JP2000093175A - 核酸合成法 - Google Patents
核酸合成法Info
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Abstract
DNAを効率よく増幅させる新規な方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】本発明では、試料中の目的とする遺伝子を
増幅する核酸合成法において、遺伝子増幅反応液にジチ
オスレトールを添加することにより、PCR阻害物質の
作用を抑制する。
Description
ポリメラーゼ連鎖反応(Polymerase Chain Reaction :
以下PCRと略す)法による核酸合成法に関する。
離、DNA鎖の中の特定の領域をはさんだプライマーの
結合、DNAポリメラーゼによるDNA合成反応を繰り
返すことによって、目的のDNA断片を数十万倍にも増
幅できる方法である。PCR法は、マリス氏らの発明で
ある特開昭61−274697号公報に述べられてい
る。PCR法は種々の試料中の核酸の高感度分析法とし
て使用可能で、特に動物体液由来の試料中の核酸の分析
法に使用できる。従って、PCR法は感染症や遺伝病や
ガンの診断等に利用される。さらに、PCR法は移植や
親子鑑定の際のDNAタイピングの検査にも適した方法
である。これらの場合末梢血液が検査対象に選ばれる場
合が多い。
糖類あるいは未知の夾雑物が反応を阻害することであ
る。すなわち、代表的な耐熱性DNAポリメラーゼであ
るThermus aquaticus 由来のTaqDNAポリメラーゼ
をはじめ、多くのDNAポリメラーゼは、微量の体液由
来の夾雑物がPCR反応液中に混在しても、PCRが強
く阻害されることが広く知られている。
って、被験物から細胞、細菌、ウィルス等(以下、遺伝
子包含体と称する)を分離し、次に、その遺伝子包含体
から核酸を抽出する過程が必要となる。その方法として
は、酵素、界面活性剤、カオトロピック剤等により遺伝
子包含体を分解し、その後、フェノールあるいはフェノ
ール・クロロホルム等を用いて、遺伝子包含体の分解物
から核酸を抽出する方法が従来より使用されている。最
近では核酸抽出の過程において、イオン交換樹脂、ガラ
スフィルター、ガラスビーズあるいはタンパク凝集作用
を有する試薬等が使用されている。
を用いて試料中の核酸の精製を行っても、不純物の完全
な除去は困難であり、かつ試料中の核酸の回収量が一定
しない場合も多く、このため引き続く核酸合成が、とり
わけ試料中の目的とする核酸の含量が少ない場合には、
うまくできない場合もある。また、これら精製法は操作
が煩雑で時間を要し、また操作中のコンタミネーション
の機会が高い。従って、これらの問題点を解決するため
には、より簡便で、かつ効果的な試料前処理法が望まれ
る。
の種類に関係なく、PCR阻害物質の作用を抑制して、
試料中のDNAを効率よく増幅させる新規な方法を提供
することを目的とする。
決するため、試料中の目的とする遺伝子を増幅する核酸
合成法において、遺伝子増幅反応液にジチオスレトール
を添加することを特徴とする。ここで、ジチオスレトー
ル(DTT)は、試料に加えてから、遺伝子増幅反応液
に添加しても、遺伝子増幅反応液に直接添加してもよ
い。また、DTTは、遺伝子増幅反応液に均一に入って
いない状態(たとえば試料にDTTを加えて、この試料
を反応液に攪拌せずに添加した場合など)でも同様の効
果がある。DTTは遺伝子増幅反応液中に0.1mM以
上、好ましくは0.25 〜2mM添加するのがよい。
遺伝子包含体もしくは生体由来試料そのものをいい、生
体由来試料とは、動植物組織、体液、排泄物等をいい、
遺伝子包含体とは、細胞、細菌、ウィルス等をいう。体
液には血液、唾液、髄液、尿、乳が含まれ、細胞には血
液から分離した白血球が含まれるが、これらに限定され
るものではない。生体由来試料中の遺伝子包含体もしく
は生体由来試料そのものは、特別な前処理なしに直接遺
伝子増幅反応液に添加される。
びにMgCl2、KCl等の塩類、プライマー、デオキ
シリボヌクレオチド類及び耐熱酵素を含むものである。
また、上記の塩類は適宜他の塩類に変更して使用されて
いる。また、ゼラチン、アルブミン等のタンパク、ジメ
チルスルホキシド、界面活性剤等種々の物質が添加され
る場合がある。
ル)アミノメタンと塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸の組合せ
であり、鉱酸の中で望ましいものは塩酸である。また、
トリシン、CAPSO(3ーNーCyclohexylamino −2 −hy
droxypropanesulfonic acid )あるいはCHES(2ー
(Cyclohexylamino )ethanesulfonic acid )と苛性ソ
ーダ、苛性カリとの組み合わせによるpH緩衝液等種々
のpH緩衝液が使用され得る。pH調整された緩衝液
は、遺伝子増幅反応液の中で10mMから100mMの
間の濃度で使用される。
下に合成の開始点として働くオリゴヌクレオチドをい
う。プライマーは一本鎖であることが望ましいが、二本
鎖も使用できる。もし、プライマーが二本鎖の場合に
は、増幅反応に先立って一本鎖にすることが望ましい。
プライマーは、公知の方法により合成することができる
し、また、生物界から単離することもできる。
合成する酵素、あるいはかような化学合成系を意味す
る。適切な耐熱酵素としては、E.coliのDNAポリメ
ラーゼI、E.coliのDNAポリメラーゼのクレノーフ
ラグメント、T4DNAポリメラーゼ、TaqDNAポ
リメラーゼ、T.litoralisDNAポリメラーゼ、Tth
DNAポリメラーゼ、PfuDNAポリメラーゼそして
逆転写酵素などがあるが、これらにのみ限定されるもの
ではない。
を調節することにより、相乗効果が得られる。例えば、
pHは、25℃の温度条件下で8.1以上、好ましくは
8.5〜9.5である。また、本発明では、遺伝子増幅
反応液にポリアミンを添加してもよい。
Tを添加する以外、通常の方法と何ら変わらない。すな
わち、先ず、増幅しようとする目的の2本鎖DNA断片
を熱変性により、1本鎖のDNAにする(ディナチュレ
ーション工程)。次に増幅させたい領域を挟むプライマ
ーをハイブリダイズさせる(アニーリング工程)。次に
4種類のデオキシリボヌクレオチド類(dATP、dG
TP、dCTP、dTTP)の共存下にDNAポリメラ
ーゼを作用させ、プライマーの伸長反応を行う(ポリメ
ライゼーション工程)。
ヒト血液を2または1μl添加し、PCRを行った。P
CRのプライマーはヒトのβ−グロビン遺伝子領域内に
位置するplus鎖の塩基配列をもつオリゴヌクレオチド
(GH20)及びminus 鎖の塩基配列をもつオリゴヌク
レオチド(GH21)であり、配列は次の通りである。
この2種類のプライマーを用いたPCRの結果、408
bp の増幅産物を得ることができる。 GH20:5’GAAGAGCCAAGGACAGGT
AC3’ GH21:5’GGAAAATAGACCAATAGG
CAG3’
Tris-HCl、50MKCl,1.5mMMgCl2, 200 μM のdATP,dCTP,
dGTP及びdTTP, 各0.4 μM のprimer, 1.25units/50μl
のTaq DNA ポリメラーゼ(TaKaRa Taq: Takara shuzo,
Kyoto, Japan)反応液を用いた。PCRは、94℃、3
分のプレヒーティングの後、94℃ 30秒間、55℃
1分間、72℃ 1分間の条件で40サイクル、最後に
72℃ 7分間のポリメライゼーションを行った。PC
R終了後、反応液5μlを用いて、2.5%アガロース
を含む、0.5μg/ ml臭化エチジウム添加TAE
(40mM Tris-acetate, 1mM EDTA, pH8.0) 液中で電気泳
動を行い検出した。
行ったときの増幅産物の電気泳動図を図1に示す。図中
Mはサイズマーカー(HincIIで切断した250ng のφ X17
4-RFDNA)、1、8はDTTが0%、2、9はDTTを
0.125mM添加、3、10はDTTを0.25mM
添加、4、11はDTTを0.5mM添加、5、12は
DTTを1mM添加、6、13はDTTを2mM添加、
7、14はDTTを4mM添加したものを示している。
また、1〜7は血液を2μl添加、8〜14は血液を1
μl添加したものである。結果、DTTを添加すること
によって、PCR増幅産物が得られることがわかった、
特にDTTを1mM添加するのが良好である。
を経ずに、血液等のPCR阻害物質を多く含んだ試料か
ら、直接、目的のDNAを効率よく増幅することが可能
となった。また、本発明により、簡便、迅速に核酸合成
の操作を行えるようになり、コンタミネーションの機会
の軽減が可能となった。
たヒト血液を2または1μl、濃度の異なるDTTを添
加し、PCRを行った電気泳動図
Claims (4)
- 【請求項1】試料中の目的とする遺伝子を増幅する核酸
合成法において、遺伝子増幅反応液にジチオスレトール
(dithiothreitol:略称DTT)を添加することを特徴
とする核酸合成法。 - 【請求項2】ジチオスレトールを遺伝子増幅反応液中に
0.1mM以上添加することを特徴とする請求項1記載
の核酸合成法。 - 【請求項3】試料が生体由来試料中の遺伝子包含体もし
くは生体由来試料そのものである請求項1又は2に記載
の核酸合成法。 - 【請求項4】試料である生体由来試料中の遺伝子包含体
もしくは生体由来試料そのものを直接遺伝子増幅反応液
に添加することを特徴とする請求項1〜3に記載の核酸
合成法。
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