JP2003524416A - 生物学的サンプル中のエリートイベントgat−zm1を同定する方法およびキット - Google Patents
生物学的サンプル中のエリートイベントgat−zm1を同定する方法およびキットInfo
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Abstract
Description
ノム内の位置とによって決定される。同時に、ゲノム内の異なる位置に(外来D
NAの)トランスジーンが存在すると、その植物の全表現型に様々な点で影響を
与えるであろう。遺伝子操作によって、植物中に商業的に興味深い形質を農学的
または工業的に首尾良く導入することは、種々の要素しだいで非常に長い手順に
なることがある。遺伝子形質転換植物の実際の形質転換および再生は、広範囲に
わたる遺伝子特性決定、育種、および野外実験での評価を含めた一連の選択ステ
ップの初めに過ぎず、その結果として、エリートイベント(elite event)の選
択がもたらされる。
よび非GMO製品の分離、ならびに未公表材料の同定のために、ますます重要に
なっている。そのような同定法は、広範囲な実験設備を必要とせず、迅速かつ簡
単に行われるのが理想的である。さらに、そのような同定法は、専門家の分析な
しにエリートイベントを明確に同定し得る結果を提供しなければならないが、必
要な場合には専門家の監督下に置かれる。
Acを用いてトウモロコシを形質転換することによる、除草剤Liberty(登録商
標)耐性トウモロコシの作出におけるエリートイベントとしてGAT−ZM1が
選択された。このトウモロコシは、例えば、AgriGold/Akin Seed Companyが販売
しているLiberty Link(登録商標) A6460LLなどのLiberby Link(登録
商標)トウモロコシとして市販されている。本明細書では、生物学的サンプル中
のエリートイベントGAT−ZM1を同定するための簡単かつ明確な方法に使用
するためのツールを記載する。
方法に関し、この方法は、GAT−ZM1の5′および/または3′フランキン
グ配列を特異的に認識するプライマーまたはプローブに基づく。
増幅することを含む方法に関し、この方法は、100〜350bpのDNA断片
を得るために、一方がGAT−ZM1の5′および/または3′フランキング領
域を認識し、他方が外来DNA内の配列を認識する、少なくとも2つのプライマ
ーを使用するポリメラーゼ連鎖反応を用いる。これらのプライマーは、それぞれ
、好ましくはGAT−ZM1の5′フランキング領域内の配列、最も好ましくは
配列番号6の5′フランキング領域内の配列、および外来DNA内の配列を認識
する。5′フランキング領域を認識するプライマーが本明細書に記載の配列番号
11のヌクレオチド配列を含み、外来DNA内の配列を認識するプライマーが配
列番号12のヌクレオチド配列を含むのが特に好ましい。
ZM1を同定する方法に関し、この方法は、180〜220bp、好ましくは約
200bpのDNA断片を得るために、それぞれ、配列番号11および配列番号
12のヌクレオチド配列を有する2つのプライマーを使用するポリメラーゼ連鎖
反応を用いて、生物学的サンプル中に存在する核酸配列を増幅することを含む。
開発するために用い得る、本明細書記載のGAT−ZM1の特定フランキング配
列に関する。より特定的に言えば、本発明は、特異的プライマーおよびプローブ
の作成に用い得るGAT−ZM1の5′および/または3′フランキング領域に
関する。さらに、本発明は、そのような特異的プライマーまたはプローブを使用
して、生物学的サンプル中のGAT−ZM1の存在を同定する方法に関する。
同定するためのキットに関し、これらのキットは、GAT−ZM1の5′または
3′フランキング領域を特異的に認識する少なくとも1つのプライマーまたはプ
ローブを含む。
の5′または3′フランキング領域を特異的に認識するプライマーのほかに、G
AT−ZM1の外来DNA内の配列を特異的に認識する第2のプライマーを含む
のが好ましい。本発明のキットは、一方が、好ましくは、GAT−ZM1の5′
フランキング領域内、最も好ましくは、配列番号6の5′フランキング領域内の
配列を認識し、他方が、外来DNA内の配列を認識する、2つの特異的プライマ
ーを含む。5′フランキング領域を認識するプライマーが本明細書記載の配列番
号11のヌクレオチド配列を含み、トランスジーンを認識するプライマーが配列
番号12のヌクレオチド配列を含むのが特に好ましい。
定するためのキットに関し、このキットは、本明細書記載のGAT−ZM1 P
CR同定プロトコールに用いるために、配列番号11および配列番号12のヌク
レオチド配列を有するPCRプライマーを含む。
定するためのキットに関し、このキットは、GAT−ZM1の特定領域と80〜
100%の配列同一性を有する配列に対応する(またはそのような配列に相補的
な)配列を有する特異的プローブを含む。このプローブの配列は、GAT−ZM
1の5′または3′フランキング領域の一部を含む特定領域に対応しているのが
好ましい。この特異的プローブは、配列番号6のヌクレオチド286〜466の
配列と80〜100%の配列同一性を有する配列を有する(またはそのような配
列に相補的である)のが最も好ましい。
料を含むかそれらに由来する(生鮮もしくは加工)食品もしくは飼料などを含む
がそれらには限定されない製品におけるGAT−ZM1の同定などを含むがそれ
らには限定されない種々の目的に用い得る。さらにまたはその代わりに、本発明
の方法およびキットは、トランスジェニック材料と非トランスジェニック材料と
を分離するためのトランスジェニック植物材料の同定に用い得る。さらにまたは
その代わりに、本発明の方法およびキットは、GAT−ZM1を含む植物材料の
品質(すなわち、純粋材料パーセント)の測定に用い得る。
に加えて、GAT−ZM1の5′および/または3′フランキング配列から作成
した特異的プライマーおよびプローブに関する。
転換(または別の遺伝子操作)の結果生じる。特定の組込み部位は、「ランダム
」組込みによるか、または(標的向け組込みプロセスを用いた場合には)予定さ
れた位置にある。
換の結果として植物ゲノムに導入されたDNAは、以後、1つ以上の「トランス
ジーン」を含む「外来DNA」と称される。したがって、外来DNAは、組換え
DNAと共に、新たに挿入され、再配列された植物DNAを含み得る。しかし、
本発明の状況では用語「植物DNA」とは、対応する野生型植物中の同じ遺伝子
座に見出される植物DNAを表す。外来DNAは、植物ゲノム内の組換えDNA
分子の組込み部位の位置および配置によって特性決定し得る。植物ゲノム内の組
換えDNA挿入部位は、「挿入部位」または「標的部位」とも称される。組換え
DNAの植物ゲノムへの挿入は、「標的部位欠失」(target site deletion)と
称される、植物DNAの欠失と一体にさせ得る。本明細書に用いられている限り
において、「フランキング領域」または「フランキング配列」とは、外来DNA
の直ぐ上流に位置して外来DNAと隣接しているか、または外来DNAの直ぐ下
流に位置して外来DNAと隣接している、少なくとも20bp、好ましくは少な
くとも50bp、最大5000bpの植物ゲノム配列を表す。外来DNAのラン
ダム組込みをもたらす形質転換手順により、それぞれ特有かつ独自の、異なるフ
ランキング領域を有する複数の形質転換細胞が生じる。組換えDNAを慣用的な
交配を介して植物に導入した場合、通常、植物ゲノム中のその挿入部位またはそ
のフランキング領域は変わらない。本明細書に用いられている限りにおいて、「
挿入領域」とは、植物ゲノム内の外来DNAの上流および/もしくは下流のフラ
ンキング領域を含む配列を包含する、少なくとも40bp、好ましくは少なくと
も100bp、最大10000bpの領域に相当する領域を表す。種内突然変異
によるわずかな相違を考慮に入れれば、同種植物と交配させると、挿入領域は、
初期に形質転換によって得られた植物中の外来DNAの上流および下流フランキ
ング領域を含む配列と、少なくとも85%、好ましくは90%、より好ましくは
95%、最も好ましくは100%の配列同一性を保持する。
ーを含むトランスジーンを保有する(人工)遺伝子座と定義される。あるイベン
トの典型的なアレルの状態は、外来DNAの存在または不在である。事象は、表
現型的にはトランスジーンの発現によって特性決定される。遺伝子レベルでは、
事象は植物の遺伝子構成の一部である。分子レベルでは、事象は、(例えば、サ
ザーンブロッティングにより決定されるような)制限酵素マップにより、トラン
スジーンの上流および/または下流フランキング配列、トランスジーンの分子マ
ーカーおよび/または分子配置によって特性決定し得る。通常、少なくとも1つ
の目的遺伝子を含む形質転換DNAを用いて植物を形質転換すると、それぞれが
独自の多数のイベントがもたらされる。
ーンの発現および安定性ならびにトランスジーンを含む植物の最適な作物学的特
性との適合性に基づいて、同一形質転換DNAを用いた形質転換によるか、また
はそのような形質転換によって得られた植物との戻し交配によって得られる一群
の事象から選択される事象である。したがって、エリートイベントの選択基準は
、以下の基準の1つ以上、好ましくは2つ以上、有利にはすべてである: (a) 外来DNAの存在が、作物学的性能または商業的価値に関するものなど
の、植物の他の所望の特性を弱めないこと; (b) その事象が安定に遺伝し、同一性制御用の適切なツールの開発が可能で
ある明確に定義された分子配置によって特性決定されること; (c) 1つまたは複数の目的遺伝子が、その事象のヘテロ接合(または半接合
)状態においてもホモ接合状態においても、その事象を有する植物が正常な作物
学的用途において暴露される環境条件範囲において商業的に許容し得るレベルで
、正しく、適切、かつ安定した空間的、時間的表現型発現を示すこと。
植物ゲノム内の位置に結合しているのが好ましい。
遺伝子バックグラウンドに遺伝子移入すること、および上記基準、例えば、(a
)、(b)および(c)の1つ、2つまたはすべてに合致することを観察するこ
とによって確認される。
含む遺伝子座を表す。植物、植物材料または種子などの後代は、そのゲノム内に
1つ以上のエリートイベントを含み得る。
ートイベントを有する植物材料を含む製品を同定するべく開発されたツールは、
外来DNA、分子マーカーまたは外来DNAの一方もしくは両側のフランキング
領域の配列を含むゲノム領域の特定の制限酵素マップなどの、エリートイベント
の特定のゲノム特性に基づいている。
物学的方法を用いてサンプル中の核酸(DNAまたはRNA)のこの(これらの
)配列を特異的に認識するプライマーおよびプローブを作成することができる。
例えば、(植物、植物材料または植物材料を含む製品などの)生物学的サンプル
中のエリートイベントを同定するPCR法を開発し得る。そのようなPCRは、
一方がエリートイベントの5′または3′フランキング領域を認識し、他方が外
来DNA内の配列を認識する、少なくとも2つの特異的「プライマー」に基づく
。これらのプライマーは、エリートイベントを含む核酸サンプルから特定の断片
(「組込み断片」)が増幅されるように、最適化PCR条件下に、それぞれ、エ
リートイベントの5′または3′フランキング領域内およびエリートイベントの
外来DNA内の配列を「特異的に認識する」15〜35ヌクレオチドの配列を有
するのが好ましい。これは、最適化PCR条件下に、植物ゲノムまたは外来DN
A内の標的組込み断片のみが増幅され、他の配列は増幅されないことを意味する
。
0〜350ヌクレオチドが最も好ましい。特異的プライマーは、それぞれ、エリ
ートイベントの5′または3′フランキング領域内およびエリートイベントの外
来DNA内の配列と80〜100%同一の配列を有するのが好ましいが、但し、
ミスマッチがあっても、最適化PCR条件下にこれらのプライマーを用いてエリ
ートイベントを特異的に同定し得ることを条件とする。しかし、許容可能なミス
マッチ範囲は、実験により容易に決定できるし、当業者には公知である。
ントに特有であるから、組込み断片の増幅は、エリートイベント(の核酸)を含
む生物学的サンプル中でのみ生じる。未知サンプル中のGAT−ZM1の存在を
同定するためにPCRを実施する際には、エリートイベントを有する植物種の「
ハウスキーピング遺伝子」内の断片を増幅し得るプライマーセットにコントロー
ルを加えるのが好ましい。ハウスキーピング遺伝子は、ほとんどの細胞型で発現
し、すべての細胞に共通する基本代謝活性に関与する遺伝子である。ハウスキー
ピング遺伝子から増幅された断片は、増幅組込み断片より大きい断片であるのが
好ましい。分析サンプルに応じて、他のコントロールを加え得る。
Biochemicals, 2nd Edition, 1999)におけるように、当該技術に記載されてい
る。特異的プライマーの配列を含めた、PCRに最適な条件は、各エリートイベ
ントに関する「PCR同定プロトコール」に詳述されている。しかし、PCR同
定プロトコールにおける多くのパラメータは、特定の実験室条件に合わせて調整
する必要があり、類似の結果が得られるように僅かに改変し得るものと了解され
る。例えば、異なるDNA調製法を用いる場合には、例えば、用いるプライマー
の量、ポリメラーゼ、およびアニーリング条件を調整する必要があり得る。同様
に、他のプライマーを選択する場合には、PCR同定プロトコールに関して他の
最適条件が求められ得る。しかし、これらの調整は、当業者には自明であり、上
記に引用したものなどの一般に用いられているPCRアプリケーションマニュア
ルにさらに詳述されている。
を同定するための「特異的プローブ」として用い得る組込み断片を増幅すること
ができる。生物学的サンプルの核酸と特異的プローブとを、プローブと核酸中の
その対応断片とのハイブリダイゼーションを可能にする条件下に接触させると、
核酸/プローブハイブリッドが生成する。GAT−ZM1の存在を示すこのハイ
ブリッドの生成は、(例えば、核酸またはプローブを標識して)検出することが
できる。(固相担体上または溶液中の)特異的プローブとのハイブリダイゼーシ
ョンに基づくそのような同定法は当該技術に記載されている。特異的プローブは
、最適化条件下に、エリートイベントの5′または3′フランキング領域内の、
好ましくは隣接する外来DNAの一部をさらに含む領域(以後「特定領域」と称
する)に特異的にハイブリダイズする配列であるのが好ましい。特異的プローブ
は、特定領域のヌクレオチド配列と少なくとも80%、好ましくは80〜85%
、より好ましくは85〜90%、特に好ましくは90〜95%、最も好ましくは
95〜100%同一である(またはそのような配列に相補的な)、50〜500
bp、好ましくは100〜350bpの配列を含むのが好ましい。特異的プロー
ブは、エリートイベントの特定領域と同一である(またはそのような領域に相補
的な)約15〜約100の隣接ヌクレオチド配列を含むのが好ましいであろう。
施するため、より特定的には、生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−
ZM1を同定するための試薬セットを表す。より特定的に言えば、本発明のキッ
トの好ましい実施形態は、上述のような、少なくとも1つまたは2つの特異的プ
ライマーを含む。場合により、キットは、PCR同定プロトコールに、本明細書
記載の他の任意の試薬をさらに含み得る。あるいは、本発明の別の実施形態によ
れば、キットは、生物学的サンプル中のGAT−ZM1の存在を同定するために
、生物学的サンプルの核酸と特異的にハイブリダイズする上述のような特異的プ
ローブを含み得る。場合により、キットは、特異的プローブを用いて、生物学的
サンプル中のGAT−ZM1を同定するための(ハイブリダイゼーション緩衝液
、標識などを含むがそれらには限定されない)他の任意の試薬をさらに含み得る
。
料などを含むがそれらには限定されない、植物材料または植物材料を含むかもし
くは植物材料由来の材料中のエリートイベントを検出するために用いることが可
能であり、キットの構成成分はその目的に合わせて特異的に調整し得る。
NA)に関する「配列同一性」とは、2つの配列の短い方のヌクレオチドの数で
割った同一ヌクレオチドを有する位置の数を表す。2つのヌクレオチド配列の整
列は、20ヌクレオチドのウィンドーサイズ、4ヌクレオチドの語長、および4
のギャップペナルティーを用いるウィルバーとリップマンのアルゴリズム(Wilb
ur and Lipmann, 1983, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 80 : 726)に従って実施す
る。上述の配列整列を含めた、コンピュータ援用解析および配列データの解釈は
、例えば、Intelligenetics TM Suite〔カリフォルニア州、インテリジェネティ
クス社(Intelligenetics Inc., CA)〕プログラムまたはジェネティクス・コン
ピュータ・グループ〔Genetics Computer Group(GCG),ウィスコンシン・
バイオテクノロジー・センター大学(University of Wisconsin Biotechnology
center)〕の配列解析ソフトウエアを用いて実施すると便利なことがある。配列
は、少なくとも約75%、特定的には少なくとも約80%、より特定的には少な
くとも約85%、極めて特定的には約90%、特に約95%、とりわけ約100
%の配列同一性を有する場合に「実質的に類似である」と示される。RNA配列
がDNA配列と実質的に類似であるとか、またはある程度の配列同一性を有する
と言われる場合に、DNA配列中のチミジン(T)がRNA配列中のウラシル(
U)に等しいと考えられることは明らかである。本明細書に用いられている限り
において「相補的」とは、ヌクレオチド配列中のAとT(U)およびGとCヌク
レオチドの間の相補性を表す。
どの鋳型依存性プロセスにおける新生核酸の合成をプライミングし得る任意の核
酸を包含する。通常、プライマーは、10〜30塩基対のオリゴヌクレオチドで
あるが、もっと長い配列を用いてもよい。プライマーは、二本鎖形態で得ること
もできるが、一本鎖形態が好ましい。プローブをプライマーとして用いることも
可能であるが、プローブは、標的DNAまたはRNAに結合するように設計され
ており、増幅プロセスに用いる必要はない。
認識する」とは、特異的プライマーが、(PCR同定プロトコール条件などの)
本発明の方法に記載されている条件下に、エリートイベント中の核酸配列に特異
的にハイブリダイズすることを表し、その特異性は、ポジティブおよびネガティ
ブコントロールの存在によって決定される。
イブリダイズする」とは、標準ストリンジェンシー条件下に、プローブがエリー
トイベントの核酸配列内の特定領域に結合することを表す。本明細書に用いられ
ている限りにおいて、標準ストリンジェンシー条件とは、本明細書記載のハイブ
リダイゼーション条件またはSambrookら,1989(Molecular Cloning : A Labora
tory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbour Laboratory Press, NY)
により記載されているような慣用のハイブリダイゼーション条件を表し、ハイブ
リダイゼーションは、例えば、以下のステップを含み得る:(1)植物のゲノム
DNA断片をフィルター上に固定するステップ、(2)フィルターを、42℃で
1〜2時間、50%ホルムアミド、5 X SSPE、2X デンハルトの(De
nhardt's)試薬および0.1%SDS中、または68℃で1〜2時間、6 X
SSC、2X デンハルトの試薬および0.1%SDS中で予備ハイブリダイズ
するステップ、(3)標識したハイブリダイゼーションプローブを添加するステ
ップ、(4)16〜24時間インキュベートするステップ、(5)フィルターを
、室温下に20分間1X SSC、0.1%SDSで洗浄するステップ、(6)
フィルターを、それぞれ68℃で20分間、0.2X SSC、0.1%SDS
中で3回洗浄するステップ、および(7)フィルターを、−70℃下に、増感板
を用い、X線フィルムに24〜48時間暴露するステップ。
料または植物材料を含む製品のサンプルである。用語「植物」は、任意の成熟段
階のトウモロコシ(Zea mays)植物組織のほかに、任意の種子、葉、茎、花、根
、単細胞、配偶子、培養細胞、培養組織またはプロトプラストを含むがそれらに
は限定されない、任意の上記植物から採取されるかそのような植物由来の任意の
細胞、組織、または器官を包含するものとする。本明細書に用いられている限り
において、「植物材料」とは、植物から得られるか、または植物由来の材料を表
す。植物材料を含む製品とは、植物材料を用いて生産されるか、植物材料によっ
て混入汚染されている可能性がある食品、飼料または他の製品のことを言う。本
発明においては、そのような生物学的サンプルは、サンプル中の核酸の存在を示
唆する、GAT−ZM1に特異的な核酸の存在について試験されるものと了解さ
れる。したがって、本明細書記載の生物学的サンプル中のエリートイベントGA
T−ZM1同定法は、生物学的サンプル中のエリートイベントを含む核酸の同定
に関する。
されているような規定された特徴、整数、ステップ、試薬または成分の存在を指
定するが、1つ以上の特徴、整数、ステップもしくは成分、またはそのグループ
の存在または付加をも包含するものと解釈すべきである。したがって、例えば、
ヌクレオチドまたはアミノ酸の配列を含む核酸またはタンパク質は、実際に列挙
されたものより多くのヌクレオチドまたはアミノ酸を含む、すなわち、より大き
な核酸またはアミノ酸中にはめ込まれていることがある。機能または構造が解明
されているDNA配列を含むキメラ遺伝子は、追加のDNA配列などを含み得る
。
定するためのツールの作成を説明している。
lar Cloning : A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbour L
aboratory Press, NYならびにAusubelら(1994)Current Protocols in Molecul
ar Biology, Current Protocols, USAの第1および第2巻に記載されている標準
プロトコールに従って実施される。植物分子研究用の標準材料および方法は、BI
OS Scientific Publications Ltd(UK)およびBlackwell Scientific Publicati
ons, UKから出版されたR. D. D. CroyによるPlant Molecular Biology Labfax(
1993)に記載されている。
配列番号7: プライマーMDB439 配列番号8: プライマーVDS44 配列番号9: プライマーMDB522 配列番号10: GAT−ZM1の3′フランキング領域を含むヌクレオチド配
列 配列番号11: プライマーCOR17 配列番号12: プライマーCOR18 配列番号13: プライマーCOR15 配列番号14: プライマーCOR16 本発明を、記載されている特定の実施形態に限定するものではない以下の実施
例は、参照として本明細書に組み込まれている添付図面と関連させるとより良く
理解されるであろう。
素ホスフィノトリシン−アセチル−トランスフェラーゼをコードするpat遺伝
子のコート配列を含むpUC/Acベクターを用いてトウモロコシを形質転換し
て、除草剤耐性トウモロコシを作出した。pUC/Acの遺伝要素の詳細な説明
は表1に示されている。pUC/Acの遺伝要素のヌクレオチド配列は配列番号
1で与えられている。
定性ならびにその最適な作物学特性との適合性を根拠にした広範囲な選択手順に
基づいて選択された。
ant J.8(3):457-463〕により記載されている熱非対称インターレース〔thermal
asymmetric interlaed〕(TAIL−)〕PCR法を用いて決定した。この方法
は、特異的産物と非特異的産物の相対増幅効率を熱制御し得るように、連続反応
において、3つの重ね合わされたプライマーと共に任意の短い縮重プライマーを
利用する。特異的プライマーは、外来DNAのボーダーにアニールするために、
それらのアニーリング条件に基づいて選択された。1%アガロースゲル上で、少
量(5μl)の非精製二次および三次PCR産物を分析した。予備増幅用には三
次PCR産物を用い、精製し、DyeDeoxy Terminatorサイクルキットを用いて自
動シークエンサーで配列決定した。
その完全配列が決定された(配列番号6)。ヌクレオチド1〜341の配列は、
物DNAに対応し、ヌクレオチド342〜1041の配列はT−DNAに対応す
る。
の完全配列が決定された(配列番号10)。ヌクレオチド1〜342の配列はT
−DNAに対応し、ヌクレオチド343−484の配列は植物DNAに対応する
。
的に言えば、GAT−ZM1の5′フランキング領域内の配列を認識するプライ
マーを作成した。次いで、プライマーが約200bpの配列にまたがるように外
来DNAの配列内の第2プライマーを選択した。以下のプライマーは、GAT−
ZM1DNAに関するPCR反応において特に明確かつ再現可能な結果を与える
ことが判明した: COR17: 5′−ggg.TgA.gCT.CgA.ATg.TTg.TT
C.T−3′(配列番号11) (標的: 植物DNA) COR18: 5′−TCT.TAg.ACg.TCA.ggT.ggC.AC
T.T−3′(配列番号12) (標的: T−DNA)
。これらのプライマーは、未知サンプルやDNAのポジティブコントロールにお
いて内部コントロールとしての役を果たす。内在プライマー対を用いた場合の陽
性結果は、ゲノムDNAサンプル中にPCR産物を生成させるのに十分な適切な
品質のDNAが存在することを示している。トウモロコシ(Zea mays)中のハウ
スキーピング遺伝子を認識する内在プライマーを選択した: COR15: 5′−AgC.gTC.AAg.gAT.CAT.Tgg.Tg
T.C−3′(配列番号13) 〔Zea Maysアルコールデヒロドロゲナーゼ1遺伝子(X04050)中
に位置〕 COR16: 5′−ggC.CAA.gTT.CAg.CAT.AAG.CT
g.T−3′(配列番号14) 〔Zea Maysアルコールデヒドロゲナーゼ1遺伝子(X04050)中に
位置〕
) プライマー対COR17−COR18の場合: 202bp(GAT−ZM1エ
リートイベント)
ってリーフパンチ(leaf punch)から作成した。他の方法で作成したDNAを用
いる場合には、種々の量の鋳型を利用するテストランを行う必要がある。通常、
50ngのゲノム鋳型DNAで最上の結果が得られる。
ントロールをPCRランに含めるべきであると決定された。
、反応にDNAを加えないPCRである。予測された結果としてPCR産物が全
く観察されない場合、これは、PCRカクテルが標的DNAで混入汚染されてい
なかったことを示している。
ているゲノムDNAサンプル)。このポジティブコントロールが首尾良く増幅さ
れたことは、PCRが標的配列の増幅を可能にする条件下に実行されたことを示
している。
ェニック植物から作成されたゲノムDNAであるPCRである。予測された結果
としてトランスジーンPCR産物の増幅がなく、内在PCR産物の増幅が観察さ
れた場合、これは、ゲノムDNAサンプル中に検出可能なトランスジーンバック
グラウンド増幅が存在しないことを示している。
ある: 95℃で4分 次いで: 95℃で1分 57℃で1分 72℃で2分 以上を5サイクル 次いで: 92℃で30秒 57℃で30秒 72℃で1分 以上を25サイクル 次いで: 72℃で5分
100bpラダーPHARMACIA)を含む1.5%アガロースゲル(Tri
s−ボレート緩衝液)上に10〜20μlのPCRサンプルを適用すべきである
と決定された。
物DNAサンプルからのデータは、(1)DNAポジティブコントロールが予測
されたPCR産物(トランスジェニックおよび内在断片)を示し、(2)DNA
ネガティブコントロールがPCR増幅に関して陰性である(無断片)であり、(
3)野生型DNAコントロールが予測された結果(内在断片の増幅)を示すので
ない限り、許容し得ないと決定された。
の予測サイズのトランスジェニックおよび内在PCR産物を示すレーンは、ゲノ
ム鋳型DNAを作成した対応植物がGAT−ZM1エリートイベントを受け継い
でいることを示している。可視量のトランスジェニックPCR産物を示さず、可
視量の内在PCR産物を示すレーンは、ゲノム鋳型DNAを作成した対応植物が
エリートイベントを含んでいないことを示している。可視量の内在およびトラン
スジェニックPCR産物を示さないレーンは、ゲノムDNAの質および/または
量がPCR産物を生成させ得なるのに十分でなかったことを示している。これら
の植物はスコアできない。ゲノムDNAの作成を繰返し、適切なコントロールを
用いて新規なPCRランを実施すべきである。
ルを用いたテストランを実施すべきである。開発されたプロトコールは、実験室
毎に異なり得る構成要素(鋳型DNAの作成、Taq DNAポリメラーゼ、プ
ライマーの品質、dNTP′s、サーモサイクラーなど)の最適化を必要とし得
る。
スジェニックゲノムDNA鋳型中の等モル量の内在配列とトランスジェニック配
列とを増幅するPCRおよびサーもサイクリング条件を達成しなければならない
。標的内在断片が増幅されないか、またはアガロースゲル電気泳動で判断して、
標的配列が同じ臭化エチジウム染色度で増幅されないときはいつでも、PCR条
件を最適化する必要があり得る。
ロトコールに従ってテストした。エリートイベントGAT−ZM1およびZea ma
ys野生型からのサンプルを、それぞれポジティブおよびネガティブコントロール
とした。
M1のエリートイベントPCR同定プロトコールで得られた結果を示している。
レーン1、2、5、6、7、8、11、13および14のサンプルは、202b
pのバンドが検出されるのでエリートイベントを含むと判定されたが、レーン4
、9、10および12のサンプルはGAT−ZM1を含んでいない。レーン3は
、コントロールバンドが検出されないので、PCRの失敗を示している。レーン
19および20は、GAT−ZM1のポジティブコントロールサンプルを表し、
レーン20および22は、非トランスジェニックZea maysコントロールを表し、
レーン23は、ネガティブコントロール(水)サンプルを表し、レーン24は分
子量マーカー(100bp)を表す。
使用 GAT−ZM1の特異的組込み断片は、特異的プライマーCOR17(配列番
号11)およびCOR18(配列番号12)を用いたPCR増幅または化学合成
によって得られ、標識される。この組込み断片は、生物学的サンプル中のGAT
−ZM1を検出するための特異的プローブとして用いられる。標準手順に従って
サンプルから核酸を抽出する。次いで、この核酸を、ハイブリッドを形成させる
ように最適化されたハイブリダイゼーション条件下に特異的プローブと接触させ
る。次いで、サンプル中のGAT−ZM1核酸の存在を示すハイブリッド形成を
検出する。場合により、サンプル中の核酸を、特異的プローブと接触させる前に
特異的プライマーを用いて増幅させる。あるいは、核酸を、組込み断片の代わり
の特異的プローブと接触させる前に標識する。場合により、特異的プローブを、
サンプルと接触させる前に、(フィルター、ストリップまたはビーズなどを含む
がそれらには限定されない)固体担体に結合させる。
のスコアリング。ゲルの担荷配列:未知サンプル:レーン1、2、5、6、8、
11、13、14、トランスジェニック事象GAT−ZM1を含むトウモロコシ
植物からのDNAサンプル;レーン4、9、10、12、エリートイベントGA
T−ZM1を含まないトウモロコシ植物からのDNAサンプル;レーン3、PC
R失敗。コントロールレーン:レーン19、21、エリートイベントGAT−Z
M1を含むトウモロコシ植物からのコントロールDNAサンプル;レーン20、
22、野生型トウモロコシ植物からのコントロールDNAサンプル;レーン23
、鋳型を含まないコントロール;レーン24、分子量マーカー。
Claims (27)
- 【請求項1】 生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−ZM1を同
定するための方法であって、GAT−ZM1の5′または3′フランキング領域
を特異的に認識する特異的プライマーまたはプローブを用いてGAT−ZM1の
特定領域を検出することを含む方法。 - 【請求項2】 一方がGAT−ZM1の5′または3′フランキング領域を
認識し、他方が外来DNA内の配列を認識する少なくとも2つのプライマーを用
いるポリメラーゼ連鎖反応を用いて、前記生物学的サンプル中に存在する核酸か
ら100〜350bpのDNA断片を増幅することを含む、請求項1記載の方法
。 - 【請求項3】 前記プライマーの一方がGAT−ZM1の5′フランキング
領域内の配列を認識し、前記他方のプライマーが外来DNA内の配列を認識する
、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記プライマーの一方が配列番号6の5′フランキング領域
内の配列を認識し、他方が外来DNA内の配列を認識する、請求項3記載の方法
。 - 【請求項5】 前記プライマーが、それぞれ、配列番号11および配列番号
12の配列を含む、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 GAT−ZM1同定プロトコールを用いて、150〜220
bpの断片を増幅することを含み、前記プライマーの配列が、それぞれ、配列番
号11および配列番号12のヌクレオチド配列に対応する、請求項2記載の方法
。 - 【請求項7】 GAT−ZM1同定プロトコールを用いて、約202bpの
断片を増幅することを含む、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−ZM1を同
定するためのキットであって、GAT−ZM1の3′または5′ボーダーフラン
キング領域内の配列を認識する少なくとも1つのPCRプライマーを含むキット
。 - 【請求項9】 GAT−ZM1の外来DNA内の配列を認識する少なくとも
第2のPCRプライマーをさらに含む、請求項8記載のキット。 - 【請求項10】 前記少なくとも1つのPCRプライマーが、配列番号6の
5′フランキング領域内の配列を認識する、請求項8記載のキット。 - 【請求項11】 前記少なくとも2つのPCRプライマーが、それぞれ、配
列番号11および配列番号12の配列を含む、請求項8記載のキット。 - 【請求項12】 最適化されたPCR条件下で、GAT−ZM1の5′また
は3′フランキング領域内の配列を特異的に認識する配列を有する、GAT−Z
M1 PCR同定プロトコールに用いるためのプライマー。 - 【請求項13】 配列番号6または配列番号10内の配列と少なくとも80
%の配列同一性を有する配列を有する、請求項12記載のプライマー。 - 【請求項14】 配列番号11の配列を有するプライマー。
- 【請求項15】 配列番号12の配列を有するプライマー。
- 【請求項16】 生物学的サンプルの核酸とGAT−ZM1に特異的なプロ
ーブとをハイブリダイズさせることを含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項17】 前記特異的プローブの配列が、GAT−ZM1の5′フラ
ンキング配列の一部およびそれに隣接する外来DNAの配列を含む配列と80%
の配列同一性を有する、請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 前記特異的プローブの配列が、配列番号6のヌクレオチド
286〜487と少なくとも80%の配列同一性を有する、請求項17記載の方
法。 - 【請求項19】 生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−ZM1を
同定するためのキットであって、GAT−ZM1の特定領域に特異的にハイブリ
ダイズし得る特異的プローブを含むキット。 - 【請求項20】 前記特異的プローブの配列が、GAT−ZM1の5′フラ
ンキング配列の一部およびそれに隣接する外来DNAの配列を含む配列と少なく
とも80%の配列同一性を有する、請求項19記載のキット。 - 【請求項21】 前記特異的プローブの配列が、配列番号6のヌクレオチド
286〜487、またはその相補配列と少なくとも80%の配列同一性を有する
、請求項20記載のキット。 - 【請求項22】 生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−ZM1を
同定するための特異的プローブ。 - 【請求項23】 GAT−ZM1の5′フランキング配列の一部およびそれ
に隣接する外来DNAの配列を含む配列、またはその相補配列と少なくとも80
%の配列同一性を有する、請求項22記載のプローブ。 - 【請求項24】 配列番号6のヌクレオチド286〜487、またはその相
補配列と少なくとも80%の配列同一性を有する、請求項23記載のプローブ。 - 【請求項25】 生物学的サンプル中のエリートイベントGAT−ZM1を
同定するための特異的プローブであって、その配列が、配列番号6のヌクレオチ
ド286〜487、またはその相補配列と実質的に類似であるプローブ。 - 【請求項26】 種子純度を確認するための方法であって、種子サンプル中
のGAT−ZM1の5′または3′フランキング領域を特異的に認識する特異的
プライマーまたはプローブを用いてGAT−ZM1の特定領域を検出することを
含む方法。 - 【請求項27】 種子をGAT−ZM1の存在についてスクリーニングする
方法であって、種子ロットのサンプル中のGAT−ZM1の5′または3′フラ
ンキング領域を特異的に認識する特異的プライマーまたはプローブを用いてGA
T−ZM1の特定領域を検出することを含む方法。
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