JP2005533256A5

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Publication number: JP2005533256A5
Application number: JP2004521949A
Authority: JP
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2006-08-24

Claims

ポリマーを分析するための方法であって、諸方法は、以下の工程：
該ポリマーと、核酸タグ分子および核酸結合因子を含む結合体とを接触させる工程、
該核酸結合因子を該ポリマーに非特異的に結合させる工程、ならびに、
該核酸タグ分子を該ポリマーに特異的に結合させる工程、ならびに、
該ポリマーに対する該結合体の結合パターンを決定する工程、
を包含する、方法。
前記核酸結合因子を前記ポリマーに沿って転位させる工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
前記核酸結合因子が前記ポリマーに非特異的に結合する、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーは核酸分子であるか、または
該ポリマーはＤＮＡもしくはＲＮＡである、請求項１に記載の方法。
前記核酸タグ分子は検出可能な部分で標識されるか、
あるいは該核酸タグ分子が第一の検出可能な部分で標識され、かつ前記核酸結合因子が第二の検出可能な部分で標識される、請求項１に記載の方法。
前記核酸結合因子は検出可能な部分で標識されるか、または
該核酸結合因子自体は検出可能な部分ではない、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーに対する前記結合体の前記結合パターンは線状ポリマーの分析システムを使用して決定され、
必要に応じて、該線状ポリマー分析システムは、ステーションで該ポリマーを曝し、該ポリマーに対する該結合体の前記結合により生ずるシグナルを生成する工程、および、
検出システムを用いて該シグナルを検出する工程、を包含する、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーに対する前記結合体の前記結合パターンは、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）を用いて決定される、請求項１に記載の方法。
前記核酸タグ分子はアンチセンス分子ではないか、
該核酸タグ分子は細菌特異的配列もしくはウィルス特異的配列にハイブリダイズしないか、または
該核酸タグ分子は因子で標識される、請求項１に記載の方法。
前記因子は核酸分子を切断することができるか、
または該因子は核酸分子を改変することができる、請求項９に記載の方法。
前記因子は光切断因子である、請求項１０に記載の方法。
前記線状ポリマー分析システムはシングルポリマー分析システムである、請求項７に記載の方法。
前記ポリマーに対する前記結合体の前記結合パターンはＧｅｎｅＥｎｇｉｎｅ^ＴＭ、オプティカルマッピングおよびＤＮＡコーミングからなる群より選択された方法により決定される、請求項１に記載の方法。
ポリマーを光学的に分析するためのシステムであって、該システムは以下：
光学的放射を発するための光源；
該光学的放射を受容し、該光学的放射に曝されるポリマーを受容して検出可能なシグナルを生成するための相互作用ステーション；および
該シグナルを含む該検出された放射に基づいて、該ポリマーを分析するように構築および構成されたプロセッサ、
を備え、
ここで該ポリマーは、核酸タグ分子および核酸結合因子を含む結合体に結合されている、システム。
前記ポリマーは核酸分子であるか、または
該ポリマーはＤＮＡもしくはＲＮＡである、請求項１４に記載のシステム。
前記結合体の前記核酸タグ分子は、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、ロック核酸（ＬＮＡ）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ビスＰＮＡクランプ、偽相補的ＰＮＡ、およびＬＮＡ−ＤＮＡコポリマーからなる群より選択されるか、または
該核酸タグ分子は、５〜５０残基の長さである、請求項１４に記載のシステム。
前記核酸タグ分子と前記核酸結合因子とは互いに共有結合体化するか、または
該核酸タグ分子と該核酸結合因子とはリンカー分子を用いて互いに結合体化される、請求項１４に記載のシステム。
前記核酸結合因子は酵素である、請求項１４に記載のシステム。
前記酵素は、ＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮＡポリメラーゼ、ＤＮＡ修復酵素、ヘリカーゼ、ヌクレアーゼおよびリガーゼからなる群より選択されるか、または
該酵素は前記核酸タグ分子もしくは前記ポリマーを改変する能力を欠く、請求項１８に記載のシステム。
前記核酸タグ分子が検出可能な部分によって標識されるか、
前記核酸結合因子が検出可能な部分によって標識されるか、または
該核酸タグ分子が第一の検出可能な部分によって標識され、かつ該核酸結合因子が第二の検出可能な部分によって標識される、請求項１４に記載のシステム。
前記ポリマーは検出可能な部分によって標識され、必要に応じて、該検出可能な標識は骨格特異的標識である、請求項１４に記載のシステム。
前記検出可能な部分は、電子スピン共鳴分子、蛍光分子、化学発光分子、放射性同位体、酵素基質、ビオチン分子、アビジン分子、電荷伝達分子、半導体ナノ結晶体、半導体ナノ粒子、コロイド状金ナノ結晶体、リガンド、マイクロビーズ、磁性ビーズ、常磁性粒子、量子ドット、色素基質、親和性分子、タンパク質、ペプチド、炭水化物、抗体、抗体フラグメント、抗原、ハプテン、および脂質からなる群より選択され、必要に応じて、該検出可能な部分は、電荷結合素子（ＣＣＤ）検出システム、電子スピン共鳴検出システム、蛍光検出システム、電子検出システム、写真フィルム検出システム、化学発光検出システム、酵素検出システム、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）検出システム、スキャニングトンネル顕微鏡（ＳＴＭ）検出システム、光学検出システム、核磁気共鳴（ＮＭＲ）検出システム、近距離場検出システム、および全反射（ＴＩＲ）検出システムからなる群より選択される検出システムを用いて検出される、請求項２０に記載のシステム。
前記ポリマーは非インビトロで増幅された核酸分子である、請求項１４に記載のシステム。
前記相互作用のステーションはスリット幅１ｎｍから５００ｎｍの範囲を有し、かつ局在化放射点をつくるスリットを備える、請求項１４に記載のシステム。
前記スリット幅は１０ｎｍから１００ｎｍの範囲である、請求項２４に記載のシステム。
請求項２４に記載のシステムであって、前記局在的放射点をつくりだすように前記スリットとともに配置されたマイクロチャンネルをさらに備え、該マイクロチャンネルは前記ポリマーを受け、該ポリマーを該局所的放射点を通って進めるよう構成される、システム、または偏光子をさらに備え、前記光源は放射線のビームを発するように構築されているレーザを備え、該偏光子は該スリットに該ビームが到達する前に該ビームを偏光するよう配置され、必要に応じて、該偏光子は該ビームが該スリットの幅と平行になるよう配置される、システム。
請求項１４に記載のシステムであって、局所的放射点をつくるよう配置されたマイクロチャンネルをさらに備え、該マイクロチャンネルは前記ポリマーを受け、該ポリマーを該局所的放射点を通って進めるよう構築されるシステム、または、偏光子をさらに備え、前記光源は放射線のビームを発するように構築されているレーザーを備え、該偏光子は該ビームが偏光するよう配置される、システム。
前記光源はチップ上で一体化された光源である、請求項１４に記載のシステム。
前記核酸タグ分子と前記核酸結合因子との前記結合体は特異的に前記ポリマーに結合する、請求項１４に記載のシステム。
前記核酸結合因子は非特異的に前記ポリマーに結合するか、または
該核酸結合因子は間接的に検出され、必要に応じて、該核酸結合因子は、該核酸結合因子特異的抗体もしくは抗体フラグメントを用いて間接的に検出される、請求項１４に記載のシステム。
前記検出システムは、線状ポリマー分析システムに組み込まれ、必要に応じて、該線状ポリマー分析システムはシングルポリマー分析システムである、請求項２２に記載のシステム。
前記ポリマーはＧｅｎｅＥｎｇｉｎｅ^ＴＭ、オプティカルマッピングおよびＤＮＡコーミングからなる群より選択された方法を用いて分析される、請求項１４に記載のシステム。
ポリマーを分析するための方法であって、該方法は以下の工程：
局在的放射点をつくりだすために既知の波長光学的放射をつくりだす工程、
マイクロチャンネルをポリマーを通過させる工程、
該局所的放射点で該ポリマーを照射する工程、
該局所的放射点で該ポリマーと該光学的放射の相互作用から生じる放射を経時的に検出する工程、および
該ポリマーを該検出される放射に基づいて分析する工程、
を包含し、ここで、該ポリマーは核酸タグ分子と核酸結合因子との結合体に結合する、方法。
前記ポリマーは核酸分子であり、必要に応じて、該核酸分子はＤＮＡもしくはＲＮＡである、請求項３３に記載の方法。
さらに前記核酸分子を前記マイクロチャンネルを通過させるために、電場を利用する工程を包含する、請求項３４に記載の方法。
前記検出工程は前記核酸分子が前記マイクロチャンネルを通過する間に経時的に前記シグナルを集める工程を包含する、請求項３４に記載の方法。
前記結合体の前記核酸タグ分子は前記ポリマーに特異的に結合し、前記核酸結合因子は前記ポリマーに非特異的に結合する、請求項３３に記載の方法。
前記核酸結合因子は酵素である、請求項１または３３に記載の方法。
前記酵素は、ＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮＡポリメラーゼ、ＤＮＡ修復酵素、ヘリカーゼ、ヌクレアーゼ、およびリガーゼからなる群より選択されるか、または
該酵素は前記核酸タグ分子もしくは前記ポリマーを改変する能力を欠くものである、請求項３８に記載の方法。
前記核酸タグ分子が検出可能な部分によって標識されるか、
前記核酸結合因子が検出可能な部分によって標識されるか、または
該核酸分子が第一の検出可能な部分によって標識され、かつ該核酸結合因子が第二の検出可能な部分によって標識される、請求項３３に記載の方法。
前記ポリマーは検出可能な部分によって標識され、必要に応じて、該検出可能な部分は骨格特異的な標識である、請求項１または３３に記載の方法。
核酸分子を分析するための方法であって、該方法は、以下の工程：
核酸タグ分子と核酸結合酵素との結合体に、核酸分子を曝す工程、
該核酸結合酵素を該核酸分子に結合させる工程、
該核酸タグ分子を該核酸分子に配列特異的様式で結合させる工程、ならびに、
該核酸分子に対する該結合体の結合パターンを決定する工程、
を包含する、方法。
前記核酸結合酵素は前記核酸分子に非特異的に結合する、請求項４２に記載の方法。
前記核酸分子はＤＮＡもしくはＲＮＡである、請求項４２に記載の方法。
前記核酸タグ分子は、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、ロック核酸（ＬＮＡ）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ビスＰＮＡ、偽相補的ＰＮＡ、およびＬＮＡ−ＤＮＡコポリマーからなる群より選択されるか、または
該核酸タグ分子は５〜５０残基の長さである、請求項１、３３または４２に記載の方法。
前記核酸タグ分子と前記核酸結合酵素とは互いに共有結合されるか、または
該核酸分子と核酸結合酵素とはリンカーを使用して互いに結合体化する、請求項１、３３または４２に記載の方法。
前記核酸結合酵素は、ＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮＡポリメラーゼ、ＤＮＡ修復酵素、ヘリカーゼ、ヌクレアーゼ、およびリガーゼからなる群より選択されるか、
または該核酸結合酵素は前記核酸分子もしくは前記タグ分子を改変する能力を欠くものである、請求項４２に記載の方法。
前記核酸タグ分子は検出可能な部分によって標識され、前記核酸結合酵素は検出可能な部分によって標識され、
該核酸タグ分子は第一の検出可能な部分によって標識され、かつ該核酸結合酵素は第二の検出可能な部分によって標識され、
前記核酸分子は検出可能な部分によって標識されるか、または
該核酸分子は骨格特異的標識で標識される、請求項４２に記載の方法。
前記核酸分子に対する前記結合体の前記結合パターンは線状核酸分析システムを使用して決定され、必要に応じて、該線状核酸分析システムは、ステーションで前記ポリマーを曝し、該ポリマーに対する該結合体の結合により生じるシグナルを生成させる工程、および検出システムを用いて該シグナルを検出する工程を包含する、請求項４２に記載の方法。
前記検出可能な部分は、電子スピン共鳴分子、蛍光分子、化学発光分子、放射性同位体、酵素基質、ビオチン分子、アビジン分子、電荷伝達分子、半導体ナノ結晶体、半導体ナノ粒子、コロイド状金ナノ結晶体、リガンド、マイクロビーズ、磁性ビーズ、常磁性ビーズ、量子ドット、色素基質、親和性分子、タンパク質、ペプチド、核酸、ハプテン、抗原、抗体、抗体フラグメント、炭水化物、および脂質からなる群より選択され、必要に応じて、該検出可能な部分は、電子スピン共鳴検出システム、電荷結合素子検出システム、蛍光検出システム、電子検出システム、写真フィルム検出システム、化学発光検出システム、酵素検出システム、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）検出システム、スキャニングトンネル顕微鏡（ＳＴＭ）検出システム、光学検出システム、核磁気共鳴（ＮＭＲ）検出システム、近距離場検出システム、全反射（ＴＩＲ）検出システムからなる群より選択された検出システムを使用して検出される、請求項５、６、４０または４８に記載の方法。
前記核酸分子は非インビトロで増幅された核酸分子である、請求項１、３４または４２に記載の方法。
前記核酸結合因子は間接的に検出され、必要に応じて、該核酸結合因子は該核酸結合因子に特異的な抗体もしくは抗体フラグメントを使用して間接的に検出される、請求項１、３３または４２に記載の方法。
組成物であって、該組成物は、
核酸タグ分子と核酸結合酵素との結合体、
を含み、ここで検出可能な部分が該核酸結合酵素に存在する、
組成物。
組成物であって、該組成物は、
核酸タグ分子と核酸結合酵素との結合体、
を含み、ここで検出可能な部分が該核酸タグ分子に存在し、該核酸結合酵素は該検出可能な部分ではない、
組成物。
前記核酸タグ分子と前記核酸結合酵素とは互いに共有結合されるか、該核酸タグ分子と該核酸結合酵素とはリンカー分子を用いて互いに結合され、該核酸タグ分子は、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、ロック核酸（ＬＮＡ）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ビスＰＮＡクランプ、偽相補的ＰＮＡ、およびＬＮＡ−ＤＮＡコポリマーからなる群より選択され、該核酸結合酵素は、ＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮＡポリメラーゼ、ＤＮＡ修復酵素、ヘリカーゼ、ヌクレアーゼ、およびリガーゼからなる群より選択されるか、
または該核酸結合酵素は核酸分子を改変する機能を欠くものである、請求項５３または５４に記載の組成物。
前記核酸タグ分子は第二の検出可能な部分によって標識される、請求項５３に記載の組成物。
前記核酸結合酵素は第二の検出可能な部分によって標識される、請求項５４に記載の組成物。
前記検出可能な部分は、電子スピン共鳴分子、蛍光分子、化学発光分子、放射性同位体、酵素基質、ビオチン分子、アビジン分子、電荷伝達分子、半導体ナノ結晶体、半導体ナノ粒子、リガンド、マイクロビーズ、磁性ビーズ、常磁性分子、量子ドット、色素基質、親和性分子、タンパク質、ペプチド、核酸、炭水化物、ハプテン、抗原、抗体、抗体フラグメント、および脂質からなる群より選択され、必要に応じて、該検出可能な部分は、電子スピン共鳴検出システム、電荷結合素子検出システム、蛍光検出システム、電子検出システム、写真フィルム検出システム、化学発光検出システム、酵素検出システム、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）検出システム、スキャニングトンネル顕微鏡（ＳＴＭ）検出システム、光学検出システム、核磁気共鳴（ＮＭＲ）検出システム、近距離場検出システム、全反射（ＴＩＲ）検出システムからなる群より選択される検出システムを用いて検出される、請求項５３、５４、５６または５７に記載の組成物。
前記核酸結合酵素は間接的に検出され、必要に応じて、該核酸結合酵素は該核酸結合酵素に特異的な抗体もしくは抗体フラグメントを使用して間接的に検出される、請求項５３に記載の方法。
ポリマーを分析するための方法であって、該方法は、以下の工程：
該ポリマーと、核酸タグ分子および核酸結合因子を含む結合体とを接触させる工程、
該核酸結合因子を該ポリマーに結合させる工程、ならびに、
該核酸タグ分子を該ポリマーに特異的に結合させる工程、
を包含し、ここで、該核酸結合因子は、ＤＮＡ修復酵素、ヘリカーゼ、ヌクレアーゼ、およびリガーゼからなる群より選択される、方法。
ポリマーを標識するための方法であって、該方法は、以下の工程：
該ポリマーと、核酸タグ分子および核酸結合因子を含む結合体とを接触させる工程、
該核酸結合因子を該ポリマーに結合させ、該ポリマーに沿って転位置させる工程、ならびに、
該核酸タグ分子を該ポリマーに特異的に結合させる工程、
を包含する、方法。
前記核酸結合因子は前記ポリマーに非特異的に結合する、請求項６１に記載の方法。
前記ポリマーに対する前記結合体の結合パターンを決定する工程をさらに包含する、請求項６１に記載の方法。