JP2005253315A - 目的塩基配列の検出方法 - Google Patents
目的塩基配列の検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005253315A JP2005253315A JP2004065951A JP2004065951A JP2005253315A JP 2005253315 A JP2005253315 A JP 2005253315A JP 2004065951 A JP2004065951 A JP 2004065951A JP 2004065951 A JP2004065951 A JP 2004065951A JP 2005253315 A JP2005253315 A JP 2005253315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dna
- base sequence
- probe
- target base
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
【解決手段】上記課題は、以下の工程:
(1)サンプルDNA(またはRNA)とプローブDNA(またはRNA)を水溶液中で接触させてハイブリダイゼーション複合体を形成させ;
(2)ハイブリダイゼーション複合体を単離し;
(3)複合体を解離させて、プロ−ブDNA(またはRNA)を分離し;
(4)該プローブDNA(またはRNA)を同定して、サンプルDNA中の目的の塩基配列を検出する;
を含む方法により解決される。
【選択図】なし
Description
図2は最近よく利用されているDNAチップを使った目的塩基配列の検出方法の例である。本例は、4種類の異なる目的塩基配列(1)1,目的塩基配列(2)2,目的塩基配列(3)3,目的塩基配列(4)4がサンプルDNA5に存在するか否かを検出する手法を現したものである。本例では、サンプルDNA中に目的塩基配列(1)1と目的塩基配列(4)4が存在するものを例として検出している。図2(A)はあらかじめ蛍光標識を付けたサンプルDNA5で、目的塩基配列(1)1と目的塩基配列(4)4が存在するサンプルDNA5である。図2(B)は検出したい目的塩基配列(1)1から目的塩基配列(4)4の対になっているDNA群14で、目的塩基配列(1)のDNA1aと目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1b,目的塩基配列(2)のDNA2aと目的塩基配列(2)の相補鎖DNA2b,目的塩基配列(3)のDNA3aと目的塩基配列(3)の相補鎖DNA3bおよび目的塩基配列(4)のDNA4aと目的塩基配列(4)の相補鎖DNA4bからなる。図2(C)は図2(B)の中から相補鎖DNA1bから4bをプローブDNA群8として、ガラスまたはメンブレン13に固定化し、図2(D)のDNAチップ9を作成する。図2(E)はサンプルDNA5とDNAチップ9に固定されているプローブDNA群8をハイブリダイゼーション溶液10に入れ、ハイブリダイズさせる。そのとき、サンプルDNA5の目的塩基配列(1)1の部位と目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bとが相補鎖関係にあるため、サンプルDNA5の目的塩基配列(1)1の部位と目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bがハイブリッド形成され結合される。図2(F)はハイブリダイゼーション後のDNAチップ9の読み取りで、方式はランプ11で蛍光標識6を励起して発光させ、DNAチップ読取装置7で読み取る。この例ではサンプルDNA5の目的塩基配列(1)1の部位とハイブリッド形成して結合されている目的塩基配列(1)1の相補鎖DNA1bの位置が光ることになる。図2(G)はDNAチップ読取装置7で読み取った画像12で、光っている位置からサンプルDNA5に目的塩基配列(1)1が存在していることがわかる。現在、このようにして、目的の塩基配列がサンプルDNAにあるか否かを検出している。
「サイエンス(Science)」270 巻p467-470
(1)サンプルDNAまたはRNAとプローブDNAまたはRNAを液中で接触させてハイブリダイゼーション複合体を形成させ;
(2)ハイブリダイゼーション複合体を単離し;
(3)複合体を解離させて、プロ−ブDNAまたはRNAを分離し;
(4)該プローブDNAまたはRNAを同定して、サンプルDNAまたはRNA中の目的の塩基配列を検出する;
を含む方法に関する。
本発明では、従来、DNAチップと称して、ガラスやメンブレンなどに固定化させていたプローブDNAを固定化させず、サンプルDNAとプローブDNAの水溶液を調製しておき、両水溶液をハイブリダイゼーション条件下で混合してハイブリダイゼーション複合体を形成させる。こうすることで、サンプルDNAが少ない場合でもサンプルDNAに複数種類のプローブDNAをハイブリダイズさせることを可能とする。そのあと、ハイブリダイゼーション複合体を単離し、ハイブリダイゼーション複合体からプローブDNAを分離し、そのプローブを同定することによって、サンプルDNAに存在する目的塩基配列の検出することができる。
要するに、従来サンプルDNA1個にプローブDNA1個のハイブリダイゼーションであったものが、本発明では、サンプルDNA1個にプローブDNAを複数個ハイブリダイゼーションできるようにし、サンプルDNAにハイブリッド形成して結合したプローブDNAを相補鎖プローブDNAのc−プローブDNAで検出することを特徴としている。なお、c−DNAチップの読み取りを光でおこなうときは、抽出したプローブDNAとc−プローブDNAとのハイブリダイゼーション以前に、プローブDNAに蛍光標識を付けておく必要がある。プローブDNA の蛍光標識化(ヌクレイック アシド リサーチ(Nucleic Acids Research) 13 巻2399-2412 頁、DNAシークエンス(DNA Sequence)4 巻135-141)についてはすでに当業者によく知られており、市販のDNA 合成機を用いて各種蛍光物質を付加したオリゴヌクレオチドを合成することができる。また、企業による蛍光標識化オリゴヌクレオチドの受託合成も実用化されている。
図1(F)と図1(G)は、図1(E)のハイブリダイゼーション後、サンプルDNA5に結合したプローブDNAと未結合のプローブDNAを分離するための手段で、サンプルDNA5を磁石18で図1(F)のように固定し、溶液を図1(F)から図1(E)に移す。このとき、サンプルDNA5に結合しているプローブDNAの目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bと目的塩基配列(4)の相補鎖DNA4bは移動せず、溶液中で浮遊している未結合のプローブDNAの目的塩基配列(2)の相補鎖DNA2bと目的塩基配列(3)の相補鎖DNA3bは図1(G)のように移動する。こうすることで、結合したプローブDNAと未結合のプローブDNAを分離することができ、サンプルDNA5に結合したプローブDNAを選択することができる。
図1(H)は、結合しているプローブDNA分離するため、目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bと目的塩基配列(4)の相補鎖DNA4bをサンプルDNA5から切り離す。切り離しは溶液をアルカリ性条件にするかまたは熱をかけて行なう。
図1(I)と図1(J)は、切り離したサンプルDNA5とプローブDNAを分離させるもので、サンプルDNA5を図1(H)から図1(I)に移動させる。こうすることで、図1(J)に結合していたプローブDNAが残り、サンプルDNA5とプローブDNAの目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bおよび目的塩基配列(4)の相補鎖DNA4bを分離することができる。そのあと、読み取りのため、図1(J)のように分離抽出したプローブDNAに蛍光物質を標識させるが、蛍光物質を標識するタイミングは図1(C)の時点でおこなってもよい。
図1(K)は、分離抽出したプローブDNAの種類を検出するため、ハイブリダイゼーション溶液10に、図1(J)の分離したプローブDNAと図1(D)のc−DNAチップ16を入れ、プローブDNAと相補鎖関係にあるc−プローブDNA群15とハイブリダイズさせる。その結果として、目的塩基配列(1)のDNA1aと目的塩基配列(1)の相補鎖DNA1bおよび目的塩基配列(4)のDNA4aと目的塩基配列(4)の相補鎖DNA4bがハイブリッド形成して結合される。
図1(L)は、ハイブリッド形成しているプローブDNAの検出で、従来のDNAチップ読取装置7でc−DNAチップを読み取る。
図(M)は、c−DNAチップを読み取った画像で、抽出したプローブDNAの結合している位置が光るため、どのプローブDNAが結合したか判別することができる。本実施例では目的塩基配列(1)と目的塩基配列(4)のプローブDNAがサンプルDNAに結合したいたことがわかる。
このように、c−DNAチップに結合したプローブDNAを求めることで、サンプルDNAにどの目的塩基配列が存在するか検出することができる。なお、ここではサンプルDNAに結合したプローブDNAの分類と検出に、自動化されているDNAチップを利用した塩基配列の検出方法を説明したが、サンプルDNAに結合したプローブDNAの分類と検出の方法は手法であってもよい。また、本発明のプローブDNAの検出を相補鎖プローブDNAで検出する方式は、DNAチップ以外のものにも適用できることはもちろんである。
以下、上記の手法により、サンプルDNAに選択的に結合したプローブを回収した例を示す。
本発明の方法により目的塩基配列を検出するためのサンプルDNAとして、 配列番号1に示すDNA を用いた。後述するように、ハイブリダイゼーション後の選択のために、その5' 末端にビオチンを共有結合させた。上記サンプルDNAと相補的な配列を有するプローブとして、上記サンプルDNAの塩基配列の 20-35、および41-55 にそれぞれ相補的な配列を有する、配列番号2および3で示したDNA1, DNA2 を化学合成した。またこのサンプルDNAには相補鎖配列が存在しないDNAとして配列番号4から7に示したDNA3, DNA4, DNA5, DNA6 を用いた。サンプルDNAとプローブを含むこれらのDNA をすべて混合し、ハイブリダイゼーションを行なった。ハイブリダイゼーションの条件は5 x SSC, 0.5 % SDS, 0.2 mg/ ml 活性化DNA(仔牛胸腺DNAをDNase Iで限定分解したもの)を含む溶液中で上記DNA を混合し,95 ℃で3分熱処理をした後、42 ℃にして10 分間静置した。
本実験の目的のためにサンプルDNAに結合しているビオチンを利用した。DNA のビオチン化については、 テトラヘドロンレターズ(Tetrahedron Letters)32巻1715-1718頁, ヌクレイック アシド リサーチ(Nucleic Acids Research) 20 巻6253-6259頁に記載の方法でおこなうことができる(本実験でのビオチン化したサンプルDNAはシグマジェノシス社の受託DNA合成を利用した)。すなわちビオチンと特異的に結合するストレプトアビジンがマグネチックビーズに固定化されたもの(MACS Separation system, Miltenyi Biotech 社) を用いて、以下の手順でビオチン化DNAを回収した。ハイブリダイゼーション溶液を100 μl のMACS Streptavidin MicroBeads と混合して、それを強力な永久磁石の上にセットしたカラムに供した。カラムは予め平衡化バッファーとしてDNAを含まないハイブリダイゼーション用溶液を流しておいた。試料を供した後のカラムに、同様にハイブリダイゼーション溶液を100 μlずつ5回流し、さらにTE バッファー100 μl を3回流すことで非特異的に結合しているDNAを洗い落とした。その後、カラムを磁石板からはずして、TE バッファーを流すことによってプローブの結合したサンプルDNAをチューブに回収した。
回収したサンプルDNAに結合しているプローブを検出するために、上記方法により最終的にTE バッファーで回収したDNA 溶液を95 ℃処理をして、急冷することにより、ハイブリダイズしているDNA をはずした。その溶液に放射性[γ32P]ATP とポリヌクレオチドキナーゼを加えることによって、プローブDNAの5' 末端を放射性標識した。反応物を8 M 尿素存在化の20 %ポリアクリルアミドゲル電気泳動に供し、オートラジオグラフィーによってDNA のバンドを検出した。得られたバンドの位置からDNAの鎖長をもとに、目的DNA に結合していたDNA の種類を推定した。すなわち、目的のプローブが選択的にサンプルDNA に結合し、マグネット法によってサンプルDNA と一緒に回収されていたならば、DNA1, DNA2 が15 鎖長と16 鎖長のDNA バンドとして検出され、それ以外の鎖長のバンドが検出されないことになるが、実験結果はその通りになり、サンプルDNAに相補的な配列を有する目的プローブが特異的に結合したことを示す結果となった。 結果を図3に示す。この結果より一種類のサンプルDNAに複数のプローブDNAが同じ効率で結合していることが示され、本発明の原理が有効に働きうることが示された。
1a 目的塩基配列(1)のDNA;
1b 目的塩基配列(1)の相補鎖DNA;
2 目的塩基配列(2)
2a 目的塩基配列(2)のDNA
2b 目的塩基配列(2)の相補鎖DNA;
3 目的塩基配列(3);
3a 目的塩基配列(3)のDNA;
3b 目的塩基配列(3)の相補鎖DNA;
4 目的塩基配列(4);
4a 目的塩基配列(4)のDNA;
4b 目的塩基配列(4)の相補鎖DNA;
5 サンプルDNA;
6 蛍光標識;
7 DNAチップ読み取り装置;
8 プローブDNA群;
9 DNAチップ;
10 ハイブリダイゼーション溶液;
11 ランプ;
12 読み取った画像;
13 ガラス;
14 DNA群;
15 c−プローブDNA群;
16 c−DNAチップ;
17 磁気ビーズ;
18 磁石
Claims (7)
- サンプルDNAまたはRNA中の目的の塩基配列を検出する方法であって、以下の工程:
(1)サンプルDNAまたはRNAとプローブDNAまたはRNAを水溶液中で接触させてハイブリダイゼーション複合体を形成させ;
(2)該ハイブリダイゼーション複合体を単離し;
(3)該複合体を解離させて、プロ−ブDNAまたはRNAを分離し;
(4)該プローブDNAまたはRNAを同定して、サンプルDNAまたはRNA中の目的の塩基配列を検出する;
を含む方法。 - ハイブリダイゼーションを、サンプルDNAまたはRNAとプローブDNAまたはRNAのいずれをも固定化させずに行う請求項1に記載の方法。
- 複数種類のプローブDNAまたはRNAを用いる請求項1または2に記載の方法。
- プローブDNAまたはRNAが蛍光標識されている請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- プローブDNAまたはRNAの同定をその相補鎖DNAまたはRNAとのハイブリダイゼーションによって行う請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 相補鎖DNAまたはRNAが固定化されている請求項5に記載の方法。
- 固定化相補鎖DNAまたはRNAがDNAまたはRNAチップの形態をとっている請求項6に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004065951A JP4514482B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 目的塩基配列の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004065951A JP4514482B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 目的塩基配列の検出方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005253315A true JP2005253315A (ja) | 2005-09-22 |
JP2005253315A5 JP2005253315A5 (ja) | 2006-11-16 |
JP4514482B2 JP4514482B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=35079657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004065951A Expired - Fee Related JP4514482B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 目的塩基配列の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4514482B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516157A (ja) * | 2009-01-28 | 2012-07-19 | キアジェン ゲイサーズバーグ インコーポレイテッド | 配列特異的な大量試料調製方法およびアッセイ法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62229068A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-10-07 | シタス コ−ポレイシヨン | サンプル中の核酸配列の存在を検出するための液体ハイブリダイゼ−シヨン法及びそのためのキツト |
JPH06294796A (ja) * | 1993-04-12 | 1994-10-21 | Hitachi Ltd | 核酸分析方法 |
-
2004
- 2004-03-09 JP JP2004065951A patent/JP4514482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62229068A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-10-07 | シタス コ−ポレイシヨン | サンプル中の核酸配列の存在を検出するための液体ハイブリダイゼ−シヨン法及びそのためのキツト |
JPH06294796A (ja) * | 1993-04-12 | 1994-10-21 | Hitachi Ltd | 核酸分析方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516157A (ja) * | 2009-01-28 | 2012-07-19 | キアジェン ゲイサーズバーグ インコーポレイテッド | 配列特異的な大量試料調製方法およびアッセイ法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4514482B2 (ja) | 2010-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230081326A1 (en) | Increasing dynamic range for identifying multiple epitopes in cells | |
US20240068012A1 (en) | Method for labeling ligation products with cell-specific barcodes i | |
US6632606B1 (en) | Methods for single nucleotide polymorphism detection | |
JP3738910B2 (ja) | 特定の核酸配列を検出するためのハイブリダイゼーション−ライゲーション分析 | |
JP2016525344A5 (ja) | ||
JP2007524399A (ja) | 機能性dnaエレメントおよび細胞性タンパク質のゲノムマッピング | |
NO20004962L (no) | Fremgangsmåte ved påvisning av nukleinsyrer | |
WO2000056925A2 (en) | Methods for single nucleotide polymorphism detection | |
US20220049286A1 (en) | Methods of identifying multiple epitopes in cells | |
CN108660191A (zh) | 一种基于编码微球反应器的数字化多重核酸检测方法 | |
US20190093156A1 (en) | Methods of identifying multiple epitopes in cells | |
US10590451B2 (en) | Methods of constructing a circular template and detecting DNA molecules | |
US20200362392A1 (en) | Methods of identifying multiple epitopes in cells | |
EP1290228B1 (en) | Reverse detection for identification and/or quantification of nucleotide target sequences on biochips | |
JP4514482B2 (ja) | 目的塩基配列の検出方法 | |
US9416401B2 (en) | Method for determining amounts of polynucleotide sequences present in cell or tissue samples | |
US6027879A (en) | Detection and isolation of nucleic acid sequences using a bifunctional hybridization probe | |
AU2002226448A1 (en) | A method and test kit for quantitative determination of variations in polynucleotide amounts in cell or tissue samples | |
US7294462B2 (en) | Method for detection of base sequence of interest | |
EP1580280A1 (en) | Method for detection of base sequence of interest | |
JP5317221B2 (ja) | アプタマー選抜方法及び装置、ならびにアプタマーを用いたセンサ方法 | |
JP2005528909A (ja) | コンビナトリアルオリゴヌクレオチドpcrの改善方法 | |
KR101356396B1 (ko) | Pcr 수행 없는 소위성 주형 반복 유전자 타이핑법 | |
JP2005253315A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060928 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060928 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091020 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100217 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100224 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100413 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4514482 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160521 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |