JP2001510029A - 核酸ラダー - Google Patents
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Abstract
Description
方法は、アガロースまたはポリアクリルアミドゲルマトリクスでの分離による。
このようなマトリクスは、このような種々の大きさおよび形状のフラグメントが
分析され得るような媒体を提供する。電流の存在下で、核酸フラグメントは、こ
のようなゲルマトリクスを通過して、正電極の方向へ移動する。小さく、直線状
の分子は、より大きな分子よりも、より容易にそして迅速にマトリクスの孔を通
って移動するので、このマトリクスは、分子ふるいとして作用し、種々の大きさ
のフラグメントを分離する。より大きな核酸フラグメントは、代表的には低濃度
のアガロースゲルにおいて電気泳動するが、より小さなフラグメントはより高濃
度のアガロースゲルまたはポリアクリルアミドゲルで分離される。なぜなら、ポ
リアクリルアミドは、アガロースよりもより高い分離能を有するからである。
の検出は、エチジウムブロマイドおよびSYBRグリーンのような蛍光色素の使
用を含む、種々の技術によって達成され得る。これらの色素は核酸分子に結合し
、そして紫外(UV)光に曝露される場合、蛍光を発する。あるいは、核酸分子
は、これを放射性標識、蛍光標識または化学発光標識と化学的にカップリングさ
せることによって検出され得る。
めの有用な手段である。標準は、代表的にはサンプルと同時に(例えば、サンプ
ルと並行して)分画され、そして検出後、比較が、サンプルバンドと標準のバン
ドとの間で行われる。標準の大きさ(塩基対で)を知ることは、未知のフラグメ
ントの大きさを推定することを可能にする。
知の大きさの核酸フラグメントの集団を生じる、バクテリオファージ(例えば、
λバクテリオファージ)の天然に存在するゲノムDNAのような核酸分子の制限
消化物が含まれる。これらの型の標準は、一般に「核酸マーカー」(例えば、「
DNAマーカー」)と称される。
の制限/切断部位をプラスミドにおいて特定の間隔で含むようにプラスミドを操
作することによって作製される。この特定のエンドヌクレアーゼによるプラスミ
ドの消化によって、特定の既知の大きさの核酸フラグメントが生成される。大き
さの決定の精度のために、そして使用の容易さのために、規則的に等間隔で大き
さが増加するような多数のバンドを有することは有益である。これらの型の標準
は、一般に、「核酸ラダー」(nucleic acid ladder)(例
えば、「DNAラダー」)と称される。好ましくは、消化物から産生した各フラ
グメントは、個別のバンドを形成し、そしてより好ましくは、消化物からのバン
ドは、各バンドの検出を容易にするために染色される場合、強度において等価で
あるかまたは実質的に等価である。
囲にわたる目的の核酸フラグメントを大きさで分類するように、1キロベース(
Kb)以上の高分子量の電気泳動バンドまたは1Kb以下の低分子量バンド、特
に100〜500bpの範囲のバンドがはっきりと分離され、そして強度におい
て同じまたは実質的に同じである、ある範囲の標準的フラグメントの大きさを提
供しない。
Rockville,Maryland)から現在入手可能である。このラダー
は、1018bpの増分の12本のバンド、1636bpのバンド、517bp
のバンド、および506bpから75bpの大きさの範囲に数本のより小さな大
きさのバンドを含む。しかし、1Kb未満のフラグメントは、1018bpの増
分のバンドよりも低い強度および少ない分離で現れる。また、1,636bpの
バンドおよび517/506bpの二重バンドは、このラダーにおいて他のバン
ドよりもより強く染色される。
A)から入手可能な「Kb DNAラダー」である。この製品は、正確に1Kb
増分の12本のバンド、および1Kb未満の3本のバンドを含む。2Kb未満の
バンドの強度は、2Kb以上のバンドの強度の約半分である。さらに、6Kbを
超えるラダーバンドは、2Kb〜6Kbのバンドよりも弱い強度で染色される。
b〜10Kbの範囲の1Kb増分の8本のバンド(このラダーにおいて7Kbの
バンドも9Kbのバンドもない)および1Kb未満の3本のバンドを有する、1
KbDNA Ladderを販売している。Promegaから入手可能な1K
b DNA Ladderの1Kbのバンドおよび3Kbのバンドは、ラダー内
の基準点として役立つように強度が増加(>2倍)されている。このことに加え
て、8Kbのバンドおよび10Kbのバンドは、ラダー中の他のバンドよりも有
意に濃く、そして0.25、0.5および0.75Kbバンドは、種々の強度の
バンドである。
より販売される1Kb DNA Ladderは、これが1Kb未満に1本のバ
ンド(0.5Kbのバンド)しか含まないことを除いて、Promegaの製品
と実質的に同じである。Sigmaより販売されている1Kb DNA Lad
derの数本のバンドは、これらの強度が変化しており、そしてこのラダーは、
1Kb未満に1本のバンドしか含まない。
記に記載され、そしてSigmaより販売されるのと同じ製品のようである「K
ilobase DNA Marker」と称する製品を販売している。
bs(Harahan, LA)によって販売され、これは10Kbまで1Kb
増分のバンドを有する。この製品は、1Kb未満のいかなるバンドも含まない。
Bayou Biolabsの製品は、3倍の濃さの5Kbのバンドを有し、そ
して1Kb未満のいかなるバンドも含まない。
Diego,CA)によって販売される、2つの他の市販されているバージョン
の1Kb DNA Ladderは、同じであると考えられる。これらのラダー
は、 1Kbから15Kbまでの1Kb増加のバンドを有し、 Bayou Bi
olabsの製品と同じく、1Kb未満にバンドを有さず、かつ3倍濃度の5K
bのバンドを有する。
分離しそして染色する場合に、明白でありそして可視であり、さらに互いを比較
して比較的同じ強度である別個のバンドを産生するDNAラダーについての必要
性がある。これは、1Kb未満のバンド長(特に500bp以下のバンド)に特
に重要である。
多くの異なる大きさの核酸フラグメント(2以上)を含む、物質の組成物に関す
る。詳細には、本発明は、広範囲の分子量の大きさにわたる核酸フラグメントの
大きさ(塩基対)を見積もるための核酸ラダーに関する。本発明の核酸組成物お
よびラダーは、RNAまたはDNAを含み、そして一本鎖または二本鎖であり得
るが、二本鎖DNAラダーが好ましい。詳細には、本発明は、核酸ラダーまたは
組成物に関し、ここで、すべてもしくは実質的にすべてのバンドが実質的に等価
な強度であるか、および/またはすべてもしくは実質的にすべてのバンドの相対
質量が実質的に等価である。本発明の好ましい局面において、この組成物または
ラダーは、約1kb(キロ塩基=1,000塩基または塩基対)の増分の核酸フ
ラグメント(例えば、1kb、2kb、3kb、4kb、5kbなど)、ならび
に1kb未満の1以上の核酸(例えば、10bp、20bp、30bp、40b
p、50bp、60bp、70bp、80bp、90bp、100bpなど、ま
たはこれらの任意の組合せの増分)からなり;ここで、実質的にすべてのラダー
または組成物のフラグメントは、染色で検出される場合に、実質的に等価な強度
であり、および/または、実質的にすべてのフラグメントの相対質量は、実質的
に等価である。
(またはそれ未満)、好ましくは20kb〜100bp、より好ましくは15k
b〜100bp、および最も好ましくは12kb〜100bpの範囲の2以上の
バンド(好ましくは、4、5、6、7、8以上のバンド)を有するが、より小さ
な範囲も本発明によって意図される。
ントの混合物を含み、ここで、各フラグメント大きさのコピー数は、各フラグメ
ントの相対質量が実質的に同一であるように、調整される。実質的に同一の相対
質量を有することにより、本発明のラダーまたは組成物のバンドは、ゲル電気泳
動による分離後に染色する場合に実質的に等価な強度を有する。別の局面におい
て、本発明のラダーまたは組成物のフラグメントは、1以上の酵素制限酵素部位
における1以上の核酸分子の切断によって生成される。これらの分子は、プラス
ミド、コスミド、またはファージミドを含む任意のベクターを含み得る。
100bp配列を約9コピー、200bp配列を約4コピー、300bp配列を
約3コピー、400bp配列を約2コピー、500bp配列を約2コピー、65
0bp配列、850bp配列、および1650bp配列をそれぞれ約1コピー、
ならびに1000bp配列を約12コピー含むように設計される。多くの異なる
大きさのフラグメントは、このプラスミドにおいて複数のコピーで存在し、その
結果、各フラグメントは、適切なエンドヌクレアーゼ消化によって生成される場
合、このラダーまたは組成物における任意の他の異なる大きさのフラグメントと
実質的に同じ相対質量を有する。従って、本発明の組成物またはラダーは、多く
の異なるバンドを含み(各バンドは、異なる大きさのフラグメントを表す)、こ
こで、各バンドは、ゲル電気泳動および染色後に実質的に同一の強度を有する。
本発明の好ましい局面におけるフラグメントは、このプラスミドの制限エンドヌ
クレアーゼを用いて消化し、それにより、12kb〜約100bpの範囲のフラ
グメント(これらは、ゲル電気泳動後に、染色される場合、実質的に等価な強度
の異なるバンドとして現れる)を生成することによって調製される。
ダーまたは組成物を提供する。本発明のラダーまたは組成物の各異なる大きさの
フラグメントは、大きさがX塩基対(bp)異なり得、ここで、Xは、10以上
の整数である。好ましくは、各異なる大きさのフラグメントの相対質量は、実質
的に等価であり、その結果、このフラグメントがゲル上で分離され、そして染色
される場合に、実質的に等価な強度の、異なるバンドが生成される。
このような方法は、各フラグメントの質量が実質的に等価であるように、所望の
大きさの各フラグメントのコピーの充分な数を提供する工程を包含する。一般的
に、より小さなフラグメントは、より大きなフラグメントの質量と等価にするた
めには、より多くのコピーが必要である。本発明のラダーまたは組成物を調製す
るための複数のフラグメントは、別個にまたは予備混合された形態で提供され得
る。いずれにせよ、別個に提供されたフラグメントは、ゲル分離の前に混合され
る。
ミド、またはファージミド)とを混合する工程;および (b)1以上のこの制限部位での上記核酸分子の切断に有利な条件下でこの混
合物をインキュベートし、従って、本発明のラダーまたは組成物を提供する工程
を包含する。切断は、この核酸分子の設計に依存して、部分的消化、完全な消化
、または両方の組合せであり得る。部分消化は、マルチマー(例えば、モノマー
反復、ダイマー反復、トリマー反復、テトラマー反復など)の集団を生成し、そ
れにより、ラダーを形成するが、完全な消化は、(この制限部位の位置に依存し
て)異なる大きさのバンドを生成する。
ましい方法は、以下の工程: (a)本発明核酸のラダーまたは組成物、および大きさ分けされる核酸分子を
、大きさに従って、分離する工程;および (b)この核酸ラダーまたは組成物のフラグメントまたはバンドとの比較によ
って、この核酸分子の大きさを決定する工程、を包含する。
し、これは、その中で密接に拘束された状態で1以上の容器手段(例えば、チュ
ーブ、バイアル、アンプル、瓶など)を受けるように区画化されており、ここで
、第一容器手段は、本発明の核酸ラダーまたは組成物を含む。本発明のキットは
、単一の容器(予備混合されている)中にこの組成物またはラダーを含み得るか
、または別個の容器中にこのラダーまたは組成物のフラグメントを含み得、これ
らは後の時間に混合され得る。
を調製するための、核酸分子(DNAまたはRNA,好ましくは二本鎖のDNA
)に関する。このような分子は、好ましくは、プラスミド、コスミド、またはフ
ァージミドである。好ましいプラスミドはpKB1847である。このような分
子を含む宿主細胞もまた、本発明によって意図される。
ガロースゲルまたはポリアクリルアミドゲル上での電気泳動によって分離された
、二本鎖または一本鎖の直鎖核酸分子の大きさ(塩基対)および/または質量を
見積もるための標準として使用され得る。本発明の核酸分子は、DNA分子、R
NA分子またはDNA/RNAハイブリッド分子であり得、そして二本鎖または
一本鎖であり得る。
たは組成物のフラグメント)は、異なる長さのフラグメントのコピーを含むよう
に設計された、1以上のベクター(例えば、プラスミド、コスミド、およびファ
ージミド)から生成される。しかし、任意の核酸分子または分子の組合せを使用
して、本発明のラダーまたは組成物を生成し得る。次いで、各フラグメント長の
相対質量が実質的に等価であるように、異なる大きさのフラグメントが提供され
る(予備混合物としてまたはその後の混合のために別個に)。相対質量は、全て
のフラグメントの総質量に比較した各フラグメントの比と定義される。フラグメ
ントの質量は、各フラグメントの長さの大きさ(塩基対数(bp))を同じフラ
グメントのコピー数で乗じたものと定義され;例えば、ラダーまたは組成物が3
つの異なる大きさのフラグメント(フラグメント1、100bpを50コピー;
フラグメント2、500bpを10コピー;およびフラグメント3、1000b
pを5コピー)を有する場合、各フラグメントの質量は、5000である(例え
ば、5コピーの1000bpは、5×1000=5000の質量を有する)。従
って、総質量は、15,000(5,000+5,000+5,000=15,
000)である。相対質量(%)は、特定のフラグメントの質量を、全ての質量
の総質量で除し、100を乗じることによって計算され得る。従って、核フラグ
メントの相対質量は33%である。各フラグメントの相対質量が別のフラグメン
トの相対質量の3倍以内であり、好ましくは別のフラグメントの相対質量の2.
5倍以内であり、より好ましくは別のフラグメントの相対質量の2倍以内であり
、さらにより好ましくは別のフラグメントの相対質量の1.5倍以内であり、そ
して最も好ましくは各フラグメントがほぼ同一の相対質量を有せば、相対質量は
実質的に等価である。
×100bp=900)を、ラダーにおけるフラグメントの総質量(19,55
0bp(表1を参照のこと))で除し、100で乗じることによって計算され得
、4.6%の相対質量が得られる。第二の例において、1,650bpフラグメ
ント(1,650×1コピー=1,650)を、このラダーの全てのフラグメン
トの総質量19,550で除し、100で乗ずることによって、8.4%の相対
質量が得られる。従って、この1,650bpフラグメントの相対質量は、10
0bpフラグメントの相対質量の3倍未満なので、これらのフラグメントの相対
質量は、本明細書に定義される場合、実質的に等価であるとみなされる。
bの増分)を生成し、そして100bp配列を約9コピー、200bp配列を約
4コピー、300bp配列を約3コピー、400bp配列を約2コピー、500
bp配列を約2コピー、650bp配列、850bp配列および1650bp配
列をそれぞれ約1コピー含む。1kbラダーは、約1kb(1000bp)の配
列を12コピー含むベクターの部分的消化によって生成するが、1kb未満のフ
ラグメントの複数のコピーは完全な消化によって生成される。より小さな大きさ
のフラグメントの数を増加させることによって、すべてのフラグメントの相対質
量の平衡化が提供され、それによって実質的に等価なバンド強度が可能になる。
ために使用され得る。つまり、1または多数のフラグメントは、1以上の分子か
ら作製され得,そしてこれらのフラグメントは、単離され得、そして別個に維持
され得るかまたは予備混合され得る。
成するように使用される核酸分子は、好ましくは、直鎖状または環状DNA分子
であり、この分子は,制限酵素によって切断可能である。例えば、この核酸分子
は、染色体、ベクター、コスミド、プラスミド、またはウイルスゲノムに由来し
得る。好ましくは、この核酸分子は、ベクターまたはウイルス分子ならびにそれ
らの誘導体である。このベクターまたはウイルス分子に存在する核酸は、このベ
クターまたはウイルス分子が産生されるように連結された外因性核酸を含み得る
。1つの好ましい実施態様において、この核酸はDNAである。
方法が使用され得る。所望の大きさの複数のフラグメントを、選択した制限部位
に、ヘアピン形成を避けるために頭部から尾部への様式でクローニングし得る。
実質的に等価な相対質量を有するように所望された複数のフラグメントの適切な
数を含むベクターは、大きさに従って選択され得る。複数のフラグメントは、好
ましくは、1以上の独自の制限エンドヌクレアーゼ部位と隣接しており、その結
果、それらは、1つのベクターから取り出され得、そして「カセット」として別
のベクターに挿入され得る。このことにより、本発明のラダーまたは組成物を作
製するための複数フラグメントを含む単一のベクターの調製が可能になる。次い
で、このベクターを、適切な条件下で適切なエンドヌクレアーゼでの消化によっ
て使用して、本発明のラダーまたは組成物を調製し得る。あるいは、異なる大き
さのフラグメント(またはその複数のフラグメント)を、別個のベクターに挿入
し得、そのフラグメントを、単離し得、次いで本発明のラダーまたは組成物を作
製するために予備混合し得るかまたは後の混合のために保存し得る。これらのフ
ラグメントは、適切な量で混合されてラダーまたは組成物を提供し、ここで、こ
のラダーまたは組成物の各フラグメントは、実質的に同一の相対質量を有する。
上記の方法は、任意の大きさの複数のフラグメントのために反復され得、そして
この複数のフラグメントは、所望に応じて合わされ得る。フラグメントの頭部か
ら尾部への連結を可能にする制限部位は、当業者に公知の非対称の制限部位であ
り、これには、例えば、AvaIおよびBanIIが含まれる。
フラグメントは、制限部位によって分離され得る反復を生成するように連結され
得る。続いて、これらの反復の1以上は、平滑末端および/または粘着末端制限
エンドヌクレアーゼのような1以上の制限酵素を用いる切断によって分離され得
る。制限エンドヌクレアーゼは、DNA分子中の特定の塩基配列(通常、4、5
、6塩基対長またはそれより大きい)を認識し、そしてこの配列が現れるところ
でこのDNA分子を切断する能力を有する酵素である。本発明の実施において、
同一または異なる平滑末端または粘着末端フラグメントを与える制限酵素および
制限部位が選択され得る。本発明の使用のために適切な平滑末端制限酵素および
それらの切断部位の例は、限定することなく、以下を含む: AluI、DraI、Exo47III、EcoRV、FspI、HpaI、
MscI、NruI、PvuII、RsaI、ScaI、SmaI、SspI、
StuI、ThaI、DraI。
、限定することなく、以下を含む: AvaI、BamHI、BanII、BglII、ClaI、EcoRI、H
indIII、HpaII、KpnI、MseI、NcoI、NdeI、Not
I、PstI、PvuI,SacI/SstI、XbaI、XhoI。
例えば、Life Technologies, Inc.(Rockvill
e, MD)から市販される。制限酵素およびこれらの切断部位の他の例につい
ては、Roberts,R.J., Nucl. Acids Res.17(
補遺):r347−r387(1989)もまた参照のこと。
核酸分子は、核酸分子が宿主細胞内で自律複製し得るように、複製起点(例えば
、ori)を含む。核酸分子が、選択マーカーまたはスクリーニング可能なマー
カーを含むこともまた、好ましい。複製起点およびマーカーは、同じフラグメン
ト上に存在し得る。本発明の核酸分子を含む宿主細胞は、そして選択マーカーに
対応する選択薬剤を用いて培養および選択され得る。原核生物宿主細胞(グラム
陰性またはグラム陽性)または真核生物宿主細胞は、本発明に従って使用され得
る。好ましい原核生物宿主細胞には、Escherchia、Salmonel
la、PseudomonasまたはKlebsiellaの属の細菌が含まれ
る。好ましくは、E.coli株が使用される(例えば、 Life Tech nologies, Inc.Rockville, MDから入手可能なE.
coli STBL2TM)。好ましい真核生物宿主には、酵母、植物細胞、哺乳
動物細胞または昆虫細胞が含まれる。
結され、次いでこのベクターは宿主細胞へ形質転換され得る。これらの複数コピ
ーが、互いに連結されて、多量体(例えば、二量体、三量体、四量体、五量体、
六量体など)を形成し得る。次いで、宿主細胞は、培養され、溶解され、そして
ベクターが標準的なプロトコルによって単離される。例えば、一般的なクローニ
ング方法については、Maniatis,FitschおよびSambrook
,Molecular Cloning: A Laboratory Man
ual(1982)またはDNA Cloning, 第I巻および第II巻(
D.N.Glover編、1985)を参照のこと。次いで、ベクターは制限エ
ンドヌクレアーゼ部位で消化され得、それによって反復物が分離されて、複数コ
ピーの反復フラグメントを得る。あるいは、ベクターの部分的な消化は、種々の
大きさの多量体を提供する。所望の多量体を産生する部分的な消化の条件は、標
準的な方法(例えば、種々の持続時間の間インキュベートされた部分的な消化の
産物を可視化すること)によって決定され得る。このような種々の大きさの多量
体(例えば、単量体、二量体、三量体など)は、本発明に従って、大きさ分類ラ
ダーとして使用され、ラダーの「段」を形成する。このような大きさ分類ラダー
は、二本鎖または一本鎖であり得る。一本鎖ラダーは、当業者に周知の技術によ
って、二本鎖核酸分子または本発明のラダーから形成され得る。
に適切なヌクレオチドまたはそれらの誘導体には、dUTP、dATP、dTT
P、dCTP、dITP、ATP、TTP、UTP、GTP、CTP、7−デア
ザ−dGTP、adATP、adTTP、adGTP、adCTP、ddATP
、ddTTP、ddCTP、およびddGTPが含まれるが、これらに限定され
ない。本発明の核酸分子の形成における使用のために適切な他のヌクレオチド(
デオキシおよびジデオキシ)およびそれらの誘導体は、当業者に良く知られてい
る。
にプラスミドをBglII制限酵素によって完全に消化して、100bp、20
0bp、300bp、400bp、および500bpの複数コピーのフラグメン
ト、ならびに650bp、850bp、および1650bpの複数コピーのフラ
グメント、ならびに12個の1Kb反復物(図1を参照のこと)を含む12Kb
反復の「カセット」を産生することにより、プラスミドpKB1847(図1)
から産生され得る。次いで、このカセットはBamHIで部分的に消化され、1
Kbの増分で大きさが増加し、最も大きなフラグメントが12Kbであるフラグ
メントを産生する。もちろん、完全な消化および部分的な消化の段階は、順序を
逆にし得る。
調バンドまたはフラグメントを含み得る。このような強調バンドまたはフラグメ
ントは、他のフラグメントまたはバンドよりも、実質的に大きな相対質量(3倍
より大きく、好ましくは4倍より大きく、そして最も好ましくは5倍より大きい
)を有する。従って、強調フラグメントは、強調バンドまたはフラグメントを本
発明のラダーまたは組成物内の他のバンドまたはフラグメントから区別するため
に、染色の際に明るくされた強度を有する。
たはRNA)フラグメントの大きさ(bpで)を、好ましくは、アガロースゲル
またはポリアクリルアミドゲル上での電気泳動によって推定するために使用され
得る。このラダーはまた、鎖が熱変性または化学変性によって分離される場合、
1本鎖核酸フラグメントの大きさを決定するために使用され得る。特に、本発明
のラダーまたは組成物は、25kb〜10bpの範囲の直鎖状の、2本鎖および
1本鎖核酸フラグメントの大きさ決定のための標準として有用である。本発明の
ラダーまたは組成物はまた、例えば、以下に記載のような放射能標識、蛍光標識
、または化学発光標識で検出可能に標識され得、そして予想されるバンドが使用
される大きさ決定用ラダーの範囲内にある、サザンハイブリダイゼーションまた
はPCR増幅のような核酸アッセイにおける標準として使用され得る。
。2本鎖ラダーまたは組成物は、本発明の2本鎖核酸構築物から直接得られる。
1本鎖は、本発明の2本鎖核酸構築物を加熱することによって、またはそれをカ
オトロピック剤もしくはヘリカーゼで処理することによって得ることができる。
あるいは、1本鎖は、ラダーまたは組成物をSDS−PAGE上で分離する場合
に得られる。
染色することによって、または当該分野で公知の標準的な方法を使用して末端標
識することによって検出可能に標識され得る。本発明の2本鎖ラダーまたは組成
物(例えば、DNA)の特別な利点は、制限消化の結果としての、4つ全てのヌ
クレオチドを含む「粘着末端」の存在であり、これはラダーまたは組成物バンド
を検出可能に標識する目的で任意の標識されたヌクレオチドA、C、T、Gを使
用することを可能にする。従って、本発明の別の局面は、染料または他の検出可
能な標識で検出可能に標識された本発明のラダーまたは組成物に関する。本発明
のラダーまたは組成物を検出可能に標識するために適切な標識には、放射標識(
例えば、32P、14C、3Hなど)、蛍光標識(例えば、フルオレセイン、ローダ ミン、フィコシアニンなど)、および化学発光標識(例えば、Life Tec
hnologies,Inc. Rockville,MDから市販されている
PHOTO−GENEもしくはACES化学発光系を使用して)が含まれるが、
これらに限定されない。
(その中に密接して、バイアル、チューブ、ジャー、アンプルなどのような少な
くとも1つの容器手段を有する)を含む核酸マーカーキットに関する。このよう
なキットは、必要に応じて標識された形態で、本発明の核酸組成物またはラダー
を含み得る。ラダー組成物のフラグメントは、別々の容器にいれて、または予め
混合した形態で提供され得る。そのラダーまたは組成物またはそれらのフラグメ
ントは、約10mM TRIS−HCl(pH8.0)、約1mM EDTA、
および必要に応じて約50mM NaClのような保存緩衝液に入れて提供され
得る。その核酸ラダーまたは組成物は、約1μMの濃度で存在し得、そして好ま
しくは、使用するまで約−20℃で保存される。さらなる容器手段は、本発明の
ラダーを検出可能に標識し得る試薬(例えば、臭化エチジウム、SYBRグリー
ン、またはT4ポリヌクレオチドキナーゼ)を含み得る。必要に応じて、そのラ
ダーは、グリセロールまたはスクロースまたは染料(例えば、ブロモフェノール
ブルーもしくはキシレンシアノール)を含有する保存緩衝液中に入れることがで
きる。
、特に断らない限り本発明を限定することを意図しない以下の実施例を参照する
ことにより、より容易に理解される。
ピーの200bp配列、3コピーの300bp配列、2コピーの400bp配列
、2コピーの500bp配列、各1コピーの650bp、850bp、および1
650bpの配列、ならびに12コピーの1000bp配列を含むように設計し
た特別に構築されたプラスミド(「pKB1847」)から産生する。種々の大
きさのフラグメントは、プラスミド中に複数のコピーが存在し、各フラグメント
の相対質量をつりあうようにする。プラスミドのマップを添付し、そしてこれは
以下の工程によって構築した:プラスミドを、ぴったり1650bpの大きさの
フラグメント中にpUC19複製起点およびアンピシリン耐性遺伝子を含むよう
に設計した。アンピシリン遺伝子を含むフラグメント(936bp)および再配
置の起点を含むフラグメント(694bp)を、制限部位を含む特定のプライマ
ーを用いるPCR増幅、続いてそのPCR産物の制限消化および連結、次いでそ
の連結混合物のコンピテントDH5α E.coli細胞中への形質転換によっ
て調製した。得られるプラスミドを、「pHB106」と命名した。
mbda DNAからPCR増幅し、これらの酵素で消化した場合に、それらが
互いに連結され、そして「pHB106」ベクター中のEcoRI制限部位とH
indIII制限部位との間にクローニングされ得るようにした。
部位(CTCGGG)を含有しており、次いでこれは同じ非対称的AvaI部位
に隣接する他の1Kbフラグメント中に連結するために使用した。これにより、
1Kbフラグメントがプラスミド中に頭−尾の様式で連結することを確実にした
。12個の1Kbフラグメントを含むプラスミド(「pKB1603」)を単離
した。
ローン化した。9個の100bpフラグメントを含むプラスミド(「pKB12
13」)を単離した。
B2110」)、3つの300bpフラグメント(「pKB3106」)、2つ
の400bpフラグメント(「pKB4103」)、および2つの500bpフ
ラグメント(「pKB5006」)を、pHB106ベクターにクローン化した
。
および400bpフラグメントのマルチマーを含有するプラスミドpKB410
3を共に2つの制限部位で消化し、そして各プラスミド由来のフラグメントを、
ゲル精製し、そして互いに連結した。300bpマルチマーおよび400bpマ
ルチマーを頭−尾で含有する新たなプラスミドが形成された。
記載する方法をさらに3「サイクル」使用して、300bpおよび400bpの
マルチマーを含有するプラスミド中にクローニングした。得られるプラスミドは
、100、200、300、400、および500bpのフラグメントのマルチ
マの全てを含んでいた。
カセット」を、工程7からのプラスミドから切り出し、そして工程3に記載する
プラスミドpKB1603(これは、12個の1000bpフラグメントを含有
する)中に連結した。
ラグメントおよび1つの850bpのフラグメントを、工程8に記載するプラス
ミドの単独の制限部位にクローニングした。得られたプラスミドを「pKB18
47」と命名した。E.coli STBL2TM細胞中に含まれるこのプラスミ
ドを、1997年6月20日にThe Collection,Aglicul
tural Research Culture Collection (N
RRL),1815 North University Street,Pe
oria,IL 61604 USAに、受託番号NRRL B−21791と
して寄託した。
によって、プラスミドpKB1847から産生する。これは、上記の100bp
、200bp、300bp、400bp、および500bpのフラグメント、な
らびに650bp、850bp、および1650bpのフラグメント、および1
2Kbの反復フラグメントの複数のコピーを放出する。次いで、この混合物を、
BamHI制限酵素で部分的に消化して、大きさが1Kb増加したフラグメント
、最も大きいフラグメントで12Kbを生成する(表1を参照のこと)。Bam
HIおよびBglII制限酵素の両方は、ラダーの各フラグメントにおいて、配
列GATCを有する同一の「粘着末端」を生成する。
うに本発明のDNAラダーまたは組成物で同時に分析した: 250ngのDNAを、1μg/mlの臭化エチジウムを含む1%のアガロー
スゲルのウェルに適用した。そのゲルを、電気泳動装置中の1μg/mlの臭化
エチジウムを同様に含むTris−酢酸塩−EDTA緩衝液中に沈めた。
た。
写真である。以下は、ゲル電気泳動によって分析した場合の、本発明と市販の関
連する製品との間の差異を記載する。
ンド、特に1kb長より短いバンドが、臭化エチジウムで相対的に同等な強度で
染まっている。なぜなら、バンドの各々におけるDNAの質量が、相対的に比例
しているからである。
nc.(Rockville,MD)から市販されている1Kb DNAラダー
は、1Kbよりも小さいフラグメントが、1018bp増分バンドよりも強度が
より弱く見える点で、本発明とは異なる。これは、これらのフラグメントの各々
の相対質量(従って、これらのバンドの染まったときの強度)が、その大きさに
比例して減少するからである。また、1、636bpのバンドおよび500bp
のバンドは、ラダー中の他のバンドよりもより強く染まる。
NAラダー」を例示する。2Kbよりも小さいバンドの強度は、2Kb以上のバ
ンドの強度の約半分である。この特徴は、参照目的のための目印として説明され
る。さらに、6Kbよりも大きいラダーバンドは、2Kb〜6Kbのバンドより
も弱い強度で染色される。
ダー中の1Kbおよび3Kbのバンド(レーン4)は、ラダー内で参照点として
作用するために増大した強度(>2倍)を有する。これに加えて、8Kbおよび
10Kbのバンドは、ラダー中の他のバンドよりも有意に強度が大きく、そして
0.25、0.5、および0.75Kbのバンドは、種々の強度を有する。
ダー中のバンドのいくつか(レーン5を参照のこと)は、その強度がまちまちで
あり、そしてこのラダーは、1Kbよりも小さいバンドをわずか1つしか含まな
い。
b DNAラダー(レーン6)は、Sigmaラダーと同一であり、そして同じ
製品のようである。
重強度の5Kbバンドを有し、そして1Kbよりも小さいバンドは全く含まない
。
ar,CA)およびInvitorogen(San Diego,CA))は
、同一の製品であり、より高い強度の5Kbのバンドを有し、1Kbより小さい
バンドは有さない。
、本明細書中で参考として援用される。
2))
の請求の範囲、ならびに添付の図面を参照すれば、より良好に理解される。
ゲルの写真である。
Claims (42)
- 【請求項1】 異なる長さの核酸フラグメントの混合物を含む組成物または
ラダーであって、各フラグメントの相対質量が実質的に等価である、組成物また
はラダー。 - 【請求項2】 前記異なる長さのフラグメントがゲル電気泳動後にバンドを
生成し、ここで該バンドが実質的に等価な強度を有する、請求項1に記載の組成
物またはラダー。 - 【請求項3】 異なる大きさの核酸フラグメントの混合物を含む組成物また
はラダーであって、該異なる大きさのフラグメントが、ゲル電気泳動および染色
後にバンドを生成し得、該バンドが実質的に等価な強度を有する、組成物または
ラダー。 - 【請求項4】 前記核酸がDNAである、請求項1に記載の組成物またはラ
ダー。 - 【請求項5】 前記フラグメントの各々の長さが、X塩基対異なり、ここで
、Xは10以上の整数である、請求項1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項6】 前記Xが100以上の整数である、請求項5に記載の組成物
またはラダー。 - 【請求項7】 前記混合物が長さ約1kbの2以上の増分を有するフラグメ
ントを含む、請求項1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項8】 前記フラグメントの大きさが、約25kb〜約1kbの範囲
内である、請求項7に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項9】 前記フラグメントが約1kbの倍数である、請求項1に記載
の組成物またはラダー。 - 【請求項10】 前記混合物が、長さ約50bp、長さ約10bp、長さ約
100bp、長さ約500bpおよび長さ約1000bpからなる群より選択さ
れる1以上の増分を有するフラグメントを含む、請求項1に記載の組成物または
ラダー。 - 【請求項11】 長さ約100bp、長さ約500bp、長さ約50bp、
および長さ約10bpからなる群より選択される1以上の増分を有するフラグメ
ントをさらに含む、請求項7に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項12】 長さ約100bp、長さ約500bp、長さ約50bp、
および長さ約10bpからなる群より選択される1以上の倍数を有するフラグメ
ントをさらに含む、請求項7に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項13】 ゲル電気泳動および染色後に1以上の強調バンドを生成す
るに充分な相対質量で1以上のフラグメントを含む、請求項11に記載の組成物
またはラダー。 - 【請求項14】 ゲル電気泳動および染色後に1以上の強調バンドを生成す
るに充分な相対質量で1以上のフラグメントを含む、請求項12に記載の組成物
またはラダー。 - 【請求項15】 前記核酸フラグメントの1以上が一本鎖である、請求項1
に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項16】 前記核酸フラグメントの1以上が二本鎖である、請求項1
に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項17】 前記二本鎖フラグメントが平滑末端である、請求項16に
記載の組成物またはラダー。 - 【請求項18】 前記二本鎖フラグメントが各末端において一本鎖のオーバ
ーハングを含む、請求項16に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項19】 前記一本鎖オーバーハングが、G、A,TおよびCからな
る群より選択される1以上のヌクレオチドを含む、請求項18に記載の組成物ま
たはラダー。 - 【請求項20】 前記オーバーハングが、G、A,TおよびCを含む、請求
項19に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項21】 前記各フラグメントの相対質量が、別のフラグメントの相
対質量の約3倍を超えない、請求項1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項22】 前記各フラグメントの相対質量が、別のフラグメントの相
対質量の約2倍を超えない、請求項1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項23】 前記各フラグメントの相対質量が、別のフラグメントの相
対質量の約1.5倍を超えない、請求項1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項24】 前記各フラグメントの相対質量がほぼ同一である、請求項
1に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項25】 前記フラグメントが検出可能に標識されている、請求項1
に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項26】 前記検出可能な標識が、放射性標識、蛍光標識、および化
学発光標識からなる群より選択される、請求項25に記載の組成物またはラダー
。 - 【請求項27】 前記DNAフラグメントの混合物が、100bpフラグメ
ントを約9コピー、200bpフラグメントを約4コピー、400bpフラグメ
ントを約3コピー、500bpフラグメントを約2コピー、650bpフラグメ
ントを約1コピー、850bpフラグメントを約1コピー、1000bpフラグ
メントを約12コピー、および1650bpフラグメントを約1コピー含む、請
求項4に記載の組成物またはラダー。 - 【請求項28】 請求項1に記載のフラグメントを含む、組換えDNA分子
。 - 【請求項29】 前記分子がベクターである、請求項28に記載の組換えD
NA分子。 - 【請求項30】 前記ベクターがプラスミドである、請求項29に記載の組
換えDNA分子。 - 【請求項31】 前記プラスミドがpKB1847である、請求項30に記
載の組換えDNA分子。 - 【請求項32】 請求項28に記載の組換えDNA分子を含む宿主細胞。
- 【請求項33】 請求項29に記載の組換えDNA分子を含む宿主細胞。
- 【請求項34】 請求項31に記載の組換えDNA分子を含む宿主細胞。
- 【請求項35】 請求項28に記載の組換え分子の酵素消化から得られるラ
ダー。 - 【請求項36】 請求項29に記載の組換え分子の酵素消化から得られるラ
ダー。 - 【請求項37】 請求項31に記載の組換え分子の酵素消化から得られるラ
ダー。 - 【請求項38】 1以上の未知の長さの核酸分子を大きさ分けするための方
法であって、以下の工程: (a)請求項1に記載の組成物またはラダーのフラグメントを、該核酸分子と
ともに、大きさに従って分離する工程;および (b)該核酸分子の大きさを決定する工程、 を包含する、方法。 - 【請求項39】 請求項1に記載のフラグメントを含む、キット。
- 【請求項40】 前記フラグメントが単一の容器中に混合されている、請求
項39に記載のキット。 - 【請求項41】 前記異なる大きさのフラグメントが、異なる容器中に分離
されている、請求項39に記載のキット。 - 【請求項42】 さらに、検出可能な色素をさらに含む、請求項39に記載
のキット。
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