immobilizálásaImmobilization of protein
Annak eldöntésére, hogy a találmány szerinti hordozó alkalmas-e fehérjék immobilizálásra, 0,5 mg/ml töménységű Cy3 fluoreszcensen jelölt sztreptavidinoldatból 7-es és 10-es pH-jú foszfátpufferben 1 μΙ-t csepegtettünk a felületre. A lemezeket 30 percig vízgőzzel telített atmoszférában inkubáltuk szobahőmérsékleten, majd vízzel és 1xSSC, 0,15% SDS-oldattal 5-5 percig mostuk. A lemezeket minden egyes mosás után szkenneltük, hogy meghatározzuk a lemezekre immobilizálódott (kötődött) molekulák mennyiségét. A kapott eredményeket a 4. ábrán mutatjuk be. Az ábrából látható, hogy 10-es pH-η igen jól kötődik a sztreptavidin, ennélfogva a találmány szerinti hordozó alkalmas fehérjék immobilizálására.To determine if the carrier of the invention is suitable for protein immobilization, 1 μΙ of a 0.5 mg / ml solution of Cy3 fluorescently labeled streptavidin was added dropwise in phosphate buffer at pH 7 and 10. The plates were incubated for 30 minutes in a steam-saturated atmosphere at room temperature and then washed with water and 1xSSC, 0.15% SDS for 5-5 minutes. The plates were scanned after each wash to determine the amount of molecules immobilized (bound) on the plates. The results obtained are shown in Figure 4. From the figure it can be seen that pH 10 η is very well bound to streptavidin and therefore the carrier according to the invention is suitable for immobilization of proteins.
1. táblázatTable 1
Oligonukleotidszekvenciákoligonucleotide
HU 225 375 Β1HU 225 375 Β1
1. táblázat (folytatás)Table 1 (continued)
Megjegyzés: a vastag aláhúzott karakterek a megváltoztatott nukleotidokat jelölik a mutáns oligonukleotidszekvenciákban.Note: bold underlined characters denote altered nucleotides in mutant oligonucleotide sequences.
A Chlamydia-próbák az alábbi: Ranki et al.: Gene 21, 77-85 (1983) és Keller et al.: J. Clin. Microbiol. 29, 638-641 (1991) referenciák alapján készültek.Chlamydia probes include Ranki et al., Gene 21: 77-85 (1983) and Keller et al., J. Clin. Microbiol. 29, 638-641 (1991).
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU0104423A HU225375B1 (en) | 2001-10-20 | 2001-10-20 | Reactive solid state carriers and production and application of them |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU0104423A HU225375B1 (en) | 2001-10-20 | 2001-10-20 | Reactive solid state carriers and production and application of them |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU0104423D0 HU0104423D0 (en) | 2001-12-28 |
HUP0104423A2 HUP0104423A2 (en) | 2004-05-28 |
HUP0104423A3 HUP0104423A3 (en) | 2006-02-28 |
HU225375B1 true HU225375B1 (en) | 2006-10-28 |
Family
ID=89979814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU0104423A HU225375B1 (en) | 2001-10-20 | 2001-10-20 | Reactive solid state carriers and production and application of them |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU225375B1 (en) |
-
2001
- 2001-10-20 HU HU0104423A patent/HU225375B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HU0104423D0 (en) | 2001-12-28 |
HUP0104423A2 (en) | 2004-05-28 |
HUP0104423A3 (en) | 2006-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6387631B1 (en) | Polymer coated surfaces for microarray applications | |
Beaucage | Strategies in the preparation of DNA oligonucleotide arrays for diagnostic applications | |
US6248521B1 (en) | Amplification and other enzymatic reactions performed on nucleic acid arrays | |
US6858713B1 (en) | Chemically modified biological molecules and methods for coupling biological molecules to solid support | |
US7553943B2 (en) | Polynucleotide arrays | |
US6387626B1 (en) | Covalent attachment of unmodified nucleic acids to silanized solid phase surfaces | |
US20010008765A1 (en) | DNA chip and reactive solid carrier | |
US20030108917A1 (en) | Method for manufacturing hydrogel biochip by using star-like polyethylene glycol derivative having epoxy group | |
AU742599B2 (en) | Multiple functionalities within an array element and uses thereof | |
Hackler et al. | Development of chemically modified glass surfaces for nucleic acid, protein and small molecule microarrays | |
JP2001108683A (en) | Dna fragment fixing solid-phase carrier, dna fragment fixing method, and nucleic-acid fragment detecting method | |
WO2001002538A1 (en) | Substrates for nucleic acid immobilization onto solid supports | |
JP3996307B2 (en) | DNA fragment immobilization method, DNA chip and nucleic acid fragment detection method | |
JP2003508024A (en) | Method for identifying nucleic acid fragments | |
US7829505B2 (en) | Method for construction of oligonucleotide microarrays | |
US20050074781A1 (en) | Nucleic acid braided J-probes | |
HU225375B1 (en) | Reactive solid state carriers and production and application of them | |
JP3888613B2 (en) | Nucleic acid immobilization method, microarray, and gene analysis method using the same | |
JP4184718B2 (en) | Method for producing reactive solid support | |
JP4054499B2 (en) | Method for immobilizing DNA fragment on solid support surface and DNA chip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |