JP2001520895A - フローサイトメトリーを用いるdna多型の同定方法 - Google Patents
フローサイトメトリーを用いるdna多型の同定方法Info
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Abstract
Description
063,685の優先権を主張する。
メトリーの用途、より詳しくは、ヌクレオチド多型、挿入および欠失を含む、1
ヌクレオチド多型の塩基を同定するためのフローサイトメトリーの用途に関する
。本発明は、米国エネルギー省によりカリフォルニア大学の評議員(Regent)に
与えられた契約No.W−7405−ENG−36において政府の支持によりな
された。
な衝撃を与えるであろう。最初の完全なヒトDNAの完成は、病気関連遺伝子の
遺伝子マッピングから病気感受性(disease susceptibility)および薬剤反応(
drug response)についての診断試験(diagnostic tests)までの適用範囲を向 上させるであろう。1ヌクレオチド多型(SNPs)として知られる特定の変異
DNA部位における塩基組成の決定は、とくに重要である。配列決定法の最近の
世代は、大規模SNP分析の要求を満たすには遅すぎ費用がかかりすぎる。すな
わち、SNPsの遺伝子配列を分析するための、より早くより効率的な方法が必
要である。
)において多くの用途を有する。これらの適用のすべてが、SNP部位における
塩基組成の決定を含む。従来の配列決定はこの情報を提供することができるが、
多くの個体において多くの部位をスクリーニングするには非実用的である。効率
を増すために、複数の別の方法が開発されている。
ば、「ミニ配列決定:DNA分析に対する特異的手段(Tool)およびオリゴヌク
レオチドアレイにおける診断法(“Minisequencing:A Specific Tool For DNA
Analysis And Diagnostics On Oligonucleotide Arrays”)」、トミ・パスティ
ネン(Tomi Pastinen)ら、Genome Research 7巻、606頁(1997年)を 参照)およびオリゴライゲーション(ligation)(たとえば、「二色のエリザ(
ELISA)に基づくオリゴヌクレオチドライゲーション検定によるダイアレル(dia
llelic)配列異体(variation)の単式の適切な(Single-Well)遺伝子型決定(
“Single-Well Genotyping Of Diallelic Sequence Variations By A Two-Color
ELISA-Based Oligonucleotide Ligation Assay”)」、ビンセント・オー・ト ベ(Vincent O.Tobe)ら、Nuclear Acids Res. 24巻、3728頁(1996 年)を参照)が開発されている。ミニ配列決定において、プライマーは、サンプ
ル鋳型における特定の部位に応答するように設計され、ポリメラーゼが、標識化
ジデオキシヌクレオチドでプライマーを伸長するために用いられる。オリゴライ
ゲーションにおいては、同様のプライマーが設計され、目的の部位において可変
(variable)である下流オリゴを共有結合させるためにリガーゼが用いられる。
各場合において、プライマーへの標識の共有結合により明かにされる塩基を同定
するために、正しく塩基が組み合わされた基質に対する酵素の選択性が用いられ
る。大部分の適用において、これらの検定は、マイクロプレート、磁気ビーズ、
および最近では顕微鏡スライド上にマイクロアレイされた(microarrayed)オリ
ゴヌクレオチドを含む、固体基質上に固定されたプライマーを用いて行なわれる
。検出法は、蛍光検出による直接標識化、またはビオチンおよび標識化ストレプ
トアビジンを用いる蛍光、化学発光もしくは吸光検出による間接標識化を含む。
、大規模平行分析への可能性により大きな注目をうみだしている。わずか数分で
小さなサンプルの数万の塩基を配列決定するという見込みは刺激的である。現在
では、この技術は、実質的なハードウエアおよび消費費用により、入手可能なほ
んの一握りの遺伝子を配列決定するためにアレイする際の利用性に制限されてい
る。さらに、ハイブリダイゼーションによる配列決定の一般的方法はとくに確固
たるものでなく、ハイブリダイゼーション条件のかなりの配列依存最適化が要求
される。それにもかかわらず、「アレイ」技術の平行関係(parallelism)はか なり有力であり、複数配列決定(multiplexed sequence determination)は、新
しいフローサイトメトリー法の重要な要素である。
ミクロスフェアアレイの平行分析と組み合わされる、ミクロスフェアおよびフロ
ーサイトメトリーを用いるDNAのストランドの特定の部位における塩基組成を
決定するための方法を提供することにある。
れ、一部は以下の実験において当業者に明らかとなり、または本発明の実施によ
りわかる。本発明の目的および利点は、添付の請求の範囲にとくに指摘されてい
る手段および組み合わせを用いて実現および達成することができる。
れ広く記載されている本発明の目的にしたがって、DNAストランド上の特定の
部位における塩基組成を決定するための方法は、固定化または捕捉タグである蛍
光で標識化されたジデオキシヌクレオチドを運ぶオリゴヌクレオチドプライマー
を調製する工程、蛍光ジデオキシヌクレオチドとともにDNAポリメラーゼを用
いてオリゴヌクレオチドプライマーを伸長する工程、タグを付けられたプライマ
ーをミクロスフェアに特異的に結合する工程、およびフローサイトメトリーによ
りミクロスフェア蛍光を測定する工程を含む。
クレオチド塩基に応答するために、目的の部位に直に隣接する調査中のDNAサ
ンプルにアニーリングするように設計される。
官能基、(b)ミクロスフェア上に固定されているアビジンまたはストレプトア
ビジンへの結合に好適なビオチン基、または(c)ミクロスフェア表面上に固定
されているオリゴヌクレオチド捕捉プローブに相補的なオリゴヌクレオチドタグ
のうちの1つを5′末端上に有することも好ましい。
ンド上の特定の部位における塩基組成を決定するための方法は、固定化または捕
捉タグである蛍光で標識化されたジデオキシヌクレオチドを運ぶオリゴヌクレオ
チドプライマーを調製する工程、蛍光リポーターオリゴヌクレオチドを調製する
工程、蛍光リポーターオリゴヌクレオチドにオリゴヌクレオチドプライマーを酵
素的にライゲーションする工程、タグを付けられたプライマーをミクロスフェア
に特異的に結合する工程、およびフローサイトメトリーによりミクロスフェア蛍
光を測定する工程を含む。
の感度のよい、均一で柔軟性のある方法を含む。
決定するための、オリゴヌクレオチドプライマー、蛍光ジデオキシヌクレオチド
、DNAポリメラーゼ、ミクロスフェア、およびフローサイトメトリーの用途を
含む。タグをつけられたオリゴヌクレオチドプライマーはDNAサンプルととも
にインキュベートされ、目的部位に直に隣接してアニールされる。蛍光ジデオキ
シヌクレオチドおよびDNAポリメラーゼが添加され、プライマーが1塩基単位
だけ伸長され、それにより、DNAストランド中への1つの蛍光ジデオキシヌク
レオチドの酵素的組み込み時に、DNAストランドはフローサイトメーターによ
り検出されることができる。DNAポリメラーゼは、シーケナーゼ(Sequenase )、サーモシーケナーゼ(Thermosequenase)、または任意の他の従来のもしく は熱安定性DNAポリメラーゼであってよい。
よびフローサイトメトリーとともにオリゴヌクレオチドプライマー、オリゴヌク
レオチドリポーターおよびDNAリガーゼを用いる。蛍光リポーターオリゴヌク
レオチドおよびDNAリガーゼが添加され、プライマーをリポーターにライゲー
ションする。蛍光リポーターオリゴヌクレオチドは、サンプルDNAの3′を直
接、アニールされているオリゴヌクレオチドプライマーに結合させるように設計
される。すなわち、サンプルDNA上の目的の部位に応答するためにリポーター
が可変であり、さらにフローサイトメトリーを用いる蛍光指示(signature)に より調査されることができる5′末端を除いて、配列リポーターオリゴヌクレオ
チドは、サンプルDNAストランドの配列に相補的である。DNAリガーゼは、
任意の従来のまたは熱安定性(thermostable)リガーゼであってよい。プライマ
ーの伸長またはライゲーションは、熱安定性(heat-stable)DNAポリメラー ゼまたはリガーゼを用いる熱循環(thermal cycling)により促進させることが できる。
またはあとにミクロスフェアに結合される。アミノ標識化プライマーは、EDA
Cを用いてカルボキシル化ミクロスフェアに共有結合されることができる。ビオ
チン化プライマーは、アビジンまたはストレプトアビジン被覆ミクロスフェアに
結合されることができる。オリゴヌクレオチド配列タグを運ぶプライマーは、共
有結合によりまたはビオチン−アビジン相互作用によりミクロスフェア上に固定
されている相補的オリゴヌクレオチド捕捉配列にアニールされることができる。
ミクロスフェアは、ポリスチレン、セルロースまたは他の適当な材料からなり得
る。寸法の異なる、または異なる量の蛍光染料により染色されたミクロスフェア
は、複数配列分析に使用できる。
する。
していく。図に戻って、図1aは、ミクロスフェア上に固定されたプライマーが
、少なくともその1つが蛍光で標識化されているジデオキシヌクレオチドおよび
ポリメラーゼの存在下で、調査中のDNA配列とのハイブリダイズするために用
いられている、フローサイトメトリー用のミクロスフェアに基づくミニ配列決定
の略図である。プライマーは、ポリメラーゼの作用により、1塩基だけ伸長され
る。図1bは、その結果、フローサイトメトリーを用いて検出されることができ
る末端に結合した1つの蛍光ジデオキシヌクレオチドを有するプライマーの略図
であり、およびDNA上のSNPに相補的な塩基を表わしている。サンプルDN
A鋳型は、まず、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて増幅され、得られる
産物は、消費されていないデオキシヌクレオチド三リン酸およびPCRプライマ
ーをそれぞれ除去するために小エビ(shrimp)アルカリホスファターゼ(SAP
)およびエキソヌクレアーゼI(ExoI)で処理される。調査中のDNAスト
ランド上の特定の部位に応答するように設計されるミニ配列決定プライマーが、
架橋試薬(たとえば、カルボジイミド)を用いてカルボキシル化ポリスチレンミ
クロスフェア上の5′−アミノ基により固定される。プライマーを運ぶミクロス
フェア(5μl)を、増幅されたDNA(1μl、1nM)、DNAポリメラー
ゼ(1単位、サーモシーケナーゼ、アマシャム ライフ サイエンス(Amersham
Life Sciences)製、クリーブランド(Cleaveland)、オハイオ州(OH))、1
つの蛍光標識化ddNTP(5μM)、他の3つの非蛍光ddNTPの各5μM
、および緩衝液(サーモシーケナーゼ緩衝液、アマシャム製)に添加し、合計容
量10μlとする。この工程は、4つの蛍光ddNTPのおのおのを用いて3回
繰り返された。その反応混合物は、サーマルサイクラー中で、94℃で10秒間
、および60℃で10秒間、99回繰り返される。各反応混合物の2μlをTE
B緩衝液(50mMトリス(Tris)−HCl、pH8.0、0.5mM EDT
A,0.5%(重量/容量)親ウシ血清アルブミン、BSA)500μlに希釈
し、フローサイトメトリーを用いてミクロスフェアに結合された蛍光を測定する
。この手順を用いて、信号(signal)対バックグラウンド(background)比10
0以上で、オリゴヌクレオチド鋳型上の特定部位について、正しいヌクレオチド
塩基が同定された。
ニ配列決定 図2aは、ミクロスフェア上に予め固定されているプライマーの代わりに、可
溶性ビオチン化プライマーおよびアビジン被覆捕捉ミクロスフェアが用いられて
いる以外は、本明細書の図1aおよび1bに記載されたものと同様のフローサイ
トメトリー用のミクロスフェアに基づくミニ配列決定の略図である。図2bは、
調査されるDNAストランドへのビオチン化プライマーのハイブリダイゼーショ
ン、および溶液中に存在するDNAポリメラーゼの結果としての、1つの蛍光A
ジデオキシヌクレオチド(SNPはT塩基と仮定)によるこのプライマーの伸長
を示している。図2cは、ハイブリダイズされたDNAストランドの溶解後の、
伸長されたビオチン化プライマーのアビジン被覆ミクロスフェア上の捕捉、およ
びそれに続くフローサイトメトリーを用いる蛍光分析を示す。サンプルDNA鋳
型は、PCRにより増幅され、得られる産物は、消費されていないデオキシヌク
レオチド三リン酸およびPCRプライマーをそれぞれ除去するために小エビアル
カリホスファターゼ(SAP)およびエキソヌクレアーゼI(ExoI)で処理
される。鋳型DNA上の特定部位に応答するように設計され、5′−ビオチン基
を運ぶミニ配列決定プライマーが調製される。ビオチン化プライマーを、鋳型D
NA(1μl、1nM)、DNAポリメラーゼ(1単位、サーモシーケナーゼ、
アマシャム製)、1つの蛍光標識化ddNTP(5μM)、他の3つの非蛍光d
dNTPの各5μM、および緩衝液(サーモシーケナーゼ緩衝液、アマシャム製
)に添加し、合計容量10μlとする。この工程を、異なる蛍光ddNTPを用
いて3回繰り返す。その反応混合物は、サーマルサイクラー中で、94℃で10
秒間、および60℃で10秒間、99回繰り返される。ビオチン化プライマーを
捕捉するために、アビジン被覆ミクロスフェア5μlを反応混合物に添加する。
各反応混合物2μlをTEB緩衝液(50mM トリス−HCl、pH8.0、
0.5mM EDTA,0.5%(重量/容量)親ウシ血清アルブミン、BSA
)500μlに希釈し、フローサイトメトリーを用いてミクロスフェアに結合さ
れた蛍光を測定する。この手順を用いて、従来のDNA配列決定技術によって確
認されたように、30個のPCR増幅サンプルのうち30個において、正しいヌ
クレオチド塩基が同定された。
決定 図3aは、DNAストランド上に4つのSNPが存在すると仮定されている以
外は、本明細書の図2aおよび2bに説明されるミニ配列決定と同様の方法で、
可溶性の配列タグを付けられているプライマーおよび捕捉プローブを運ぶミクロ
スフェアを用いる、多様な(multiplexed)ミクロスフェアに基づくミニ配列決 定手順の略図である。図3bは、フローサイトメトリーを用いて分析されるミク
ロスフェアおよび捕捉された伸長プライマーを示している。サンプルDNA鋳型
はPCRにより増幅され、得られる産物は、消費されていないデオキシヌクレオ
チド三リン酸およびPCRプライマーをそれぞれ除去するために、小エビアルカ
リホスファターゼ(SAP)およびエキソヌクレアーゼI(ExoI)で処理さ
れる。鋳型DNA上の特定部位に応答するように設計され、5′−配列タグを運
ぶミニ配列決定プライマーを調製する。捕捉プローブが、プライマーの5′−配
列タグに結合するように設計され、ミクロスフェア上に固定される。捕捉タグを
運ぶプライマーを、鋳型DNA(1μl、1nM)、DNAポリメラーゼ(1単
位、サーモシーケナーゼ、アマシャム製)、1つの蛍光標識化ddNTP(5μ
M)、他の3つの非蛍光ddNTPの各5μM、および緩衝液(サーモシーケナ
ーゼ緩衝液、アマシャム製)に添加し、合計容量10μlとする。この工程を、
異なる蛍光ddNTPを用いて3回繰り返す。その反応混合物は、サーマルサイ
クラー中で、94℃で10秒間、および60℃で10秒間、99回繰り返される
。ビオチン化プライマーを捕捉するために、アビジン被覆ミクロスフェア5μl
を反応混合物に添加する。各反応混合物2μlをTEB緩衝液(50mM トリ
ス−HCl、pH8.0、0.5mM EDTA、0.5%(重量/容量)親ウ
シ血清アルブミン、BSA)500μlに希釈し、フローサイトメトリーを用い
てミクロスフェアに結合された蛍光を測定する。
ゲーション 図4aは、プライマーが、SNPの領域において調査されるDNAストランド
にハイブリダイズしているそのプライマーに、ライゲーションするための蛍光相
補的プライマーとともに、ミクロスフェア上に固定される、フローサイトメトリ
ーを用いるミクロスフェアに基づくオリゴヌクレオチドライゲーション検定の略
図である。図4bは、DNAが溶離されたのちに適当な蛍光相補体がライゲーシ
ョンされるミクロスフェア結合プライマーの略図であり、フローサイトメトリー
で決定されるミクロスフェアの蛍光がいずれの蛍光相補体がDNAストランドに
結合されているのかを示す。サンプルDNA鋳型は、PCRにより増幅され、得
られる産物は、消費されていないデオキシヌクレオチド三リン酸およびPCRプ
ライマーをそれぞれ除去するために、小エビアルカリホスファターゼ(SAP)
およびエキソヌクレアーゼI(ExoI)で処理される。鋳型DNA上の特定の
部位に応答するように設計されたオリゴヌクレオチドライゲーションプライマー
が、カルボジイミドを用いてカルボキシル化ポリスチレンミクロスフェア上の5
′−アミノ基を介して固定される。目的の部位に直に隣接して結合するように設
計されているが、5′−末端が異なる4つの蛍光リポーターオリゴヌクレオチド
を調製する。プライマーを運ぶミクロスフェア(5μl)を、鋳型DNA(1μ
l、1nM)、DNAリガーゼ(1単位、サーモリガーゼ(Thermoligase)、エ
ピセンター テクノロジーズ(Epicentre Technologies)製、マジソン(Madiso
n)、ウィスコンシン州(WI))、1つの蛍光標識化リポーターオリゴヌクレ オチド(5μM)、および緩衝液(サーモリガーゼ緩衝液、エピセンター製)に
添加し、合計容量10μlとする。この工程を、4つの蛍光リポーターオリゴヌ
クレオチド(5μM)のおのおのを用いて3回繰り返す。その反応混合物は、サ
ーマルサイクラー中で、94℃で10秒間、および60℃で10秒間、99回繰
り返される。各反応混合物2μlをTEB緩衝液(50mM トリス−HCl、
pH8.0、0.5mM EDTA、0.5%(重量/容量)親ウシ血清アルブ
ミン、BSA)500μlに希釈し、フローサイトメトリーを用いてミクロスフ
ェアに結合された蛍光を測定する。この手順を用いて、従来のDNA配列決定技
術によって確認されたように、30個のPCR増幅サンプルのうち30個におい
て、正しいヌクレオチド塩基が同定された。
補塩基がDNAストランド上に見られない場合それぞれについての、非増幅DN
A上へのオリゴヌクレオチドのライゲーション、その後のPCRによる増幅、ミ
クロスフェア上への捕捉、およびフローサイトメトリーによるミクロスフェア蛍
光の分析の略図である。
チド(オリゴヌクレオチド1)、およびオリゴヌクレオチド1に直に隣接する鋳
型DNAの配列に相補的であり、目的の部位を含む4つのオリゴヌクレオチド(
オリゴヌクレオチド1A、1C、1Gおよび1T)からなる、1組のオリゴヌク
レオチドプライマーを設計する。4つのオリゴヌクレオチド(1A、1C、1G
および1T)のおのおのは、4つの可能性のある塩基A、C、GおよびTのおの
おのに対応しており、他のオリゴヌクレオチド(オリゴヌクレオチド1)に隣接
するヌクレオチド塩基が異なる。オリゴヌクレオチド1は、いずれのオリヌクレ
オチドが目的の部位に相補的な塩基を含むかどうかに依存して、その他のオリゴ
ヌクレオチド(1A、1C、1Gおよび1T)の1つにライゲーションすること
を意図されている。さらに、可能性がある対(合計5個のオリゴヌクレオチド)
中の2つのオリゴヌクレオチドのおのおのは、PCRプライミング部位(PCR pr
iming site)からなる「テイル」を形成する付加的なヌクレオチドを含む。この
部位は、オリゴヌクレオチド1の場合と、オリゴヌクレオチド1A、1C、1G
および1Tの場合で異なり、オリゴヌクレオチド1A、1C、1Gおよび1Tは
この群中において同じプライマー結合部位を有するが、オリゴヌクレオチド1の
ものとは異なる。4つの平行ライゲーション反応を、オリゴヌクレオチド1、そ
の他のオリゴヌクレオチド(1A、1C、1Gおよび1T)の1つ、およびDN
Aリガーゼ酵素を用いて行なう。すべてのオリゴヌクレオチドが鋳型にハイブリ
ダイズすることが予期されるが、完全に一致しているオリゴヌクレオチドだけが
オリゴヌクレオチド1にライゲーションされる。得られるライゲーション産物は
、オリゴヌクレオチド1中に導入されたテイルに相補的な1つのプライマー(プ
ライマー1)、およびオリゴヌクレオチド1A、1C、1Gおよび1Tのテイル
と相補的な配列を有する他のプライマー(プライマー2)を用いて、続くPCR
反応のための鋳型として作用する。プライマー1からのPCR増幅がライゲーシ
ョンされたフラグメントを超えて伸長したり、プライマー2に相補的な配列をつ
くることがなければ、オリゴヌクレオチド2に対するプライマー部位がないため
に、ライゲーションされていないオリゴヌクレオチドは、PCR技術で増幅され
ることができない(図5b)。増幅のあいだにPCRフラグメントを標識化する
ために、PCR工程のあいだに用いられる非標識化dNTPに加えて、蛍光で標
識化されているdNTPを添加する。あるいはまた、プライマー2を蛍光染料で
標識化して、増幅を起こす染料標識化PCR増幅産物を生成する。
site)である以外は、オリゴヌクレオチド1A、1C、1Gおよび1Tと同じ配
列を有するオリゴヌクレオチドが表面に固定されているミクロスフェアを、PC
R混合物に添加することを含む。標識化されているPCR産物が、ライゲーショ
ンされたオリゴヌクレオチド複合体の新しく合成された相補体にアニーリングす
ることによりPCR混合物中に存在する場合、このミクロスフェアは、標識化さ
れているPCR産物を捕捉することを意図されている。つぎに、ハイブリダイズ
されている断片のために、ビーズ蛍光はフローサイトメトリーにより分析される
。多くのセットのプライマーが、溶液中で同時に多くのSNPsのタイプを決め
る(type)ことができ、おのおのが多様な(multiplexed)セット中の異なるビ ーズ上に捕捉されると同時にフローサイトメーター中で読みとられる。
のものであり、完全なものであると意図するものではなく、または本発明を開示
された厳密なものに制限すると意図するものではない。そして、前記教示を考慮
して、明かに多くの修飾および変型(variation)が可能である。たとえば、フ ローサイトメトリーを用いる分析のために、オリゴヌクレオチドプライマーをミ
クロスフェアに結合させるため、オリゴヌクレオチドプライマーは、ミクロスフ
ィア上に固定された、配列タグに相補的な捕捉プローブに、ハイブリダイズされ
る配列タグを含み、配列タグおよび捕捉プローブは非天然型塩基、イソ−Cおよ
び5−メチル−イソ−Gの少なくとも1つを含む。他の当業者が、種々の態様に
おいて、および熟考される特定の用途に適している種々の変更を行なって発明を
最も適切に利用できるように、本発明の原理および実際の適用を最も適切に明ら
かにするために、実施の態様は、選択および説明されたものである。
し、説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。図面において:
が蛍光で標識化されているジデオキシヌクレオチドおよびポリメラーゼの存在下
で、調査中のDNA配列とのハイブリダイズのために用いられ、それによりプラ
イマーは1塩基だけ伸長される、フローサイトメトリー用のミクロスフェアに基
づくミニ配列決定の略図である。一方、図1bは、その結果、フローサイトメト
リーを用いて検出されることができる末端に結合した1つの蛍光ジデオキシヌク
レオチドを有しているプライマー、およびDNA上のSNPに相補的な塩基を表
わしている略図である。
溶性ビオチン化プライマーおよびアビジン被覆捕捉ミクロスフェア(apture mic
rospheres)が用いられている以外は、本明細書の図1aおよび1bに記載され たものと同様のフローサイトメトリー用のミクロスフェアをに基づくミニ配列決
定の略図である。図2bは、調査されるDNAストランドへのビオチン化プライ
マーのハイブリダイゼーション、および溶液中に存在するDNAポリメラーゼの
結果としての蛍光Aジデオキシヌクレオチド(SNPはT塩基と仮定)によるこ
のプライマーの伸長を示している。図2cは、ハイブリダイズされたDNAスト
ランドの溶解後における、伸長されたビオチン化プライマーのアビジン被覆ミク
ロスフェア上への捕捉、およびそれに続くフローサイトメトリーを用いる蛍光分
析を示す。
以外は、本明細書の図2aおよび2bに記載されるミニ配列決定と同様の方法で
、可溶性の配列タグをつけられているプライマーおよび捕捉プローブを運ぶミク
ロスフェアを用いる、多様な(multiplexed)ミクロスフェアに基づくミニ配列 決定手順の略図である。一方図3bは、フローサイトメトリーを用いて分析され
るミクロスフェアおよび捕捉された伸長プライマーを示している。
ズしているプライマーにライゲーションする(ligating)ための蛍光相補的プラ
イマーと、ミクロスフェア上に固定されているプライマーとの、フローサイトメ
トリーを用いるミクロスフェアに基づくオリゴヌクレオチドライゲーション検定
の略図である。一方図4bは、DNAが溶離されたのちに適当な蛍光相補体(co
mplement)がライゲーションされているミクロスフェア結合プライマー、フロー
サイトメトリーで決定されるミクロスフェアの蛍光がいずれの蛍光相補体がDN
Aストランドに結合されているのかを示す略図である。
へのオリゴヌクレオチドのライゲーション、その後のPCRによる増幅、ミクロ
スフェア上への捕捉、およびフローサイトメトリーによるミクロスフェア蛍光の
分析の略図である。
上へのオリゴヌクレオチドのライゲーション、その後のPCRによる増幅、ミク
ロスフェア上への捕捉、およびフローサイトメトリーによるミクロスフェア蛍光
の分析の略図である。
Claims (28)
- 【請求項1】 (a)調査中の塩基に直に隣接するDNAストランドにアニ
ールできるオリゴヌクレオチドプライマーの合成工程; (b)ミクロスフェア上へオリゴヌクレオチドプライマーを固定する工程; (c)DNAストランドへのオリゴヌクレオチドプライマーのアニーリング工程
; (d)酵素の存在下で、固定されたオリゴヌクレオチドプライマーにDNAスト
ランドがアニールしているミクロスフェアと、おのおのの蛍光リポーター分子が
反応しやすい(labile)塩基を有する蛍光リポーター分子とをインキュベ
ートして、それによって、調査中の塩基に反応しやすい相補的な塩基を有する蛍
光リポーター分子が、固定されたオリゴヌクレオチドプライマーに共有結合し、
固定されたオリゴヌクレオチドプライマーが1塩基単位だけ伸長するインキュベ ート工程;および (e)フローサイトメトリーを用いるミクロスフェアの蛍光の分析工程 からなる、DNA上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項2】 蛍光リポーター分子が蛍光ジデオキシヌクレオチドを含み、
および酵素がDNAポリメラーゼを含む請求項1記載のDNAストランド上の特
定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項3】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、およびミ
クロスフェアがアビジンで被覆されている請求項1記載のDNAストランド上の
特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項4】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、およびミ
クロスフェアがストレプトアビジンで被覆されている請求項1記載のDNAスト
ランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項5】 オリゴヌクレオチドプライマーがミクロスフェアに共有結合
されている請求項1記載のDNAストランド上の特定の部位における塩基の同定
方法。 - 【請求項6】 オリゴヌクレオチドプライマーが、ミクロスフェア上に固定
されている相補的な捕捉プローブにハイブリダイズされる請求項1記載のDNA
ストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項7】 オリゴヌクレオチドプライマーは、ミクロスフェア上に固定
された、配列タグに相補的な捕捉プローブに、ハイブリダイズされる配列タグを
含み、配列タグおよび捕捉プローブは非天然型塩基、イソ−Cおよび5−メチル
−イソ−Gの少なくとも1つを含む請求項1記載のDNAストランド上の特定の
部位における塩基の同定方法。 - 【請求項8】 (a)調査中の塩基に直に隣接するDNAストランドにアニ
ールできるオリゴヌクレオチドプライマーの合成工程; (b)ミクロスフェア上へオリゴヌクレオチドプライマーを固定する工程; (c)DNAストランドへのオリゴヌクレオチドプライマーのアニーリング工程
; (d)酵素の存在下で、固定されたオリゴヌクレオチドプライマーにDNAスト
ランドがアニールしているミクロスフェアと、おのおのの蛍光リポーター分子が
反応しやすい塩基を有する蛍光リポーター分子とをインキュベートして、それに
よって、調査中の塩基に反応しやすい相補的なヌクレオチド塩基を有する蛍光リ
ポーター分子が、固定されたオリゴヌクレオチドプライマーに共有結合するイン
キュベーション工程; (e)ライゲーションされたオリゴヌクレオチドプライマーからのDNAストラ
ンドの溶解工程;および (f)フローサイトメトリーを用いるミクロスフェアの蛍光の分析工程 からなる、DNA上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項9】 リポーター分子が蛍光オリゴヌクレオチドを含み、および酵
素がDNAリガーゼを含む請求項8記載のDNAストランド上の特定の部位にお
ける塩基の同定方法。 - 【請求項10】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがアビジンで被覆されている請求項8記載のDNAストランド上
の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項11】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがストレプトアビジンで被覆されている請求項8記載のDNAス
トランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項12】 オリゴヌクレオチドプライマーがミクロスフェアに共有結
合されている請求項8記載のDNAストランド上の特定の部位における塩基の同
定方法 - 【請求項13】 オリゴヌクレオチドプライマーが、ミクロスフェア上に固
定されている相補的な捕捉プローブにハイブリダイズされる請求項8記載のDN
Aストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項14】 オリゴヌクレオチドプライマーは、ミクロスフェア上に固
定された、配列タグに相補的な捕捉プローブに、ハイブリダイズされる配列タグ
を含み、配列タグおよび捕捉プローブは非天然型塩基、イソ−Cおよび5−メチ
ル−イソ−Gの少なくとも1つを含む請求項8記載のDNAストランド上の特定
の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項15】 (a)調査中の塩基に直に隣接するDNAストランドにア
ニールできるオリゴヌクレオチドプライマーの合成工程; (b)DNAストランドへのオリゴヌクレオチドプライマーのアニーリング工程
; (c)酵素の存在下で、アニールされているDNAストランドおよびオリゴヌク
レオチドプライマーと、おのおのの蛍光リポーター分子が反応しやすい塩基を有
する蛍光リポーター分子とをインキュベートして、それによって、調査中のオリ
ゴヌクレオチド塩基に、反応しやすい相補的な塩基を有する蛍光リポーター分子
が固定されたオリゴヌクレオチドプライマーに共有結合し、オリゴヌクレオチド
プライマーが1塩基単位だけ伸長するインキュベート工程; (d)ミクロスフェア上へ伸長されたオリゴヌクレオチドプライマーを固定する
工程;および (e)フローサイトメトリーを用いるミクロスフェアの蛍光の分析工程 からなる、DNA上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項16】 蛍光リポーター分子が蛍光ジデオキシヌクレオチドを含み
、および酵素がDNAポリメラーゼを含む請求項15記載のDNAストランド上
の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項17】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがアビジンで被覆されている請求項15記載のDNAストランド
上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項18】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがストレプトアビジンで被覆されている請求項15記載のDNA
ストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項19】 オリゴヌクレオチドプライマーがミクロスフェアに共有結
合されている請求項15記載のDNAストランド上の特定の部位における塩基の
同定方法。 - 【請求項20】 オリゴヌクレオチドプライマーが、ミクロスフェア上に固
定されている相補的な捕捉プローブにハイブリダイズされる請求項15記載のD
NAストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項21】 オリゴヌクレオチドプライマーは、ミクロスフェア上に固
定された、配列タグに相補的な捕捉プローブに、ハイブリダイズされる配列タグ
を含み、配列タグおよび捕捉プローブは非天然型塩基、イソ−Cおよび5−メチ
ル−イソ−Gの少なくとも1つを含む請求項15記載のDNAストランド上の特
定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項22】 (a)調査中の塩基に直に隣接するDNAストランドにア
ニールできるオリゴヌクレオチドプライマーの合成工程; (b)DNAストランドへのオリゴヌクレオチドプライマーのアニーリング工程
; (c)酵素存在下で、アニールされているDNAストランドおよびオリゴヌクレ
オチドプライマーと、おのおのの蛍光リポーター分子が反応しやすい塩基を有す
る蛍光リポーター分子とをインキュベートして、それによって、調査中の塩基に
、反応しやすい相補的なヌクレオチド塩基を有する蛍光リポーター分子がオリゴ
ヌクレオチドプライマーに共有結合するインキュベート工程; (d)ライゲーションされたオリゴヌクレオチドプライマーからのDNAストラ
ンドの溶解工程; (e)ミクロスフェア上へ伸長されたオリゴヌクレオチドプライマーを固定する
工程;および (f)フローサイトメトリーを用いるミクロスフェアの蛍光の分析工程 からなる、DNA上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項23】 リポーター分子が蛍光オリゴクレオチドを含み、および酵
素がDNAリガーゼを含む請求項22記載のDNAストランド上の特定の部位に
おける塩基の同定方法。 - 【請求項24】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがアビジンで被覆されている請求項22記載のDNAストランド
上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項25】 オリゴヌクレオチドプライマーがビオチン化され、および
ミクロスフェアがストレプトアビジンで被覆されている請求項22記載のDNA
ストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項26】 オリゴヌクレオチドプライマーがミクロスフェアに共有結
合されている請求項22記載のDNAストランド上の特定の部位における塩基の
同定方法。 - 【請求項27】 オリゴヌクレオチドプライマーが、ミクロスフェア上に固
定されている相補的な捕捉プローブにハイブリダイズされる請求項22記載のD
NAストランド上の特定の部位における塩基の同定方法。 - 【請求項28】 オリゴヌクレオチドプライマーは、ミクロスフェア上に固
定された、配列タグに相補的な捕捉プローブに、ハイブリダイズされる配列タグ
を含み、配列タグおよび捕捉プローブは非天然型塩基、イソ−Cおよび5−メチ
ル−イソ−Gの少なくとも1つを含む請求項22記載のDNAストランド上の特
定の部位における塩基の同定方法。
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