JP2003516166A - ハイブリダイゼーション反応のための標準化コントロール及び二重鎖プローブ - Google Patents

ハイブリダイゼーション反応のための標準化コントロール及び二重鎖プローブ

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JP2003516166A JP2001544383A JP2001544383A JP2003516166A JP 2003516166 A JP2003516166 A JP 2003516166A JP 2001544383 A JP2001544383 A JP 2001544383A JP 2001544383 A JP2001544383 A JP 2001544383A JP 2003516166 A JP2003516166 A JP 2003516166A
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ベッディリオン,トッド
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テリオルト,トーマス,ピー.
レイ,ウォーレン
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インサイト・ゲノミックス・インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 試料中のポリヌクレオチドの定量的に測定する方法を示す。一つの方法では、ハイブリダイゼーションの条件下で、異なるポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を、検出可能なプローブ及び標準標的に対する単独で検出可能な一本鎖又は二本鎖相補体と接触させる。標識された核酸試料の遺伝的性質に関する定量的な情報を得るために、プローブのハイブリダイゼーションパターンを、標準配列のハイブリダイゼーションパターンと比較した。また、本方法を利用するためのキットについて示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、ポリヌクレオチドハイブリダイゼーションに関する。
【0002】 (発明の背景) ハイブリダイゼーションは、核酸を検出及び局在化するのに強力で用途の広い
技術である。分子生物学の一般的な分野では、ハイブリダイゼーションを遺伝子
の地図化、遺伝子発現及びその過剰発現の検出、疾患の診断、疾患の素因の同定
などへ用いている。一般的に、標識化した核酸プローブを標的試料へハイブリダ
イズさせ、続いてハイブリダイゼーションを検出する。蛍光検出法又は抗体-酵
素検出法とカップリングさせたジゴキシゲニン及びビオチン標識化DNAを用い
る蛍光ベース検出法を含む、標識化されたDNAプローブを視覚化するための各
種の同位体及び非同位体システムが開発されている。
【0003】 標的試料は、溶液中或いはアレイ及びマイクロアレイのような個体支持体上に
固定することができる。マイクロアレイでは、マイクロアレイを用いる典型的な
方法に、ハイブリダイゼーション条件下で溶液中に含まれるヌクレオチド配列を
マイクロアレイ上に固定化した配列と接触させ、次いでハイブリダイゼーション
複合体を検出することが含まれる。バイブリダイズした核酸によって生じたパタ
ーンは、試験した試料の遺伝的性質に関する情報を示す。マイクロアレイにおい
て、ハイブリダイゼーション複合体を検出するために広く用いられている方法は
蛍光法である。一つの方法では、標識化プローブとなるように蛍光標識(レポー
ター)分子とカップリングさせたヌクレオチドの存在下で、生物学的試料から誘
導したプローブを増幅させ、次いでプローブ配列がマイクロアレイ上に固定化し
た相補的配列とハイブリダイズするように、標識化したプローブをマイクロアレ
イとインキュベートする。次いで、蛍光のレベルとパターンを測定するためにス
キャナーを用いる。
【0004】 マイクロアレイ分析における蛍光検出の利用は、ヒトリン脂質結合タンパク質
(PLBP)の改良発現の検出に関するLalら.,の米国特許第5,888,74
2号 、そしてインシュリンレセプターチロシンキナーゼ基質(IRS−p53
h)の発現レベルのモニタリング、並びに遺伝子機能を確定するためのその遺伝
的変異体、突然変異体及び多型(ポリモフィズム)を同定すること、そして治療
薬の開発とモニタリングに関するHillmanら.,の米国特許第5,891,674
号に開示されている。
【0005】 現在の技術に用いられている標識及び標識化の仕組みが非定量的なシグナルを
発するために、現在のハイブリダイゼーション法では、一般的に定性的な情報の
みを提供することができる。例えば、マイクロアレイでは、プリンディングにお
ける試料間のばらつき、各アレイエレメントの性質及びハイブリダイゼーション
の性能などによってシグナルは影響を受ける。例えば、合成又はスポッティング
性能、ハイブリダイゼーション性能、局所的なノイズなどのばらつきを測定する
ことができる「定量的」な情報が得られる一つの方法は、対象のシグナルと「コ
ントロール」として作用するマイクロアレイ上の他の遺伝子又は配列のシグナル
を比較することを必要とする。しかしながら、このような方法は、未だに試料中
の特定の標的の正確な定量的情報を提供しない。従って、ハイブリダイゼーショ
ン反応から定量的な情報を提供することを可能にする新しい方法の開発への関心
が引き続き存在する。
【0006】 (本発明の概要) ハイブリダイゼーション反応を標準化し定量化する方法が示されている。主要
な方法では、ハイブリダイゼーションパターンを作製するために、異なるポリヌ
クレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を、異なる標的に対して相補的な
検出可能な核酸プローブ、並びに単独で検出可能な標準標的に対する相補体と接
触させる。そして、ハイブリダイゼーションパターンを検出し、試料或いはマイ
クロアレイに配したポリヌクレオチドの量に関する定量的な情報を含む情報を得
るために用いる。単独で検出可能なプローブを一本鎖又は二本鎖にすることが可
能である。一本鎖標準プローブはセンス又はアンチセンスとなることが可能であ
り、二本鎖標準プローブは標準標的に対してセンス及びアンチセンスである。好
ましくは、センス及びアンチセンス相補体はほぼ等モル濃度で存在する。あるい
は、二本鎖プローブは、センス及びアンチセンス鎖が共有結合しているヘアピン
二重鎖となることが可能である。 下記において更に十分に記述した詳細を読むことによって、本発明のこれら及
び他の欠点、利点、及び特徴が、当該分野の技術者にとって明らかになる。 (詳細な説明)
【0007】 本方法及びキットを記載する前に、本発明が記載される特定の方法及びキット
に限定されるものではなく、当然のことながら変わり得るものであることは理解
されなければならない。本発明の範囲は添付された請求項によってのみ限定され
るので、ここにおいて用いられる専門用語も特定の実施態様のみを記述する目的
のためであり、意図的に限定されるものではないことは理解されなければならな
い。 特に定義されなければ、ここで用いられるすべての技術的及び科学的用語は、
本発明が属する分野の当業者によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。
ここに記載されているのと類似又は同等の何れの方法及び材料を本発明の実践又
は試験へ用いることが可能であるが、好ましい方法及び材料を今回は記載する。
引用されている公開物と関連のある方法及び/材料を開示及び記述するために、
ここで言及するすべての公開物を取り入れている。 (定義)
【0008】 特に文脈において明確な指示がない限り、本明細書及び添付請求項に用いられ
ているような、単数形「a」、「an」及び「the」は複数対象物を含むことに特に
留意すべきである。従って、例えば、「a probe」については、そのようなプロ
ーブの一つ以上が組成物に存在することが可能であることを意味する。同じよう
に、「a microarray」又は「the microarray element」については、一つ以上の
マイクロアレイの可能性などを含む。
【0009】 「蛍光性の」という用語は、紫外線、可視光線、又はx線のような輻射エネル
ギーによって活性化される間に光線を発する物質(例えば蛍光物質(フルオロフ
ォア) )の特性を指す。 「プローブ」又は「試料プローブ」という用語は、その相補体又は特定のマイ
クロアレイエレメントによって認識される分子を指す。本発明によって調べるこ
とが可能なプローブの例としては、限定されるものではないが、DNA、RNA
、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、多糖類、糖、タンパク質、ペプチド、モノク
ローナル抗体、トキシン、ウイルスエピトープ、ホルモン、ホルモンレセプター
、酵素、酵素基質、補因子、及び細胞表層レセプターのアゴニスト及びアンタゴ
ニストを含む薬剤を含む。
【0010】 「標的」,「DNAエレメント」又は「マイクロアレイエレメント」という用
語は、与えられた試料に対して親和性を有する分子を指す。エレメントは天然発
生又は合成分子でもよく、直接に或いは特異的な結合基質を介するかの何れかに
よって表層と共有又は非共有的に結合し得る。本発明によって用いられることが
可能なエレメントの例には、限定されるものではないが、DNA、RNA、オリ
ゴヌクレオチド、類似体などが含まれる。 ここで用いられる「相補的」又は「相補性」という用語は、塩基対合による塩
及び温度の許容条件下でのポリヌクレオチドの天然結合を指す。例えば、配列「
A−G−T」は相補的配列である「T−C−A」と結合する。二つの一本鎖分子
間の相補性は、一部の核酸が結合するのみの「部分的」であり得るか、或いは一
本鎖分子の間に全相補性が存在した場合に相補性は完全となり得る。核酸鎖間の
相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率と輝度にかなりの影
響を与える。従って、エレメントとそのプローブ、並びにエレメントとプローブ
間の接触領域が、相補的であると説明できる。
【0011】 「ハイブリッド」という用語は、相補性の結果であるプローブとマイクロアレ
イエレメント間のハイブリダイゼーションによる産物を指す。 「フラグメント」、「セグメント」又は「DNAフラグメント」という用語は
、一つの染色体又は染色体の一つの領域に生じるような、より大きなDNAポリ
メラーゼ又は配列のある部分を指す。 「遺伝子発現」という用語は、特異的な遺伝子から転写された特異的mRNA
の量又は総量を指す。 「マイクロアレイ」という用語は、高密度で、例えば紙、ナイロン又は他のタ
イプの膜、フィルター、チップ、ガラススライド、ビーズ、或いは他のすべての
適切な固体支持体上において合成又は結合又は配した異なるポリヌクレオチド又
はオリゴヌクレオチドのアレイを指す。 「アンチセンス」という用語は、特定のDNA又はRNA配列に対して相補的
なヌクレオチド配列を含むすべての組成物を指す。「アンチセンス鎖」という用
語は、「センス」鎖に対して相補的な核酸鎖に関して用いられる。アンチセンス
分子には、ペプチド核酸が含まれ、並びに合成又は転写を含むすべての方法によ
って作製され得る。
【0012】 一実施態様では、ハイブリダイゼーションパターンを作製するために、ハイブ
リダイゼーション条件下で、異なるポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオ
チド標的を、標識化核酸プローブ及び別々に検出可能な標準プローブと接触させ
る。その他の実施態様では、識別可能及び標準ポリヌクレオチド標的をアレイ又
はマイクロアレイ上の同じ位置へ共に整列させる。ハイブリダイゼーションの条
件下で、このアレイ及びマイクロアレイを異なるポリヌクレオチド標的に対して
相補的な標識化核酸プローブ、並びに標準配列に対して相補的な別々に検出可能
な標準プローブを含む液体試料と接触させる。
【0013】 標準ポリヌクレオチド及び異なるポリヌクレオチドは共有結合させ、次いでプ
ローブの試料と接触するか、或いはプローブの試料と接触させる前に個々のアレ
イエレメントとして整列させることが可能である。ヘアピンを例として、別々に
標識化した標準プローブは、一本鎖化することが可能であるか、或いはおよそ等
量モル濃度で存在するセンス及びアンチセンス鎖を有することが可能であるか、
或いは共有結合しているセンス及びアンチセンス鎖を有することが可能である。
ハイブリダイゼーション後、標準配列とハイブリダイズした標準プローブの量に
対応する蛍光測定は、各アレイ化エレメントのハイブリダイゼーションレベルを
定量化するためのコントロールシグナルとして用いられる。この情報は、遺伝子
機能の確定、疾患を遺伝的原理で理解すること、疾患の診断、並びに治療薬の活
性を開発し、モニターすることにとって有用である(Hellerら., (1997) Proc.
Natl. Sci. 94:2150-55)。 マクロアレイは、PCT出願 WO95/11995(タイリング方法、Chee
ら., )、Lockhart, D.J.ら., (写真平版及びオリゴヌクレオチド化学によるイ
ンサイツ合成,1996;Nat. Biotech. 14: 1675-1680)及びSchena, M.ら(マイ
クロデポジション,Proc. Natl. Acad. Sci. 93: 10614-10619)に従って調製し
用いられ、これらすべては、そのすべてが文献として個々で取り入れられている
【0014】 マイクロアレイエレメントは、試料の核酸との配列特異的ハイブリダイゼーシ
ョンが可能である。このマイクロアレイエレメントは、ポリヌクレオチド又はハ
イブリッド形成アナログ又はその模倣物を含むことができ、ホスホロチオネート
、メチルイミノ、メチルホスホネート、ホスホラミダイト、グアニジンなどのよ
うな代替結合でリン酸ジエステル結合がで置換されている核酸;リボースサブユ
ニットが置換されている核酸、例えばヘキソースリン酸ジエステル;ペプチド核
酸、及び類似物がふくまれる。あるタイプのマイクロアレイでは、標的としては
、長さが7−10ヌクレオチドのみであるオリゴヌクレオチドを用いることが好
ましい。ポリヌクレオチドマイクロアレイエレメントは、一本又は二本鎖でもよ
く、そしてcDNAから増幅したPCRフラグメントであってもよい。このマイ
クロアレイは、既知の5’又は3’配列を包含するポリヌクレオチド、全長配列
を包含する連鎖ポリヌクレオチド、或いは配列の長さに沿った特定の領域から選
択された独特のオリゴヌクレオチドを含み得る。マイクロアレイに用いられるポ
リヌクレオチドは、少なくとも配列のフラグメントが知られている対象の遺伝子
群又は遺伝子に対して特異的なオリゴヌクレオチド、或いは特定の細胞型、発生
又は疾患段階に共通の一つ以上の未同定cDNAに対して特異的なオリゴヌクレ
オチドであり得る。 主要な方法では、標準配列はクローニングベクター、オリゴヌクレオチド、又
はポリヌクレオチド由来とすることができる。この標準配列は、好ましくは約5
−1000ヌクレオチド長であり、より好ましくは約20−80ヌクレオチド長
、最も好ましくは約50−70ヌクレオチド長である。一側面では、標準配列は
異なるポリヌクレオチド配列と共有結合している。結合を、5’末端、3’末端
、或いはマイクロアレイエレメント内のどの連続領域ともすることができ、そし
てPCRプライマーと重なり合わせることも重なり合わせないこともできる。こ
の共有結合は、クローニングプロセスの結果であってもよく、或いは異なる配列
への合成的又は酵素的な結合であってもよい。溶液中でハイブリダイゼーション
反応をおこなった場合には、各試料は、好ましくは一つの異なったポリヌクレオ
チド標的を含み、そして各試料は標準ポリヌクレオチド配列を含む。アレイ及び
マイクロアレイ上でハイブリダイゼーション反応をおこなった場合には、各エレ
メントは標準ポリヌクレオチド配列を含む。各エレメントが同じ標準配列を有す
ることができるので、マイクロアレイは共通の標準ポリヌクレオチド配列を有す
る。あるいは、各エレメントは、マイクロアレイ上のnエレメントの総数のよう
な、異なる標準配列を有することができ、n−1の異なる標準配列がある。その
他の側面では、アレイ又はマイクロアレイ上の同じ位置に、異なるポリヌクレオ
チド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を同時に整列させることができる。異な
るポリヌクレオチド及び標準配列を、等モル濃度又は他のどんなの所定及び既知
の化学量論で同時配列することができる。
【0015】 ポリヌクレオチドマイクロアレイエレメントが安定に結合している基質は、プ
ラスチック、セラミックス、金属、ゲル、ガラス、ビーズなどを含む種々の材料
から加工することができる。アレイは、ポリヌクレオチドマイクロアレイエレメ
ントを実行し、次いでそれらを表層に結合させるような、どんな簡便性のある方
法によって作製してもよい。異なるアレイの立体配置の数及びそれらの作製方法
は、当業者に知られており、そして米国特許第5,445,934号(写真平版
によるインサイツ合成)、5,532,128号(エレクトリカルディストリビ
ューションデファレンシャルによる固層検出);5,384,261号(機械的
に方向付けられる流路によるインサイツ合成);及び5,700,637号(ス
ポッティング、プリンティング又はカップリングによる合成)に開示されていて
、これら開示物のすべては参考文献としてここに取り入れられている。
【0016】 あるいは、独特の遺伝子の特定配列及び標準配列を含むポリヌクレオチドマイ
クロアレイエレメントは、化学カップリング法及びインクジェット応用装置を用
いて基質の表層上で合成することが可能であり、これはPCT出願WO95/2
51116(Baldeschweilerら)に記載されおり、そのすべてがここで参考文献
として取り入れられている。その他の側面では、真空系、熱、UV、機械的又は
化学的結合形成法を用いて、基質の表層へcDNAフラグメント又はオリゴヌク
レオチドを整列させ、連結させるために、ドットブロット(又はスロット)に対
する「格子付き」アレイ類似体を用いてもよい。アレイを手動又は入手可能な装
置(スロット又はドットブロット装置)、材料(すべての適した固体支持体)、
及び機械(ロボット機器を含む)を用いて作製してもよく、そして例えば、8、
24,96、384、1536又は6144オリゴヌクレオチド、或いは商業的
に入手可能な計測器の効率的な利用をもたらす2と百万の間のどんな他の倍数を
含んでもよい。
【0017】 マイクロアレイを用いて試料の分析を行うために、生物学的試料からのRNA
又はDNAをハイブリダイゼーションプローブへ加工する。プローブ核酸は、一
般的には、RNAが全RNA、ポリA+mRNA、増幅RNAなどでありうる、
天然発生ソースより通常は得られるRNAから逆転写されたDNAである。最初
のmRNA試料は、酵母のような単細胞生物を含む生理学的ソース、真核生物ソ
ース、又は植物及び動物、特にほ乳類及び器官、組織を含む多細胞生物、そして
あらゆる体液(例えば、血液、尿、だ液、粘液、胃液など)起源のような哺乳動
物由来の細胞、培養細胞、生検材料、又は他の組織調製物に由来するものであっ
てよい。細胞、組織、器官又は生物全体からRNAを単離する方法は、当業者に
知られており、Maniatisら., Molecular Cloning: A Laboratory Manual(Cold S
pring Harbor Press)(1989)に記載されている。
【0018】 mRNAは単離され、cDNAが作製されて、標的とのハイブリダイゼーショ
ンのためのプローブとして用いられる。このプローブを放射性同位元素、化学発
光化合物、重金属原子、分光学マーカー、磁気マーカー、関連酵素、蛍光標識な
どで標識してもよい。蛍光標識を、色素産生ヌクレオチドとして直接にプローブ
へ導入することができるし、或いは増幅の後に、色素−ストレプトアビジン複合
体を用いて、導入されたビオチン含有ヌクレオチドと結合させることができる。
非対称PCRによって作製されたDNAでは、蛍光色素は直接にプライマーの5
’末端に連結している。波長が250nmより大きな光、好ましくは約350n
mより大きな波長、及び吸収波長より約10nm高い波長の蛍光を吸収するよう
に、蛍光標識は選択される。例えば、蛍光標識は、フルオレセイン(最大吸収4
88nm)、ジクロロ-フルオレセイン(最大吸収525nm)、ヘキサクロロ-
フルオレセイン(最大吸収529nm)、BODIPY(商品名)(最大吸収5
30nm)ROX(最大吸収は550nm)、テトラメチルローダミン(最大吸
収は550nm)、ローダミンX(最大吸収は575nm)、Cy2(商品名)
(最大吸収は505nm)、Cy3(商品名)(最大吸収は550nm)、Cy
5(商品名)(最大吸収は650nm)、Cy7(商品名)(最大吸収は750
nm)、IRD40(最大吸収785nm)などであってもよく、Smithら., (1
996) Nature 321: 647-649に更に記載されている。
【0019】 同じように、標準ポリヌクレオチド標的に相当するcDNAを作製し、異なっ
た標識をした。Fig2A−Cに例示されているように、個別に検出可能な標準
プローブは、一本鎖、二本鎖、又はヘアピンとなることができる。二本鎖プロー
ブは、両鎖が同じ標識を有する標準配列に対して相補的であるセンス及びアンチ
センスの双方から構成される。プローブ配列がマイクロアレイの相補的なポリヌ
クレオチドとハイブリッドするのに十分な条件下で、検出可能なプローブ、並び
に標準配列に対して単独で検出可能な一本及び二本鎖相補体を、経時的又は同時
にマイクロアレイと接触させる。標準標的配列に対するセンス及びアンチセンス
相補体は、いかなる化学量論においても存在するが、一般的には、反応液中でほ
ぼ等モル濃度で存在する。更に、種々の方法を用いて、センス及びアンチセンス
配列は共有結合することができる。一つの方法では、下記の実施例4に例示して
いるように、二つの鎖はヘアピンとして連結させることができる。加えて、鎖を
ダブルヘアピンとして合成及び/又は閉鎖ダンベル構造を形成するようにライゲ
ーションすることができる(Annu. Rev. Biophys, Biomol. Struct., 25, 1-28(
1996))。他の方法には、標準的な化学的方法を用いて、センス及びアンチセンス
鎖を共有結合的にカップリングすることが含まれる。そのようなカップリングの
方法は、相補鎖へ導入された機能部と反応するように修飾されたリンカー-腕を
相補鎖へ取り込む。便宜的な部分には、一つの鎖に導入されたアルキルアミン、
並びに他の鎖に導入された活性アミド、アルデヒド、臭化アセトアミド、チオシ
アン酸塩などが含まれており、当業者にはよく知られている。他の便宜的なカッ
プリング部分には、一つの鎖にチオール、並びに二硫化物、マレイミド、及び他
の鎖に臭化アセトアミドが含まれる(例として、Bioconjugate Chemistry, 1, 1
65-187(1990)並びにそれに含まれている参考文献を参照)。このような組み合わ
せを一末端、他の末端、両末端に配するか、二つの鎖の内部を横断して配するこ
とができる。
【0020】 この標的及びプローブは、以下の段階を含んでなるポリヌクレオチドプローブ
を固定化する方法に用いられる:プローブ及び標的の一つが相補鎖を含んでなる
二本鎖であり、そして他のプローブ及び標的が相補鎖の一つと相補性を有する一
本鎖で、プローブと標的がハイブリダイズすることでプローブが固定化される条
件下で、プローブを固体支持体の表層に安定して結合しているポリヌクレオチド
と結合させる段階である。 他の実施態様では、この方法には、プローブと標的が相補鎖を含んでなる二本
鎖であって相補性を有し、プローブと標的がハイブリダイズすることでプローブ
が固定化される条件下で、プローブを固体支持体の表層に安定して結合している
ポリヌクレオチド標的と結合させる段階が含まれる。
【0021】 特別な実施態様では、この方法は、固体支持体から固定化プローブを単離し遊
離する段階を更に含む。他の特別な実施態様では、この方法は、固定化プローブ
を増幅する段階を更に含む。他の特別な実施態様では、この方法は、固定化プロ
ーブを増幅し、次いでその結果として生じた増幅プローブを検出する段階を更に
含む。より特別な実施態様では、この方法は、特にプローブが二本鎖で標的が一
本鎖の場合に、標識され、増幅された二本鎖プローブを作製するためにプローブ
を遊離して増幅すること、標識化プローブを固定化するために、標識化プローブ
を標的ポリヌクレオチドへハイブリダイズすること、並びに標識化プローブを検
出することの段階を更に含む。 適切なハイブリダイゼーションの条件は、当業者によく知られており、Maniat
isら.,(上掲)のWO 95/21944に概説されている。インキュベーショ
ンの条件は、正確な相補性の適合によって、或いは様々な程度の低い相補性によ
ってハイブリダイゼーションが起こるように調節されている。ハイブリダイズし
なかったプローブを除いた後、蛍光のレベル及びパターンの測定のための検出又
は視覚化のためにスキャナーを用いる。すべての異なる配列についてのハイブリ
ダイゼーションの有無、及び量を同時に測定するために、検出システムを用いて
もよい。
【0022】 ハイブリダイゼーションパターンの検出又は視覚化においては、核酸プローブ
上の標識の輝度又はシグナル値、並びに標準配列プローブからの異なった標識の
輝度又はシグナル値が得られる。標準配列に相当する輝度又はシグナル値は、実
験におけるハイブリダイゼーションの総量値又は単位値を表し、コントロールと
しての機能を果たす。マイクロアレイの各エレメントのシグナルを測定し、単位
値と比較する。従って、本発明のこの方法は、ハイブリダイゼーションの結果を
特徴付けるのに二色(チャンネル)を用いる。標準標的の色はエレメントに特異
的なコントロールとなり、それに対してプローブの色をキャリブレーション又は
数値的に調整することができる。従って、本発明は、マイクロアレイの各エレメ
ントに関する定量的情報を提供する。本発明のその他の利点としては、プローブ
配列と標準配列のハイブリダイゼーションは競合的ではなく、それ故に結果に存
在するノイズが減少することである。
【0023】 ハイブリダイゼーションパターンは、試料中の核酸の遺伝的性質に関する定量
的情報を測定することに用いることができ、この試料は、ハイブリダイゼーショ
ンパターンを作製するために、標識化試料核酸が得られた生理学的ソースだけで
なくアレイと接触させたものである。このデータは、試料核酸が得られた生理学
的ソースに関する情報、例えば、各遺伝子の発現レベルだけでなく生理学的ソー
スである組織又は細胞で発現する遺伝子のタイプなどについて特に定量的表現で
示す。 現在の方法は、パターン間の違いを同定して定量化するために、二つ以上の生
理学的ソースからの核酸試料を比較し、それによって比較された生理学的ソース
の特定遺伝子の差次的発現に関するデータを示す。従って、本発明の方法には、
疾患及び正常組織の分析、異なる組織又はサブ組織の分析などに関する差次的遺
伝子発現アッセイにおける利用が見出される。従って、このデータを、試料中の
配列、変異、変異体、又は多型に関する大規模な相関研究に用いてもよい。
【0024】 代替的な実施態様では、制御された化学量論で異なるポリヌクレオチドを含む
試料へ標準ポリヌクレオチド配列は潜り込む。標準配列及び異なるポリヌクレオ
チドは、従って共有結合しない。好ましくはマイクロアレイエレメントの配列と
は異なる配列を有する標準配列は既知量で存在し、従って後の分析で較正剤とし
て用いることができる。この方法では、マイクロアレイの組み立てに用いられる
ポリヌクレオチドを含む試料は、標準配列が加えられる。標準配列は、ノーマラ
イゼイションコントロールとして機能する。遺伝子及び標準配列からのポリヌク
レオチドを含む試料は、次いでマイクロアレイ上に配され、標識化試料及び別々
に標識された標準プローブとハイブリダイズされ、そして上記にて記述のように
してハイブリダイゼーションパターンを分析した。 また、提供されているのは、本発明を実行するためのキットであり、そのよう
なキットには、エレメントが異なるポリヌクレオチド配列及び標準ポリヌクレオ
チド配列を含む一つ以上の組み立てられたマイクロアレイ、標準配列に対する標
識化された標準相補体、並びに対象方法を実行するための指示書を含む。このキ
ットは、対象発明の遺伝子発現を行うのに必要な一つ以上の付加的成分をも含ん
でもよく、そのような付加的成分には酵素、例えばポリメラーゼ、逆転写酵素、
エンドヌクレアーゼ、dNTP、緩衝液等が含まれる。
【0025】 (実施例) 下記の実施例は、本発明の作製と利用方法に関する完全なる開示及び説明を当
業者へ提供するために提案されており、本発明に関して発明者が考慮する範囲を
限定することを意図しているものではなく、また、下記の実験が全て、或いは唯
一の実行された実験であることを示すことを意図しているものではない。用いら
れている数字(例えば、量、温度など)に関する正確さを確かなものにする努力
が成されているが、幾つかの実験的誤り及び逸脱は釈明されるべきである。特に
示さない限り、部分は重量で、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏度、
そして圧力は大気圧又はその付近である。 特に示さない限り、Brownら.,に対する米国特許第5,807,522号に従
って作製されたcDNAマイクロアレイは、インサイト ゲノミックス,インク
.によって提供された。これらの基材は、ポリカチオン性の表層を、例えばポリ
リジン、ポリアルギニン、ポリエチレンイミンなどを供給する。オリゴヌクレオ
チドは、Operon Technologiesによって合成及び精製され、更なる精製をせずに
用いられた。
【0026】 実施例1 整列済みのcDNAのベクター部分に対して相補性を有する配列番号:1の5
9merオリゴヌクレオチドを合成し、5’Cy3蛍光色素で標識した。 5’TTCGAGCTTGGCGTAATCATGGTCATAGCT GTTTCCTGTGTGAAATTGTTATCCGCTCA 3’(配列番号:1) 配列番号:1の標識化オリゴヌクレオチドを、cDNAマイクロアレイへハイ
ブリダイズした。ハイブリダイゼーションチャンバーには、約10ng/uLの
濃度のおよそ25uLの標識化オリゴヌクレオチド、並びにCy5蛍光色素で標
識されたmRNA複合体が含まれていた。60℃でのハイブリダイゼーション反
応の後、マイクロアレイを二度洗浄した。最初の洗浄液は0.1X SSC及び
0.2%SDSで構成され、二番目の洗浄液は1X SSC及び0.1%SDS
で構成されていた。マイクロアレイを、この各洗浄液によって45℃で10分間
に渡って洗浄し、ハイブリダイゼーションパターンを検出するために蛍光灯へ曝
露した。非特異的ハイブリダイゼーションは観察されなかった。配列番号:1に
相当するCy3シグナルは、mRNAのマイクロアレイ上にある対応する配列へ
のハイブリダイゼーションを定量化するために用いられた。
【0027】 実施例2 配列番号:1に代わって配列番号:2を用いたことを除いては、実施例1に記
載の方法を繰り返した。 5’TGAGCGGATAACAATTTCACACAGGAAACA GCTATGACCATGATTACGCCAAGCTCGAA3’(配列番号:2) 配列番号:2は、配列番号:1の逆相補体であった。実施例1に記載したのと
類似の結果が得られた。
【0028】 実施例3 全量がおよそ25uL中の約10ng/uLの標識された配列番号:1、並び
に約10ng/uLの標識された配列番号:2をハイブリダイゼーションチャン
バーへ共に配したことを除いては、実施例1に記載した方法を繰り返した。非特
異的ハイブリダイゼーションは観察されなかった。この実験では、同じ試料に対
するハイブリダイゼーションのために四つの異なるGEMアレイを用い、ハイブ
リダイゼーションの結果を分析した。表1は、15%cvより低かったエレメン
ト群のパーセンテージを示している。
【0029】 この結果は、センス及びアンチセンス鎖の1:1の混合が、実施例1及び2で
観察されたシグナルのノイズに対する割合を約2から3倍以上改善したことを示
している。
【0030】 実施例4 ヘアピンがベクター配列とバイブリダイズする能力を試験するために、濃度が
約16ng/uLのおよそ25uLの標識された配列番号:3をハイブリダイゼ
ーションチャンバーへ配し、複合Cy5標識化mRNAプローブ試料が除かれた
ことを除いて、実施例1に記載した方法が繰り返された。 5’GTAATCATGGTCATAGCTGTTTCCTGTGTGAAATTGTTATCCGCTCATTT TTTGAGCGGA TAACAAT
TTC ACACAGGAAA CAGCTATGAC CATGATTAC 3’ (配列番号:3) 配列番号:3のヘアピン構造は、配列番号:1の最初の47塩基で構成され、
配列番号:2の最後の47塩基は五つのチミン塩基によって連結されてヘアピン
のループを形成した。実施例1に記載されているように、ハイブリダイゼーショ
ンの結果を分析した。非特異的ハイブリダイゼーションは見出されず、ヘアピン
構造は特異的なハイブリダイゼーション強度及び形態を有し、これらは上記の実
施例1から3の配列番号:1及び2について観察されたものに類似した。
【0031】 実施例5 へアピンをノーマライゼイションへ用いるために、Cy5蛍光色素で標識した
複合mRNAとともに、およそ25uLの標識された配列番号:3を約16ng
/uLの濃度でハイブリダイゼーションチャンバーに配することを除いて、実施
例1に記載の方法を繰り返した。実施例1に記載されているように、ハイブリダ
イゼーションの結果を分析した。非特異的ハイブリダイゼーションは見出されず
、シグナルのノイズに対する割合は実施例3で測定したものと類似した。マイク
ロアレイへのヘアピン構造のハイブリダイゼーションに対応するシグナルを、プ
ローブからのシグナルを定量化するために用いた。
【0032】 実施例6 ヘアピンがポリヌクレオチドエレメントとバイブリダイズする能力を試験する
ために、化学的合成した30mersから成るアレイエレメントで実施例4に記載の
方法を繰り返した。ポリヌクレオチドアレイを次のようにして作製した: 5’アミノ-リンク30mersをOperon Technologies(Alameda, CA)によって
合成する。これらの配列は、Fig3に例示されているように、ヘアピンの各腕
の47-mer配列をタイルを張るように横断するよう設計された。これらのポリヌ
クレオチドは、3xSSC中にて25μMでP-ガラススライド(ポリエチレン
イミンで共有結合的にコーティングし、共有結合のためにサイウラン酸塩化物(
cyuranic acid chloride)で活性化したアレイガラスの表面)に整列させた。Po
lymer Coated Surfaces for Microarray Applicationと題された同時係属中の出
願である出願番号09/532,419を参照。アレイは、次の連続した溶液に
浸すことによって後工程を施された:2分間に渡って室温で0.2%SDS、室
温でdHOによる3回の1分間洗浄、20分に渡って60℃で0.25%カゼ
インの1xPBS、5分間に渡る室温で0.2%SDS、室温でdHOによる
2回の2分間洗浄、2分間に渡って沸騰(95℃−100℃)中のdHO。C
y3で標識したヘアピンの10ng/μlを5時間に渡って60℃で0.2%S
DS、5xSSCでハイブリダイズした。ハイブリダイゼーションアレイを45
℃で10分間に渡って0.1%SDS、1mMDTT、1xSSCによって最初
に洗浄した後、0.1x、0.2%SDS、1mM DTTで25℃、3分間に
渡って洗浄した。このアレイを、10ミクロン解像度のGenePix(商品名)スキ
ャナー(Foster City, CA)でイメージした。シグナルは16-bppの解像度に
変換され、500mVのPMT設定で65,356カウントダイナミックレンジ
を生じた。インサイトGEMTool(商品名)ソフトウエア(インサイト ゲ
ノミックス,インク,Palo Alto, CA)は、イメージ分析に用いられた。ヘアピ
ンの異なるエレメントで得られたハイブリダイゼーションシグナルは、Fig4
に示されている。シグナルは、局所的バックグラウンドについて修正した。
【0033】 ヘアピンの3’腕に対して相補的なエレメントは、不完全にハイブリダイズし
たが(ポリヌクレオチド1−4)、ヘアピンの5’腕に対して相補的なすべての
エレメントは(ポリヌクレオチド5−8)、中程度から非常に良い程度でハイブ
リダイズした。このことは、ヘアピン鎖の相補性のために、配列で、ヘアピンプ
ローブの3’末端に対応する一本鎖エレメントは、会合を強く好むことを示して
いる。
【0034】 実施例7 反転したヘアピンの特異性を試験するために、逆方向ヘアピンを合成し、実施
例6に記載のようにハイブリダイズした。このヘアピンは、その腕が逆方向にな
っているという点で、Fig1に示したヘアピンの変形である(Fig5を参照
)。オリゴ1−4はここでは5’鎖であるが、なお下側に図示した鎖とハイブリ
ダイズする。オリゴ5−8は、現在の3’鎖へハイブリダイズする。この反転し
たヘアピンを、実施例6に記載したように、ポリヌクレオチドアレイ上にハイブ
リダイズした。 反転ヘアピンとのハイブリダイゼーションは、Fig6に示し実施例6に表し
たものと比較し、反対鎖に対して相補的なエレメントとの会合を好む。これらの
エレメントは、同様に(実施例6と比較して)、配列で、ヘアピンプローブの3
’末端に対応する。
【0035】 実施例8 長いDNA二重鎖(500−2.5kb)の一本鎖ポリヌクレオチドアレイエ
レメントと会合する能力を試験するために、改良した標準ニックトランスレーシ
ョンキット(Promega Corporation, Madison WI)を用いて長い二重鎖プローブ
を標識した。共通のベクター配列を含むPCR産物の六つの96ウェルプレート
は100ng/μlの濃度でプールされ、ニックトランスレーションした。アレ
イエレメント:30mer、47mer、及び59mer配列だけでなくアレイエレメン
トの相補体が、PCR産物上にある共通ベクター配列に一致する。59mer及び
47merが3’終端より22塩基で開始し、30merは3’末端より26から37
塩基の間である(Fig7参照)。PCR産物は、750bpから2.5kbの
長さである。 ニックトランスレーションプロトコールについて、二つの改良を以下のように
しておこなった。dUTPの50%をCy-3標識化dUTPで置換し、反応は
1時間のみおこなった。次いで、PCRプローブをエタノール沈殿によって精製
した。これらの改良によって、Cy3で標識された保存状態の良い二本鎖DNA
が作製された。 47mer及び59mer配列もそれらの相補体とともに含めたことを除いて、実施
例6に記載のようにアレイを調整した。ハイブリダイゼーションは、2.5ng
/μlのPCR二重鎖プローブを用いて、60℃で6時間に渡って5xSSC/
0.2%SDS/1mM DDTの溶液中でおこなった。ハイブリダイゼーショ
ン緩衝液に懸濁した20-ulプローブ(50ng)をハイブリダイゼーション
へ負荷した。このプローブをアレイへ塗布し、22-mm-ガラスカバースリッ
プで覆い、蒸発を防ぐために密閉されたチャンバーに置き、そして60℃でイン
キュベーションした。ハイブリダイゼーションの後、アレイを45℃で10分間
に渡って1xSSC/0.1%SDS/DTTで、次いで25℃で5分間に渡っ
て0.1xSSC/0.2%SDS/DTTで洗浄した。dsPCRプローブは
、相補性配列よりも59mer、47mer及び30merへ優先的にハイブリダイズし
た。この結果は、表IIに列挙されている。二重鎖プローブの3’末端に対応する
一本鎖エレメントは、結合への強い傾向を示す。
【0036】 表II エレメント シグナル強度 鎖の優先比 59mer/59mer相補体 23017/1327 17 47mer/47mer相補体 17651/1097 16 30mer/30mer相補体 2550/373 6.8
【0037】 実施例9 一本鎖プローブが二重鎖PCRエレメントとハイブリダイズする能力を測定す
るために、一本鎖プローブ59mer及びその相補体を合成し、5’末端に標識し
た(Operon Technology, Alameda CA)。20μlの5xSSC/0.2%SD
S/1mM DDT中の10ngのプローブをハイブリダイゼーションに用いた
。59mer-Cy3ハイブリダイゼーションからのシグナルの平均は5672であ
り、その標識化相補体からの対応するシグナルは93であった。表IIIに示され
ているように、鎖の優先比は約61である。この実施例では、標的二重鎖エレメ
ントの3’配列に対応するプローブは、会合への強い傾向を示す。比較のために
、PCR二重鎖を変性し、100mM NaCO中で整列させた。変性鎖の
結果として得られた割合は約2.6で、このことは、鎖が殆ど変性された場合に
は、それらが対応する相補的な配列とさらに同等にハイブリダイズすることを示
している。
【0038】 表III アレイ条件 59merーCy3 59-Cy3相補体 鎖の優先比 二重鎖PCR(2xSSC) 5672 93 61 二重鎖PCR(100mM 10614 4062 2.6 Na2CO3)
【0039】 実施例10 金属イオンが固体表面で一本鎖構造と二重鎖構造の会合を増加させる能力を測
定するために、低濃度の金属イオンの存在下でハイブリダイゼーション反応を実
行した。1.5mMの濃度でZn++又はNi++を添加したということを除い
て、上記の実施例8に記載したように、二重鎖標識化PCRプローブを2.5n
g/μlでハイブリダイズし、処理した。表IVに示されているように、金属イオ
ンは、オリゴマーエレメント30mer、47mer及び59merエレメントのハイブ
リダイゼーションシグナルを増加させた。この効果は、金属が無い場合に最低度
の安定性を有する複合体を形成する30merエレメントにとって特に重要であっ
た。希土類金属だけでなく、Ca++、Fe++、Fe−++、Mg++、K 、Co++、Co++− を含む他の金属イオンによっても同じように増加した
ハイブリダイゼーションシグナルが得られる。
【0040】 表IV エレメントのハイブリダイゼーションシグナル強度 30mer 47mer 59mer cDNA 5xSSC 976 15119 20110 353 4xSSC/1.5mM Zn++ 4975 21519 24207 526 4xSSC/1.5mM Ni++ 1420 22101 20497 404
【0041】 実施例11 ヘアピンの二重鎖ベクター配列へハイブリダイズする能力を試験するために、
実施例4に記載したハイブリダイゼーションを非変性アレイにおいて行った。P
CRフラグメントを増幅し、標準的なろ過法で精製し、ふいて乾かし、熱変性を
せずに2xSSCに再懸濁した。次に、エレメントが二本鎖となるように、これ
ら産物を整列させた。濃度が約10ng/ulのおよそ25ulの標識した配列
番号:3を、ハイブリダイゼーションチャンバーに置いた。ハイブリダイゼーシ
ョンの結果を、実施例1に記載のようにして分析した。非特異的ハイブリダイゼ
ーションは見出されず、ヘアピン構造は、特異的なハイブリダイゼーション強度
、並びに上記の実施例1から3の配列番号:1及び2に関して観察されたのと類
似の形態を有していた。
【0042】 本発明は、その特別な実施態様に対する参考文献によって記載されているが、
種々の変更がなされてもよく、そして本発明の範囲及び趣旨から逸脱することな
く同意義のものが置き換えられてもよいことを当業者は理解すべきである。更に
は、特定の状況、材料、組成物、工程、工程段階又は段階を本発明の目的、趣旨
及び範囲へ適用するために、多くの改良をおこなってもよい。これらの改良のす
べては、ここに 添付した請求項の範囲内にあるようにと意図されている。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【Fig1】 二色を用いる標識化方法の略図。
【Fig2A】 アンチセンス標準プローブによるコーハイブリダイゼーシ
ョンの略図。
【Fig2B】 センス標準プローブによるコーハイブリダイゼーションの
略図。
【Fig2C】 センス及びアンチセンス標準プローブによるコーハイブリ
ダイゼーションの略図。
【Fig2D】 ヘアピン標準プローブによるコーハイブリダイゼーション
の略図。
【Fig3】 ヘアピンの構造及びヘアピン(配列番号:3)に対して相補
的な30-mersの図案。ポリヌクレオチド1−4は、ヘアピンの3’アーム
に対して相補的である;ポリヌクレオチド5−8は、5’アームに対して相補的
である(実施例6を参照)。
【Fig4】 ヘアピンの異なるエレメントで得られたハイブリダイゼーシ
ョンシグナル(実施例6を参照)。
【Fig5】 反転ヘアピンの構造(配列番号:4;実施例7を参照)。
【Fig6】 反転ヘアピンの異なるエレメントで得られたハイブリダイゼ
ーションシグナル(実施例7を参照)。
【Fig7】 30mer、47mer(配列番号:2)、及び59mer
(配列番号:1)の一本鎖エレメント配列に関連するPCRプローブベクター配
列の配列。エレメントの配列が示されている(実施例8を参照)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ベッディリオン,トッド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94555 フリーモント, ダンバートン サークル 6519,インサイト ゲノミック ス インク. (72)発明者 ベジェルダンス,エリック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94555 フリーモント, ダンバートン サークル 6519,インサイト ゲノミック ス インク. (72)発明者 テリオルト,トーマス,ピー. アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94555 フリーモント, ダンバートン サークル 6519,インサイト ゲノミック ス インク. (72)発明者 レイ,ウォーレン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94555 フリーモント, ダンバートン サークル 6519,インサイト ゲノミック ス インク. Fターム(参考) 4B024 AA11 AA20 CA04 CA09 FA10 HA19 4B063 QA13 QQ42 QQ53 QR33 QR36 QR55 QS34

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プローブ及び標的の一つが相補鎖を含んでなる二本鎖であり
    、並びに他方のプローブ及び標的が一つの相補鎖と相補性を有する一本鎖であっ
    て、プローブ及び標的がハイブリダイズすることでプローブが固定化される条件
    下において、プローブと固体支持体の表層に安定に会合しているポリヌクレオチ
    ド標的を化合させる段階を含んでなる、ポリヌクレオチドプローブを固定化する
    方法。
  2. 【請求項2】 プローブ及び標的が相補鎖を含んでなる二本鎖であって相補
    性を有しており、プローブ及び標的がハイブリダイズすることでプローブが固定
    化される条件下で、プローブと固体支持体の表層に安定に会合しているポリヌク
    レオチド標的を化合させる段階を含んでなる、ポリヌクレオチドを固定化する方
    法。
  3. 【請求項3】 固体支持体の表層に安定に会合しているポリヌクレオチド標
    的と、二本鎖であるポリヌクレオチドプローブを接触させ、そしてプローブの標
    的への特異的なハイブリダイゼーションを検出する段階を含んでなる、ポリヌク
    レオチドプローブを固定化及び検出する方法。
  4. 【請求項4】 標的が二本鎖である、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 プローブ及び標的の特異的ハイブリダイゼーションを検出す
    る段階をさらに含んでなる、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 固定化プローブの増幅に次いで生成された増幅プローブを検
    出する段階をさらに含んでなる、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  7. 【請求項7】 プローブが二本鎖であり、並びに標的が一本鎖であって、標
    識され、増幅された二本鎖プローブを作製するためにプローブを遊離及び増幅す
    ること、標識化プローブを固定化するために標的ポリヌクレオチドへ標識化プロ
    ーブをハイブリダイズすること、並びに標識化プローブを検出することの段階を
    さらに含んでなる、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  8. 【請求項8】 二本鎖プローブ又は標的が非共有結合した相補鎖を含む、請
    求項1、2、3又は4に記載の方法。
  9. 【請求項9】 二本鎖プローブ又は標的が共有結合した相補鎖を含む、請求
    項1、2、3又は4に記載の方法。
  10. 【請求項10】 条件が標的及びプローブのハイブリダイゼーションを増加
    するのに十分な量の金属イオンを含む、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  11. 【請求項11】 金属イオンがZn++、Ni++、Ca++、Fe++、
    Fe+++、Mg++、K+、Co++、及びCo+++から成る群から選択さ
    れ、条件が標的及びプローブのハイブリダイゼーションを増加するのに十分な量
    の金属イオンを含む、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  12. 【請求項12】 プローブが共有結合した相補鎖を含み、並びにヘアピン構
    造である、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  13. 【請求項13】 プローブが共有結合した相補鎖を含み、一本の鎖の最初の
    カップリング部分、並びに二番目の鎖の二番目にカップリング部分を通して連結
    している、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  14. 【請求項14】 (a)最初のカップリング部分がアルキルアミンであり、
    二番目のカップリング部分が活性エステル、アミド、イミン、アルデヒド、臭化
    アセトアミド及びチオシアナートから選択される;或いは(b)最初のカップリ
    ング部分がチオールであり、二番目のカッブリング部分が二硫化物、マレイミド
    及び臭化アセトアミドから選択される、プローブが共有結合した相補鎖を含み、
    それが一つの鎖の最初のカップリング部分、並びに二番目の鎖の二番目にカップ
    リング部分を通して連結している、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  15. 【請求項15】 プローブが検出可能な標識を含む、請求項1、2、3又は
    4に記載の方法。
  16. 【請求項16】 標的が一本鎖である、請求項1又は3に記載の方法。
  17. 【請求項17】 標的及び固体支持体がマイクロアレイのものである、請求
    項1、2、3又は4に記載の方法。
  18. 【請求項18】 固体支持体がポリカチオン性の表層を含む、請求項1、2
    、3又は4に記載の方法。
  19. 【請求項19】 標的及びプローブが、プリン及びピリミジンのヘテロポリ
    マーである、請求項1、2、3又は4に記載の方法。
  20. 【請求項20】 標準プローブシグナルが試料シグナルのためのノーマライ
    ゼーションコントロールを提供する、各試料に試料プローブシグナル及び標準プ
    ローブシグナルを含んでなるハイブリダイゼーションパターンを作製するための
    条件下で、異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的をそ
    れぞれに含んでなる個々の試料を、異なる標的に対して特異的で検出可能な試料
    プローブ、並びに標準標的に対して特異的な単独で検出可能な標準プローブと接
    触せしめこと、並びにハイブリダイゼーションパターンを検出することを段階と
    してを含んでなる、ハイブリダイゼーションアッセイ。
  21. 【請求項21】 試料標的及び標準標的が共有結合している、請求項20の
    アッセイ。
  22. 【請求項22】 試料標的及び標準標的が結合している、請求項20のアッ
    セイ。
  23. 【請求項23】 試料標的及び標準標的が共有結合していない、請求項20
    のアッセイ。
  24. 【請求項24】 試料標的及び標準標的が固体支持体の表層へ安定に会合し
    ている、請求項20、21、22、又は23のアッセイ。
  25. 【請求項25】 固体支持体をガラス、シリカ、ビーズ、及びナイロン、並
    びにこれらの組み合わせから成る群から選択する、請求項24のアッセイ。
  26. 【請求項26】 固体支持体がアレイを含む、請求項24のアッセイ。
  27. 【請求項27】 固体支持体がマイクロアレイを含む、請求項24のアッセ
    イ。
  28. 【請求項28】 標準標的が、約5から約10000のヌクレオチドを含む
    請求項20のアッセイ。
  29. 【請求項29】 試料プローブが蛍光標識を含む、請求項20のアッセイ。
  30. 【請求項30】 標準プローブが蛍光標識を含む、請求項20のアッセイ。
  31. 【請求項31】 標準プローブが一本鎖プローブである、請求項20のアッ
    セイ。
  32. 【請求項32】 標準プローブがアンチセンスである、請求項31のアッセ
    イ。
  33. 【請求項33】 標準プローブが二本鎖プローブである、請求項20のアッ
    セイ。
  34. 【請求項34】 二本鎖プローブが、標準プローブに対するセンス及びアン
    チセンス相補体を含む、請求項33のアッセイ。
  35. 【請求項35】 センス及びアンチセンス相補体がおよそ等モル量濃度で存
    在する、請求項34のアッセイ。
  36. 【請求項36】 センス及びアンチセンス相補体が共有結合している、請求
    項34のアッセイ。
  37. 【請求項37】 センス及びアンチセンス相補体がヘアピンを形成するよう
    に共有結合している、請求項34のアッセイ。
  38. 【請求項38】ハイブリダイゼーションパターンを検出することが、検出可
    能なプローブからのシグナル、並びに単独で検出可能な標準プローブからのシグ
    ナルを測定することを含む、請求項20のアッセイ。
  39. 【請求項39】 検出可能なプローブからのシグナルが、標準プローブから
    のシグナルを用いて校正される、請求項38のアッセイ。
  40. 【請求項40】 各試料が共通の標準標的を有する、請求項20のアッセイ
  41. 【請求項41】 各試料が異なる標準標的を有する、請求項20のアッセイ
  42. 【請求項42】 試料標的がcDNAから増幅された、請求項20のアッセ
    イ。
  43. 【請求項43】 試料標的及び標準標的が、あらかじめ決められた及び既知
    の化学量論である、請求項20のアッセイ。
  44. 【請求項44】 試料標的及び標準標的が等モル濃度である、請求項20の
    アッセイ。
  45. 【請求項45】 標準プローブシグナルが試料シグナルに対するノーマライ
    ゼーションコントロールを提供する、各試料に試料プローブシグナル及び標準プ
    ローブシグナルを含んでなるハイブリダイゼーションパターンを作製するための
    条件下で、異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を含
    んでなる個々の試料のそれぞれを、異なる標的に対して特異的な検出可能な試料
    プローブ、並びに標準標的に対して特異的な単独で検出可能な標準プローブと接
    触せしめること、並びにハイブリダイゼーションパターンを検出すること、並び
    に試料がマイクロデポジションによって作製されたエレメントであって、ハイブ
    リダイゼーションパターンを検出することを段階として含んでなる、ハイブリダ
    イゼーションアッセイ。
  46. 【請求項46】 マイクロデポジションがインクジェット応用装置によって
    達成される、請求項45に記載の方法。
  47. 【請求項47】 標準プローブシグナルが試料シグナルに対するノーマライ
    ゼーションコントロールを提供する、各試料に試料プローブシグナル及び標準プ
    ローブシグナルを含んでなるハイブリダイゼーションパターンを作製するための
    条件下で、異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を含
    んでなる個々の試料のそれぞれを、異なる標的に対して特異的な検出可能な試料
    プローブ、並びに標準標的に対して特異的な単独で検出可能な標準プローブと接
    触せしめること、そして試料が写真平板によるインサイツ合成によって作製され
    たマイクロアレイのエレメントであって、ハイブリダイゼーションパターンを検
    出することを段階として含んでなる、ハイブリダイゼーションアッセイ。
  48. 【請求項48】 標準プローブシグナルが試料シグナルに対するノーマラ
    イゼーションコントロールを提供する、各試料に試料プローブシグナル及び標準
    プローブシグナルを含んでなるハイブリダイゼーションパターンを作製するため
    の条件下で、異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準ポリヌクレオチド標的を
    含んでなる個々の試料のそれぞれを、異なる標的に対して特異的な検出可能な試
    料プローブ、並びに標準標的に対して特異的な単独で検出可能な標準プローブと
    接触せしめること、そして試料プローブが検出可能な最初の蛍光ラベル、並びに
    標準プローブが単独で検出可能な二番目の蛍光標識を含み、ハイブリダイゼーシ
    ョンパターンを検出することを段階として含んでなる、ハイブリダイゼーション
    アッセイ。
  49. 【請求項49】 各エレメントが異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準
    ポリヌクレオチド標的を含む、複数個のエレメントを含んでなるマイクロアッセ
    イ。
  50. 【請求項50】 試料標的及び標準標的が共有結合している、請求項49の
    マイクロアレイ。
  51. 【請求項51】 試料標的及び標準標的が結合した、請求項49のマイクロ
    アレイ。
  52. 【請求項52】 試料標的及び標準標的が共有結合していない、請求項49
    のマイクロアレイ。
  53. 【請求項53】 異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標的ポリヌクレオチ
    ドの試料、並びに標準標的に対して特異的に検出可能な標準プローブを含んでな
    る、ハイブリダイゼーションを測定することに用いるキット。
  54. 【請求項54】 各エレメントが異なる試料ポリヌクレオチド標的及び標準
    ポリヌクレオチド標的を含む、複数個のエレメントを含んでなるマイクロアレイ
    、並びに標準標的に対して特異的な検出可能な標準プローブを含んでなる、ハイ
    ブリダイゼーションを測定することに用いるキット。
JP2001544383A 1999-11-24 2000-11-22 ハイブリダイゼーション反応のための標準化コントロール及び二重鎖プローブ Pending JP2003516166A (ja)

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