JP2003525055A - 核酸増幅中の人工産物を減少させる方法 - Google Patents

核酸増幅中の人工産物を減少させる方法

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JP2003525055A JP2001563639A JP2001563639A JP2003525055A JP 2003525055 A JP2003525055 A JP 2003525055A JP 2001563639 A JP2001563639 A JP 2001563639A JP 2001563639 A JP2001563639 A JP 2001563639A JP 2003525055 A JP2003525055 A JP 2003525055A
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フランク・ビー・ディーン
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Abstract

(57)【要約】 核酸増幅反応中の人工産物の形成を減少させるのに有用な組成物および方法を開示する。該方法は、本明細書においてテンプレート不全オリゴヌクレオチドと称する、その長さの一部において、核酸合成のためのテンプレートとして役立つことができない特殊なオリゴヌクレオチドを用いる。この方法は、人工産物の形成において、オリゴヌクレオチドが有効なテンプレートとして役立つのを妨げる。本発明方法は、核酸増幅反応において、オリゴヌクレオチド(好ましくはプライマー)の少なくとも1つとして、テンプレート不全オリゴヌクレオチドを用いることを必要とする(ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、好ましくはテンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端またはその近位において、1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む)。本発明方法は、オリゴヌクレオチドが関与するどのような核酸増幅反応においても人工産物を減少させるのに有用である。該方法の好ましい態様において、核酸増幅反応は、サーマルサイクリングを必要としない。本発明方法は、ノンサイクルオリゴヌクレオチドベース人工産物を減少させることにおいて有効である。核酸増幅反応中の人工産物を減少させるのに有用なキットも開示される。本発明キットは、1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含むテンプレート不全オリゴヌクレオチドおよび核酸ポリメラーゼを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 本発明は、核酸増幅反応の分野、さらに詳しくは、核酸増幅反応中の人工産物
を減少させるという領域に関する。 ストランド置換カスケード増幅 (SDCA))(本明細書においては 指数ローリン
グサークル増幅(exponential rolling circle amplification (ERCA))およびロ
ーリングサークル増幅(rolling circle amplification (RCA)と称する)(米国
特許No. 5,854,033; PCT出願 No. WO 97/19193; Lizardiら, Nature Genetics 1
9 (3): 225-232 (1998)); マルチプル置換増幅(MDA)) (PCT出願WO 99/18241);
ストランド置換増幅(strand displacement amplification (SDA))(Walkerら,
Nucleic Acids Research 20: 1691-1696 (1992), Walkerら, Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 89: 392-396 (1992)); ポリメラーゼ鎖反応(PCR)およびサーマルサイ
クリング,自続式配列複製(self-sustained sequence replication)(3SR)),
核酸配列に基づいた増幅 (NASBA)およびQβレプリカーゼによる増幅 (Birkenme
yerおよびMushahwar, J. Virological Methods 35 : 117-126 (1991);Landegren
, Trends Genetics 9: 199-202 (1993))などの他の指数増幅技術;ならびにサイ
クルシーケンシングなどのサーマルサイクリングといったような種々の線形増幅
技術(Craxtonら, Methods Companion Methods in Enzymology 3: 20-26 (1991))
といったような非常に多くの核酸増幅技術が考案されている。
【0002】 ほとんどすべての核酸増幅反応において、人工産物(すなわち、不必要な、予
期せぬ、あるいは非特異的な核酸分子)が観察されている。たとえば、Stumpら,
Nucleic Acids Research 27: 4642-4648 (1999)には、サイクルシーケンシング
中の異常なPCR工程から得られる核酸人工産物が記載されている。Stumpらの
文献から、完全には複製され得ないある種のプライマーを用いることによる、こ
のような人工産物を回避する手段が示唆される。Watson, Amplifications, 5-6
(1989),およびFerrieら, Am. J. Hum. Genet. 51: 251-262 (1992)には、PCR
中のプライマー−ダイマー人工産物の形成が記載されている。Brownieら, Nucle
ic Acids Research 25: 3235-3241 (1997)から、PCRプライマーの5'末端に
テールを付加して、プライマー−ダイマー形成が始まるならば、複製不可能な構
造が形成されるようにすることによる、プライマーダイマー形成を回避する手段
が示唆される。他の態様の人工産物が、他のタイプの核酸増幅技術において起こ
り得る。
【0003】 したがって、本発明の目的は、核酸増幅反応中の人工産物を減少、防止または
排除する方法を提供することである。 本発明の他の目的は、核酸増幅反応に用いた場合に、核酸増幅反応中の人工産
物を減少、防止または排除しうるオリゴヌクレオチドを提供することである。 本発明の別の目的は、核酸増幅反応中の人工産物を減少、防止または排除しう
る核酸増幅用キットを提供することである。
【0004】 (発明の簡単な説明) 核酸増幅反応中の人工産物の形成を減少させるのに有用な組成物および方法を
開示する。該方法は、本明細書においてテンプレート不全(defficient)オリゴ
ヌクレオチドと称する、その長さの一部において、核酸合成のためのテンプレー
トとして役立つことができない特殊なオリゴヌクレオチドを用いる。この方法は
、人工産物の形成において、オリゴヌクレオチドが有効なテンプレートとして役
立つのを妨げる。本発明方法は、核酸増幅反応において、オリゴヌクレオチド(
好ましくはプライマー)の少なくとも1つとして、テンプレート不全オリゴヌク
レオチドを用いることを必要とする(ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオ
チドは、好ましくはテンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端またはその
近位において、1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む)。
本発明方法は、オリゴヌクレオチドが関与するどのような核酸増幅反応において
も人工産物を減少させるのに有用である。該方法の好ましい態様において、核酸
増幅反応は、サーマルサイクリングを必要としない。本発明方法は、ノンサイク
ルオリゴヌクレオチドベース人工産物を減少させることにおいて有効である。核
酸増幅反応中の人工産物を減少させるのに有用なキットも開示される。本発明キ
ットは、1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含むテンプレー
ト不全オリゴヌクレオチドおよび核酸ポリメラーゼを含む。
【0005】 (発明の詳細な記載) プライマーを用いる核酸増幅技術はしばしば、正当な増幅の産物ではない人工
産物の形成によって損なわれる。たとえば、増幅されるべき核酸配列の反対の鎖
に対して相補的な2つのプライマーを用いるイソサーマル増幅である鎖指数ロー
リングサークル増幅(ERCA)(PCT出願WO97/19193におけるス
トランド置換カスケード増幅を参照)では、オリゴヌクレオチドベース人工産物
が形成されることがある。本明細書においてノンサイクルオリゴヌクレオチドベ
ース人工産物と称するこれらの人工産物は、サーマルサイクリングを含む増幅反
応中に起こり、相違するメカニズムから得られるプライマーダイマー人工産物と
は、構造において相違する
【0006】 たとえば、ERCA中にBstポリメラーゼによって合成された人工産物的D
NA産物は、長い、何キロベースもの長さがあり、テンプレートがなくても生じ
るDNA分子、あるいはこのような大きさの産物を得るためのテンプレートとな
りうる同様の大きさのDNA分子からなる。人工産物DNA合成は、ただ2つの
短いオリゴヌクレオチドプライマーおよびBst単独の存在下で、効率よく起こ
りうる。ゲル電気泳動によって分析すると、人工産物的DNAは、広いシミのよ
うに見える大きさが非常に変化する産物の集合、もしくはバンド間の間隔が狭い
ハシゴとして出現する。
【0007】 全長へ複製されえないことによって二本鎖平滑末端構造の合成を妨げるオリゴ
ヌクレオチドを用いることによって、ノンサイクルオリゴヌクレオチドベース人
工産物を減少させることができることが発見されている。本明細書では、このよ
うなオリゴヌクレオチドをテンプレート不全オリゴヌクレオチドと称する。この
ようなオリゴヌクレオチドは、末端への伸長が不充分にしかなされず、インター
ローピングオリゴヌクレオチドの挿入によって創製されるニックを横切ることが
不充分にしかできない(図2を参照せよ)。
【0008】 本発明は、核酸増幅反応中のプライマー人工産物の形成を減少させるのに有用
な組成物および方法を開示する。該方法は、本明細書においてテンプレート不全
オリゴヌクレオチドと称する、その長さの一部において、核酸合成のためのテン
プレートとして役立つことのできない特殊なオリゴヌクレオチドを用いる。この
方法は、核酸増幅反応中の人工産物の形成において、オリゴヌクレオチドが有効
なテンプレートとして役立つのを妨げる。テンプレート不全オリゴヌクレオチド
がプライマーであり、核酸増幅反応に用いるすべてのプライマーがテンプレート
不全である、および/または核酸増幅反応に用いるすべてのオリゴヌクレオチド
がテンプレート不全であるのが好ましい。
【0009】 1つの態様において、本発明方法は、テンプレート不全オリゴヌクレオチドを
用い;ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、1つまたはそれ以上の
テンプレート不全ヌクレオチドを含む;ここで、テンプレート不全オリゴヌクレ
オチドの3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート
可能ヌクレオチド3'の数および組成は、3'末端に最も近接したテンプレート不
全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'に、単独で、核酸増幅反応
において有効に核酸合成を開始させるようにするのに十分である;ことを含む。
本明細書において、この形体のテンプレート不全オリゴヌクレオチドを3'オー
プンオリゴヌクレオチドと称する。本明細書において3'クローズオリゴヌクレ
オチドと称するテンプレート不全オリゴヌクレオチドは、テンプレート不全オリ
ゴヌクレオチドである;ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、1つ
またはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む;ここで、テンプレート
不全オリゴヌクレオチドの3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチ
ドのテンプレート可能ヌクレオチド3'の数および組成は、3'末端に最も近接し
たテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'に、単独
で、核酸増幅反応において有効に核酸合成を開始させるようにするのに不十分で
ある。言い方を変えると、テンプレート不全ヌクレオチドをオリゴヌクレオチド
の3'末端またはその近位に置くと、3'クローズオリゴヌクレオチドが得られる
【0010】 別の態様では、本発明方法は、テンプレート不全オリゴヌクレオチドを用いる
ことを含む;ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、1つまたはそれ
以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む。 テンプレート不全ヌクレオチドの多くの配置は、本発明テンプレート不全オリ
ゴヌクレオチドにおいて用いることができる。たとえば、テンプレート不全オリ
ゴヌクレオチドが1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む場
合、テンプレート不全ヌクレオチドはテンプレート不全オリゴヌクレオチドの5
'末端またはその近位に位置することができる。テンプレート不全オリゴヌクレ
オチドが2つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む場合、少な
くとも2つのテンプレート不全ヌクレオチドは、隣接することができる。1つの
具体例において、隣接するテンプレート不全ヌクレオチドは、テンプレート不全
オリゴヌクレオチドの5'末端から3ヌクレオチド以内にあることができる。一
般に、テンプレート不全ヌクレオチドの特定の配置は必要ではない。
【0011】 テンプレート不全ヌクレオチドは、修飾ヌクレオチド、誘導体化ヌクレオチド
、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体からなるグループから選ばれる。
好ましいテンプレート不全ヌクレオチドは、修飾ヌクレオチドである。好ましい
修飾ヌクレオチドは、脱塩基ヌクレオチドである。テンプレート不全ヌクレオチ
ドは、脱塩基ヌクレオチド、逆位塩基をもつヌクレオチド、フルオロ置換ヌクレ
オチド、アルキル置換ヌクレオチド、フェニル置換エーテルをもつヌクレオチド
、置換チオエーテルをもつヌクレオチド、リン酸エステルをもつヌクレオチド、
α−ヌクレオチド、2',3'−ジデオキシヌクレオチド、リボヌクレオチド、ビ
オチン誘導体化ヌクレオチド、アミン誘導体化ヌクレオチド、Hex誘導体化ヌ
クレオチド、Tet誘導体化ヌクレオチド、Fam誘導体化ヌクレオチド、フル
オレセイン誘導体化ヌクレオチド、ローダミン誘導体化ヌクレオチド、アルカリ
ホスファターゼ誘導体化ヌクレオチド、西洋ワサビペルオキシダーゼ誘導体化ヌ
クレオチド、スペーサー誘導体化ヌクレオチド、コレステリル誘導体化ヌクレオ
チド、DNP−TEG誘導体化ヌクレオチド、ソラレンクロスリンカー誘導体化
ヌクレオチド、インターカレーション剤誘導体化ヌクレオチドおよびPNA複合
体誘導体化ヌクレオチドを含む。
【0012】 このようなヌクレオチドの例として、脱塩基ヌクレオシド(Biegelman ら, Bio
organic & Medicinal Chemistry Letters 4 (14): 1715-1720 (1994); Moran ら
, Nucleic Acids Res. 24 (11): 2044-2052 (1996); MatrayおよびKool, Nature
399: 704-708 (1999)), 5'-フルオロ置換ヌクレオシド (RobinsおよびWnuk, Te
trahedron Lett.29: 5729 (1988)), 5'-アルキル置換ヌクレオシド(RayおよびJa
xa-Chamiec, Heterocycles 31 (10): 1777-1780 (1990); Jun-DongおよびLi-He,
Synthesis 909-911 (1990); Tanakaら, Tetrahedron Lett. 30: 2567-2570 (19
89)), 5'-アルキルまたはフェニル置換エーテルをもつヌクレオシド(Jonesら, C
arbohydrates, Nucleosides, Nucleotides 4: 301 (1977)), 5'-置換チオエーテ
ル(ConnollyおよびRider, Nucleic Acids Res. 13: 4485 (1985);Connolly, Nuc
leic Acids Res. 15 : 3131-3139 (1987); SinhaおよびCook, Nucleic Acids Re
s. 16: 2659 (1988); Kumarら, Nucleic Acids Res. 19: 4561 (1991); Zuckerm
annら, Nucleic Acids Res. 15 : 5305 (1987); Guptaら., TetrahedronLett. 3
1: 2471-2474 (1990); Asslieら, Tetrahedron 48: 1233-1254 (1992)), 5'-ア
ミンおよび置換アミン(ConnollyおよびRider, Nucleic Acids Res. 13: 4485 (1
985); Sproatら, Nucleic Acids Res. 15: 4857 (1987); Zuckermanら, Nucleic
Acids Res. 15: 5305 (1987), Liら, Nucleic Acids Res. 15: 5275 (1987); D
reyerおよびDervan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 968 (1985)),5-ターミネ
ーターーとしてのリン酸エステル(Tanakaら, Tetrahedron Lett. 30: 2567-2570
(1989)),5-ターミネーターーとしての逆位塩基またはα-ヌクレオシド(Blochら
, Gene 72: 349 (1988); Sequin, Helv. Chim. Acta. 57: 68 (1974)),5-ターミ
ネーターーとしての2', 3'-ジデオキシヌクレオシド(HurynおよびOkabe, Chem.
Rev. 92: 1745-1768 (1992))が挙げられる。
【0013】 ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを、たとえば、ビオチン、フルオレセ
インまたはローダミンなどの色素もしくはアルカリホスアターゼまたは西洋ワサ
ビペルオキシダーゼなどのタンパク質で誘導体化することもできる。本発明オリ
ゴヌクレオチドに有用な5'−修飾として、5'-スペーサー (Durardら, Nucleic
Acids Res. 18: 6353 (1990); Salunkheら, J. Amer. Chem. Soc. 114: 8768-87
72 (1992); Dolinnayaら, Nucleic Acids. Res. 21: 5403-5407 (1993); Takesh
itaら, J. Biol. Chem. 262: 10171-10179 (1987); Kalinら, Biochemistry 27
: 924-931 (1998)), 5'-ビオチン化スペーサー(Cocuzza, Tetrahedron Lett. 30
: 6287-6290 (1989); Nelsonら, Nucleic Acids Res. 20: 6253-6259 (1992)),
5'−コレステリル(Mackellarら, Nucleic Acids. Res. 20: 3411-3417 (1992);
Steinら, Biochemistry 30: 2439-2444 (1991)), 5'-DNP-TEG (Willら, Carbohy
drate Research 216: 315-322 (1991); Grzybowskiら, Nucleic Acids Res. 21:
1705-1712 (1993)), 5'−ソラレンクロスリンカー(PielesおよびEnglisch, Nuc
leic Acids Res. 17: 285 (1989); Taksugiら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88
: 5602-5606 (1991)), 5'-インターカレーション剤(ThoungおよびChassignol, T
etrahedron Lett. 29: 5905 (1988)), 5'-PNA複合体(Nielsenら, Science 254:
1497-1500 (1991); Egholmら, J. Am. Chem. Soc. 114: 1895-1897 (1992)), 5'
-酵素複合体(Jablonskiら, Nucleic Acids. Res. 14: 6115-6128 (1986)), 5'-d
ye-label (Molecular Probes, Eugene, Oreg.; Research Organics, Cleveland,
Ohio).が挙げられる。
【0014】 テンプレート不全オリゴヌクレオチド中のすべてのテンプレート不全ヌクレオ
チドが同じタイプのヌクレオチドである必要はない。たとえば、テンプレート不
全オリゴヌクレオチドは、テンプレート不全ヌクレオチドとして脱塩基ヌクレオ
チドおよびリボヌクレオチドの両方を含むことができる。このようなテンプレー
ト不全ヌクレオチドは、異なる理由からテンプレート不全である(脱塩基ヌクレ
オチドはテンプレートとして役立つための塩基をもたず、リボヌクレオチドはポ
リメラーゼからテンプレートとして認識されない)。同じテンプレート不全オリ
ゴヌクレオチドにおいて用いることができる異なるテンプレート不全ヌクレオチ
ドの組み合わせに制限はない。同様に、核酸増幅反応に用いるすべてのテンプレ
ート不全オリゴヌクレオチドが、同じタイプまたはパターンのテンプレート不全
ヌクレオチドをもつ必要はない。たとえば、同じ増幅反応において、脱塩基ヌク
レオチドを含むプライマーを、逆位ヌクレオチドを含むプライマーとともに用い
ることができる。
【0015】 本発明テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、いずれの核酸増幅方法におい
ても用いることができる。本発明オリゴヌクレオチドを使用する核酸増幅の好ま
しい形体として、指数増幅(イソサーマルまたはサーマルサイクリングを含む)
を含む核酸増幅反応、指数増幅(イソサーマルまたはサーマルサイクリングを含
む)を必要とする核酸増幅反応、イソサーマル線形増幅を含む核酸増幅反応、イ
ソサーマル線形増幅を必要とする核酸増幅反応、ローリングサークル増幅を含む
核酸増幅反応、ポリメラーゼ鎖反応を含む核酸増幅反応およびサーマルサイクリ
ングを含まない核酸増幅方法が挙げられる。
【0016】 核酸増幅反応の例は、指数ローリングサークル増幅(ERCA)(国際出願WO
97/19193ではストランド置換カスケード増幅と呼ばれ、Lizardiら, Nature Gene
tics 19 (3): 225-232 (1998)では、超分岐ローリングサークル増幅と呼ばれる
)およびローリングサークル増幅(RCA)(米国特許 No. 5,854,033; 国際出
願 WO 97/19193; Lizardiら,Nature Genetics 19 (3): 225-232 (1998));マルチ
プル置換増幅(MDA)(国際出願 WO99/18241);ストランド置換増幅(SD
A)(Walkerら, Nucleic Acids Research 20: 1691-1696 (1992), Walkerら,Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA 89: 392-396 (1992)); 核酸配列ベース増幅(NAS
BA)(Compton, Nature 350: 91-92 (1991));転写媒介増幅(TMA)(Nelson,
Crit Rev Clin Lab Sci 35 : 369-414 (1998));ポリメラーゼ鎖反応(PCR)
ならびにサーマルサイクリングを含む他の指数増幅技術、自続式配列複製(3S
R)、およびQβレプリカーゼによる増幅(BirkenmeyerおよびMushahwar, J. Vi
rological Methods 35 : 117-126 (1991) ; Landegren,Trends Genetics 9: 199
-202 (1993));サイクルシーケンシングなどのサーマルサイクリングを含む種々
の線形増幅技術(Craxtonら, Methods Companion Methods in Enzymology 3: 20-
26 (1991))である。本発明のオリゴヌクレオチドおよび方法は、Lizardiら, Nat
ure Genetics 3: 225-232 (1998), Thomasら, Arch Pathol Lab Med 123 : 1170
-1176 (1999), Banerら, Nucleic Acids Research 26: 5073-5078 (1998)および
Zhangら, Gene 211 : 277-285 (1998)に記載の技術に有用である。
【0017】 プライマーとして3'クローズオリゴヌクレオチドを用いる場合、核酸増幅反
応がサイクルシーケンシングを含まないか、核酸増幅反応がサーマルサイクリン
グを介する線形増幅を必要としないか、核酸増幅反応がサーマルサイクリングを
介する線形増幅を含まないか、あるいは核酸増幅反応がサーマルサイクリングを
介する指数増幅を含むのが好ましい。 本明細書は、核酸増幅反応中の人工産物を減少させるのに有用なキットも開示
する。本発明のキットは、これまでに記載したテンプレート不全オリゴヌクレオ
チドおよびポリメラーゼを含む。本明細書に記載のどのような形体のテンプレー
ト不全プライマーでも本発明キットに含めることができる。
【0018】 どのような特定のメカニズムにも限定されることを望まないけれども、ノンサ
イクルオリゴヌクレオチドベース人工産物は以下の様式で生成されると考えられ
る。最初に、たとえば、1つのオリゴヌクレオチドが第2のオリゴヌクレオチド
に部分的にアニールし、該オリゴヌクレオチドの末端へ伸長するといったような
ミスプライミングが起こる(図1参照)。平滑末端産物は、伸長された時間の間
ポリメラーゼ活性部位に居座ることができる。一本鎖テンプレートDNA鎖に対
する酵素結合部位は、空いており、次いで、第2のオリゴヌクレオチドが活性部
位へ一時的に滑り込む。このような結合は、酵素一本鎖テンプレート結合部位に
あるアミノ酸との相互作用または5'テンプレート鎖塩基と3'末端インターロー
ピング鎖塩基との間のスタッキングエネルギーによって安定化することができる
。このような結合は、普通は、非常に安定あるいは永続的というわけではないが
、ヌクレオチドが新生鎖の3'末端に付着されるのに十分な程度には長い。これ
は、次いでその全長にすばやくコピーされうるインターローピングオリゴヌクレ
オチドをさらに安定化する。結果として、酵素がその活性部位に平滑末端二本鎖
とともに位置し、次いで、他方のオリゴヌクレオチドがテンプレート鎖結合部位
に適合することができ、サイクルそれ自体が繰り返される。このようなやり方で
、長いDNA産物が生成される。テンプレート鎖結合部位への連続的オリゴヌク
レオチドの結合による長い産物の人工産物合成のこのプロセスは、本明細書にお
いてテンプレーティングと称する(図1参照)。
【0019】 定義 テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、核酸合成のためのテンプレートとし
て役立つことができない領域を少なくとも1つもつオリゴヌクレオチドである。
機能的影響は、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは完全には複製されえない
ということである。テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、たとえば、該オリ
ゴヌクレオチドにテンプレート不全ヌクレオチドを含めることによって製造する
ことができる。幾つかのポリメラーゼに限って、あるタイプのヌクレオチドをテ
ンプレートとして用いることができるので、オリゴヌクレオチドがテンプレート
不全オリゴヌクレオチドであるかどうかは、用いられる核酸ポリメラーゼに依存
しうる。たとえば、多くのDNAポリメラーゼはDNAテンプレートを必要とす
る。したがって、本明細書においては、オリゴヌクレオチドがテンプレート不全
であるかどうかは、核酸増幅反応に用いられる核酸ポリメラーゼに基づいて決定
される。本明細書においては、テンプレート不全オリゴヌクレオチドであるプラ
イマーをテンプレート不全プライマーと称する。
【0020】 テンプレート不全ヌクレオチドとは、(核酸分子に含まれる場合に)テンプレ
ートとして役立ちえないヌクレオチドまたはヌクレオチド類縁体である。テンプ
レート不全ヌクレオチドの例は、脱塩基ヌクレオチドおよび誘導体化ヌクレオチ
ドである。機能的影響は、テンプレート不全ヌクレオチドの部位または部位の下
流にテンプレート不全ヌクレオチドを含む核酸鎖に対して相補的なテンプレート
不全ヌクレオチドは核酸鎖の合成を妨げることである。テンプレート可能ヌクレ
オチドは、テンプレート不全ではないヌクレオチドである。幾つかのポリメラー
ゼに限って、あるタイプのヌクレオチドをテンプレートとして用いることができ
るので、ヌクレオチドがテンプレート不全ヌクレオチドであるかどうかは、用い
られる核酸ポリメラーゼに依存しうる。たとえば、多くのDNAポリメラーゼは
デオキシリボヌクレオチドテンプレートを必要とする。したがって、本明細書に
おいては、ヌクレオチドがテンプレート不全であるかどうかは、核酸増幅反応に
用いられる核酸ポリメラーゼに基づいて決定される。
【0021】 オリゴヌクレオチドベース人工産物は、オリゴヌクレオチド以外の核酸の不在
下において、核酸増幅反応中に形成される核酸である。オリゴヌクレオチドベー
ス人工産物は、テンプレート核酸(最も多くは意図されたテンプレートではない
テンプレートである)の意図されたものでない、または非正統的なプライミング
から得られる人工産物とは区別されることになっている。オリゴヌクレオチドベ
ース人工産物は、オリゴヌクレオチド以外の核酸の存在下に生じるということに
留意すべきである。核酸の不在下におけるオリゴヌクレオチドベース人工産物の
形成は、本来、他のタイプの核酸増幅人工産物からオリゴヌクレオチドベース人
工産物を区別するために用いられる。ノンサイクルオリゴヌクレオチドベース人
工産物は、サーマルサイクリングを含まない核酸増幅反応中に形成されるオリゴ
ヌクレオチドベース人工産物である。サイクルオリゴヌクレオチドベース人工産
物は、人工産物の形成がサーマルサイクリングによって決まるサーマルサイクリ
ングを含む核酸増幅反応中に形成されるオリゴヌクレオチドベース人工産物であ
る。プライマーベース人工産物は、プライマーから、あるいはプライマーによっ
て形成されるオリゴヌクレオチドベース人工産物である
【0022】 プライマー不全ヌクレオチドは、(核酸分子に含まれる場合)相補的ヌクレオ
チドに対してハイブリダイズできない(すなわち、水素結合できない)ヌクレオ
チドまたはヌクレオチド類縁体である。プライマー不全ヌクレオチドの例は、脱
塩基ヌクレオチドおよび誘導体化ヌクレオチドである。機能的影響は、プライマ
ー不全ヌクレオチドは、プライマー不全ヌクレオチドの部位にプライマー不全ヌ
クレオチドを含む核酸鎖へのハイブリッドの形成を妨げることである。プライマ
ー可能ヌクレオチドは、プライマー不全ではないヌクレオチドである。プライマ
ー可能ヌクレオチドの例は、通常のリボヌクレオチドおよびデオキシリボヌクレ
オチドである。
【0023】 3'オープンオリゴヌクレオチドは、テンプレート不全オリゴヌクレオチドで
ある[ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、1つまたはそれ以上の
テンプレート不全ヌクレオチドを含む];ここで、テンプレート不全オリゴヌク
レオチドの3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレー
ト可能ヌクレオチド3'の数および組成は、3'末端に最も近接したテンプレート
不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'に、単独で、核酸増幅反
応において有効に核酸合成を開始させるようにするのに十分である。3'クロー
ズオリゴヌクレオチドは、テンプレート不全オリゴヌクレオチドである[ここで
、テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、1つまたはそれ以上のテンプレート
不全ヌクレオチドを含む];ここで、テンプレート不全オリゴヌクレオチドの3
'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレ
オチド3'の数および組成は、3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオ
チドのテンプレート可能ヌクレオチド3'に、単独で、核酸増幅反応において有
効に核酸合成を開始させるようにするのに不十分である。言い方を変えると、テ
ンプレート不全ヌクレオチドをオリゴヌクレオチドの3'末端またはその近位に
置くと、3'クローズオリゴヌクレオチドが得られるが、オリゴヌクレオチドの
領域をテンプレート不全ヌクレオチドの3'末端フリーまたはその近位に保持す
ると3'オープンオリゴヌクレオチドが得られる。
【0024】 本明細書において、増幅反応が機能しない、あるいは所望の増幅が得られない
場合、核酸増幅反応が、特定化された成分または条件を“必要とする”と言う。
たとえば、PCR増幅は、合成された鎖の分離および複製の他のラウンドのため
のテンプレートと合成された鎖の両方へのプライマーのアニーリングによって決
まるので、PCRはサーマルサイクリングを必要とする。本明細書において、増
幅反応が特定化された成分または条件を用いる場合、核酸増幅反応が、該成分ま
たは条件を“含む”と言う。所定の増幅反応が、特定の成分を含むかどうかは、
含まれる特異的反応によって決まる。たとえば、標識したプライマーを用いてP
CR反応を行うことができる。したがって、このような反応は、標識したプライ
マーを“含む”と言うことができる。しかし、PCRは、このようなプライマー
がなくても機能することができるので、PCRが、それらを“必要とする”とは
言わない。所定の成分または条件を“必要とする”すべての増幅反応は、その成
分または条件を“含む”とも言えるが、所定の成分または条件を“含む”増幅反
応がすべてその成分または条件を“必要とする”わけではない。
【0025】 線形増幅は、反応物中の標的核酸の量に直接比例する標的核酸の増加を生じさ
せる、あるいは生じさせるように設計されている核酸増幅を意味する。たとえば
、サイクルシーケンシングは、存在する標的鎖毎に、一本鎖(または、より正確
には一鎖終結部分鎖(one chain-terminated partial strand))を生産する。
合成された鎖は、続いて起こるラウンドにおいてテンプレートとして用いられな
いので、増幅は線形である。指数増幅は、反応物中の標的核酸の量に幾何級数的
に比例する標的核酸の増加を生じさせる、あるいは生じさせるように設計されて
いる核酸増幅を意味する。たとえば、PCRは、すべてのオリジナル標的鎖およ
びすべての存在する合成された鎖に対して一本鎖を生成する。合成された鎖は続
いて起こるラウンドでテンプレートとして用いられるので、増幅は指数関数的で
ある。増幅反応がこのような増加を生じさせるように設計されているのであれば
、増幅反応は、実際に、指数関数的に、指数増幅とみなされる核酸の量の増加を
生じさせる必要はない。
【0026】 サイクルシーケンシングは、サーマルサイクリングを必要とする核酸シーケン
シング反応を意味する。核酸増幅反応において、サイクリングは、反応のある条
件における周期的、繰り返し的変化を意味する。水浴の温度保持限界による温度
のわずかな変動といったような条件の小さな変化は、特に、このような変動が反
応に機能的影響をもたない場合は、サイクリングとみなされない。核酸増幅反応
において、サーマルサイクリングは、反応の反応温度における周期的、繰り返し
的変化を意味する。 核酸増幅反応は、一つまたはそれ以上の核酸分子のすべてまたは一部の1コピ
ー以上の合成が生じる反応である。本明細書において、核酸増幅反応は、核酸増
幅を必然的に含むアッセイ、反応、技術および手順を包含する。このようなアッ
セイ、反応、技術および手順が、核酸シーケンシングまたは核酸検出といったよ
うな核酸増幅以外の目標または核酸増幅に加えての目標をもつという事実は、そ
れが核酸増幅反応であるということを妨げない。
【0027】 本明細書において、ヌクレオシドは、アデノシン、グアノシン、シチジン、ウ
リジン、2'−デオキシアデノシン、2'−デオキシグアノシン、2'−デオキシ
シチジンまたはチミジンを意味する。ヌクレオシド類縁体は、ヌクレオシドの塩
基または糖部分のいずれかの位置に化学的修飾を含む化学的に修飾された形体の
ヌクレオシドである。本明細書において、語句ヌクレオシド類縁体は、たとえば
、イノシンおよびプソイドウリジンなどの天然の修飾ヌクレオシドに基づくヌク
レオシド類縁体ならびに糖の2位への修飾などの他の修飾を含むヌクレオシド類
縁体の両方を含む。本明細書において、ヌクレオチドは、上記ヌクレオシドのリ
ン酸誘導体を意味し、ヌクレオチド類縁体は、上記ヌクレオシド類縁体のリン酸
誘導体である。ペプチド核酸などのオリゴヌクレオチド類縁体のサブユニットも
またヌクレオチド類縁体とみなされる。
【0028】 本明細書において、リボヌクレオチドは、2'水酸官能基をもつヌクレオチド
である。類似的に、2'−デオキシリボヌクレオチドは、2'水素のみをもつヌク
レオチドである。したがって、本明細書において、リボヌクレオチドおよびデオ
キシリボヌクレオチドは、いずれの化学的修飾も含むことなく、それぞれ、アデ
ノシン、グアノシン、シチジンおよびウリジン、または2'−デオキシアデノシ
ン、2'−デオキシグアノシン、2'−デオキシシチジンおよびチミジンというヌ
クレオシド成分を有する天然のヌクレオチドを意味する。それらがヌクレオチド
およびヌクレオチド類縁体に見られるリン酸基またはリン酸基の類縁体を欠いて
いる以外は、リボヌクレオシド、デオキシリボヌクレオシド、リボヌクレオシド
類縁体およびデオキシリボヌクレオシド類縁体は同様に定義される。
【0029】 本明細書において、オリゴヌクレオチド類縁体は、標準的RNAまたはDNA
ヌクレオチドとは離れた修飾を1つまたはそれ以上の位置に含む、配列従属性ハ
イブリダイゼーションといったような核酸様特性をもつ核酸様物質のポリマーで
ある。オリゴヌクレオチド類縁体の好ましい例は、ペプチド核酸である。 上記語句の意味は、本明細書の他の場所での語句の使用例によってさらに説明
される。本明細書で用いるが、上記では定義していない他の語句の意味は、当業
界における通常の使用例およびそれらの使用例の文脈によって一般的に理解する
ことができる。上記定義は、本明細書において使用され、定義される語句の排他
的なリストであることを意図するものではない。
【0030】 オリゴヌクレオチド 種々のオリゴヌクレオチド構造を用いて、テンプレート不全オリゴヌクレオチ
ドを創造することができる。一般に、テンプレート不全オリゴヌクレオチドを作
成するのに有用なテンプレート不全ヌクレオチドには、修飾ヌクレオチド、誘導
体化ヌクレオチド、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体が包含される。
たとえば、オリゴヌクレオチドは、1つまたはそれ以上の脱塩基ヌクレオチド、
1つまたはそれ以上の逆位塩基をもつヌクレオチド、1つまたはそれ以上のフル
オロ置換ヌクレオチド、1つまたはそれ以上のアルキル置換ヌクレオチド、1つ
またはそれ以上のアルキル基をもつヌクレオチド、1つまたはそれ以上のフェニ
ル置換エーテルをもつヌクレオチド、1つまたはそれ以上の置換チオエーテルを
もつヌクレオチド、1つまたはそれ以上のリン酸エステルをもつヌクレオチド、
1つまたはそれ以上のα−ヌクレオチド、1つまたはそれ以上の2',3'−ジデ
オキシヌクレオチド、もしくは1つまたはそれ以上のビオチン、アミン、Hex
、Tet、Fam、フルオレセイン、ローダミン、アルカリホスファターゼ、西
洋ワサビペルオキシダーゼ、スペーサー、コレステリル、DNP−TEG、ソラ
レン、クロスリンカー、インターカレーション剤、PNA複合体、他の酵素複合
体および他の色素標識などの化合物で誘導体化されたヌクレオチドである。
【0031】 修飾または誘導体化されたヌクレオチドのひとつのクラスは、
【化1】 で示される構造をもつ。 各Bは、−H、−OH、−COOH、−CONH、−CONHR、−CO
NR、−NH、−NHR、−NR、−NHCOR、−SH、
SR、−F、−ONH、−ONHR、−ONR、−NHOH、−N
HOR、−NROH、−NROR、置換または非置換C−C10直鎖
または分枝アルキル、置換または非置換C−C10直鎖または分枝アルケニル
、置換または非置換C−C10直鎖または分枝アルキニル、置換または非置換
−C10直鎖または分枝アルコキシ、置換または非置換C−C10直鎖ま
たは分枝アルケニルオキシおよび置換または非置換C−C10直鎖または分枝
アルキニルオキシでありうる。B基のための置換基は、独立して、ハロゲン、シ
アノ、アミノ、カルボキシ、エステル、エーテル、カルボキシアミド、ヒドロキ
シまたはメルカプトである。RおよびRは、置換または非置換アルキル、ア
ルケニルまたはアルキニル基[ここで置換基は、独立して、ハロゲン、シアノ、
アミノ、カルボキシ、エステル、エーテル、カルボキシアミド、ヒドロキシまた
はメルカプトである]でありうる。 各Vは、O、S、NHまたはCH基でありうる。 各Wは、−H、−OH、−COOH、−CONH、−CONHR、−CO
NR、−NH、−NHR、−NR、−NHCOR、−SH、
SR、−F、−ONH、−ONHR、−ONR、−NHOH、−N
HOR、−NROH、−NROR、置換または非置換C−C10直鎖
または分枝アルキル、置換または非置換C−C10直鎖または分枝アルケニル
、置換または非置換C−C10直鎖または分枝アルキニル、置換または非置換
−C10直鎖または分枝アルコキシ、置換または非置換C−C10直鎖ま
たは分枝アルケニルオキシおよび置換または非置換C−C10直鎖または分枝
アルキニルオキシでありうる。W基のための置換基は、独立して、ハロゲン、シ
アノ、アミノ、カルボキシ、エステル、エーテル、カルボキシアミド、ヒドロキ
シまたはメルカプトである。RおよびRは、置換または非置換アルキル、ア
ルケニルまたはアルキニル基[ここで置換基は、独立して、ハロゲン、シアノ、
アミノ、カルボキシ、エステル、エーテル、カルボキシアミド、ヒドロキシまた
はメルカプトである]でありうる。
【0032】 DおよびEは、一緒になって、隣接するヌクレオシドまたはヌクレオシド類縁
体との間にホスホジエステルまたはホスホロチオ酸ジエステル結合を形成するか
、または一緒になって、インターヌクレオシド結合をもつ類縁体を形成する残基
である。 すべての上記修飾は、ポリメラーゼがこのような修飾ヌクレオチドの反対にヌ
クレオチドを付加することを困難にするか、またはこのような修飾ヌクレオチド
を越えて合成を伸長することを困難にする。異なる修飾、誘導体化または置換を
もつヌクレオチドの組み合わせを、単一のテンプレート不全オリゴヌクレオチド
に用いることができる。同様に、異なるタイプの修飾、誘導体化または置換をも
つプライマーを同じ増幅反応に用いることができる(実施例2および図7を参照
)。
【0033】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオチド、誘導体化オリゴ
ヌクレオチドまたはヌクレオチド類縁体を用いずに作成することもできる。たと
えば、使用したポリメラーゼに応じて、通常のリボヌクレオチドをテンプレート
不全ヌクレオチドとして用いることができる。DNAテンプレートを必要とする
ポリメラーゼは、プライマー内にリボヌクレオチドを用いることはできないであ
ろう。 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、少なくとも2つの連続または隣接し
たテンプレート不全ヌクレオチドをもつのが好ましい。このようなアレンジメン
トは、合成がオリゴヌクレオチド内のテンプレート不全領域を避けて通過できる
チャンスを減少させる。たとえば、Taq DNAポリメラーゼといったような
幾つかのポリメラーゼは、平滑末端二本鎖DNA構造にオーバーハンギング3'
ヌクレオチドを付加する。このことは、テンプレーティングのシナリオにおいて
、5'脱塩基をオーバーハングし、なんとしてもテンプレーティングが起こり得
るようにする。2つの連続的脱塩基ヌクレオチドの使用は、ニックを横切る合成
を阻止すべきである(図3参照)。実施例は、それぞれ2つの5'脱塩基ヌクレ
オチドをもつ2つのプライマーオリゴヌクレオチド、P1およびP2を用いる場
合のERCA反応中の人工産物の減少を示す(図6参照)。
【0034】 PCRなどのサーマルサイクリングを含む増幅反応における使用には、本発明
のオリゴヌクレオチドのサブセットが好ましい。Stumpらのプライマー(最も3'
テンプレート不全なヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'を、プラ
イマーが効果的に合成を開始できる鎖の合成を妨げるのに不十分にしかもたない
)とは異なり、サーマルサイクリング反応にとって好ましい本発明のプライマー
のサブセットは、最も3'テンプレート不全なヌクレオチドのテンプレート可能
ヌクレオチド3'を、合成鎖の効果的なプライミングを可能にするのに十分なだ
けもつ。 オリゴヌクレオチド内のどこにでもテンプレート不全ヌクレオチドを置くこと
ができる。オリゴヌクレオチドの5'末端にテンプレート不全ヌクレオチドがな
いようにするのが望ましい。たとえば、5'脱塩基残基または他の修飾をもつオ
リゴヌクレオチドは、T4ポリヌクレオチドキナーゼおよびγ32P−ATPを
用いるホスホリル化によって効果的に標識することができない。
【0035】 方法 本発明方法は、興味の対象となる核酸増幅反応中の1つまたはそれ以上の本発
明テンプレート不全オリゴヌクレオチドの使用を含む。最も一般的には、本発明
オリゴヌクレオチドは、興味の対象となる増幅反応においてプライマーとして使
用される。反応において、1つ以上のオリゴヌクレオチドが必要であるか、また
は使用する場合、反応において、すべてのオリゴヌクレオチドがテンプレート不
全プライマーであるのが好ましい。本明細書において、核酸増幅反応は、核酸増
幅を必然的に含むアッセイ、反応、技術および手順を包含する。 人工産物に感受性のない核酸増幅反応の利点は、核酸合成産物がインプットま
たは標的テンプレートに対して特異的であることである。特に、核酸増幅反応を
必然的に含む検出アッセイにおける偽陽性(標的配列の存在に従属しない人工産
物的核酸合成によって生じた)は、減少するだろう。本発明に用いるための好ま
しい核酸増幅反応は、指数ローリングサークル増幅(ERCA)である。プライ
マー人工産物に感受性のないERCA反応の利点は、DNA合成産物がインプッ
トテンプレートに対して特異的であり、DNA合成産物の収量が、インプットテ
ンプレートの量に直接比例することである。
【0036】 本発明方法は、Stumpら、Nucleic Acids Research、27:4642-4648(1999)に
記載された方法とは異なる。Stumpらでは、人工産物は、PCR反応におけるサ
ーマルサイクリングから生じた。複製の1ラウンドの産物が、続いて起こるラウ
ンドのテンプレートなので、このPCR人工産物が生じた。このような人工産物
は、本明細書においてサイクルオリゴヌクレオチド人工産物と称する。Stumpら
は、合成された鎖が、プライマーに対して相補的な配列を、合成鎖上でプライマ
ーに合成を開始させるのに十分なだけ含まないように、完全には複製され得ない
プライマーを用いることによって、サイクルオリゴヌクレオチド人工産物を排除
した(これらのプライマーは、本明細書における3'クローズオリゴヌクレオチ
ドである)。対照的に、本明細書における3'オープンオリゴヌクレオチドは、
プライマーに対して相補的な配列を、合成鎖上でプライマーに合成を開始させる
のに十分に含む鎖を合成することができる。さらに、このようなプライマーは、
イソサーマル増幅反応中に生じるためにテンプレーティング人工産物にとって必
要であるような平滑二本鎖DNA末端をもたらさない。
【0037】 本発明方法は、核酸増幅反応をより特異的にする改良である。さらに詳しくは
、本発明方法は、インビトロ診断およびマルチウエル形式でのSNP分析などの
ERCAを用いることができるすべてのアプリケーションにERCAを用いる場
合の結果を改良する。本発明方法は、PCRおよびサーマルサイクリングを含む
他の増幅方法の改良をもたらし、いずれのPCRまたは他のサーマルサイクリン
グ技術に用いることができる。PCRおよびサーマルサイクリングを含む他の増
幅技術における使用には、プライマーが、3'オープンオリゴヌクレオチド(す
なわち、使用した増幅条件下でプライマーによる有効なプライミングを行うのに
十分なプライマーの部分に対する相補鎖の合成をするのに十分な数のテンプレー
ト可能ヌクレオチドをプライマーの3'末端に含むオリゴヌクレオチド)である
のが好ましい。
【0038】 (実施例) 実施例1:脱塩基ヌクレオチドを用いる指数ローリングサークル増幅における
プライマー人工産物の除去 この実施例は、テンプレートが存在しない場合に、ERCAにおいて有意なプ
ライマー人工産物が生成すること、および2つの脱塩基ヌクレオチドを5'末端
にもつテンプレート不全プライマーがこれらのプライマー人工産物を除去するこ
とを説明する。特定の核酸を検出するのに用いられるほとんどの核酸増幅技術に
関し、検出される核酸の不在下における擬似核酸の人工的産生の結果として、誤
ったポジティブアッセイが得られる。検出される核酸が存在するアッセイにおい
ては、擬似核酸の人工的産生は、質的に、そして最も重要なことには量的に、ア
ッセイの正確さにおいて影響を及ぼす。
【0039】 5'末端に2つのテンプレート不全ヌクレオチドを含むプライマーを用いるこ
とによるプライマーベース人工産物の減少を説明するために、ERCAに用いた
条件下で10種の反応を行う。反応物(30μl)は、20mMトリス−HCl、
10mM KCl、10mM (NH)SO、2mM MgSO、0.1%
トリトンX−100(pH8.8、25℃)を含む。さらに、反応物は、400
μMのデオキシリボヌクレオチドトリホスフェート、α[32P]dCTP、特異
的活性cpm/pmol総dNTPおよび8ユニットのBstDNAポリメラー
ゼを含む。以下に示すようにERCAプライマーを加える。ここで、‘aba'
は、脱塩基ヌクレオチド残基の存在を示す。
【0040】 P1 (5'末端テンプレート可能) 5'CTA AAG CTG AGA CAT GAC GAG TC 3' (SEQ ID NO : 1) P2 (5'末端テンプレート可能) 5'GTG ATT CCA CCT TCT CC 3' (SEQ ID NO : 2) P 1 aba (5'末端テンプレート
不全) 5' (aba) (aba) CTA AAG CTG AGA CAT GAC GAG TC 3' (配列番号:3) P2aba (5'末端テンプレート不全) 5' (aba) (aba) GTG ATT CCA CCT TCT CC 3' (配列番号:4)
【0041】 反応は、Lizardiら., Nature Genetics 3: 225-232 (1998)の記載にしたがっ
て調製した‘G542Xギャップ・パドロック・サークル'と称する一本鎖環状
ERCAテンプレートDNAを含む。反応 添加物 1 P1 + P2 + G542Xギャップ・パドロック・サークル 2 P1+P2 3 P1 4 P2 5 P1aba + P2aba + G542Xギャップ・パドロック・サークル 6 P1aba + P2aba 7 P1aba 8 P2aba 9 P1 + P2aba 10 P1aba+P2
【0042】 反応物を、氷上で組み立て、氷上で30分間インキュベートする。反応物を6
5℃にすることによって反応を開始し、さらに3時間65℃でインキュベートす
る。放射性デオキシリボヌクレオチドの取りこみによってDNA合成の量を計る
ために、0.5、1、1.5、2および3時間の時点でアリコート(4μl)を
取り、DE81濾紙にスポットをつける。得られる結果を図6に示す。
【0043】 図からわかるように、テンプレート可能プライマーを用いる場合、テンプレー
トの不在下では、有意な人工産物DNA産生が起こる(P1+P2−サークル曲
線を参照)。このような人工産物DNAは、テンプレート不全プライマーを用い
ると除去される(P1(aba)+P2(aba)−サークル曲線を参照)。テンプレート
不全プライマーの使用は、正統の増幅を妨げない(P1(aba)+P2(aba)−サー
クル曲線を参照)。1つのテンプレート不全プライマーと1つのテンプレート可
能プライマーの使用は、なお人工産物を生じるが、レベルは減少される(P1+
P2(aba)−サークル曲線およびP1(aba)+P2−サークル曲線を参照)。
【0044】 実施例2:脱塩基ヌクレオチド、リボヌクレオチドを用いる指数ローリングサ
ークル増幅におけるプライマー人工産物の除去 この実験は、異なるタイプのテンプレート不全ヌクレオチドを有するテンプレ
ート不全プライマーが(単独または組み合わせで用いる)、ERCAのプライマ
ー人工産物を減少させ得ることを説明する。 実施例1に記載の条件下で9種の実験を行う。配列中、小文字の使用によって
示されるように、P1CおよびP4Cは、5'末端に2'−O−メチルリボヌクレ
オチドをもつキメラRNA/DNAオリゴヌクレオチドである。P1Cの5'末
端には20個の2'−O−メチルリボヌクレオチドがあり、P4Cの5'末端には
18個の2'−O−メチルリボヌクレオチドがある。配列中、大文字の使用によ
って示されるように、P1CおよびP4Cの3'末端にある6個のヌクレオチド
は、デオキシリボヌクレオチドである。
【0045】 P1C (5'末端テンプレート不全) 5'aaactaaagctgagacatga CGAGTC 3' (配列番号:5) P4C (5'末端テンプレート不全) 5'agtttaatacgactcact ATAGGG 3' (配列番号:6)
【0046】反応 添加物 1 P1 + P2 + G542Xギャップ・パドロック・サークル 2 P1 + P2 3 P1aba + P2aba + G542Xギャップ・パドロック・サークル 4 P1aba + P2aba 5 P1C + P4C 6 P1 + P4C 7 P1C + P2 8 P1aba + P4C 9 P1C + P2aba
【0047】 反応物を、氷上で組み立て、氷上で30分間インキュベートする。反応物を6
5℃にすることによって反応を開始し、さらに3時間65℃でインキュベートす
る。放射性デオキシリボヌクレオチドの取りこみによってDNA合成の量を計る
ために、0.5、1、2および3時間の時点でアリコート(4μl)を取り、D
E81濾紙にスポットをつける。これらのプライマーは、マッチペア(正常と正
常、脱塩基と脱塩基、キメラとキメラ)およびミスマッチペア(脱塩基とキメラ
、脱塩基と正常、キメラと正常)の両方において使用する。得られる結果を図7
に示す。
【0048】 図からわかるように、テンプレート不全プライマーのすべての組み合わせが、
人工産物の形成を妨げる(P1aba+P2aba、P1C+P4C、P1aba+P4
CおよびP1C+P2aba曲線を参照)。これは、異なるタイプのテンプレート
不全ヌクレオチドをもつテンプレート不全プライマーの組み合わせを含む(P1
aba+P4CおよびP1C+P2aba曲線を参照)。1つのテンプレート不全プラ
イマーと1つのテンプレート可能プライマーの使用は、なお人工産物を生じるが
(P1C+P2曲線を参照)、常にではない(P1+P4C曲線を参照)。
【0049】 結果を以下の表にまとめる。プライマーペア 非特異的DNA合成 P1 + P2 有り P1aba + P2aba 無し P1C + P4C 無し P1 + P4C 無し P1C + P2 有り(減少) P1aba + P4C 無し P1C + P2aba 無し
【図面の簡単な説明】
【図1】 人工産物の形成に到る、提案された“テンプレーティング”工程
の図である。
【図2】 完全な相補鎖の合成のためのテンプレートとして役立ち得ないこ
とを示している5'末端に脱塩基ヌクレオチドを有するオリゴヌクレオチドの図
である。
【図3】 完全な相補鎖の合成のためのテンプレートとして役立ち得ないこ
とを示している5'末端に2つの脱塩基ヌクレオチドを有するオリゴヌクレオチ
ドの図である。
【図4】 合成された鎖の3'末端におけるアデノシンの非テンプレート(
すなわち、オーバーハンギング)付加を介して、PCR中にどのようにプライマ
ーダイマーが形成され得るかを示している図である。
【図5】 本発明のテンプレート不全オリゴヌクレオチドの例の種々の構造
の図である(オリゴヌクレオチド2〜15)。テンプレート不全、テンプレート
可能、プライマー不全およびプライマー可能な各オリゴヌクレオチドの領域を示
す。比較として、オリゴヌクレオチド1は、正常なオリゴヌクレオチドである(
すなわち、完全にテンプレートおよびプライマー可能ヌクレオチドから構成され
る)。
【図6】 コントロールプライマー(P1およびP2)および脱塩基プライ
マー(P1(aba)およびP2(aba))の種々の組み合わせを用いる指数ロー
リングサークル増幅反応中の取り込まれたヌクレオチドの量(pmol/4μl
)対時間(分)のグラフである。脱塩基プライマーは5'末端に2つの脱塩基ヌ
クレオチドをもつものであった。用いたプライマー(およびテンプレートサーク
ルが存在したかどうか)をグラフの右側の各曲線の最終データ点の隣の注釈によ
って示す。底部の5つの注釈(P1(aba)+P2(aba)−サークル、P1単
独、P2単独、P1(aba)単独およびP2(aba)単独)は、ヌクレオチド取
り込みの無いことを示す同一の曲線を有する反応を表す。実施例1に記載した各
曲線に相当する反応の番号を、注釈の隣の丸括弧内に示す。
【図7】 コントロールプライマー(P1およびP2)およびテンプレート
不全プライマー(P1aba、P2aba、P1CおよびP4C)の種々の組み
合わせを用いる指数ローリングサークル増幅反応中の取り込まれたヌクレオチド
の量(pmol/4μl)対時間(時間)のグラフである。P1abaおよびP
2abaプライマーは5'末端に2つの脱塩基ヌクレオチドをもつものであった
。P1CおよびP4Cプライマーは、3'末端に6個のデオキシリボヌクレオチ
ドをもち、5'末端に18個のリボヌクレオチドをもつキメラであった。用いた
プライマー(およびテンプレートサークルが存在したかどうか)をグラフの右側
の各曲線の最終データ点の隣の注釈によって示す。底部の5つの注釈(P1ab
a+P2aba、P1C+P4C、P1+P4C、P1aba+P4CおよびP
1C+P2aba)は、ヌクレオチド取り込みの無いことを示す同一の曲線を有
する反応を表す。
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── 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,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,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

Claims (76)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 核酸増幅反応中の人工産物の形成を減少させる方法であって
    、 テンプレート不全オリゴヌクレオチドを用い; テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、1つまたはそれ以上のテンプレート
    不全ヌクレオチドを含み; テンプレート不全オリゴヌクレオチドの3'末端に最も近接したテンプレート
    不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'の数および組成が、3'末
    端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチ
    ド3'に、単独で、核酸増幅反応において有効に核酸合成を開始させるようにす
    るのに十分である: ことを含む方法。
  2. 【請求項2】 1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドが、テ
    ンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端またはその近位にある請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ以
    上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート
    不全ヌクレオチドの少なくとも2つが隣接する請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 2つまたはそれ以上の隣接するテンプレート不全ヌクレオチ
    ドが、テンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端から3ヌクレオチド以内
    にある請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチド、誘導
    体化ヌクレオチド、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体からなるグルー
    プから選ばれる請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ以
    上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート
    不全ヌクレオチドの少なくとも2つが相異する請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ以
    上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート
    不全ヌクレオチドの少なくとも2つが異なる理由でテンプレート不全である請求
    項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドである
    請求項5記載の方法。
  9. 【請求項9】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチドであ
    る請求項5記載の方法。
  10. 【請求項10】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチド、
    逆位塩基をもつヌクレオチド、フルオロ置換ヌクレオチド、アルキル置換ヌクレ
    オチド、フェニル置換エーテルをもつヌクレオチド、置換チオエーテルをもつヌ
    クレオチド、リン酸エステルをもつヌクレオチド、α−ヌクレオチド、2',3'
    −ジデオキシヌクレオチド、リボヌクレオチド、ビオチン誘導体化ヌクレオチド
    、アミン誘導体化ヌクレオチド、Hex誘導体化ヌクレオチド、Tet誘導体化
    ヌクレオチド、Fam誘導体化ヌクレオチド、フルオレセイン誘導体化ヌクレオ
    チド、ローダミン誘導体化ヌクレオチド、アルカリホスファターゼ誘導体化ヌク
    レオチド、西洋ワサビペルオキシダーゼ誘導体化ヌクレオチド、スペーサー誘導
    体化ヌクレオチド、コレステリル誘導体化ヌクレオチド、DNP−TEG誘導体
    化ヌクレオチド、ソラレンクロスリンカー誘導体化ヌクレオチド、インターカレ
    ーション剤誘導体化ヌクレオチドおよびPNA複合体誘導体化ヌクレオチドから
    なるグループから選ばれる請求項5記載の方法。
  11. 【請求項11】 核酸増幅反応が、サイクルシーケンシングを含まない請求
    項1記載の方法。
  12. 【請求項12】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を必要としない請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を含まない請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を含む請求項1記載の方法。
  15. 【請求項15】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を必要とする請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 核酸増幅反応が、ポリメラーゼ鎖反応を含む請求項14記
    載の方法。
  17. 【請求項17】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを含まない請求項
    1記載の方法。
  18. 【請求項18】 核酸増幅反応が、ローリングサークル増幅である請求項1
    7記載の方法。
  19. 【請求項19】 核酸増幅反応が、指数ローリングサークル増幅(ERCA)
    およびローリングサークル増幅(RCA)、 マルチプル置換増幅(MDA)、 スト
    ランド置換増幅(SDA)、核酸配列ベース増幅 (NASBA)、転写媒介増幅(
    TMA)、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)、自続式配列複製(3SR)、Qβレプリ
    カーゼによる増幅およびサイクルシーケンシングからなるグループから選ばれる
    請求項1記載の方法。
  20. 【請求項20】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、プライマーであ
    る請求項1記載の方法。
  21. 【請求項21】 核酸増幅反応に用いるすべてのプライマーが、テンプレー
    ト不全である請求項20記載の方法。
  22. 【請求項22】 核酸増幅反応に用いるすべてのオリゴヌクレオチドが、テ
    ンプレート不全である請求項1記載の方法。
  23. 【請求項23】 核酸増幅反応中の人工産物の形成を減少させる方法であっ
    て、 核酸増幅反応における少なくとも1つのオリゴヌクレオチドとしてテンプレー
    ト不全オリゴヌクレオチドを用い; 核酸増幅反応が、サイクルシーケンシングを含まない; ことを含む方法。
  24. 【請求項24】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を必要としない請求項23記載の方法。
  25. 【請求項25】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を含まない請求項24記載の方法。
  26. 【請求項26】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを含まない請求項
    23記載の方法。
  27. 【請求項27】 核酸増幅反応が、ローリングサークル増幅である請求項2
    6記載の方法。
  28. 【請求項28】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を含む請求項23記載の方法。
  29. 【請求項29】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を必要とする請求項28記載の方法。
  30. 【請求項30】 核酸増幅反応が、ポリメラーゼ鎖反応を含む請求項28記
    載の方法。
  31. 【請求項31】 核酸増幅反応が、指数ローリングサークル増幅(ERCA)
    およびローリングサークル増幅(RCA)、 マルチプル置換増幅(MDA)、 スト
    ランド置換増幅(SDA)、核酸配列ベース増幅 (NASBA)、転写媒介増幅(
    TMA)、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)、自続式配列複製(3SR)およびQβレ
    プリカーゼによる増幅からなるグループから選ばれる請求項23記載の方法。
  32. 【請求項32】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、1つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む請求項23記載の方法。
  33. 【請求項33】 1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドが、
    テンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端またはその近位にある請求項3
    2記載の方法。
  34. 【請求項34】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが隣接する請求項32記載の方法。
  35. 【請求項35】 2つまたはそれ以上の隣接するテンプレート不全ヌクレオ
    チドが、テンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端から3ヌクレオチド以
    内にある請求項34記載の方法。
  36. 【請求項36】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチド、誘
    導体化ヌクレオチド、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体からなるグル
    ープから選ばれる請求項32記載の方法。
  37. 【請求項37】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが相異する請求項32記載の方法。
  38. 【請求項38】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが異なる理由でテンプレート不全である請
    求項32記載の方法。
  39. 【請求項39】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドであ
    る請求項36記載の方法。
  40. 【請求項40】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチドで
    ある請求項36記載の方法。
  41. 【請求項41】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチド、
    逆位塩基をもつヌクレオチド、フルオロ置換ヌクレオチド、アルキル置換ヌクレ
    オチド、フェニル置換エーテルをもつヌクレオチド、置換チオエーテルをもつヌ
    クレオチド、リン酸エステルをもつヌクレオチド、α−ヌクレオチド、2',3'
    −ジデオキシヌクレオチド、リボヌクレオチド、ビオチン誘導体化ヌクレオチド
    、アミン誘導体化ヌクレオチド、Hex誘導体化ヌクレオチド、Tet誘導体化
    ヌクレオチド、Fam誘導体化ヌクレオチド、フルオレセイン誘導体化ヌクレオ
    チド、ローダミン誘導体化ヌクレオチド、アルカリホスファターゼ誘導体化ヌク
    レオチド、西洋ワサビペルオキシダーゼ誘導体化ヌクレオチド、スペーサー誘導
    体化ヌクレオチド、コレステリル誘導体化ヌクレオチド、DNP−TEG誘導体
    化ヌクレオチド、ソラレンクロスリンカー誘導体化ヌクレオチド、インターカレ
    ーション剤誘導体化ヌクレオチドおよびPNA複合体誘導体化ヌクレオチドから
    なるグループから選ばれる請求項36記載の方法。
  42. 【請求項42】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドの3'末端に最も近
    接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'の数
    および組成が、3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプ
    レート可能ヌクレオチド3'に、単独で、核酸増幅反応において有効に核酸合成
    を開始させるようにするのに十分である請求項32記載の方法。
  43. 【請求項43】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、プライマーであ
    る請求項23記載の方法。
  44. 【請求項44】 核酸増幅反応に用いるすべてのプライマーが、テンプレー
    ト不全である請求項43記載の方法。
  45. 【請求項45】 核酸増幅反応に用いるすべてのオリゴヌクレオチドが、テ
    ンプレート不全である請求項23記載の方法。
  46. 【請求項46】 核酸増幅反応中の人工産物の形成を減少させる方法であっ
    て、 核酸増幅反応における少なくとも1つのオリゴヌクレオチドとしてテンプレー
    ト不全オリゴヌクレオチドを用い; 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅を含む; ことを含む方法。
  47. 【請求項47】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を必要とする請求項46記載の方法。
  48. 【請求項48】 核酸増幅反応が、ポリメラーゼ鎖反応を含む請求項46記
    載の方法。
  49. 【請求項49】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、1つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含む請求項46記載の方法。
  50. 【請求項50】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドの3'末端に最も近
    接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'の数
    および組成が、3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプ
    レート可能ヌクレオチド3'に、単独で、核酸増幅反応において有効に核酸合成
    を開始させるようにするのに十分である、1つまたはそれ以上のテンプレート不
    全ヌクレオチドを含むテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  51. 【請求項51】 1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドが、
    テンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端またはその近位にある請求項5
    0記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  52. 【請求項52】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが隣接する請求項50記載のテンプレート
    不全オリゴヌクレオチド。
  53. 【請求項53】 2つまたはそれ以上の隣接するテンプレート不全ヌクレオ
    チドが、テンプレート不全オリゴヌクレオチドの5'末端から3ヌクレオチド以
    内にある請求項52記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  54. 【請求項54】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチド、誘
    導体化ヌクレオチド、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体からなるグル
    ープから選ばれる請求項50記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  55. 【請求項55】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが相異する請求項50記載のテンプレート
    不全オリゴヌクレオチド。
  56. 【請求項56】 テンプレート不全オリゴヌクレオチドが、2つまたはそれ
    以上のテンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレー
    ト不全ヌクレオチドの少なくとも2つが異なる理由でテンプレート不全である請
    求項50記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  57. 【請求項57】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドであ
    る請求項54記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  58. 【請求項58】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチドで
    ある請求項54記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチド。
  59. 【請求項59】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチド、
    逆位塩基をもつヌクレオチド、フルオロ置換ヌクレオチド、アルキル置換ヌクレ
    オチド、フェニル置換エーテルをもつヌクレオチド、置換チオエーテルをもつヌ
    クレオチド、リン酸エステルをもつヌクレオチド、α−ヌクレオチド、2',3'
    −ジデオキシヌクレオチド、リボヌクレオチド、ビオチン誘導体化ヌクレオチド
    、アミン誘導体化ヌクレオチド、Hex誘導体化ヌクレオチド、Tet誘導体化
    ヌクレオチド、Fam誘導体化ヌクレオチド、フルオレセイン誘導体化ヌクレオ
    チド、ローダミン誘導体化ヌクレオチド、アルカリホスファターゼ誘導体化ヌク
    レオチド、西洋ワサビペルオキシダーゼ誘導体化ヌクレオチド、スペーサー誘導
    体化ヌクレオチド、コレステリル誘導体化ヌクレオチド、DNP−TEG誘導体
    化ヌクレオチド、ソラレンクロスリンカー誘導体化ヌクレオチド、インターカレ
    ーション剤誘導体化ヌクレオチドおよびPNA複合体誘導体化ヌクレオチドから
    なるグループから選ばれる請求項54記載のテンプレート不全オリゴヌクレオチ
    ド。
  60. 【請求項60】 テンプレート不全プライマーを含む核酸増幅用キットであ
    って、 該テンプレート不全プライマーが、1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌ
    クレオチドを含み; テンプレート不全プライマーの3'末端に最も近接したテンプレート不全ヌク
    レオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'の数および組成が、3'末端に最も
    近接したテンプレート不全ヌクレオチドのテンプレート可能ヌクレオチド3'に
    、単独で、核酸増幅反応において有効に核酸合成を開始させるようにするのに十
    分である; ことを含むキット。
  61. 【請求項61】 1つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌクレオチドが、
    テンプレート不全プライマーの5'末端またはその近位にある請求項60記載の
    キット。
  62. 【請求項62】 テンプレート不全プライマーが、2つまたはそれ以上のテ
    ンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌ
    クレオチドの少なくとも2つが隣接する請求項60記載のキット。
  63. 【請求項63】 2つまたはそれ以上の隣接するテンプレート不全ヌクレオ
    チドが、テンプレート不全プライマーの5'末端から3ヌクレオチド以内にある
    請求項62記載のキット。
  64. 【請求項64】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチド、誘
    導体化ヌクレオチド、リボヌクレオチドおよびヌクレオチド類縁体からなるグル
    ープから選ばれる請求項60記載のキット。
  65. 【請求項65】 テンプレート不全プライマーが、2つまたはそれ以上のテ
    ンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌ
    クレオチドの少なくとも2つが相異する請求項60記載のキット。
  66. 【請求項66】 テンプレート不全プライマーが、2つまたはそれ以上のテ
    ンプレート不全ヌクレオチドを含み、2つまたはそれ以上のテンプレート不全ヌ
    クレオチドの少なくとも2つが異なる理由でテンプレート不全である請求項60
    記載のキット。
  67. 【請求項67】 テンプレート不全ヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドであ
    る請求項64記載のキット。
  68. 【請求項68】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチドで
    ある請求項64記載のキット。
  69. 【請求項69】 テンプレート不全ヌクレオチドが、脱塩基ヌクレオチド、
    逆位塩基をもつヌクレオチド、フルオロ置換ヌクレオチド、アルキル置換ヌクレ
    オチド、フェニル置換エーテルをもつヌクレオチド、置換チオエーテルをもつヌ
    クレオチド、リン酸エステルをもつヌクレオチド、α−ヌクレオチド、2',3'
    −ジデオキシヌクレオチド、リボヌクレオチド、ビオチン誘導体化ヌクレオチド
    、アミン誘導体化ヌクレオチド、Hex誘導体化ヌクレオチド、Tet誘導体化
    ヌクレオチド、Fam誘導体化ヌクレオチド、フルオレセイン誘導体化ヌクレオ
    チド、ローダミン誘導体化ヌクレオチド、アルカリホスファターゼ誘導体化ヌク
    レオチド、西洋ワサビペルオキシダーゼ誘導体化ヌクレオチド、スペーサー誘導
    体化ヌクレオチド、コレステリル誘導体化ヌクレオチド、DNP−TEG誘導体
    化ヌクレオチド、ソラレンクロスリンカー誘導体化ヌクレオチド、インターカレ
    ーション剤誘導体化ヌクレオチドおよびPNA複合体誘導体化ヌクレオチドから
    なるグループから選ばれる請求項64記載のキット。
  70. 【請求項70】 核酸増幅反応が、サイクルシーケンシングを含まない請求
    項60記載のキット。
  71. 【請求項71】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を必要としない請求項70記載のキット。
  72. 【請求項72】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する線形増幅
    を含まない請求項74記載のキット。
  73. 【請求項73】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を含む請求項63記載のキット。
  74. 【請求項74】 核酸増幅反応が、サーマルサイクリングを介する指数増幅
    を必要とする請求項76記載のキット。
  75. 【請求項75】 核酸増幅反応が、ポリメラーゼ鎖反応を含む請求項76記
    載のキット。
  76. 【請求項76】 核酸増幅反応が、指数ローリングサークル増幅(ERCA)
    およびローリングサークル増幅(RCA)、 マルチプル置換増幅(MDA)、 スト
    ランド置換増幅(SDA)、核酸配列ベース増幅 (NASBA)、転写媒介増幅(
    TMA)、ポリメラーゼ鎖反応(PCR)、自続式配列複製(3SR)およびQβレ
    プリカーゼによる増幅からなるグループから選ばれる請求項63記載のキット。
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