JP2001204472A - Primer single-stranded dna, method for preparing double- stranded cdna using the same, and method for amplifying one-sided single-stranded dna - Google Patents

Primer single-stranded dna, method for preparing double- stranded cdna using the same, and method for amplifying one-sided single-stranded dna

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JP2001204472A
JP2001204472A JP2000012535A JP2000012535A JP2001204472A JP 2001204472 A JP2001204472 A JP 2001204472A JP 2000012535 A JP2000012535 A JP 2000012535A JP 2000012535 A JP2000012535 A JP 2000012535A JP 2001204472 A JP2001204472 A JP 2001204472A
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stranded
double
dna
primer
stranded dna
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JP2000012535A
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Japanese (ja)
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Takeshi Nakamura
岳史 中村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To synthesize each cDNA from various mRNAs in a trace amount of a specimen preserving an information concerning the directionality of a gene, to evenly amplify these, and to further amplify only one-sided single strand of the amplified double-stranded cDNA. SOLUTION: This method for preparing a one-sided single-stranded DNA of double-stranded DNA comprises the steps of: (a) hybridizing a primer single- stranded DNA designed to inhibit an exonuclease activity of a DNA polymerase to a poly A end of a mRNA, (b) linking an adaptor double-stranded DNA to one side of the double-stranded DNA, (c) amplifying the double-stranded cDNA by the elongation using two single-stranded DNAs constituting the adaptor double-stranded DNA as primers, and (d) asymmetrically amplifying a one-sided single-stranded DNA of the amplified double-stranded cDNA by the PCR using a primer single-stranded DNA hybridizing to a dA stretch of a double-stranded DNA and the adaptor double-stranded DNA.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微量試料から多種
のDNAを同時に増幅する方法に関する。さらに詳しく
は、微量試料中の多種のmRNAからそれに対応する二
本鎖cDNAを調製し、それらを増幅し、さらに増幅さ
れた各二本鎖cDNAの片側一本鎖のみを増幅する方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for simultaneously amplifying various kinds of DNA from a small amount of a sample. More specifically, the present invention relates to a method for preparing corresponding double-stranded cDNAs from various types of mRNA in a trace sample, amplifying them, and further amplifying only one side of each amplified double-stranded cDNA.

【0002】[0002]

【従来の技術】インビトロ核酸増幅技術は、少量の核酸
の検出および分析のための強力な手段を提供してきた。
このような技術は、感染症および遺伝的疾患の診断、生
化学的分析のための遺伝子の単離、並びに法医学におけ
る特定の核酸の検出のために格段の進歩をもたらした。
現在、最も汎用性のある技術は、耐熱性ポリメラーゼ
(Taq po1ymerase)を用いたポリメラー
ゼ連鎖反応(Po1ymerase Chain Rea
ction(以下PCRまたはPCR法という))であ
り、DNA(断片)を数十万倍に増幅し得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION In vitro nucleic acid amplification technology has provided a powerful tool for the detection and analysis of small amounts of nucleic acids.
Such techniques have provided significant advancements in the diagnosis of infectious and genetic diseases, isolation of genes for biochemical analysis, and detection of specific nucleic acids in forensic medicine.
At present, the most versatile technology is the polymerase chain reaction (Polymerase Chain Rea) using a thermostable polymerase (Taq polymerase).
ction (hereinafter referred to as PCR or PCR method), which can amplify DNA (fragment) several hundred thousand times.

【0003】しかし、PCR法は、主として特定のDN
Aを増幅することを目的としており、多種多様なDNA
を一括して同時に増幅することは困難であった。他方、
一度にいくつかのDNAを同時に増幅する試みもなされ
てはいるが、増幅するDNAの種類は5種類程度までと
少なく、また、増幅されたDNAの長さも1kb程度ま
でである。さらに、DNAの増幅を重ねると、短いDN
Aが増幅されやすいが、この点を克服することはほとん
どなされていない。従って、一度に多種類のDNAを同
時に短い物から長いものまでを均一に増幅するDNA増
幅方法が開発されれば、例えば、既に例示した感染症疾
患の診断の際、検体中に複数の核酸が存在しても、複数
の別々のアッセイを実施する必要がなくなり、単一のア
ッセイが可能となる。
However, the PCR method is mainly used for a specific DN.
A is intended to amplify A
However, it was difficult to amplify all at once. On the other hand,
Attempts have been made to simultaneously amplify several DNAs at once, but the types of DNA to be amplified are as small as about 5 and the length of the amplified DNA is also about 1 kb. Furthermore, when DNA amplification is repeated, short DN
Although A is liable to be amplified, it has hardly been overcome. Therefore, if a DNA amplification method for simultaneously amplifying many types of DNA from short to long at the same time is developed, for example, when diagnosing an infectious disease exemplified above, a plurality of nucleic acids may be present in a specimen. When present, a single assay is possible, eliminating the need to perform multiple separate assays.

【0004】ところで、遺伝子発現の解析方法の1つと
して、新たにSAGE(serial analysi
s of gene expression)法が提案さ
れた。Victor E.Velcuescu ら、Sc
ience 270,484,1995を参照。この方
法は、組織または細胞内に存在する多種多様な遺伝子の
の転写物中から発現された配列タグ(expresse
d sequence tag)を切り出してきて、直列
に繋げシーケンスすることによって前記遺伝子を一度に
同定(カタログ化)し、前記多種多様な遺伝子の発現を
解析しようとするものである。応用としては、ある疾病
(例えば、癌)について、正常、発症、罹患のそれぞれ
の状態で発現された遺伝子を比較することによりいずれ
の状態であるかを特定することを可能にする。このよう
に、例えば癌のメカニズムの解明の一助となることが期
待される。
As one of the methods for analyzing gene expression, a new SAGE (serial analysis) has been newly developed.
A s of gene expression method has been proposed. Victor E. Velcuescu et al., Sc
issue 270, 484, 1995. This method uses sequence tags expressed from transcripts of a wide variety of genes present in tissues or cells.
(d sequence tag) is cut out, and the genes are identified (cataloged) at once by serially connecting and sequencing, and the expression of the various genes is analyzed. As an application, it is possible to specify a disease (for example, cancer) by comparing genes expressed in each of the normal, onset, and disease states. Thus, it is expected to help elucidate, for example, the mechanism of cancer.

【0005】従って、上記のようなDNA増幅方法が開
発されれば、試料中の多種類のDNAを同時に均一に増
幅することが可能となるので、増幅されたDNA産物の
混合物は、直ちにSAGE法に使用され、解析され得
る。ここで、「均一に増幅する」とは、各DNAをそれ
らの存在数の比率を変えないで増幅することをいう。
[0005] Therefore, if the above-described DNA amplification method is developed, it is possible to simultaneously and uniformly amplify many kinds of DNAs in a sample, and the mixture of amplified DNA products can be immediately subjected to the SAGE method. Can be used and analyzed. Here, the expression “amplify uniformly” means that each DNA is amplified without changing the ratio of the number of the DNAs present.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
みて、本発明者は、増幅されるDNAにアダプターDN
A(以下、アダプターニ本鎖DNAと同義に用いる)を
結合させ、該アダプタ−DNAにハイブリダイズするプ
ライマーを用いてDNAを均一に増幅する方法(以下、
均一増幅PCRまたは均一増幅PCR法ともいう)、並
びにそれに用いるアダプターDNAおよびプライマーを
開発した。
In view of the above situation, the present inventor has proposed that an adapter DN be added to DNA to be amplified.
A (hereinafter, used synonymously with the adapter double-stranded DNA) and a method of uniformly amplifying DNA using a primer that hybridizes to the adapter-DNA (hereinafter, referred to as “adapter double-stranded DNA”)
Homogeneous amplification PCR or homogenous amplification PCR method), and adapter DNAs and primers for use therein have been developed.

【0007】さらに進んで、本発明者らは、長鎖DNA
を増幅するのに用いる酵素(長鎖DNA増幅酵素)、反
応温度、反応サイクル、Mg2+濃度等のPCRにおける
操作条件や操作方法を検討した結果、前記アダプターD
NAおよびプライマーを用いて多種類のDNAを同時に
均一に増幅することに成功した。これら詳細なPCR条
件を含めて、均一増幅PCR、前記アダプターDNAお
よびプライマー等は、特開平9−234074(特願平
8−45927)号公報に記載されている。そこで、こ
の開示の内容全てを本明細書に引用文献として援用し、
本明細書ではその一部を省略して、記述することがあ
る。
[0007] Further, the present inventors have developed long-chain DNA.
Enzymes used to amplify the (long DNA amplification enzyme), reaction temperature, reaction cycles, the result of examining the operating conditions and operations in the PCR, such as Mg 2+ concentrations, the adapter D
Using NA and primers, multiple types of DNA were successfully and simultaneously amplified. The uniform amplification PCR, including these detailed PCR conditions, the adapter DNA, the primers and the like are described in JP-A-9-234074 (Japanese Patent Application No. 8-45927). Therefore, the entire content of this disclosure is incorporated herein by reference,
In this specification, a part of the description may be omitted.

【0008】しかしながら、前記均一増幅PCR法によ
って増幅されたDNAの片側一本鎖(片側一本鎖ともい
う)だけを非対称PCR法でさらに増幅しようとする
と、PCR増幅物の収量が非常に低くなるという問題点
がでてきた。
However, if the single-stranded single strand (also referred to as single-stranded single strand) of the DNA amplified by the homogeneous amplification PCR method is further amplified by the asymmetric PCR method, the yield of the PCR amplification product becomes extremely low. The problem came out.

【0009】さらに、均一増幅PCRの前段階におい
て、増幅されるDNA(cDNA)を微量試料中のmR
NAから常法に従って、DNAの調製を行おうとすると
mRNAのポリA末端に対応する部分が削られて非対称
PCRで使用するプライマーが該ポリA末端を認識でき
なくなるという問題点もあきらかになった。
[0009] Further, prior to the homogeneous amplification PCR, the DNA (cDNA) to be amplified is subjected to mR
Attempts to prepare DNA from NA in a conventional manner also resulted in the problem that the portion corresponding to the poly A terminus of the mRNA was removed, and the primer used in asymmetric PCR could not recognize the poly A terminus.

【0010】従って、本発明は、均一増幅PCR法に伴
うこれらの問題点を解決して、より改善された均一増幅
PCR法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to solve these problems associated with the homogeneous amplification PCR method and to provide a more improved homogeneous amplification PCR method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】以上のような観点から、
本発明者らは、新たに前記アダプターDNAの他に、2
種類のプライマーを開発し、これらのプライマーを均一
増幅PCRの前段階および後段階にそれぞれ使用する
と、均一増幅PCR後に片側一本鎖を非対称PCRによ
り増幅する効率を全体として非常に高め、微量試料から
出発しても、その中に含まれるmRNAから片側一本鎖
増幅物を充分な量で供給しうることを見出した。
[Means for Solving the Problems] From the above viewpoints,
The present inventors have newly added, in addition to the adapter DNA, 2
By developing different types of primers and using these primers in the pre-stage and post-stage of the homogeneous amplification PCR, the efficiency of amplifying one-sided single strand by asymmetric PCR after homogeneous amplification PCR is greatly increased, and the Even when starting, it was found that a single-stranded single-stranded amplified product could be supplied in a sufficient amount from the mRNA contained therein.

【0012】すなわち、本発明に従えば、mRNAのポ
リA部位にハイブリダイズするdT n配列を3’末端に
有し、かつ、5’末端にブロッキング基を有し、それら
以外の部分はニ本鎖cDNAに連結されるアダプターニ
本鎖DNAを構成する一本鎖DNAのうち、前記二本鎖
cDNAに結合しない側の末端が5’末端に当たる一本
鎖DNAの配列と実質的に同一である塩基配列からなる
プライマー一本鎖DNAが提供される。以下、このプラ
イマー一本鎖DNAを第1のプライマーDNA(また
は、第1のプライマー)と略称する。第1のプライマー
DNAは、mRNAからcDNAを調製する際に用いる
ものである。好ましくは、第1のプライマーDNAは、
制限酵素の認識部位を含む。
That is, according to the present invention, the mRNA
DT that hybridizes to the re-A site nSequence at the 3 'end
Having a blocking group at the 5 'end,
The other part is the adapter ligated to the double-stranded cDNA.
Of the single-stranded DNA constituting the single-stranded DNA,
One whose end not binding to cDNA is the 5 'end
Consisting of a base sequence substantially identical to the sequence of the strand DNA
A primer single stranded DNA is provided. Below,
Immer single-stranded DNA is converted to the first primer DNA (also
Is abbreviated as a first primer). First primer
DNA is used when preparing cDNA from mRNA
Things. Preferably, the first primer DNA is
Includes restriction enzyme recognition sites.

【0013】また、本発明に従えば、dTn配列を5’
末端に有し、それ以外部分は二本鎖cDNAに連結され
るアダプター二本鎖DNAを構成する一本鎖DNAのう
ち前記二本鎖cDNAに結合しない側の末端が5’末端
に当たる一本鎖DNAの配列に対して充分なホモロジー
を有する塩基配列からなるプライマー一本鎖DNAが提
供される。「充分なホモロジーを有する」とは、プライ
マーが二本鎖DNAにハイブリダイズして非対称PCR
を行うことができる配列であるという意味である。以
下、このプライマー一本鎖DNAを第2のプライマーD
NA(また、第2のプライマー)と略称する。第2のプ
ライマーDNAは二本鎖cDNAの片側一本鎖のみを増
幅する非対称PCRに使用するものである。
According to the present invention, the dT n sequence is
The other end is a single-stranded DNA which is not linked to the double-stranded cDNA of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA and which is linked to the double-stranded cDNA. A primer single-stranded DNA comprising a base sequence having sufficient homology to the DNA sequence is provided. "Having sufficient homology" means that primers hybridize to double-stranded DNA and asymmetric PCR
Means that the sequence can be performed. Hereinafter, this single-stranded primer DNA is used as a second primer D
Abbreviated as NA (also the second primer). The second primer DNA is used for asymmetric PCR which amplifies only one side of a double-stranded cDNA.

【0014】また、本発明に従えば、二本鎖cDNAの
調製方法であって、第一のプライマーDNAをmRNA
のポリA部位にハイブリダイズさせ、該プライマーDN
Aをプライマーとして該mRNAを逆転写し、さらにD
NAポリメラーゼによって二本鎖cDNAとすることを
特徴とする、二本鎖cDNAの調製方法が提供される。
According to the present invention, there is also provided a method for preparing a double-stranded cDNA, wherein
And the primer DN
The mRNA is reverse transcribed using A as a primer,
There is provided a method for preparing a double-stranded cDNA, characterized in that the double-stranded cDNA is converted into a double-stranded cDNA by NA polymerase.

【0015】また、本発明に従えば、mRNAから一本
鎖DNAを調製する方法であって、 (a)第一のプライマーDNAをmRNAのポリA部位
にハイブリダイズさせ、該プライマーDNAをプライマ
ーとして該mRNAを逆転写し、さらにDNAポリメラ
ーゼによって二本鎖cDNAとする; (b)アダプター二本鎖DNAを用意する、該アダプタ
ー二本鎖DNAは、一方の末端で、アダプターニ本鎖D
NAを構成する一本鎖DNAのうちいずれか一方が、増
幅されるDNA又は他のアダプタ−ニ本鎖DNAに結合
できないように突出している; (c)前記アダプター二本鎖DNAを前記二本鎖cDN
AのポリA部位のない側の端に連結する; (d)前記アダプター二本鎖DNAを構成する二つの一
本鎖DNAをそれぞれプライマーとして前記二本鎖cD
NAにハイブリダイズさせ、前記二本鎖cDNAを鋳型
としてDNA増幅酵素によって伸張反応を行わせ、そし
て該二本鎖cDNAを増幅する; (e)第2のプライマーDNAを前記増幅された二本鎖
cDNAにプライマーとしてハイブリダイズさせ、該増
幅された二本鎖cDNAを鋳型としてDNA増幅酵素に
よって伸張反応を行わせ、そして該増幅された二本鎖c
DNAの片側一本鎖DNAのみを非対称的に増幅する;
以上の工程からなることを特徴とする片側一本鎖DNA
の調製方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for preparing single-stranded DNA from mRNA, comprising the steps of: (a) hybridizing a first primer DNA to a polyA site of mRNA, and using the primer DNA as a primer The mRNA is reverse transcribed and further converted into double-stranded cDNA by a DNA polymerase. (B) An adapter double-stranded DNA is prepared. The adapter double-stranded DNA has an adapter double-stranded D at one end.
Either one of the single-stranded DNAs constituting NA protrudes so as not to bind to the DNA to be amplified or other adapter-double-stranded DNA; (c) the adapter double-stranded DNA is Chain cDN
(D) using the two single-stranded DNAs constituting the adapter double-stranded DNA as primers and using the double-stranded cD
NA, using the double-stranded cDNA as a template, performing an extension reaction with a DNA amplification enzyme, and amplifying the double-stranded cDNA; (e) combining a second primer DNA with the amplified double-stranded cDNA The cDNA is hybridized as a primer, an extension reaction is performed by a DNA amplification enzyme using the amplified double-stranded cDNA as a template, and the amplified double-stranded c
Asymmetrically amplify only one side of the DNA;
One-sided single-stranded DNA comprising the above steps
Is provided.

【0016】加えて、本発明に従えば、二本鎖cDNA
の片側一本鎖DNAの増幅方法であって、 (a)両端にアダプター二本鎖DNAが連結された二本
鎖cDNAを用意する; (b)第2のプライマーDNAを前記二本鎖cDNAに
プライマーとしてハイブリダイズさせ、該二本鎖cDN
Aを鋳型としてDNA増幅酵素によって伸張反応を行わ
せ、そして該二本鎖cDNAの片側一本鎖DNAのみを
非対称的に増幅する; 以上の工程からなる、片側一本鎖DNAの増幅方法が提
供される。
In addition, according to the present invention, double-stranded cDNA
(A) preparing a double-stranded cDNA having an adapter double-stranded DNA linked at both ends; (b) adding a second primer DNA to the double-stranded cDNA Hybridized as a primer, the double-stranded cDN
A is used as a template to perform an extension reaction with a DNA amplification enzyme, and asymmetrically amplifies only one-sided single-stranded DNA of the double-stranded cDNA. Is done.

【0017】さらに、本発明に従えば、上記第1のプラ
イマーDNAおよび第2のプライマーDNA、ならびに
二本鎖cDNAの調製方法、片側一本鎖DNAの調製方
法、および前記一本鎖DNAの増幅方法において、アダ
プター二本鎖DNAが下記の特徴を持つ。
Further, according to the present invention, a method for preparing the first and second primer DNAs and a double-stranded cDNA, a method for preparing a single-stranded single-stranded DNA, and an amplification of the single-stranded DNA In the method, the adapter double-stranded DNA has the following characteristics.

【0018】一方の末端で、該アダプター二本鎖DNA
を構成する一本鎖DNAのうちいずれか一方が、増幅さ
れる二本鎖cDNAまたは他のアダプターニ本鎖DNA
に結合できないように突出していること。ここで、好ま
しくは、増幅されるDNAに結合する側の未端では、前
記アダプターニ本鎖DNAを構成する一本鎖DNAのう
ち当該末端が5’末端に当たる一本鎖DNAがリン酸化
されていること。
At one end, the adapter double-stranded DNA
One of the single-stranded DNAs constituting the double-stranded cDNA to be amplified or other adapter double-stranded DNA
Projecting so that it cannot be connected to Here, preferably, at the non-terminal end which binds to the DNA to be amplified, the single-stranded DNA whose end corresponds to the 5 ′ end of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA is phosphorylated. That you are.

【0019】さらに、好ましくは、前記アダプター二本
鎖DNAは、粘着末端を生成する制限酵素部位または平
滑末端を生成する制限酵素部位を、増幅される二本鎖c
DNAに結合しない側の末端以外に含む。
Further, preferably, the adapter double-stranded DNA is provided with a restriction enzyme site for generating a sticky end or a restriction enzyme site for generating a blunt end, and
Includes other than the end that does not bind to DNA.

【0020】さらに、好ましくは、前記アダプター二本
鎖DNAは、配列表の配列番号1に記載の配列である一
本鎖DNAと、配列表の配列番号2に記載の配列である
一本鎖DNAとをハイブリダイズさせて構成されるもの
である。
More preferably, the adapter double-stranded DNA is a single-stranded DNA having the sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and a single-stranded DNA having the sequence of SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. Are hybridized.

【0021】最も好ましくは、アダプター二本鎖DNA
が、配列表の配列番号1に記載の配列である一本鎖DN
Aと、配列表の配列番号2に記載の配列でありその5’
末端をリン酸化した一本鎖DNAとがハイブリダイズさ
れて構成されるとき、第1のプライマーDNAおよび第
2のプライマーDNAの各々は、配列表の配列番号1の
15番目の「c」から24番目の「c」までの塩基配列
を含む。
Most preferably, the adapter double-stranded DNA
Is a single-stranded DN having the sequence described in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
A and the sequence described in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing, and 5 ′
When a single-stranded DNA having a phosphorylated end is hybridized and constituted, each of the first primer DNA and the second primer DNA is 24 to 15 "c" of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. The base sequence up to the "c" is included.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本明細書中で用いる「増幅される
DNA」とはPCRの最初に存在する二本鎖cDNAで
あり、該DNAにアダプターが結合する。また、増幅さ
れるDNAとアダプターDNAとが結合したものを本明
細書では「鋳型DNA」ともいう。また、本明細書中で
用いる「mRNA」とは、例えば、単離された哺乳動物
細胞または組織等に含まれるmRNAを指す。さらに本
明細書中で用いる「実質的に同一」とはプライマーとし
ての機能が損なわれない程度に、塩基配列中、1または
複数の塩基が、欠失、置換、若しくは付加されているも
のを含む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As used herein, the term “DNA to be amplified” refers to a double-stranded cDNA present at the beginning of PCR, to which an adapter binds. A DNA in which the DNA to be amplified and the adapter DNA bind to each other is also referred to herein as "template DNA". The term “mRNA” as used herein refers to, for example, mRNA contained in isolated mammalian cells or tissues. Further, the term “substantially the same” as used herein includes those in which one or more bases are deleted, substituted, or added to the nucleotide sequence to the extent that the function as a primer is not impaired. .

【0023】(均一増幅PCR法)前述のように、本均
一増幅PCR法は特開平9−234074号公報に詳し
く説明されている。従来のPCR法では、増幅されるD
NAをまずプライマーとハイブリダイズさせるが、一度
に多種多様なDNAを同時に短い物から長いものまでを
均一に増幅したいときには、全てのDNAにハイブリダ
イズするプライマーというのはないので複数のプライマ
ー対(例えば、縮退プローブ)をPCR緩衝液に添加し
て使用する。すると反応は、受け入れがたい程の高レベ
ルの非特異的増幅およびバックグランドを生じることが
ある。対照的に、増幅されるDNAにプライマ−を直接
ハイブリダイズさせないのが本発明に係る均一増幅PC
R法の特徴であり、そうすることによって、一対のプラ
イマーを使用しても複数のDNAを同時に、かつ均一に
増幅できることになる。前記一対のプライマーがハイブ
リダイズできる部位を増幅される各DNAに備えるため
に各DNAの両端に共通のアダプターDNAを連結す
る。このような連結、或いはその後のPCR、さらには
PCR増幅物のクローニング等を考慮してアダプターD
NAが設計されねばならない。
(Homogeneous Amplification PCR Method) As described above, the present homogeneous amplification PCR method is described in detail in JP-A-9-234074. In the conventional PCR method, the amplified D
The NA is first hybridized with the primers. However, when it is desired to simultaneously amplify a wide variety of DNAs from short to long at the same time, there is no primer that hybridizes to all DNAs. , Degenerate probe) to the PCR buffer. The reaction may then produce unacceptably high levels of non-specific amplification and background. In contrast, the homogenous amplification PC according to the present invention does not directly hybridize the primer to the amplified DNA.
This is a feature of the R method. By doing so, even if a pair of primers is used, a plurality of DNAs can be simultaneously and uniformly amplified. A common adapter DNA is ligated to both ends of each DNA in order to provide each DNA to be amplified with a site where the pair of primers can hybridize. Considering such ligation or subsequent PCR, and further cloning of the PCR amplification product, the adapter D
The NA has to be designed.

【0024】(アダプターDNA)本発明に係るアダプ
タ−ニ本鎖DNAは、下記の要件をみたすものである。
一方の末端で、アダプターニ本鎖DNAを構成する一本
鎖DNAのうちいずれか一方が、増幅されるDNA又は
他のアダプタ−ニ本鎖DNAに結合できないように突出
していること。ここで、好ましくは、増幅されるDNA
に結合する側の末端では、該アダプターニ本鎖DNAを
構成する一本鎖DNAのうち、当該末端が5’末端に当
たる一本鎖DNAがリン酸化されていること。ここで、
増幅されるDNAに結合する側のアダプターニ本鎖DN
Aの末端は、平滑、またはアダプタ−同士が結合せずか
つ増幅されるDNAに結合するような突出のいずれでも
よい。
(Adapter DNA) The adapter-double-stranded DNA according to the present invention meets the following requirements.
At one end, one of the single-stranded DNAs constituting the adapter double-stranded DNA is projected so as not to bind to the DNA to be amplified or another adapter double-stranded DNA. Here, preferably, the DNA to be amplified
At the end that binds to, the single-stranded DNA whose end corresponds to the 5 ′ end of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA is phosphorylated. here,
Adapter double-stranded DN on the side that binds to the DNA to be amplified
The terminus of A may be blunt or protruding such that the adapters do not bind and bind to the DNA to be amplified.

【0025】上記構造的特徴から本発明に係るアダプタ
ーDNAは、増幅されるDNAと、一方の末端でのみ結
合できる。従って、本発明のアダプターDNAにより、
増幅されるDNAの両端それぞれに、アダプターを一つ
だけ一方向で正確に結合させることが可能となる。ま
た、アダプター同士が幾つも繋がるようなことも起こら
ないため、正確にPCRが出来るようになる。
From the above structural characteristics, the adapter DNA according to the present invention can bind to the DNA to be amplified only at one end. Therefore, by the adapter DNA of the present invention,
Only one adapter can be accurately bound in one direction to each end of the DNA to be amplified. In addition, since the adapters are not connected many times, PCR can be performed accurately.

【0026】アダプターニ本鎖DNAの長さは、それを
構成する一本鎖DNAのうち、増幅されるDNAと連結
しない末端で突出する方の長さが16塩基以上のものが
好ましい。実用上、該一本鎖DNAが24塩基以上のも
のが特に好ましい。また、該一本鎖DNAの長さの上限
は特にないが、実用上40塩基程度までのものが好まし
い。
The length of the adapter double-stranded DNA is preferably one having a length of 16 bases or more of the single-stranded DNA constituting the adapter that protrudes at the end not linked to the DNA to be amplified. Practically, it is particularly preferable that the single-stranded DNA has 24 bases or more. There is no particular upper limit on the length of the single-stranded DNA, but a length of up to about 40 bases is practically preferable.

【0027】好ましい本発明に係るアダプターニ本鎖D
NAは、上記の特徴を有し、さらに粘着末端、或いは平
滑末端を生成する制限酵素部位を、増幅されるDNAに
結合しない側の末端以外に含む。さらに好ましくは、前
者の制限酵素部位がEcoRIまたはNotIであり、
後者の制限酵素部位がEcoRVである。PCR後、増
幅されたDNAを該制限酵素部位で酵素処理すると、該
増幅されたDNAをべクターヘ導入することが容易にな
る。
A preferred adapter double strand D according to the present invention
NA has the above characteristics, and further contains a sticky end or a restriction enzyme site that generates a blunt end other than the end not binding to the DNA to be amplified. More preferably, the former restriction enzyme site is EcoRI or NotI,
The latter restriction enzyme site is EcoRV. After PCR, when the amplified DNA is treated with the restriction enzyme site, it becomes easy to introduce the amplified DNA into the vector.

【0028】具体的なアダプターニ本鎖DNAの構造の
一例は、配列表の配列番号1に記載の配列を有する一本
鎖DNAと、配列表の配列番号2に記載の配列でありそ
の5’末端をリン酸化したものを有する一本鎖DNAと
をハイブリダイズさせたものである。構造を次式に示
す。式(1) 5'AGG AAT TCA GCG GC
C GCA GAT ATC3'3' C TAA AGT
CGC CGG CGT CTA TAG5'(式中、好ま
しくは、下側の鎖の5'末端の「G」はリン酸化されて
いる。)なお、配列表の配列番号1に記載の配列を有す
る一本鎖DNA、および配列表の配列番号2に記載の配
列を有する一本鎖DNA等の一本鎖DNAの調製方法に
特に制限はないが、好ましくは常法に従いDNA合成機
で自動合成される。
A specific example of the structure of the adapter double-stranded DNA is a single-stranded DNA having the sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and a sequence represented by SEQ ID NO: 2 in the sequence listing, 5 ′ It is obtained by hybridizing with a single-stranded DNA having a phosphorylated end. The structure is shown in the following formula. Formula (1) 5 ′ AGG AAT TCA GCG GC
C GCA GAT ATC 3'3 'C TAA AGT
CGC CGG CGT CTA TAG 5 '(in the formula, preferably, the "G" at the 5' end of the lower chain is phosphorylated.) A single strand having the sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing The method for preparing DNA and single-stranded DNA such as single-stranded DNA having the sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing is not particularly limited, but is preferably synthesized automatically by a DNA synthesizer according to a conventional method.

【0029】本発明の片側一本鎖DNAの調製方法は、
mRNAからのcDNAの調製、得られた二本鎖cDN
Aの均一増幅PCRによる増幅、さらに増幅された二本
鎖cDNAの片側一本鎖DNAの増幅の3工程からな
る。本発明の非対称PCR法による片側一本鎖DNAの
増幅方法は、この最後の工程からなる。実施例で採用し
た特定のプライマー類およびアダプターニ本鎖DNAを
例として、図1に夫々の工程を示す。以下、各工程に関
して説明する。
The method for preparing single-stranded single-stranded DNA of the present invention comprises:
Preparation of cDNA from mRNA, resulting double-stranded cDN
A comprises three steps: amplification by homogeneous amplification PCR, and amplification of single-stranded single-stranded DNA of the amplified double-stranded cDNA. The method for amplifying single-stranded single-stranded DNA by the asymmetric PCR method of the present invention comprises this last step. Each step is shown in FIG. 1 using the specific primers and adapter double-stranded DNA employed in the examples as examples. Hereinafter, each step will be described.

【0030】(cDNAの調製)微量試料中のmRNA
は、この工程で逆転写酵素により一本鎖cDNAに逆転
写され、さらに該一本鎖cDNAは、DNAポリメラー
ゼにより二本鎖cDNAとされる。この工程は、常法に
従い容易に実施できるはずであるが、本発明のように、
極めて微量(例えば、100 ng程度)のmRNAか
らcDNAを調製しようとする場合、標準的なcDNA
合成キット(例えば、AmershamPharmac
ia社製TimeSaver cDNA Synthes
is Kit)を用いるとmRNAのポリA末端に由来
する部分が削られたcDNA産物が圧倒的に多く得られ
る。これは、cDNA調製の後半において、逆転写で生
成されたRNA・cDNA複合体(duplex)がD
NAポリメラーゼ(例えば、DNA polymera
se I)によって二本鎖cDNAにされる際に、該ポ
リメラーゼがDNA末端を消化してしまうからである。
DNAポリメラーゼにこのようなエキソヌクレアーゼ活
性のあることは知られているが、市販の標準的なcDN
A合成キットは、相当量のmRNAを処理することを想
定して酵素量等が調製されており、通常の場合は問題に
ならなかった。しかし、本発明のように微量のmRNA
試料を同じキットで処理しようとすると、基質に対して
酵素が大過剰となり、前記エキソヌクレアーゼ活性が顕
著となる。そこで、本発明では、cDNA合成の際に、
通常用いられるオリゴ(dT)nプライマーの代わりに
プライマーの5'末端がブロックされたプライマー(第
一のプライマーDNA)を設計して、これを使用し、D
NAポリメラーゼによるcDNA産物の末端消化を防ぐ
ことを試みた。
(Preparation of cDNA) mRNA in a trace sample
Is reverse transcribed into a single-stranded cDNA by a reverse transcriptase in this step, and the single-stranded cDNA is converted into a double-stranded cDNA by a DNA polymerase. This step should be easily carried out according to a conventional method, but as in the present invention,
When preparing a cDNA from an extremely small amount (for example, about 100 ng) of mRNA, a standard cDNA is used.
A synthesis kit (eg, AmershamPharmac)
IA TimeSaver cDNA Syntheses
Using is Kit), an overwhelming amount of cDNA products in which the portion derived from the poly A terminus of mRNA has been removed can be obtained. This is because the RNA / cDNA complex (duplex) generated by reverse transcription was
NA polymerase (eg, DNA polymerase)
This is because, when the polymerase is converted into double-stranded cDNA by se I), the polymerase digests the DNA termini.
Although DNA polymerases are known to have such exonuclease activity, commercially available standard cDN
In the A synthesis kit, the amount of the enzyme and the like were prepared assuming that a considerable amount of mRNA was processed, and this was not a problem in the normal case. However, as in the present invention, a small amount of mRNA
If the sample is treated with the same kit, the enzyme will be in a large excess with respect to the substrate, and the exonuclease activity will be remarkable. Therefore, in the present invention, when synthesizing cDNA,
Instead of the commonly used oligo (dT) n primer, a primer (first primer DNA) having a blocked 5 'end of the primer is designed and used,
An attempt was made to prevent end-digestion of the cDNA product by NA polymerase.

【0031】(第1のプライマーDNA)本発明の第1
のプライマーDNAは、mRNAのポリA末端にハイブ
リダイズするdTn配列を3’末端に有し、かつ、5’
末端にブロッキング基を有し、それら以外の部分はアダ
プター二本鎖DNAを構成する1つの一本鎖DNAの配
列と実質的に同一である塩基配列からなることを特徴と
する。
(First Primer DNA) The first primer DNA of the present invention
The primer DNA, the dT n sequences that hybridize to the poly A terminus of the mRNA 3 'has at the end, and 5'
It has a blocking group at the end, and the other part is characterized by comprising a base sequence substantially identical to the sequence of one single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA.

【0032】前記dTn配列は、オリゴ(dT)nプライ
マー(式中、nは12〜18の整数)の役割を果たし、
mRNAのポリA末端に充分な強度でハイブリダイズす
れば、nの数には特に限定はないが、同程度(すなわ
ち、12〜18)の数が実用上好ましい。また、前記
5’末端のブロッキング基についても、DNAポリメラ
ーゼのエキソヌクレアーゼ活性に対して耐性のある基
(すなわち、ポリヌクレオチドの3',5'−ホスホジエ
ステル結合以外の結合を有する)であれば、特に限定さ
れない。例えば、ビオチン基、アミノ基、S−オリゴ化
等が挙げられる。「それら以外の部分」は、アダプター
二本鎖DNAを構成する1つの一本鎖DNAの配列と実
質的に同一である塩基配列であれば、その長さおよび含
まれる塩基の種類については、特に限定はない。前記塩
基配列は、実質的に前記アダプターニ本鎖DNAを構成
する一本鎖DNAのうち、増幅される二本鎖cDNAに
結合しない側の末端が5’末端に当たる一本鎖DNAの
配列である。ここで、プライマーとしてオリゴ(dT)
nプライマーの5’末端を前記のようにブロックしたD
NAも考慮されるが、本発明の別の側面である増幅され
る二本鎖DNAを均一に増幅するとき、前記アダプター
ニ本鎖DNAの塩基配列に相補的な配列が必要とされる
ので、本発明では「アダプター二本鎖DNAを構成する
1つの一本鎖DNAのうち、増幅される二本鎖cDNA
に結合しない側の末端が5’末端に当たる一本鎖DNA
の配列と実質的に同一」な配列を有していなければなら
ない。さらに、好ましくは第1のプライマーDNAは、
mRNAの逆転写の後DNAポリメラーゼによって二本
鎖cDNAの一部にされるとき、1つの制限酵素部位を
生成する。これは、本発明に係るアダプターニ本鎖DN
Aが制限酵素部位を含むのと全く同じ理由からである。
ここでの好ましい制限酵素部位としては、EcoRI、
NotI、またはEcoRVが挙げられ、生成する制限
酵素部位は、アダプターニ本鎖DNAに含まれるものに
対応する。
The dT n sequence serves as an oligo (dT) n primer (where n is an integer of 12 to 18),
The number of n is not particularly limited as long as it hybridizes with sufficient strength to the poly A terminal of the mRNA, but the same number (ie, 12 to 18) is practically preferable. In addition, the blocking group at the 5 ′ end may be a group that is resistant to the exonuclease activity of DNA polymerase (ie, has a bond other than the 3 ′, 5′-phosphodiester bond of the polynucleotide). There is no particular limitation. For example, a biotin group, an amino group, an S-oligo group and the like can be mentioned. The “other portion” is a base sequence that is substantially identical to the sequence of one single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA. There is no limitation. The base sequence is a sequence of a single-stranded DNA in which the end that does not bind to the double-stranded cDNA to be amplified corresponds to the 5 ′ end of the single-stranded DNA that substantially constitutes the adapter double-stranded DNA. . Here, oligo (dT) is used as a primer.
n with the 5 'end of the primer blocked as described above
Although NA is also taken into consideration, another aspect of the present invention, when uniformly amplifying double-stranded DNA to be amplified, requires a sequence complementary to the base sequence of the adapter double-stranded DNA, In the present invention, “a single-stranded DNA constituting an adapter double-stranded DNA, a double-stranded cDNA to be amplified
Single-stranded DNA in which the non-binding end is the 5 'end
Must be substantially identical to the sequence of Further, preferably, the first primer DNA is
When reverse-transcribed mRNA is made into a part of double-stranded cDNA by DNA polymerase, it creates one restriction enzyme site. This corresponds to the adapter double-stranded DN according to the present invention.
For exactly the same reason that A contains a restriction enzyme site.
Preferred restriction enzyme sites here include EcoRI,
NotI or EcoRV is mentioned, and the generated restriction enzyme sites correspond to those contained in the adapter double-stranded DNA.

【0033】本発明の第1のプライマーDNAの具体的
な例は、5'(biotin)GAA TTC AGC G
GC CGC AGA TAT CTT TTT TTT T
TT TTT TTT Tであり、その配列を配列表の配
列番号3に記載する。このときアダプターニ本鎖は、配
列表の配列番号1に記載の塩基配列を有する一本鎖DN
Aと、配列表の配列番号2に記載の塩基配列を有する一
本鎖DNAとをハイブリダイズさせたものである。この
配列のdTストレッチ以外の部分は、5'末端ビオチン
基を除いてアダプターニ本鎖を構成する一本鎖DNAの
うち、増幅されるニ本鎖cDNAに結合しない側の末端
が5'末端に当たる一本鎖DNAの配列(配列番号1)
とほぼ一致する。従って、このプライマーが生成する制
限酵素部位は、EcoRI、NotI、およびEcoR
V部位である。なお、配列番号3に記載の配列を有する
DNAは、常法に従いDNA合成機で自動合成される。
A specific example of the first primer DNA of the present invention is 5 ′ (biotin) GAA TTC AGC G
GC CGC AGA TAT CTT TTT TTT T
TT TTT TTT T, and its sequence is described in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing. At this time, the adapter double strand is a single-stranded DN having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
A is obtained by hybridizing A with a single-stranded DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. The portion of this sequence other than the dT stretch, except for the 5'-terminal biotin group, corresponds to the 5 'end of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded, which is not bound to the double-stranded cDNA to be amplified. Sequence of single-stranded DNA (SEQ ID NO: 1)
And almost match. Therefore, the restriction enzyme sites generated by this primer are EcoRI, NotI, and EcoR.
V site. The DNA having the sequence of SEQ ID NO: 3 is automatically synthesized by a DNA synthesizer according to a conventional method.

【0034】本発明の第1のプライマーDNAは、以上
のような構造からなっており、これを用いると、常法に
従い標準的なcDNA合成キットでmRNAから所望の
ニ本鎖cDNAが合成できる。得られるニ本鎖cDNA
を「増幅されるDNA」としてポリA部位のない側の端
をアダプターDNAと連結し、特開平9−234074
号公報に開示された均一増幅PCRを用いて増幅する。
増幅されたニ本鎖cDNAは、さらに非対称PCRに供
される。
The first primer DNA of the present invention has the above-mentioned structure, and by using this, a desired double-stranded cDNA can be synthesized from mRNA using a standard cDNA synthesis kit according to a conventional method. Obtained double-stranded cDNA
As the “amplified DNA”, and the end without the polyA site was ligated to the adapter DNA.
Amplification is carried out using the homogeneous amplification PCR disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260, 1993.
The amplified double-stranded cDNA is further subjected to asymmetric PCR.

【0035】(非対称PCR)本発明の別の側面は、非
対称PCR法を用いてニ本鎖cDNAのセンス鎖である
片側一本鎖DNAのみを増幅することである。一般に、
一本鎖cDNAをその相補的cDNAから分離して取得
すること、例えばそのcDNAのセンス鎖のみを選択的
に増幅させることは、生化学的に意義がある。このため
に用いられる非対称PCR法は、当業者に周知である
が、多種多様なDNAを均一に増幅するときに、標準的
な反応条件を適用したところ、PCR増幅産物の収率が
非常に低いという予期しない問題に遭遇した。すなわ
ち、図1に示される、二本鎖cDNA増幅物を鋳型DN
Aとして、オリゴdTnプライマーを用いて非対称PC
Rを実施すると、所望の増幅物の収率が非常に低かっ
た。これは、該プライマー(すなわち、dTn)が前記
二本鎖cDNAのdAnストレッチとハイブリダイズす
るが、dTnとdAnとのハイブリッド体の安定性が悪
く、プライマーが解離しやすいからであると考えられ
る。従って、その後鎖の伸張反応が適切に起こりにくく
なる。
(Asymmetric PCR) Another aspect of the present invention is to amplify only single-stranded single-stranded DNA, which is the sense strand of double-stranded cDNA, using asymmetric PCR. In general,
It is biochemically significant to obtain a single-stranded cDNA separately from its complementary cDNA, for example, to selectively amplify only the sense strand of the cDNA. The asymmetric PCR method used for this is well known to those skilled in the art, but when amplifying a wide variety of DNAs uniformly, applying standard reaction conditions, the yield of PCR amplification products is very low. Encountered an unexpected problem. That is, the double-stranded cDNA amplification product shown in FIG.
As A, an asymmetric PC using oligo dT n primer
Performing R resulted in very low yields of the desired amplification. This is the primer (i.e., dT n) but is dA n stretches hybridizing the double-stranded cDNA, poor stability of the hybrid between dT n and dA n, because the primer is easily dissociated it is conceivable that. Therefore, it is difficult for the chain extension reaction to occur appropriately thereafter.

【0036】そこで、本発明に従えば、 (a)両側にアダプター二本鎖DNAがそれぞれ連結さ
れた二本鎖cDNAを用意する; (b)第2のプライマーDNAをプライマーとして前記
二本鎖cDNAにハイブリダイズさせ、二本鎖cDNA
を鋳型としてDNA増幅酵素によって伸張反応させ、そ
して該二本鎖cDNAの片側一本鎖DNAのみを非対称
的に増幅する;以上の工程からなる、前記片側一本鎖D
NAの増幅方法が提供される。この方法は、従来の方法
と比較して、工程(b)で採用した第2のプライマーに
特徴がある。
Therefore, according to the present invention, (a) preparing a double-stranded cDNA in which adapter double-stranded DNAs are linked on both sides, respectively; (b) the double-stranded cDNA using a second primer DNA as a primer Hybridized to double-stranded cDNA
Is subjected to an extension reaction using a DNA amplification enzyme as a template, and only one-sided single-stranded DNA of the double-stranded cDNA is asymmetrically amplified;
A method for amplifying NA is provided. This method is characterized by the second primer employed in step (b) as compared with the conventional method.

【0037】(第2のプライマーDNA)本発明の第2
のプライマーDNAは、前記二本鎖cDNAに連結され
るアダプター二本鎖DNAを構成する1つの一本鎖DN
Aの塩基配列に対して充分なホモロジーを有する塩基配
列およびmRNAの逆転写によりえられる二本鎖cDN
AのポリA部位にハイブリダイズするdTn配列を5’
末端に有することを特徴とする。
(Second Primer DNA) The second primer DNA of the present invention
Is one single-stranded DN constituting the adapter double-stranded DNA linked to the double-stranded cDNA.
A nucleotide sequence having sufficient homology to the nucleotide sequence of A and double-stranded cDN obtained by reverse transcription of mRNA
A dT n sequence that hybridizes to the poly A site of A
It is characterized by having at the end.

【0038】前記dTn配列は、オリゴ(dT)nプライ
マーの役割を果たし、鋳型DNAに充分な強度でハイブ
リダイズすれば、nの数には特に限定はないが、約12
〜約18の範囲が実用上好ましい。dTn配列以外の塩
基配列は、アダプター二本鎖DNAを構成する一本鎖D
NAの配列に対して充分なホモロジーを有する。より好
ましくは、前記塩基配列が実質的に同一であればよい。
また、その長さおよび含まれる塩基の種類については、
特に限定はないが、前記ホモロジーおよびハイブリダイ
ゼーションの観点から、適宜選択される。塩基長につい
ては、好ましくは約10〜約22の範囲である。
The dT n sequence serves as an oligo (dT) n primer, and the number of n is not particularly limited as long as it hybridizes with sufficient strength to the template DNA.
A range of from about to about 18 is practically preferred. dT n nucleotide sequence other than the sequence may be single-stranded D constituting the adapter duplex DNA
It has sufficient homology to the sequence of NA. More preferably, the base sequences may be substantially the same.
In addition, regarding the length and the type of base included,
Although not particularly limited, it is appropriately selected from the viewpoint of the homology and the hybridization. The base length preferably ranges from about 10 to about 22.

【0039】本発明の第2のプライマーDNAの具体的
な例は、5'GAT TTC AGC GGC CGC
AGA TAT C(T)n3'(式中、nは既に定義
のとおりである)であり、いくつかのDNAの配列を配
列表の配列番号4〜13に例として記載する。このとき
アダプターニ本鎖は、配列表の配列番号1に記載の塩基
配列を有する一本鎖DNAと、配列表の配列番号2に記
載の塩基配列を有する一本鎖DNAとをハイブリダイズ
させたものである。上記配列のdTストレッチ以外の部
分は、アダプターニ本鎖を構成する一本鎖DNAのう
ち、増幅されるニ本鎖cDNAに結合しない側の末端が
5'末端にあたる一本鎖DNAの配列(配列番号1)と
一致する。なお、これらの配列を有するDNAは、常法
に従いDNA合成機で自動合成される。
A specific example of the second primer DNA of the present invention is 5'GAT TTC AGC GGC CGC
AGA TAT C (T) n 3 ′, where n is as previously defined, and the sequences of some DNAs are set forth as examples in SEQ ID NOs: 4-13 in the Sequence Listing. At this time, the adapter double strand was prepared by hybridizing a single-stranded DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing with a single-stranded DNA having the base sequence of SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. Things. The portion other than the dT stretch in the above sequence is the sequence of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA in which the end not binding to the double-stranded cDNA to be amplified corresponds to the 5 ′ end (sequence). It matches number 1). Note that DNAs having these sequences are automatically synthesized by a DNA synthesizer according to a conventional method.

【0040】本発明の第2のプライマーDNAは、以上
のような構造からなっており、これを用いて、常法に従
い非対称PCRを実施すると、二本鎖cDNAの片側一
本鎖DNAのみを非対称的に効率よく増幅でき、所望の
一本鎖cDNAを得ることができる。
The second primer DNA of the present invention has the above-mentioned structure, and when this is used to carry out asymmetric PCR according to a conventional method, only the single-stranded DNA on one side of the double-stranded cDNA is asymmetric. Amplification can be performed efficiently and a desired single-stranded cDNA can be obtained.

【0041】[0041]

【実施例】以下に実施例および試験例を示し、本発明を
さらに詳述するが、本発明はこれらの例に限定されるも
のではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Test Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0042】<試験例1>mRNAからcDNAの合成 微量(100 ng程度)のmRNAから、常法に従っ
てcDNA合成を行い、その結果mRNAのポリA末端
に対応するdTストレツチ部分がどの程度の長さで合成
されてくるかを検討した。
<Test Example 1> Synthesis of cDNA from mRNA A small amount (about 100 ng) of mRNA was used to synthesize cDNA according to a conventional method. As a result, the length of the dT stretch portion corresponding to the poly-A terminal of the mRNA was determined. We considered whether it would be synthesized by.

【0043】1.増幅用cDNAの合成 100ngのpolyA+RNA(ヒト脳由来、クロン
テツク社製)からアマシャム・ファルマシア社のcDN
Asynthesis kit(オリゴdT12- 18プライ
マー)を使用して、マニュアルに記載のとおりの方法
で、ニ本鎖cDNAを合成し、さらにK1enow F
ragment(アマシャム・ファルマシア社製)を用
いてcDNAの末端を平滑化した。
1. Synthesis of cDNA for Amplification 100 ng of polyA + RNA (derived from human brain, manufactured by Clontech) from Amersham-Pharmacia cDN
Asynthesis using kit (oligo dT 12-18 primer), was as the method described in the manual, to synthesize a double-stranded cDNA, further K1enow F
The ends of the cDNA were blunted using a fragment (manufactured by Amersham Pharmacia).

【0044】2.PCR用cDNAサンプルの調製 まず、PCRの際のプライマー部位ともなるアダプター
DNAを合成し、ボリアクリルアミドゲルに流した後、
切り出してきて精製した。合成した一本鎖アダプ夕ーD
NAの配列は、以下の通りである。アダプ夕ー1:5’
AGGAATTCAGCGGCCGCAGATATC
3’アダプ夕ー2:3’CTTAAGTCGCCGGC
GTCTATAG5’なお、アダプ夕ー1の配列は、配
列表の配列番号1に示す配列であり、アダプ夕ー2の配
列は、配列表の配列番号2に示す配列である。
2. Preparation of cDNA sample for PCR Firstly, after synthesizing an adapter DNA that also serves as a primer site for PCR and flowing it on a polyacrylamide gel,
It was cut out and purified. Synthesized single-stranded adapter D
The sequence of NA is as follows. Adapt evening 1: 5 '
AGGAATTCAGCGGCGCAGATATC
3'Adapt evening 2: 3'CTTAAGTCCGCCGGC
GTCATAG5 ′ The sequence of Adapta-1 is the sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and the sequence of Adapta-2 is the sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.

【0045】アダプ夕ー2については以下の条件で5’
末端のリン酸化を行なった。 アダプ夕ー2(20pmol/μ1) 25μl 10mM ATP 5μl 10倍kination buffer 5μl T4ポリヌクレオチドキナーゼ(10U/μ1) 3μl 滅菌二回蒸留水 12μl 合計 50μl 37℃で60分間反応させ、その後酵素を熱失活させ、そこに25μlのアダプ 夕ー1(20pmol/μl)を加え、95℃で10分
変性後、1時間室温で放置することでアニーリングを行
い二本鎖アダプ夕ーとした。
For Adapter-2, 5 'under the following conditions:
Terminal phosphorylation was performed. Adapter-2 (20 pmol / μ1) 25 μl 10 mM ATP 5 μl 10 times kination buffer 5 μl T4 polynucleotide kinase (10 U / μ1) 3 μl Sterilized double distilled water 12 μl Total 50 μl Reaction at 37 ° C. for 60 minutes, then heat inactivation of enzyme Then, 25 μl of Adapter-1 (20 pmol / μl) was added thereto, denatured at 95 ° C. for 10 minutes, and allowed to stand at room temperature for 1 hour to perform annealing to obtain a double-stranded adapter.

【0046】このアダプ夕ーと上記で合成したcDNA
(二本鎖)を用い、以下の反応系で連結反応を行なっ
た。 cDNAサンプル 20μl アダプ夕―(6.7pmol/μl) 4.5μl BSA(2mg/ml) 2μl ヘキサミン塩化コバルト(20mM) 2μl SpermidineHCl(20mM) 2μl 10倍ligation buffer 4μl T4ligase 2μl 滅菌二回蒸留水 3.5μl 合計 40μl 反応は、16℃で一晩行った。
This adapter and the cDNA synthesized above
(Double-stranded), and a ligation reaction was carried out in the following reaction system. cDNA sample 20 μl Adapt- (6.7 pmol / μl) 4.5 μl BSA (2 mg / ml) 2 μl Hexamine cobalt chloride (20 mM) 2 μl Spermidine HCl (20 mM) 2 μl 10-fold ligation buffer 4 μl T4 ligase 2 μl 2 μl distilled water 2 μl A total of 40 μl reactions were performed at 16 ° C. overnight.

【0047】反応終了後、フェノール抽出を行い、S3
00スパン カラム(アマシャム・ファルマシア社製)
を用いて未反応のアダプ夕ーを除去した。こうして、ア
ダプ夕ーに連結された二本鎖cDNA(鋳型DNA)が
得られた。
After completion of the reaction, phenol extraction was performed, and S3
00 span column (Amersham Pharmacia)
Unreacted adapter was removed using. Thus, a double-stranded cDNA (template DNA) linked to the adapter was obtained.

【0048】3.cDNAサンプルの増幅 2.で得られたcDNAサンプルを以下の条件で均一増
幅PCR反応によってさ らに増幅した。 基底液(basal solution) プライマー(5pmol/μl) 1μl Mg(OAc)2(25mM) 1.2μl 2mM dNTP 1.6μl 3.3倍PCR buffer 2.4μl Ampli Wax 1粒 75℃で3分/20℃で10分でワックスを溶かし、層
をつくった。 上層液(upper solution) 3.3倍PCR buffer 3.6μl KOD Taq polymerase 0.4μl 鋳型 DNA 2.0μl 滅菌蒸留水 6.0μl PCR反応は、94℃で1分間反応させた後、(94℃
で15秒→68℃で10分間)のサイクルを16回繰り
返し、続いて(94℃で15秒→68℃で10分+15
秒x(n−1)ここで、「n」は繰り返した回数、1≦
n≦12の自然数)のサイクルを12回繰り返し、続い
て68℃で15秒間、72℃で10分間静置し、反応後
4℃とした。
3. 1. Amplification of cDNA sample The cDNA sample obtained in the above was further amplified by a homogeneous amplification PCR reaction under the following conditions. Basal solution Primer (5 pmol / μl) 1 μl Mg (OAc) 2 (25 mM) 1.2 μl 2 mM dNTP 1.6 μl 3.3 times PCR buffer 2.4 μl Ampli Wax 1 particle 3 minutes at 75 ° C./20° C. Melted the wax in 10 minutes to form a layer. Upper solution 3.3 times PCR buffer 3.6 μl KOD Taq polymerase 0.4 μl Template DNA 2.0 μl Sterile distilled water 6.0 μl The PCR reaction was carried out at 94 ° C. for 1 minute and then reacted at 94 ° C. (94 ° C.)
Cycle for 15 seconds at 68 ° C. for 10 minutes) is repeated 16 times, followed by (15 seconds at 94 ° C. → 10 minutes at 68 ° C. + 15).
Seconds x (n-1) where "n" is the number of repetitions, 1≤
(n ≦ 12 natural number) cycle was repeated 12 times, followed by standing at 68 ° C. for 15 seconds and at 72 ° C. for 10 minutes.

【0049】「3.3倍PCR buffer」は、
0.4M TrisHcl(pH8.0)、100mM
KCl、60mM(NH42SO4、1Triton X
‐100、および0.1μg/μlBSAの混合物であ
る。
"3.3 times PCR buffer"
0.4 M TrisHcl (pH 8.0), 100 mM
KCl, 60 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 1 Triton X
-100, and a mixture of 0.1 μg / μl BSA.

【0050】4.クローニングと解析 得られたPCR産物を0.7%アガロース電気泳動で分
離し、3つの範囲にわけて切り出してゲルから抽出し
た。抽出した断片を直ちにTA cloningkit
(Invitrogen社製)を用いてクロ−ニングし
て、両端からシークエンシングを行って、末端配列を決
定した。
4. Cloning and analysis The obtained PCR product was separated by 0.7% agarose electrophoresis, cut into three ranges, and extracted from the gel. Immediately extract the extracted fragment into TA cloning kit
(Manufactured by Invitrogen), followed by sequencing from both ends to determine the terminal sequence.

【0051】以上の方法で末端配列を決定した23クロ
ーンのうち、dTの数が18個以上あったクローンは1
個だけであった。このことから、常法で微量(100n
g程度)のmRNAからのcDNA合成を行った場合、
その後に非対称PCRを行うのに必要な長さのdTスト
レッチを持たないクローンがcDNA中のほとんどを占
めることがわかった。
Of the 23 clones whose terminal sequences were determined by the above method, one clone having a dT number of 18 or more was 1
There were only pieces. From this, a very small amount (100 n
g) of mRNA,
Thereafter, it was found that most of the cDNA contained clones having no dT stretch of a length necessary for performing asymmetric PCR.

【0052】<実施例1> 下記の配列(均一増幅PCR法での増幅に必要な配列と
dTストレッチを繋げたもの)を有し、さらに5’末端
をビオチン化したプライマー並びに5’末端および5’
末端から3番をビオチン化したプライマーを常法により
合成した。 5’(biotin)GAATTCAGCGGCCGC
AGATATCTTTTTTTTTTTTTTTTTT
3’ 5’(biotin)GAA(biotin)TTCA
GCGGCCGCAGATATCTTTTTTTTTT
TTTTTTTT3’ これらのプライマーの配列を配列表の配列番号3、4に
示す。
<Example 1> A primer having the following sequences (a sequence in which a sequence required for amplification by the homogeneous amplification PCR method is linked to a dT stretch), and a 5'-terminal biotinylated primer, and 5'-terminal and 5'-terminal '
A primer having the third terminal biotinylated was synthesized by a conventional method. 5 '(biotin) GAATTCAGCGGCCGC
AGATATCTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
3 '5' (biotin) GAA (biotin) TTCA
GCGGCCGCAGATATCTTTTTTTTTTTT
TTTTTTTTT3 'The sequences of these primers are shown in SEQ ID NOs: 3 and 4 in the sequence listing.

【0053】まず、5’末端ビオチン化プライマー(b
iotin−phosphoamidite)を用い
て、試験例1の各工程(1.−4.)を実施したとこ
ろ、dTストレツチの長さが18個以上のクローンの数
を全体の半分(6/12)まで増やすことができた。さ
らに、5’末端と末端から3番目をビオチン化したプラ
イマーとしてを用いて、試験例1の各工程(1.−
4.)を実施したところ、dTの数が18個以上あった
クローンの数を全体の60%(6/10)まで増やすこ
とができた。試験例1の結果と比較して、増幅されたP
CR産物のdTストレッチが保存される点が顕著に改善
された。
First, a 5 ′ terminal biotinylated primer (b
When each step (1-4) of Test Example 1 was performed using iotin-phosphoamidite, the number of clones having a dT stretch length of 18 or more was increased to half (6/12) of the whole. I was able to. Furthermore, using each of the 5′-terminal and the third biotinylated primer as a primer, each step of Test Example 1 (1.−
4. ), The number of clones having a dT number of 18 or more could be increased to 60% (6/10) of the total. Compared with the result of Test Example 1, the amplified P
The conservation of the dT stretch of the CR product was significantly improved.

【0054】非対称PCRは通常、最少でもdTの数が
18個必要とされているので、それ以下の長さのdTス
トレッチクロ−ンはPCRの際の合成効率が大きく低下
すると考えられる。本発明では、上記したようにdTの
数が18個以上のクローンを多く保存することができる
ので、次に非対称PCRを行うのに適したcDNAを作
製することができる。
Since asymmetric PCR usually requires a minimum of 18 dTs, it is considered that a dT stretch clone having a length shorter than this would greatly reduce the synthesis efficiency during PCR. In the present invention, since a large number of clones having a dT of 18 or more can be stored as described above, a cDNA suitable for performing asymmetric PCR next can be produced.

【0055】<試験例2>従来行っていた非対称PCR
の条件は以下のとおりである。すなわち、オリゴ(d
T)30プライマーを用いて、(94℃,1分)→(50
℃,1分)→(72℃,4分)のサイクルでPCRを行
う。しかしながら、このとおりPCRを行うと非対称P
CR産物の収量が予想より少ないことが明らかとなっ
た。そこで、以下の方法に従い、まず前記非対称PCR
の効率(増幅の割合)を調べた。
<Test Example 2> Asymmetric PCR performed conventionally
Are as follows. That is, the oligo (d
T) Using 30 primers, (94 ° C, 1 minute) → (50
PCR is performed in a cycle of (° C, 1 minute) → (72 ° C, 4 minutes). However, when the PCR is performed as described above, the asymmetric P
It was found that the yield of CR product was lower than expected. Therefore, according to the following method, first, the asymmetric PCR
Was examined for efficiency (ratio of amplification).

【0056】具体的には、下記の反応条件で、[α−32
P]dCTPの存在下、非対称PCRを行った。 下層 プライマー(5pmol) 2.5μl dNTP 4μl (2.5mMd ATP/dGTP/dTTP,0.25mM dCTP) 25mM Mg(OAc)2 3μl 3.3倍PCR用 buffer 6μl [α‐32P]dCTP 3μl dH2O 1.5μl 上層 rTthXL polymerase 1μl 3.3倍PCR用 buffer 9μl 鋳型DNA(333ng/μl) 3μl dH2O 17μl S300スパン カラム(アマシャム・ファルマシア社
製)で、未反応の[α‐3 2P]dCTPを除去した後、
液体シンチレー夕ー(ベクトンディツキンソン社INS
TAGELPlus)で32Pの取り込み量を測定した。
Specifically, under the following reaction conditions, [α- 32
Asymmetric PCR was performed in the presence of [P] dCTP. Lower layer primer (5 pmol) 2.5 μl dNTP 4 μl (2.5 mMd ATP / dGTP / dTTP, 0.25 mM dCTP) 25 mM Mg (OAc) 2 3 μl 3.3 × PCR buffer 6 μl [α- 32 P] dCTP 3 μl dH 2 in O 1.5 [mu] l upper rTthXL polymerase 1μl 3.3 times for PCR buffer 9 [mu] l template DNA (333ng / μl) 3μl dH 2 O 17μl S300 spun column (Amersham Pharmacia), unreacted [α- 3 2 P] After removing dCTP,
Liquid scintillator (Becton Ditzkinson INS)
TAELPlus) was used to measure the amount of 32 P uptake.

【0057】鋳型DNAとして均一増幅後の試料を用い
た実験で、32Pの取り込み量は、1回目825cpm、
2回目525cpmであった。概算で、鋳型DNAの全
てが増幅された場合を100%とすると、非対称PCR
の効率は2〜3%ということになる。
In an experiment using a sample after homogenous amplification as a template DNA, the incorporation of 32 P was 825 cpm for the first time,
The second time was 525 cpm. As an approximation, assuming that 100% is obtained when all of the template DNA is amplified, asymmetric PCR
Efficiency is 2-3%.

【0058】<実施例2>アダプターの一本鎖DNA
(配列番号2の配列)にハイブリダイズする10〜22
塩基長の配列とdT18が結合された各種のプライマーを
合成し、可変部分の塩基長を長くすることで、どの程度
非対称PCRの効率を上げられるかを検討した。鋳型と
しては、試験例1で作製したcDNAからdAストレッ
チを18塩基持つクローンA、Bを選別してそれらを使
用した。非対称PCRの反応条件は、試験例2と同様と
した。また、ポジティブコントロールとして配列番号1
に記載の配列を有するDNAおよび配列番号2に記載の
配列を有するDNA(均一増幅PCRで使用しているも
の)をプライマーとしてPCRを行い、そのPCR産物
(増幅された二本鎖cDNA)に取り込まれた32Pの量
の1/2を100%とした。PCRの結果を各プライマ
ーについて%で表したものを表1に示す。
<Example 2> Single-stranded DNA of adapter
(Sequence of SEQ ID NO: 2)
Various primers of nucleotide length of the sequences and dT 18 are combined to synthesize, by increasing the base length of the variable portion was examined whether raised the efficiency of how asymmetric PCR. As a template, clones A and B having 18 dA stretches were selected from the cDNA prepared in Test Example 1 and used. The reaction conditions for asymmetric PCR were the same as in Test Example 2. In addition, SEQ ID NO: 1 was used as a positive control.
PCR using the DNA having the sequence of SEQ ID NO: 2 and the DNA having the sequence of SEQ ID NO: 2 (used in the homogeneous amplification PCR) as a primer, and incorporating it into the PCR product (amplified double-stranded cDNA) 1/2 of the amount of 32 P thus obtained was set to 100%. Table 1 shows the results of the PCR expressed in% for each primer.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】表1の結果から、可変部分の塩基数を増加
することにより顕著に非対称PCRの効率がよくなるこ
とが分かる。
From the results in Table 1, it can be seen that increasing the number of bases in the variable portion significantly improves the efficiency of asymmetric PCR.

【0061】<実施例3>試験例1で使用した通常のd
1218プライマー(末端のTが18以上のクローンは
5%以下)および実施例1で使用した5’末端ビオチン
化プライマー(末端のTが18以上のクローンは5割程
度)を使用して得られた均一増幅PCR産物(二本鎖c
DNA)を実施例2と同様にして、それぞれ非対称PC
Rに供した。ここで、用いたプライマーは、表1にリス
トしたプライマー番号1、3、4、5、および7であっ
た。5’末端ビオチン化プライマーを使用して得られた
均一増幅PCR産物を非対称PCRに供すると、前記通
常のプライマー(オリゴdT 1218プライマー)を使用
して得られた均一増幅PCR産物を非対称PCRに供し
た場合に比べて非対称PCRの効率が上昇した。夫々の
上昇率は、1.57、2.70、2.97、3.10、
3.74倍(この順)であった。最も非対称PCRの効
率がよかったのはプライマー番号7のプライマーであ
り、その効率は、ポジティブコントロールの20%程度
に達していた。
<Example 3> Normal d used in Test Example 1
T12-18Primers (clones with a terminal T of 18 or more
5% or less) and the 5 'terminal biotin used in Example 1.
Primers (about 50% of clones with a terminal T of 18 or more)
) To obtain a homogeneously amplified PCR product (double-stranded c
DNA) in the same manner as in Example 2,
R. The primers used here are listed in Table 1.
Primer numbers 1, 3, 4, 5, and 7
Was. Obtained using 5 'terminal biotinylated primer
When the homogeneously amplified PCR product is subjected to asymmetric PCR,
Normal primer (oligo dT 12-18Primer)
The homogeneously amplified PCR product obtained by
As a result, the efficiency of asymmetric PCR increased. Each
The rate of increase is 1.57, 2.70, 2.97, 3.10,
It was 3.74 times (in this order). Most asymmetric PCR effect
Primer No. 7 had the highest efficiency.
The efficiency is about 20% of the positive control
Had been reached.

【0062】さらに、アダプター二本鎖DNAを構成す
る一本鎖DNAのうち配列番号2に記載の塩基配列から
なる一本鎖DNAにハイブリダイズする部分の塩基長を
22塩基と固定して、これにdTn(n=12、15、
18)ストレッチを結合したプライマーを各種合成(配
列番号11(n=18)、12(n=15)、13(n
=12))し、上記の5’末端ビオチン化プライマーか
ら得られた均一増幅PCR産物を用いて、非対称PCR
の効率を評価した。最も非対称PCRの効率がよかった
のは、dT12、dT15、dT18のなかでdT12であり、
その効率は、ポジティブコントロールの27.7%程度
に達していた。
Furthermore, the base length of the portion of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA which hybridizes to the single-stranded DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 is fixed at 22 bases, and To dT n (n = 12, 15,
18) Various primers to which the stretch-bound primers were synthesized (SEQ ID NOS: 11 (n = 18), 12 (n = 15), 13 (n
= 12)) and asymmetric PCR using the homogeneously amplified PCR product obtained from the 5′-terminal biotinylated primer.
Was evaluated for efficiency. Among the dT 12 , dT 15 , and dT 18 , the most efficient asymmetric PCR was dT 12 ,
The efficiency reached about 27.7% of the positive control.

【0063】本発明のプライマーを応用する前の非対称
PCRの効率は、約2〜3%と見積もることができるの
で、非対称PCRの効率は、約10倍以上向上したこと
になる。
Since the efficiency of asymmetric PCR before application of the primer of the present invention can be estimated to be about 2 to 3%, the efficiency of asymmetric PCR is improved by about 10 times or more.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明の第1のプライマーは、その5’
末端にブロッキング基を有するので、mRNAからcD
NAを合成する際に、該DNAのdAストレッチ(該m
RNAのポリA末端に対応する部分)は、DNAポリメ
ラーゼのエクソヌクレアーゼ活性によって、消化されて
削り取られることがなく、得られる二本鎖cDNAにお
いて保存される。従って、これにより後の非対称PCR
等の操作に前記二本鎖cDNAのdAストレッチを利用
することが可能となる。また、このようにして遺伝子の
方向性の情報が保存される。さらに、本発明の第1のプ
ライマーは、後のアダプターDNAを用いる均一増幅P
CRで必要な配列を備えるように設計されているので、
そこで前記二本鎖cDNAが効率よく増幅されうる。
The first primer of the present invention has its 5 ′
Since it has a blocking group at the end, cD
When synthesizing NA, dA stretch of the DNA (the m
The portion corresponding to the poly-A end of RNA) is preserved in the resulting double-stranded cDNA without being digested and scraped off by the exonuclease activity of DNA polymerase. Therefore, this allows for later asymmetric PCR
For example, the dA stretch of the double-stranded cDNA can be used for such operations. Further, information on the direction of the gene is stored in this manner. Further, the first primer of the present invention is a homogenous amplification P using the subsequent adapter DNA.
Since it is designed to have the necessary sequence in CR,
Therefore, the double-stranded cDNA can be efficiently amplified.

【0065】本発明の第2のプライマーは、dTストレ
ッチとアダプターDNAにハイブリダイズする配列とを
有する。第2のプライマーの前記アダプターDNAにハ
イブリダイズする配列部分が、二本鎖cDNAのアダプ
ターDNA対応部分にハイブリダイズされると前記dT
ストレッチがdAストレッチから解離することが抑えら
れて伸張反応を進行せしめる。これにより非対称PCR
で効率よく二本鎖cDNAの片側一本鎖だけを増幅でき
る。
The second primer of the present invention has a dT stretch and a sequence that hybridizes to the adapter DNA. When the sequence portion of the second primer which hybridizes to the adapter DNA is hybridized to the portion corresponding to the adapter DNA of the double-stranded cDNA, the dT
The dissociation of the stretch from the dA stretch is suppressed, and the extension reaction proceeds. This allows for asymmetric PCR
Can efficiently amplify only one side of the double-stranded cDNA.

【0066】また、前記第1のプライマーと前記第2の
プライマーを利用すれば、微量のmRNAからcDNA
を合成し、これを均一増幅PCRにより増幅し、増幅さ
れた二本鎖cDNAの片側一本鎖だけを非対称PCRに
より増幅する工程を効率よく行えるようになる。
In addition, the use of the first primer and the second primer makes it possible to convert a small amount of mRNA into cDNA.
And amplifying the single-stranded single-stranded cDNA of the amplified double-stranded cDNA by asymmetric PCR efficiently.

【0067】さらに、均一増幅PCRにより多種多様な
DNAを同時に、しかも均一に増幅が可能となったの
で、本発明のプライマーと組合せれば、微量の試料から
多種多様なmRNAをそれらのポピュレーションのまま
で遺伝子の方向性の情報を保存してcDNAとし、さら
に増幅できる。従って、このような微量の試料中のmR
NA、すなわち遺伝子の発現を解析することを可能とす
る。
Furthermore, since a wide variety of DNAs can be simultaneously and uniformly amplified by the homogeneous amplification PCR, when combined with the primers of the present invention, a wide variety of mRNAs can be obtained from a very small amount of sample by using a variety of mRNAs. The information of the direction of the gene can be stored as it is and used as cDNA for further amplification. Therefore, the mR in such a small amount of sample
NA, that is, gene expression can be analyzed.

【0068】[0068]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Sumitomo Electric Industries, Ltd. <120> Single-stranded DNA primers, a process for preparing a double-stra nded DNA through use of the primer,and a process for amplifying a single ‐stranded DNA <130> 099Y0392 <160> 13 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 1 aggaattcag cggccgcaga tatc 24 <210> 2 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 2 gatatctgcg gccgctgaat tc 22 <210> 3 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> modified#base <222> 1 <223> n is a biotin-modified guanine. PCR primer <400> 3 naattcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 4 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> modified#base <222> 1 <223> n is a biotin-modified guanine. <222> 3 <223> n is a biotin-modified guanine. PCR primer <400> 4 nanttcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 5 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 5 cgcagatatc tttttttttt tttttttt 28 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 6 gccgcagata tctttttttt tttttttttt 30 <210> 7 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 7 cggccgcaga tatctttttt tttttttttt tt 32 <210> 8 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 8 agcggccgca gatatctttt tttttttttt tttt 34 <210> 9 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 9 tcagcggccg cagatatctt tttttttttt tttttt 36 <210> 10 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 10 tttcagcggc cgcagatatc tttttttttt tttttttt 38 <210> 11 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 11 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 12 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 12 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt ttttttt 37 <210> 13 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 13 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt tttt 34[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Sumitomo Electric Industries, Ltd. <120> Single-stranded DNA primers, a process for preparing a double-stranded DNA through use of the primer, and a process for amplifying a single-stranded DNA <130> 099Y0392 <160> 13 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 1 aggaattcag cggccgcaga tatc 24 <210 > 2 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 2 gatatctgcg gccgctgaat tc 22 <210> 3 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220 > <221> modified # base <222> 1 <223> n is a biotin-modified guanine.PCR primer <400> 3 naattcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 4 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> modified # base <222> 1 <223> n is a biotin-modified guanine. <222> 3 <223> n is a biotin-modified guanine.PCR primer <400> 4 nanttcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 5 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <22 3> PCR primer <400> 5 cgcagatatc tttttttttt tttttttt 28 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 6 gccgcagata tctttttttt tttttttttt 30 <210> 7 < 211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 7 cggccgcaga tatctttttt tttttttttt tt 32 <210> 8 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> < 223> PCR primer <400> 8 agcggccgca gatatctttt tttttttttt tttt 34 <210> 9 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 9 tcagcggccg cagatatctt tttttttttt tttttt 36 <210> 10 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 10 tttcagcggc cgcagatatc tttttttttt tttttttt 38 <210> 11 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220 > <223> PCR primer <400> 11 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt tttttttttt 40 <210> 12 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer <400> 12 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt ttttttt < 210> 13 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence < 220> <223> PCR primer <400> 13 gatttcagcg gccgcagata tctttttttt tttt 34

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプライマーを実例で例示して、mRN
Aから二本鎖cDNAを調製、増幅し、さらにその片側
一本鎖のみを非対称PCR法によって増幅して、調製す
る本発明の方法を概略的に説明する反応スキーム図であ
る。
FIG. 1 illustrates the primers of the present invention by way of example, mRN
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a reaction scheme diagram schematically illustrating a method of the present invention for preparing and amplifying a double-stranded cDNA from A and further amplifying and preparing only one side of the single-stranded cDNA by asymmetric PCR.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 mRNAのポリA部位にハイブリダイズ
するdTn配列を3’末端に有し、かつ、5’末端にブ
ロッキング基を有し、それ以外の部分は二本鎖cDNA
に連結されるアダプターニ本鎖DNAを構成する一本鎖
DNAのうち、前記二本鎖cDNAに結合しない側の末
端が5’末端に当たる一本鎖DNAの配列と実質的に同
一である塩基配列からなることを特徴とするプライマー
一本鎖DNA。
1. A dT n sequence that hybridizes to the polyA site of mRNA at the 3 ′ end and a blocking group at the 5 ′ end, and the other part is a double-stranded cDNA.
A base sequence which is substantially the same as the sequence of the single-stranded DNA in which the end not bound to the double-stranded cDNA corresponds to the 5 ′ end of the single-stranded DNA constituting the adapter double-stranded DNA A single-stranded primer DNA comprising:
【請求項2】 dTn配列を5’末端に有し、それ以外
の部分はアダプターニ本鎖DNAを構成する一本鎖DN
Aのうち、前記二本鎖cDNAに結合しない側の末端が
5’末端に当たる一本鎖DNAの配列に対して充分なホ
モロジーを有する塩基配列からなることを特徴とするプ
ライマー一本鎖DNA。
2. A single-stranded DN having a dT n sequence at the 5 ′ end and the other portion constituting an adapter double-stranded DNA
A single-stranded primer DNA comprising a base sequence having sufficient homology to the sequence of the single-stranded DNA in which the terminal not binding to the double-stranded cDNA is the 5 'end of A.
【請求項3】 前記アダプター二本鎖DNAが下記の特
徴を持つ請求項1または2に記載のプライマー一本鎖D
NA。一方の末端で、該アダプタ二本鎖DNAを構成す
る一本鎖DNAのうちいずれか一方が、増幅される二本
鎖cDNAまたは他のアダプターニ本鎖DNAに結合で
きないように突出していること。
3. The primer single-strand D according to claim 1, wherein the adapter double-stranded DNA has the following characteristics.
NA. At one end, one of the single-stranded DNAs constituting the adapter double-stranded DNA protrudes such that it cannot bind to the double-stranded cDNA to be amplified or another adapter double-stranded DNA.
【請求項4】 前記アダプター二本鎖DNAが配列表の
配列番号1に記載の配列である一本鎖DNAと、配列表
の配列番号2に記載の配列である一本鎖DNAとをハイ
ブリダイズさせて構成されるものである請求項1〜3の
いずれか一項に記載のプライマー一本鎖DNA。
4. The method according to claim 1, wherein the adapter double-stranded DNA hybridizes a single-stranded DNA having the sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing with a single-stranded DNA having the sequence of SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. The primer single-stranded DNA according to any one of claims 1 to 3, wherein the primer single-stranded DNA is constituted by allowing the primer to be formed.
【請求項5】 配列表の配列番号1に記載の塩基配列の
15番目のCから24番目のCまでの塩基を含む請求項
1または2に記載のプライマー一本鎖DNA。
5. The single-stranded primer DNA according to claim 1 or 2, comprising a nucleotide sequence from the 15th C to the 24th C in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
【請求項6】 二本鎖cDNAの調製方法であって、請
求項1に記載のプライマー一本鎖DNAをmRNAのポ
リA部位にハイブリダイズさせ、該プライマー一本鎖D
NAをプライマーとして該mRNAを逆転写し、さらに
DNAポリメラーゼによって二本鎖cDNAとすること
を特徴とする、二本鎖cDNAの調製方法。
6. A method for preparing a double-stranded cDNA, wherein the primer single-stranded DNA according to claim 1 is hybridized to a poly A site of mRNA, and the primer single-stranded D
A method for preparing a double-stranded cDNA, comprising reverse-transcribed the mRNA using NA as a primer, and further converting the mRNA into a double-stranded cDNA with a DNA polymerase.
【請求項7】 mRNAから一本鎖DNAを調製する方
法であって、 (a)請求項1に記載のプライマー一本鎖DNAをmR
NAのポリA部位にハイブリダイズさせ、該プライマー
一本鎖DNAをプライマーとして該mRNAを逆転写
し、さらにDNAポリメラーゼによって二本鎖cDNA
とする; (b)アダプター二本鎖DNAを用意する、該アダプタ
ー二本鎖DNAは、一方の末端で、アダプターニ本鎖D
NAを構成する一本鎖DNAのうちいずれか一方が、増
幅されるDNA又は他のアダプタ−ニ本鎖DNAに結合
できないように突出している; (c)前記アダプター二本鎖DNAを前記二本鎖cDN
AのポリA部位のない側の端に連結する; (d)前記アダプター二本鎖DNAを構成する二つの一
本鎖DNAをプライマーとして前記二本鎖cDNAにハ
イブリダイズさせ、前記二本鎖cDNAを鋳型としてD
NA増幅酵素によって伸張反応を行わせ、そして該二本
鎖cDNAを増幅する; (e)請求項2に記載のプライマー一本鎖DNAを前記
増幅された二本鎖cDNAにプライマーとしてハイブリ
ダイズさせ、該増幅された二本鎖cDNAを鋳型として
DNA増幅酵素によって伸張反応を行わせ、そして該増
幅された二本鎖cDNAの片側一本鎖DNAのみを非対
称的に増幅する; 以上の工程からなることを特徴とする、一本鎖DNAの
調製方法。
7. A method for preparing single-stranded DNA from mRNA, comprising the steps of: (a) converting the primer single-stranded DNA according to claim 1 into mR
Hybridized to the poly A site of NA, reverse transcribed the mRNA using the primer single-stranded DNA as a primer, and further double-stranded cDNA by DNA polymerase.
(B) An adapter double-stranded DNA is prepared. The adapter double-stranded DNA has an adapter double-stranded D at one end.
Either one of the single-stranded DNAs constituting NA protrudes so as not to bind to the DNA to be amplified or other adapter-double-stranded DNA; (c) the adapter double-stranded DNA is Chain cDN
(D) hybridizing to the double-stranded cDNA using the two single-stranded DNAs constituting the adapter double-stranded DNA as primers, Using D as a template
Allowing an extension reaction to be performed by an NA amplification enzyme and amplifying the double-stranded cDNA; (e) hybridizing the single-stranded primer DNA according to claim 2 to the amplified double-stranded cDNA as a primer; Using the amplified double-stranded cDNA as a template, perform an extension reaction with a DNA amplification enzyme, and asymmetrically amplify only one-sided single-stranded DNA of the amplified double-stranded cDNA; A method for preparing a single-stranded DNA, characterized in that:
【請求項8】 二本鎖cDNAの片側一本鎖DNAの増
幅方法であって、 (a)両側にアダプター二本鎖DNAが連結された二本
鎖cDNAを用意する; (b)請求項2に記載のプライマー一本鎖DNAを前記
二本鎖cDNAにプライマーとしてハイブリダイズさ
せ、該二本鎖cDNAを鋳型としてDNA増幅酵素によ
って伸張反応を行わせ、そして該二本鎖cDNAの片側
一本鎖DNAのみを非対称的に増幅する; 以上の工程からなることを特徴とする、片側一本鎖DN
Aの増幅方法。
8. A method for amplifying a single-stranded DNA on one side of a double-stranded cDNA, comprising: (a) preparing a double-stranded cDNA in which adapter double-stranded DNAs are linked on both sides; (b) The primer single-stranded DNA described in the above is hybridized to the double-stranded cDNA as a primer, an extension reaction is carried out with a DNA amplification enzyme using the double-stranded cDNA as a template, and the single-stranded single-stranded of the double-stranded cDNA Asymmetrically amplifying only DNA; single-stranded single-stranded DN comprising the above steps
Method for amplifying A.
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