JP2006020514A - Method for identifying base polymorphism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多型部位に相補的に結合するオリゴヌクレオチドを用いて塩基多型の同定方法に関するものである。本発明は、遺伝病の診断、塩基多型解析等に際して特に有用である。 The present invention relates to a method for identifying a base polymorphism using an oligonucleotide that binds complementarily to a polymorphic site. The present invention is particularly useful for diagnosis of genetic diseases, nucleotide polymorphism analysis, and the like.
本発明において、塩基多型とは野生型とは異なる塩基配列を有することをいう。遺伝子の塩基多型は薬物代謝において副作用および治療失敗の発生において個体間変動の原因として重要な役割を果たし、体質として知られる基礎代謝等の個人差の原因としても知られている。その上、これらは多数の疾患の遺伝マーカーとしての働きもする。それゆえ、これら突然変異の解明は臨床的に重要であり、ルーチンの表現型分類が臨床研究における精神医学患者および自発志願者にとって特に推奨される(GramおよびBrsen, European Consensus Conference on Pharmacogenetics. Commission of the European Communities, Luxembourg,第87〜96頁(1990年); Balantら、Eur. J. Clin. Pharmacol. 第36巻、第551〜554頁、(1989年))。また、原因となる変異型遺伝子の同定に続くそれぞれの遺伝子型の検出用の核酸配列分析法が所望される。 In the present invention, the nucleotide polymorphism means having a nucleotide sequence different from the wild type. The nucleotide polymorphism of a gene plays an important role as a cause of inter-individual variation in the occurrence of side effects and treatment failures in drug metabolism, and is also known as a cause of individual differences such as basic metabolism known as constitution. In addition, they also serve as genetic markers for a number of diseases. Elucidation of these mutations is therefore clinically important and routine phenotyping is particularly recommended for psychiatric patients and volunteers in clinical research (Gram and Brsen, European Consensus Conference on Pharmacogenetics. Commission of the European Communities, Luxembourg, 87-96 (1990); Balant et al., Eur. J. Clin. Pharmacol. 36, 551-554 (1989)). In addition, a nucleic acid sequence analysis method for detecting each genotype following identification of the causative mutant gene is desired.
従来の核酸配列分析技術としては、例えば核酸配列決定法(シークエンシング法)がある。核酸配列決定法は核酸配列中に含まれる塩基多型を検出、同定することができるが、鋳型核酸の調製、DNAポリメラーゼ反応、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、核酸配列の解析等を行うため多大な労力と時間が必要である。また近年の自動シークエンサーを用いることで省力化は行うことができるが、高価な装置が必要であるという問題がある。 As a conventional nucleic acid sequence analysis technique, for example, there is a nucleic acid sequencing method (sequencing method). Nucleic acid sequencing can detect and identify nucleotide polymorphisms contained in nucleic acid sequences, but requires a great deal of effort to prepare template nucleic acids, DNA polymerase reaction, polyacrylamide gel electrophoresis, analysis of nucleic acid sequences, etc. And time is needed. Further, labor can be saved by using a recent automatic sequencer, but there is a problem that an expensive apparatus is required.
一方、遺伝子の点突然変異により引き起こされる遺伝病が種々知られており、それらの中には、遺伝子のどの部位がどのように点突然変異することにより遺伝病が引き起こされるかわかっているものも少なくない。 On the other hand, there are various known genetic diseases caused by point mutations in genes, and some of them know which part of the gene and how point mutations cause genetic diseases. Not a few.
このような予想される点突然変異を検出する方法として、従来より、PCR(polymerase chain reaction)法(たとえば、特許文献1または2参照)などの遺伝子増幅法を利用した遺伝子の点突然変異の検出方法が知られている。PCR法によって増幅された遺伝子断片に対し、特定の核酸配列を切断する制限酵素により処理し、生じるフラグメントの大きさで判断する方法(PCR−RFLP)法が用いられている。同じくPCR法を用いた検出方法としては、使用するprimerの特異性を利用した Alelle specific amplification法が用いられる。この方法では、遺伝子増幅法に用いる一対のオリゴヌクレオチドのうちの一方のオリゴヌクレオチドとして、野生型遺伝子の増幅領域の端部領域に完全に相補的な野生型用オリゴヌクレオチドと、変異型遺伝子の増幅領域の端部領域に完全に相補的な変異型用オリゴヌクレオチドとを用いる。変異型のオリゴヌクレオチドは、その3’末端が予想される点突然変異を起こしたヌクレオチドに相補的なヌクレオチドになっている。このような野生型及び変異型用オリゴヌクレオチドをそれぞれ別個に用いて試料遺伝子を遺伝子増幅法に供する。 As a method for detecting such an expected point mutation, detection of a point mutation of a gene using a gene amplification method such as a PCR (polymerase chain reaction) method (see, for example, Patent Document 1 or 2) has been conventionally used. The method is known. A gene fragment amplified by the PCR method is treated with a restriction enzyme that cleaves a specific nucleic acid sequence, and a method of judging by the size of the resulting fragment (PCR-RFLP) method is used. Similarly, as a detection method using the PCR method, an Alelle specific amplification method using the specificity of the primer used is used. In this method, as one of the pair of oligonucleotides used in the gene amplification method, a wild-type oligonucleotide that is completely complementary to the end region of the wild-type gene amplification region and the mutant-type gene amplification A mutant oligonucleotide that is completely complementary to the end region of the region is used. Mutant oligonucleotides have nucleotides complementary to the predicted point mutation at the 3 'end. Such wild-type and mutant-type oligonucleotides are separately used to subject the sample gene to the gene amplification method.
試料遺伝子が野生型であれば、野生型用オリゴヌクレオチドを用いた場合には核酸の増幅が起きるが、変異型用オリゴヌクレオチドを用いた場合には、オリゴヌクレオチドの3’末端が試料遺伝子の対応ヌクレオチドと相補的ではない(ミスマッチ)ので伸長反応が起きず、核酸の増幅は起きない。一方、試料遺伝子が変異型であれば、逆に、野生型用オリゴヌクレオチドを用いた場合には増幅が起きず、変異型用オリゴヌクレオチドを用いた場合に増幅が起きる。従って、各オリゴヌクレオチドを用いた場合に増幅が起きるか否かを調べることにより、試料遺伝子が野生型か変異型かを判別することができ、それによって試料遺伝子中の点突然変異を同定することができる。この時増幅がおきたか否かを調べる方法として、増幅産物をアガロースゲル電気泳動した後、エチジウムブロマイド等の核酸特異的結合蛍光試薬を用いて染色の後、UV照射して増幅核酸の有無を検出できる。またほかの様式として、ナイロン膜上に増幅核酸を固定し、標識プローブを用いて検出するサザンブロット法、個体担体上に固定した補足プローブで捕捉した後検出プローブを作用させて検出するサンドイッチハイブリダイゼーション法などが開発されてきた。 If the sample gene is wild-type, nucleic acid amplification occurs when a wild-type oligonucleotide is used, but if a mutant-type oligonucleotide is used, the 3 ′ end of the oligonucleotide corresponds to the sample gene. Since it is not complementary to the nucleotide (mismatch), no extension reaction occurs, and no nucleic acid amplification occurs. On the other hand, if the sample gene is a mutant type, conversely, amplification does not occur when the wild-type oligonucleotide is used, and amplification occurs when the mutant-type oligonucleotide is used. Therefore, by examining whether amplification occurs when using each oligonucleotide, it is possible to determine whether the sample gene is a wild type or a mutant type, thereby identifying a point mutation in the sample gene. Can do. As a method to check whether amplification has occurred at this time, the amplified product is subjected to agarose gel electrophoresis, stained with a nucleic acid-specific binding fluorescent reagent such as ethidium bromide, and then irradiated with UV to detect the presence of amplified nucleic acid. it can. Other methods include Southern blotting, in which amplified nucleic acid is immobilized on a nylon membrane and detected using a labeled probe, sandwich hybridization in which a detection probe is used after capturing with a supplementary probe immobilized on an individual carrier. Laws have been developed.
また、遺伝子多型部位を含むよう核酸増幅法し、反応後に、多型部位を含む遺伝子断片と多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドの複合体が形成され、試料中に含まれる鋳型配列が野生型配列の場合、野生型配列と相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドとの複合体を、試料中に含まれる鋳型配列が変異型配列の場合、変異型配列と相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドとの複合体を形成する方法において、非特異的結合反応を低減するために、これまでも一方の多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドと同時に他方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドを共存させる塩基多型の同定方法が報告されている(たとえば、非特許文献1参照)。 In addition, a nucleic acid amplification method is performed so as to include a gene polymorphic site, and after the reaction, a complex of a gene fragment containing the polymorphic site and a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site is formed, and the template contained in the sample When the sequence is a wild type sequence, a label that binds complementarily to a complex with a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the wild type sequence, and when the template sequence contained in the sample is a mutant type sequence, In the method of forming a complex with an oligonucleotide, in order to reduce non-specific binding reaction, a labeled oligonucleotide having a sequence complementary to one polymorphic site is complemented simultaneously with the other polymorphic site. A method for identifying a base polymorphism in which an unlabeled oligonucleotide having a typical sequence coexists has been reported (for example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、この方法では、同時に添加される一方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドは、他方の多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドの数倍から数十倍もの量を添加する必要があり、反応条件の調整、および経済的にも課題が残されていた。 However, in this method, an unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to one polymorphic site added at the same time is several times to several tens of the labeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site. It was necessary to add twice as much amount, and adjustment of reaction conditions and problems remained economically.
上記のような方法により増幅核酸を検出し、容易に多型を同定が行えるように思われるが、実際には、操作は煩雑であり、迅速かつ大量の試料を解析するためには、多大な労力を要するか大規模なラボオートメーションシステムを構築する必要がある。 Although it seems that the amplified nucleic acid can be detected by the method as described above and the polymorphism can be easily identified, in practice, the operation is complicated, and in order to analyze a large amount of samples quickly, Requires labor or needs to build a large lab automation system.
たとえば電気泳動法によれば野生型及び多型型を別々に検出する必要がありまた泳動像から核酸量を正確に数値化することは困難である。またサザンブロット法やサンドイッチハイブリダイゼーション法ではプローブとのハイブリダイゼーション反応が必要であり、その条件を厳密に整える必要がある。更には過剰なプローブを除去する工程が必要であり、操作は非常に煩雑である。 For example, according to the electrophoresis method, it is necessary to separately detect the wild type and the polymorphic type, and it is difficult to accurately quantify the amount of nucleic acid from the electrophoretic image. Further, Southern blotting and sandwich hybridization require a hybridization reaction with a probe, and the conditions must be strictly adjusted. Furthermore, a process for removing excess probes is required, and the operation is very complicated.
本発明の目的は、上記のような課題を解決して、明確にかつ再現性よく核酸配列中の多型を検出することができる方法及びそのための試薬を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method and a reagent therefor that can solve the above-described problems and detect a polymorphism in a nucleic acid sequence clearly and reproducibly.
本発明者らは、上記事情に鑑み、鋭意研究の結果、上記の従来法に対して、特定の核酸配列を含む試料溶液に該特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドを用いて、増幅反応と同時およびまたは増幅反応後、該核酸配列の塩基多型部位と相補的に結合する標識されたオリゴヌクレオチド(以下検出用オリゴヌクレオチドと称する場合がある)を接触させ、特定の核酸配列と結合した標識オリゴヌクレオチドを検出することによって試料溶液中に含まれる塩基多型を同定する方法において、塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドと少なくとも1箇所異なる配列を有し、Tm値が塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドより高いオリゴヌクレオチド(以下競合オリゴヌクレオチドと称することがある)を共存させることを特徴とする塩基多型の同定方法を見出し、本発明を完成させるに至った。 In view of the above circumstances, the present inventors, as a result of diligent research, used the oligonucleotide for amplifying a specific nucleic acid sequence in a sample solution containing a specific nucleic acid sequence as compared with the conventional method described above, and Alternatively, after the amplification reaction, a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the nucleotide polymorphism site of the nucleic acid sequence (hereinafter sometimes referred to as a detection oligonucleotide) is contacted, and the labeled oligonucleotide is bound to a specific nucleic acid sequence. In the method for identifying a nucleotide polymorphism contained in a sample solution by detecting a nucleotide sequence, it has a sequence that differs from a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the nucleotide polymorphism site at least one location, and the Tm value is the nucleotide polymorphism site. Coexist with a higher oligonucleotide (hereinafter sometimes referred to as a competing oligonucleotide) than a labeled oligonucleotide that binds complementarily. Found methods for identifying nucleotide polymorphism, wherein Rukoto, and completed the present invention.
すなわち、本発明は以下のような構成からなる。
[1]特定の核酸配列を含む試料溶液に該特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドを用いて、増幅反応と同時およびまたは増幅反応後、該核酸配列の塩基多型部位に相補的に結合する標識されたオリゴヌクレオチドを接触させ、特定の核酸配列と結合した標識オリゴヌクレオチドを検出すること、あるいは標識オリゴヌクレオチドを介して増幅された核酸配列を検出することによって試料溶液中に含まれる塩基多型を同定する方法において、塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドと少なくとも1箇所異なる配列を有し、Tm値が塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドより高いオリゴヌクレオチドを共存させることを特徴とする塩基多型の同定方法 。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] Using the oligonucleotide for amplifying a specific nucleic acid sequence in a sample solution containing a specific nucleic acid sequence, a label that binds complementarily to the nucleotide polymorphism site of the nucleic acid sequence simultaneously with and / or after the amplification reaction is used. The nucleotide polymorphisms contained in the sample solution by detecting the labeled oligonucleotide bound to the specific nucleic acid sequence or detecting the amplified nucleic acid sequence via the labeled oligonucleotide. In this method, an oligonucleotide having a sequence different from that of a labeled oligonucleotide complementary to the nucleotide polymorphism site and having a Tm value higher than that of the labeled oligonucleotide complementary to the nucleotide polymorphism site is allowed to coexist. A nucleotide polymorphism identification method characterized by the above.
[2] 該特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドが予め標識されていることを特徴とする塩基多型の同定方法。 [2] A method for identifying a nucleotide polymorphism, wherein the oligonucleotide for amplifying a specific nucleic acid sequence is labeled in advance.
[3] 標識がビオチン、ジゴキシゲニン、抗原、抗体、蛍光物質、発光団および酵素よりなる群から選ばれたいずれかである塩基多型の同定方法。 [3] A method for identifying a nucleotide polymorphism, wherein the label is any one selected from the group consisting of biotin, digoxigenin, antigen, antibody, fluorescent substance, luminophore, and enzyme.
[4]増幅反応がPCR、NASBA、LCR、SDA、RCA、TMA、LAMPおよびICANよりなる群から選ばれたいずれかの方法であることを特徴とする塩基多型の同定方法。 [4] A method for identifying a nucleotide polymorphism, wherein the amplification reaction is any method selected from the group consisting of PCR, NASBA, LCR, SDA, RCA, TMA, LAMP and ICAN.
[5]少なくとも核酸配列増幅用オリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ、dNTPs、多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチド、多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドと少なくとも1箇所異なる配列を有し、Tm値が多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドより高いオリゴヌクレオチドを有することを特徴とする塩基多型測定用キット。 [5] having at least one sequence different from at least one oligonucleotide for nucleic acid sequence amplification, polymerase, dNTPs, labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site, and labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site; A kit for measuring nucleotide polymorphism, which has an oligonucleotide whose Tm value is higher than a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site.
本発明により、試料核酸中の塩基多型を明確にまた簡便に検出できる方法が提供される。本発明の方法では、これまでの方法と比べ非特異的結合反応が低く抑えられ、迅速で容易に再現性の良い結果が得られる。 The present invention provides a method capable of clearly and easily detecting a base polymorphism in a sample nucleic acid. In the method of the present invention, the non-specific binding reaction is suppressed as compared with the conventional methods, and the results can be obtained quickly and easily with good reproducibility.
以下、本発明を詳細に説明する。
試料中に含まれる特定の塩基多型部位を含む染色体又はその断片は、目的の遺伝子の情報を担う塩基多型部位を含む標的核酸であれば、特に制限されない。該標的核酸の例としては、Alu配列、蛋白質をコードする遺伝子のエキソンやイントロン、プロモーターなどが例示できる。より具体的には、遺伝病を含む各種疾患、薬物代謝、生活習慣病(高血圧、糖尿病等)に関連する遺伝子が挙げられる。例えば、高血圧としてACE(Angiotensin IConverting Enzyme)遺伝子が挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The chromosome or fragment thereof containing a specific nucleotide polymorphism site contained in the sample is not particularly limited as long as it is a target nucleic acid containing a nucleotide polymorphism site bearing information of the target gene. Examples of the target nucleic acid include Alu sequences, exons, introns and promoters of genes encoding proteins. More specifically, genes related to various diseases including genetic diseases, drug metabolism, lifestyle-related diseases (hypertension, diabetes, etc.) can be mentioned. For example, an ACE (Angiotensin IConverting Enzyme) gene is mentioned as high blood pressure.
本発明において、核酸配列を単に核酸ということがある。変異型核酸とは、野生型核酸のうち少なくとも1つ、好ましくは1つのヌクレオチドが点突然変異して他のヌクレオチドに置換されているものや、野生型核酸の一部に挿入、欠失配列等を含む核酸のことであり、どの部位のヌクレオチドが変異しているかが解明されているものである。このような塩基多型により体質等が異なっていることが解明されてきており、本発明の方法は試料中の核酸がこのような予想される変異を有しているか否かを検査する方法である。 In the present invention, the nucleic acid sequence may be simply referred to as a nucleic acid. Mutant nucleic acids are those in which at least one of wild-type nucleic acids, preferably one nucleotide is point-mutated and replaced with other nucleotides, or inserted or deleted sequences in a part of wild-type nucleic acid, etc. It has been elucidated which part of the nucleotide is mutated. It has been elucidated that the constitution is different depending on such base polymorphism, and the method of the present invention is a method for examining whether or not a nucleic acid in a sample has such an expected mutation. is there.
本発明において、特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドとは、対象となる塩基多型部位を含む染色体又はその断片に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドであって、既知の増幅方法であるPCR、NASBA、LCR、SDA、RCA、TMA、LAMPおよびICAN法に使用できるものであれば特に限定されるものではない。 In the present invention, the specific nucleic acid sequence amplification oligonucleotide is an oligonucleotide having a sequence complementary to a chromosome containing a nucleotide polymorphism site of interest or a fragment thereof, and is a known amplification method such as PCR, NASBA, There is no particular limitation as long as it can be used for the LCR, SDA, RCA, TMA, LAMP and ICAN methods.
本発明に用いられる多型部位と相補的に結合する標識されたオリゴヌクレオチドは、好適には各多型部位に相補的なオリゴヌクレオチドに標識されたものを用いることができ、オリゴヌクレオチドに標識が結合する部位は特に限定されない。 As the labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site used in the present invention, those labeled with an oligonucleotide complementary to each polymorphic site can be preferably used. The binding site is not particularly limited.
本発明におけるオリゴヌクレオチドの長さとしては、7〜25塩基、好ましくは、11〜20塩基である。 The length of the oligonucleotide in the present invention is 7 to 25 bases, preferably 11 to 20 bases.
本発明においては、上記特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドと多型部位と相補的に結合する標識されたオリゴヌクレオチドおよび多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドと少なくとも1箇所異なる配列を有し、Tm値が多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドより高いオリゴヌクレオチドは、別々、又は同時に作用させることが可能である。 In the present invention, the specific nucleic acid sequence amplification oligonucleotide and the labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site and the labeled oligonucleotide that binds complementary to the polymorphic site have a sequence that differs by at least one place. , Oligonucleotides with higher Tm values than labeled oligonucleotides that bind complementary to the polymorphic site can be allowed to act separately or simultaneously.
本発明において、特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドの伸長方法は、基本的には、従来の方法を用いて行うことができる。通常、一本鎖に変性させた特定の塩基多型部位を含む染色体又はその断片に、4種類のデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)及びDNAポリメラーゼを共に、作用させることで、標的核酸を鋳型としてオリゴヌクレオチドが伸長する。 In the present invention, the method for extending the oligonucleotide for amplifying a specific nucleic acid sequence can be basically performed using a conventional method. Usually, a target nucleic acid is used as a template by allowing four types of deoxynucleoside triphosphates (dNTP) and DNA polymerase to act on a chromosome or fragment thereof containing a specific nucleotide polymorphism site denatured into a single strand. The oligonucleotide is extended.
該伸長反応は、Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Sambrookら、1989年)に記載の方法に従って行うことができる。また、該オリゴヌクレオチドが伸長されたか否かによって塩基多型を検出する方法において、標的核酸が検出するのに十分な量が含まれていない場合、予め前記多型配列を含む核酸断片を以下に示す増幅反応によって、増幅しておくことも可能である。 The extension reaction can be performed according to the method described in Molecular Cloning, A Laboratory Manual (Sambrook et al., 1989). Further, in the method for detecting a base polymorphism depending on whether or not the oligonucleotide is extended, if the target nucleic acid does not contain a sufficient amount for detection, a nucleic acid fragment containing the polymorphic sequence in advance is It can also be amplified by the amplification reaction shown.
本発明において、特定の塩基多型部位を含む染色体又は断片の増幅方法も、基本的には、従来の方法を用いて行うことができ、通常、一本鎖に変性させた特定の塩基多型部位を含む染色体又はその断片に、4種類のデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)及びDNAポリメラーゼ及び特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドを作用させることで、標的核酸を鋳型として用いたオリゴヌクレオチド間の配列が増幅される。 In the present invention, a method for amplifying a chromosome or fragment containing a specific nucleotide polymorphism site can also be basically performed using a conventional method, and usually a specific nucleotide polymorphism denatured into a single strand. By making 4 types of deoxynucleoside triphosphates (dNTPs), DNA polymerase, and oligonucleotides for amplifying specific nucleic acid sequences act on a chromosome containing the site or a fragment thereof, the sequence between the oligonucleotides using the target nucleic acid as a template can be changed. Amplified.
核酸増幅方法としては、PCR、NASBA(Nucleic acid sequence-basedamplification method;Nature 第350巻、第91頁(1991年))、LCR(国際公開89/12696号公報、特開平2−2934号公報)、SDA(Strand Displacement Amplification:Nucleic acid research 第20巻、第1691頁(1992年))、RCA(国際公開90/1069号公報)、TMA(Transcription mediated amplification method;J.Clin.Microbiol. 第31巻、第3270頁(1993年))、LAMP(loop-mediated isothermal amplification method:J Clin Microbiol. 第42巻:第1,956頁(2004年))、ICAN(isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids:Kekkaku. 第78巻、第533頁(2003年))などが挙げられる。 Examples of nucleic acid amplification methods include PCR, NASBA (Nucleic acid sequence-based amplification method; Nature 350, 91 (1991)), LCR (International Publication No. 89/12696, JP-A-2-2934), SDA (Strand Displacement Amplification: Nucleic acid research, Volume 16, 1691 (1992)), RCA (International Publication No. 90/1069), TMA (Transcription mediated amplification method; J. Clin. Microbiol. Volume 31, 3270 (1993)), LAMP (loop-mediated isothermal amplification method: J Clin Microbiol. 42: 1,956 (2004)), ICAN (isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids: Kekkaku. 78, 533 (2003)).
なかでもPCR法は、試料核酸、4種類のデオキシヌクレオシド三リン酸、一対のオリゴヌクレオチド及び耐熱性DNAポリメラーゼの存在下で、変性、アニーリング、伸長の3工程からなるサイクルを繰り返すことにより、上記一対のオリゴヌクレオチドで挟まれる試料核酸の領域を指数関数的に増幅させる方法である。すなわち、変性工程で試料の核酸を変性し、続くアニーリング工程において各オリゴヌクレオチドと、それぞれに相補的な一本鎖試料核酸上の領域とをハイブリダイズさせ、続く伸長工程で、各オリゴヌクレオチドを起点としてDNAポリメラーゼの働きにより鋳型となる各一本鎖試料核酸に相補的なDNA鎖を伸長させ、二本鎖DNAとする。この1サイクルにより、1本の二本鎖DNAが2本の二本鎖DNAに増幅される。従って、このサイクルをn回繰り返せば、理論上上記一対のオリゴヌクレオチドで挟まれた試料DNAの領域は2n倍に増幅される。増幅されたDNA領域は大量に存在するので、電気泳動等の方法により容易に検出できる。よって、遺伝子増幅法を用いれば、従来では検出不可能であった、極めて微量(1分子でも可)の試料核酸をも検出することが可能であり、最近非常に広く用いられている技術である。 In particular, the PCR method repeats a cycle consisting of three steps of denaturation, annealing, and extension in the presence of a sample nucleic acid, four types of deoxynucleoside triphosphates, a pair of oligonucleotides, and a heat-resistant DNA polymerase, and thereby the above paired pair. In this method, the region of the sample nucleic acid sandwiched between the oligonucleotides is exponentially amplified. That is, the sample nucleic acid is denatured in the denaturation step, each oligonucleotide is hybridized with a region on the complementary single-stranded sample nucleic acid in the subsequent annealing step, and each oligonucleotide is the starting point in the subsequent extension step. As described above, a DNA strand complementary to each single-stranded sample nucleic acid serving as a template is extended by the action of DNA polymerase to form double-stranded DNA. By this one cycle, one double-stranded DNA is amplified into two double-stranded DNAs. Therefore, if this cycle is repeated n times, the region of the sample DNA sandwiched between the pair of oligonucleotides is theoretically amplified 2n times. Since the amplified DNA region exists in a large amount, it can be easily detected by a method such as electrophoresis. Therefore, if a gene amplification method is used, it is possible to detect even a very small amount of sample nucleic acid that could not be detected in the past (one molecule is acceptable), which is a very widely used technique recently. .
上記のような核酸増幅法を利用した方法では、反応後に、多型部位を含む遺伝子断片と多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドの複合体が形成され、試料中に含まれる鋳型配列が野生型配列の場合、野生型配列と相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドとの複合体を、試料中に含まれる鋳型配列が変異型配列の場合、変異型配列と相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドとの複合体を形成する。しかしながら、野生型配列と相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドは変異型配列へ一部結合し、結果として野生型配列と変異型配列のヘテロとして判定され、いわゆる非特異的結合反応として知られている。この課題を解決するために、これまでも一方の多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドと同時に他方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドを共存させる塩基多型の同定方法が報告されている(Human Mutation 第22巻、第166頁、2003年)。 In the method using the nucleic acid amplification method as described above, a complex of a gene fragment containing a polymorphic site and a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the polymorphic site is formed after the reaction, and the template sequence contained in the sample Is a wild type sequence, a labeled oligonucleotide that binds complementarily to the wild type sequence, and a labeled oligo that binds complementarily to the mutant sequence when the template sequence contained in the sample is a mutant sequence. Forms a complex with the nucleotide. However, the labeled oligonucleotide that binds complementarily to the wild type sequence partially binds to the mutant type sequence, and as a result, it is determined as a heterozygous of the wild type sequence and the mutant type sequence, which is known as a so-called non-specific binding reaction. . In order to solve this problem, a nucleotide sequence in which a labeled oligonucleotide having a sequence complementary to one polymorphic site and an unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site coexist with each other. A type identification method has been reported (Human Mutation Vol. 22, 166, 2003).
しかしながら、この方法では、同時に添加される一方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドは、他方の多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドの数倍から数十倍もの量を添加する必要があり、反応条件の調整、および経済的にも課題が残されていた。
本発明の方法では、一方の多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドと同時に他方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドでありかつ多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドより高いTm値を有するオリゴヌクレオチドを添加することによって、他方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドの添加量を少なくすることができ、さらに上記非特異的結合反応が飛躍的に改善されることが確認された。
However, in this method, an unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to one polymorphic site added at the same time is several times to several tens of the labeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site. It was necessary to add twice as much amount, and adjustment of reaction conditions and problems remained economically.
In the method of the present invention, a labeled oligonucleotide having a sequence complementary to one polymorphic site and an unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site and complementary to the polymorphic site By adding an oligonucleotide having a Tm value higher than that of a labeled oligonucleotide having a sequence, the amount of unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site can be reduced. It was confirmed that the specific binding reaction was dramatically improved.
Tm値の差としては、2〜40℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは3〜30℃、さらに好ましくは4〜25℃、特に好ましくは5〜20℃である。Tmの差が2℃未満であると、本願の特性が得られないことがあり、40℃を超えると、競合オリゴヌクレオチドがPCR反応時に乖離せず、増幅反応が進まないことがある。 The difference in Tm value is preferably in the range of 2 to 40 ° C, more preferably 3 to 30 ° C, still more preferably 4 to 25 ° C, and particularly preferably 5 to 20 ° C. If the difference in Tm is less than 2 ° C., the characteristics of the present application may not be obtained. If it exceeds 40 ° C., competing oligonucleotides may not be separated during the PCR reaction, and the amplification reaction may not proceed.
なお、Tmはオリゴヌクレオチドの長さを変える、位置をずらす等の方法により調節することができる。 Tm can be adjusted by a method such as changing the length of the oligonucleotide or shifting the position.
Tm値とは、ハイブリッドを形成した2本鎖DNA分子の50%が乖離する温度のことであり、その計算方法としては、既知の方法であれば特に限定されないが、Nearest neighbor method、Wallace法、GC%法のいずれかにより求められたものが、本発明の特性を満たしていることが必要である。これらいずれかの方法により算出されたTm値の比較によって、検出のためのプローブとそのプローブに対して競合させるプローブの配列が決定される。なお、特に好ましいTm値はNearest neighbor methodで計算されたものである。 The Tm value is a temperature at which 50% of the double-stranded DNA molecules that have formed a hybrid are separated from each other. The calculation method is not particularly limited as long as it is a known method. What is calculated | required by either of the GC% method needs to satisfy | fill the characteristic of this invention. By comparing the Tm values calculated by any one of these methods, the probe sequence for detection and the probe sequence to compete with the probe are determined. Note that a particularly preferable Tm value is calculated by the nearest neighbor method.
競合オリゴヌクレオチドの添加量は検出用オリゴヌクレオチドの0.2〜10倍モルが好ましく、より好ましくは0.3〜5倍モル、さらに好ましくは0.4〜3倍モル、特に好ましくは0.5〜2倍モル程度である。なお、下限は増幅産物の量にも依存し、非特異的結合反応が観察される場合は、1倍モルまで上げることができる。 The amount of the competitive oligonucleotide added is preferably 0.2 to 10-fold mol, more preferably 0.3 to 5-fold mol, still more preferably 0.4 to 3-fold mol, and particularly preferably 0.5 to mol of the detection oligonucleotide. It is about 2 times mole. The lower limit also depends on the amount of amplification product, and can be increased up to 1-fold mol when a non-specific binding reaction is observed.
本発明に使用される標識は核酸配列の検出を妨げるものでないのであれば、その使用に限定されるものではないが、好適には磁性体、電子伝達体、抗原、抗体、蛍光物質、発光団、および酵素アビジン、ビオチン、ジゴケシゲニンからなる群から選ぶことができる。 The label used in the present invention is not limited to its use as long as it does not interfere with the detection of the nucleic acid sequence, but is preferably a magnetic substance, electron carrier, antigen, antibody, fluorescent substance, luminophore. And from the group consisting of the enzymes avidin, biotin, digokesigenin.
形成された複合体を検出する手段としては、増幅された遺伝子断片を捕捉する手段と、多型部位と相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドに結合している標識を検出することが可能な既知の方法であれば特に限定されるものではないが、ポリスチレンの固相担体やナイロン膜、ガラス繊維フィルター上に増幅断片の捕捉が可能なオリゴヌクレオチドを固定化することによって、増幅遺伝子断片を固相上に固定化し、標識体を検出する方法が挙げられる。また他の方法としては、予めビオチン等で標識された特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドを用いて増幅し、アビジンが固定化された固相に増幅遺伝子断片を固相上に固定化し、標識体を検出する方法が挙げられる As a means for detecting the formed complex, a means for capturing the amplified gene fragment, and a known label capable of detecting a label bound to an oligonucleotide having a sequence complementary to the polymorphic site are known. The method is not particularly limited, but the amplified gene fragment is immobilized on a solid phase by immobilizing an oligonucleotide capable of capturing the amplified fragment on a polystyrene solid support, nylon membrane, or glass fiber filter. And a method of detecting a labeled body. As another method, amplification is performed using a specific nucleic acid sequence amplification oligonucleotide pre-labeled with biotin, etc., the amplified gene fragment is immobilized on a solid phase on which avidin is immobilized, Examples of detection methods
キット
本発明において、キットとしては、少なくとも特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチド、多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチド、他方の多型部位と相補的な配列を有する未標識のオリゴヌクレオチドでありかつ多型部位と相補的な配列を有する標識オリゴヌクレオチドより高いTm値を有するオリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ、dNTPsを含むものである。
Kit In the present invention, the kit includes at least a specific nucleic acid sequence amplification oligonucleotide, a labeled oligonucleotide having a sequence complementary to the polymorphic site, and an unlabeled oligonucleotide having a sequence complementary to the other polymorphic site. It includes oligonucleotides, polymerases, and dNTPs having a higher Tm value than labeled oligonucleotides that are present and have a sequence complementary to the polymorphic site.
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not limited to the following examples.
実施例1
Methylenetetrahydrofolatereductase(MTHFR)遺伝子の塩基多型 (677C→T)の検出
(1)Methylenetetrahydrofolatereductase遺伝子の677番目の多型を検出するオリゴヌクレオチドの合成
パーキンエルマー社製DNAシンセサイザー392型を用いて、ホスホアミダイト法にて、配列番号1〜6に示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(以下、オリゴ1〜6と示す)を合成した。合成はマニュアルに従い、各種オリゴヌクレオチドの脱保護はアンモニア水で55℃、一夜実施した。オリゴヌクレオチドの精製はパーキンエルマー社OPCカラムにて実施した。もしくはDNA合成受託会社((株)日本バイオサービス、(株)サワディー、GENSET KK、アマシャムファルマシア バイオテク(株)等)に依頼した。
オリゴ1がセンス鎖であり、オリゴ2と組み合わせて増幅反応のオリゴヌクレオチドとして使用される。オリゴ3は野生型検出用オリゴヌクレオチドであり、オリゴ5は変異型検出用オリゴヌクレオチドである。オリゴ4は野生型検出に用いられる変異型核酸配列と相補的なオリゴヌクレオチドでありオリゴ3と組み合わせて用いられる。オリゴ6は変異型検出に用いられる野性型核酸配列と相補的なオリゴヌクレオチドでありオリゴ5と組み合わせて用いられるオリゴ2は5’末端をビオチンにより標識され、オリゴ3、5は3’末端をFITCにより標識されている。またオリゴ4,6は3’末端がリン酸基で修飾されている
Example 1
Detection of nucleotide polymorphism (677C → T) of Methylenetetrahydrofolatereductase (MTHFR) gene (1) Synthesis of oligonucleotide to detect 677th polymorphism of Methylenetetrahydrofolatereductase gene Using DNA synthesizer type 392 manufactured by PerkinElmer, phosphoramidite method Thus, oligonucleotides having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 (hereinafter referred to as oligos 1 to 6) were synthesized. The synthesis was carried out according to the manual, and the deprotection of various oligonucleotides was carried out with ammonia water at 55 ° C. overnight. Oligonucleotide purification was carried out on a Perkin Elmer OPC column. Alternatively, it was commissioned to a DNA synthesis consignment company (Japan Bioservice Co., Ltd., Sawaddy Co., Ltd., GENSET KK, Amersham Pharmacia Biotech Co., Ltd., etc.).
Oligo 1 is the sense strand and is used as an oligonucleotide for amplification reaction in combination with oligo 2. Oligo 3 is a wild-type detection oligonucleotide, and oligo 5 is a mutant-type detection oligonucleotide. Oligo 4 is an oligonucleotide complementary to a mutant nucleic acid sequence used for wild-type detection, and is used in combination with oligo 3. Oligo 6 is an oligonucleotide complementary to the wild-type nucleic acid sequence used for mutation detection. Oligo 2 used in combination with oligo 5 is labeled with biotin at the 5 ′ end, and oligo 3 and 5 are labeled with FITC at the 3 ′ end. Labeled by. Oligo 4 and 6 are modified at the 3 'end with a phosphate group.
(2)PCR法によるMethylenetetrahydrofolatereductase遺伝子多型の解析
PCR法による増幅反応ヒト白血球からフェノール・クロロフォルム法により抽出したDNA溶液をサンプルとして使用して、下記試薬を添加して、下記条件によりヒトMethylenetetrahydrofolatereductase(MTHFR)遺伝子の塩基多型 (677C→T)を解析した。
(2) Analysis of Methylenetetrahydrofolatereductase gene polymorphism by PCR method Amplification reaction by PCR method Using a DNA solution extracted from human leukocytes by phenol-chloroform method as a sample, the following reagents were added, and human Methylenetetrahydrofolatereductase (MTHFR) under the following conditions: ) The nucleotide polymorphism (677C → T) of the gene was analyzed.
試薬
以下の試薬を含む25μl溶液を調製した。
野生型配列検出用試薬
Taq DNAポリメラーゼ反応液
オリゴ1および2(オリゴ2は5’末端をビオチンにより標識) 5pmol、
オリゴ3(3’末端をFITCにより標識)およびオリゴ4 各5pmol、
×10緩衝液 2.5μl、
2mM dNTP 2.5μl、
25mM MgCl2 1.5μl、
Taq DNAポリメラーゼ 1.3U、
抽出DNA溶液 100ng
The 25μl solution containing the following reagents reagents were prepared.
Reagent for detecting wild-type sequence Taq DNA polymerase reaction solution Oligo 1 and 2 (oligo 2 is labeled with biotin at the 5 ′ end) 5 pmol,
Oligo 3 (3 ′ end labeled with FITC) and oligo 4 each 5 pmol,
X10 buffer 2.5 μl,
2.5 μl of 2 mM dNTP,
1.5 μl of 25 mM MgCl 2 ,
Taq DNA polymerase 1.3U,
Extracted DNA solution 100ng
変異型配列検出用試薬
Taq DNAポリメラーゼ反応液
オリゴ1および2(オリゴ2は5’末端をビオチンにより標識) 5pmol、
オリゴ5(3’末端をFITCにより標識)およびオリゴ6 各5pmol、
×10緩衝液 2.5μl、
2mM dNTP 2.5μl、
25mM MgCl2 1.5μl、
Taq DNAポリメラーゼ 1.3U
抽出DNA溶液 100ng
Mutant Sequence Detection Reagent Taq DNA Polymerase Reaction Solution Oligo 1 and 2 (In Oligo 2, the 5 ′ end is labeled with biotin) 5 pmol,
Oligo 5 (3 ′ end labeled with FITC) and oligo 6 each 5 pmol,
X10 buffer 2.5 μl,
2.5 μl of 2 mM dNTP,
1.5 μl of 25 mM MgCl 2 ,
Taq DNA polymerase 1.3U
Extracted DNA solution 100ng
増幅条件
95℃・5分95℃・30秒、
67℃・30秒、
72℃・30秒(40サイクル)
72℃・2分、
95℃・3分、
15℃・15分。
Amplification conditions 95 ° C, 5 minutes, 95 ° C, 30 seconds,
67 ° C for 30 seconds,
72 ° C, 30 seconds (40 cycles)
72 ℃, 2 minutes,
95 ℃, 3 minutes,
15 ° C for 15 minutes.
(3)多孔性フィルターを用いた検出
増幅反応液20μlをPOD標識抗FITC抗体(DAKO Cytomation製)の溶液30μlに加えて、室温にて5分間反応させた。これによって、増幅されたMTHFR遺伝子断片と結合したFITC標識オリゴヌクレオチドとPOD標識抗FITC抗体が結合する。この反応液をアビジンの結合した多孔性ガラスフィルターに添加するとフィルター上に増幅されたMTHFR遺伝子断片が捕捉される。次に、上部より洗浄液およびPOD基質液を順次添加後、フィルター表面の発色を目視によって確認した。なお、アビジンの結合したガラス繊維不織布フィルターは特開2004−156985号公報の実施例1に準じて行った。
(3) Detection Using Porous Filter 20 μl of the amplification reaction solution was added to 30 μl of a POD-labeled anti-FITC antibody (manufactured by DAKO Cytomation) and reacted at room temperature for 5 minutes. As a result, the FITC-labeled oligonucleotide bound to the amplified MTHFR gene fragment is bound to the POD-labeled anti-FITC antibody. When this reaction solution is added to a porous glass filter to which avidin is bound, the amplified MTHFR gene fragment is captured on the filter. Next, after sequentially adding a cleaning solution and a POD substrate solution from the top, color development on the filter surface was visually confirmed. In addition, the glass fiber nonwoven fabric filter which the avidin couple | bonded was performed according to Example 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-156985.
実施例2
Cytochrome P450 2C19(CYP2C19)遺伝子の塩基多型 (681G→A)の検出
(1)CYP2C19遺伝子の681番目の多型を検出するオリゴヌクレオチドの合成
パーキンエルマー社製DNAシンセサイザー392型を用いて、ホスホアミダイト法にて、配列番号7〜12に示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(以下、オリゴ7〜12と示す)を合成した。合成はマニュアルに従い、各種オリゴヌクレオチドの脱保護はアンモニア水で55℃、一夜実施した。オリゴヌクレオチドの精製はパーキンエルマー社OPCカラムにて実施した。もしくはDNA合成受託会社((株)日本バイオサービス、(株)サワディー、プロリゴ、シグマジェノシス(株)等)に依頼した。
オリゴ7がセンス鎖であり、オリゴ8と組み合わせて増幅反応のオリゴヌクレオチドとして使用される。オリゴ9は野生型検出用オリゴヌクレオチドであり、オリゴ11は変異型検出用オリゴヌクレオチドである。オリゴ10は野生型検出に用いられる変異型核酸配列と相補的なオリゴヌクレオチドでありオリゴ9と組み合わせて用いられる。オリゴ12は変異型検出に用いられる野性型核酸配列と相補的なオリゴヌクレオチドでありオリゴ11と組み合わせて用いられる。オリゴ8は5’末端をビオチンにより標識され、オリゴ9、11は3’末端をFITCにより標識されている。またオリゴ10,12は3’末端がリン酸基で修飾されている
Example 2
Detection of nucleotide polymorphism (681G → A) of Cytochrome P450 2C19 (CYP2C19) gene (1) Synthesis of oligonucleotide for detecting the 681st polymorphism of CYP2C19 gene Using DNA synthesizer type 392 made by PerkinElmer, phosphoramidite By the method, oligonucleotides having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 7 to 12 (hereinafter referred to as oligos 7 to 12) were synthesized. The synthesis was carried out according to the manual, and the deprotection of various oligonucleotides was carried out with ammonia water at 55 ° C. overnight. Oligonucleotide purification was carried out on a Perkin Elmer OPC column. Alternatively, it was commissioned to a DNA synthesis consignment company (Japan Bioservice Co., Ltd., Sawaddy Co., Ltd., Proligo, Sigma Genosys, etc.)
Oligo 7 is the sense strand and is used as an oligonucleotide for amplification reaction in combination with oligo 8. Oligo 9 is a wild-type detection oligonucleotide, and oligo 11 is a mutation-type detection oligonucleotide. Oligo 10 is an oligonucleotide complementary to a mutant nucleic acid sequence used for wild-type detection, and is used in combination with oligo 9. Oligo 12 is an oligonucleotide complementary to a wild-type nucleic acid sequence used for mutation detection, and is used in combination with oligo 11. Oligo 8 is labeled with biotin at the 5 ′ end, and oligos 9 and 11 are labeled with FITC at the 3 ′ end. In addition, oligos 10 and 12 are modified at the 3 ′ end with a phosphate group.
(2)PCR法によるCYP2C19遺伝子多型の解析
PCR法による増幅反応ヒト白血球からフェノール・クロロフォルム法により抽出したDNA溶液をサンプルとして使用して、下記試薬を添加して、下記条件によりヒトCYP2C19遺伝子の塩基多型 (681G→A)を解析した。
(2) Analysis of CYP2C19 gene polymorphism by PCR method Amplification reaction by PCR method Using a DNA solution extracted from human leukocytes by the phenol-chloroform method as a sample, the following reagents were added, and the human CYP2C19 gene was The nucleotide polymorphism (681G → A) was analyzed.
試薬
以下の試薬を含む25μl溶液を調製した。
野生型配列検出用試薬
Taq DNAポリメラーゼ反応液
オリゴ7および8(オリゴ8は5’末端をビオチンにより標識) 5pmol、
オリゴ9 (3’末端をFITCにより標識)およびオリゴ10 各5pmol、
×10緩衝液 2.5μl、
2mM dNTP 2.5μl、
25mM MgCl2 1.5μl、
Taq DNAポリメラーゼ 1.3U、
抽出DNA溶液 100ng
The 25μl solution containing the following reagents reagents were prepared.
Reagent for detecting wild type sequence Taq DNA polymerase reaction solution Oligo 7 and 8 (oligo 8 is labeled with biotin at 5 ′ end) 5 pmol,
Oligo 9 (3 ′ end labeled with FITC) and Oligo 10 each 5 pmol,
X10 buffer 2.5 μl,
2.5 μl of 2 mM dNTP,
1.5 μl of 25 mM MgCl 2 ,
Taq DNA polymerase 1.3U,
Extracted DNA solution 100ng
変異型配列検出用試薬
Taq DNAポリメラーゼ反応液
オリゴ7および8(オリゴ8は5’末端をビオチンにより標識) 5pmol、
オリゴ11(3’末端をFITCにより標識) オリゴ12 各5pmol、
×10緩衝液 2.5μl、
2mM dNTP 2.5μl、
25mM MgCl2 2μl、
Taq DNAポリメラーゼ 1.3U、
抽出DNA溶液 100ng
Mutant Sequence Detection Reagent Taq DNA Polymerase Reaction Solution Oligo 7 and 8 (Oligo 8 has 5 ′ end labeled with biotin) 5 pmol,
Oligo 11 (3 ′ end labeled with FITC) Oligo 12 5 pmol each
X10 buffer 2.5 μl,
2.5 μl of 2 mM dNTP,
2 μl of 25 mM MgCl 2
Taq DNA polymerase 1.3U,
Extracted DNA solution 100ng
増幅条件
95℃・5分
95℃・30秒、
67℃・30秒、
72℃・30秒(40サイクル)
72℃・2分、
95℃・3分、
15℃・15分。
Amplification conditions 95 ° C, 5 minutes, 95 ° C, 30 seconds,
67 ° C for 30 seconds,
72 ° C, 30 seconds (40 cycles)
72 ℃, 2 minutes,
95 ℃, 3 minutes,
15 ° C for 15 minutes.
(3)多孔性フィルターを用いた検出
増幅反応液20μlをPOD標識抗FITC抗体(DAKO Cytomation製)の溶液30μlに加えて、室温にて5分間反応させた。これによって、増幅されたCYP2C19遺伝子断片と結合したFITC標識オリゴヌクレオチドとPOD標識抗FITC抗体が結合する。この反応液をアビジンの結合した多孔性フィルターに添加するとフィルター上に増幅されたCYP2C19遺伝子断片が捕捉される。次に、上部より洗浄液およびPOD基質液を順次添加後、フィルター表面の発色を目視によって確認した。
(3) Detection Using Porous Filter 20 μl of the amplification reaction solution was added to 30 μl of a POD-labeled anti-FITC antibody (manufactured by DAKO Cytomation) and reacted at room temperature for 5 minutes. As a result, the FITC-labeled oligonucleotide bound to the amplified CYP2C19 gene fragment and the POD-labeled anti-FITC antibody bind to each other. When this reaction solution is added to a porous filter to which avidin is bound, the amplified CYP2C19 gene fragment is captured on the filter. Next, after sequentially adding a cleaning solution and a POD substrate solution from the top, color development on the filter surface was visually confirmed.
上記のように、特定の核酸配列を含む試料溶液に該特定核酸配列増幅用オリゴヌクレオチドを用いて、増幅反応と同時およびまたは増幅反応後、該核酸配列の塩基多型部位に相補的に結合する標識されたオリゴヌクレオチドを接触させ、特定の核酸配列と結合した標識オリゴヌクレオチドを検出することによって試料溶液中に含まれる塩基多型を同定する方法において、塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドと少なくとも1箇所異なる配列を有し、Tm値が塩基多型部位に相補的に結合する標識オリゴヌクレオチドより高いオリゴヌクレオチドを共存させることによって、容易にかつ迅速に遺伝子型を明確に判定することができた。 As described above, the oligonucleotide for amplifying a specific nucleic acid sequence is used in a sample solution containing a specific nucleic acid sequence, and simultaneously and / or after the amplification reaction, it binds complementarily to the nucleotide polymorphism site of the nucleic acid sequence. A label that complementarily binds to a nucleotide polymorphism site in a method of identifying a nucleotide polymorphism contained in a sample solution by contacting a labeled oligonucleotide and detecting the labeled oligonucleotide bound to a specific nucleic acid sequence The genotype can be clearly and easily determined easily and rapidly by coexisting with an oligonucleotide having a sequence different from that of the oligonucleotide and having a Tm value higher than that of the labeled oligonucleotide that binds complementarily to the nucleotide polymorphism site. I was able to.
なお、実施例のオリゴヌクレオチドのTmは以下の通り。
(1) (2) (3)
オリゴ3 tgcgggagccgattt 62.9℃ 48℃ 56.2℃
オリゴ4 gtctgcgggagtcgatttc 64.4℃ 60℃ 62.3℃
オリゴ5 tgcgggagtcgattt 56.2℃ 46℃ 53.4℃
オリゴ6 gtctgcgggagccgatttc 69.7℃ 62℃ 64.5℃
オリゴ9 tcccgggaac 35.7℃ 34℃ 43.6℃
オリゴ10 atttcccaggaaccc 59.9℃ 46℃ 53.4℃
オリゴ11 ttcccaggaac 30.8℃ 34℃ 41.8℃
オリゴ12 atttcccgggaaccc 59.9℃ 48℃ 56.2℃
1)Nearest neighbor method
Tm=1000ΔH/(−10.8+ΔS+Rln(Ct/4))
−273.15+16.6log[Na+]
ΔH:ハイブリッドにおける際近接エンタルピー変化の合計
−10.8:ΔS(initiation)
ΔS:ハイブリッドにおける際近接エントロピー変化の合計
R:気体定数
Ct:オリゴの総モル濃度
Na+:ナトリウム濃度
2)Wallace法
Tm=2×(A,Tの塩基数)+4×(G,Cの塩基数)
3)GC%法
Tm=81.5+16.6log[Na+]+41( XG + XC )−500
/L−0.62F
Na+・・・Na+のモル濃度[mol/l]
XG,XC・・・GおよびCのモル分率
L・・・二本鎖を形成する部分のオリゴヌクレオチドの長さ
F・・・ホルムアミドのモル濃度
In addition, Tm of the oligonucleotide of an Example is as follows.
(1) (2) (3)
Oligo 3 tgcgggagccgattt 62.9 ℃ 48 ℃ 56.2 ℃
Oligo 4 gtctgcgggagtcgatttc 64.4 ℃ 60 ℃ 62.3 ℃
Oligo 5 tgcgggagtcgattt 56.2 ℃ 46 ℃ 53.4 ℃
Oligo 6 gtctgcgggagccgatttc 69.7 ℃ 62 ℃ 64.5 ℃
Oligo 9 tcccgggaac 35.7 ℃ 34 ℃ 43.6 ℃
Oligo 10 atttcccaggaaccc 59.9 ℃ 46 ℃ 53.4 ℃
Oligo 11 ttcccaggaac 30.8 ℃ 34 ℃ 41.8 ℃
Oligo 12 atttcccgggaaccc 59.9 ℃ 48 ℃ 56.2 ℃
1) Nearest neighbor method
Tm = 1000ΔH / (− 10.8 + ΔS + Rln (Ct / 4))
−273.15 + 16.6 log [Na +]
ΔH: Total proximity enthalpy change in hybrid −10.8: ΔS (initiation)
ΔS: total proximity entropy change in hybrid R: gas constant Ct: total molar concentration of oligo Na +: sodium concentration 2) Wallace method Tm = 2 × (number of bases of A, T) + 4 × (number of bases of G, C) )
3) GC% method Tm = 81.5 + 16.6log [Na +] + 41 (XG + XC) -500
/L-0.62F
Na + ... Na + molarity [mol / l]
XG, XC: molar fraction of G and C L: length of the oligonucleotide forming the double strand F: molar concentration of formamide
上述したように、本発明により、試料核酸中の塩基多型を明確にまた簡便に検出できる方法が提供される。本発明の方法では、これまでの方法と比べ、非特異的結合反応が低く抑えられ、迅速で容易に再現性の良い結果が得られた。 As described above, the present invention provides a method capable of clearly and easily detecting a base polymorphism in a sample nucleic acid. In the method of the present invention, the non-specific binding reaction was suppressed to a low level as compared with the conventional methods, and a result with quick and easy reproducibility was obtained.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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