JP2006061041A - Method for extracting nucleic acid and kit for extracting nucleic acid - Google Patents

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聡 江崎
Yuki Shiraiwa
由紀 白岩
Ryuichiro Kurane
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for extracting a nucleic acid without using reagents which require a careful handling, independently from kinds of samples and hardly affecting following analyses. <P>SOLUTION: This invention comprises the method for extracting the nucleic acid comprising a process contacting samples to be tested with glycocholic acid. The invention also relates to the above method for extracting the nucleic acid, wherein the concentration of the glycocholic acid is 1-10 mM. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、核酸抽出方法に関する。   The present invention relates to a nucleic acid extraction method.

従来の核酸抽出方法においては、細胞壁や細胞膜を破壊した後にこれらを取り除き、タンパク質を変性させ、核酸を分離する等の多くの工程を必要としていた。この際使用される試薬には、強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液や腐食性の高いフェノール液等の慎重な取り扱いを要するものが含まれていた。
そこで、かかる問題を解決すべく、微生物菌体とファージの混合物からDNAを精製する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。具体的には、本法は、フェノールとエタノールとを用いたDNA濃縮工程に代えて、限外濾過膜に試料を通過させる工程を設けることによって、不純物を除去しDNAを濃縮するものである。
特開平5−236963号公報
In the conventional nucleic acid extraction method, many steps such as removing the cell wall and cell membrane after removing them, denaturing the protein, and separating the nucleic acid are required. Reagents used at this time include those requiring careful handling such as strongly alkaline sodium hydroxide solution and highly corrosive phenol solution.
In order to solve this problem, a method for purifying DNA from a mixture of microbial cells and phages has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, in this method, instead of the DNA concentration step using phenol and ethanol, a step of passing the sample through an ultrafiltration membrane is provided to remove impurities and concentrate the DNA.
JP-A-5-236963

しかしながら、上述した従来のDNA抽出方法によれば、フェノール液の使用を回避することはできても、強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液は精製に必要であった。このように、慎重な取り扱いを要する試薬の種類を減らすことはできても、すべての試薬を取り扱いが容易なもので代替するのは困難であるという問題点があった。更には、微生物菌体、具体的には大腸菌、とファージとの混合物からDNAを精製するのは、夾雑物が少なく、細胞壁等の障害が少ないので、比較的容易であるが、他の試料に応用する場合には、その生物特有の構造物や試料に含まれる夾雑物が障害となって、広く生物の種別を問わず効率的に核酸を抽出する方法を提供することは困難であった。   However, according to the conventional DNA extraction method described above, a strong alkaline sodium hydroxide solution is necessary for purification even though the use of a phenol solution can be avoided. As described above, there is a problem that even though the types of reagents that require careful handling can be reduced, it is difficult to replace all the reagents with those that are easy to handle. Furthermore, it is relatively easy to purify DNA from a mixture of microbial cells, specifically Escherichia coli, and phage, since there are few contaminants and there are few obstacles such as cell walls. In the case of application, it is difficult to provide a method for efficiently extracting nucleic acids regardless of the type of living organisms, because the impurities contained in the organism-specific structures and samples become obstacles.

更には、従来の抽出方法を用いて抽出した核酸試料に残存する試薬が、後の分析を阻害することがあり、更なる精製工程を必要としたり、分析精度が落ちたりするという問題点があった。特に、現在、バイオテクノロジーの分野では生物の遺伝子検査について細胞から遺伝子DNAを効率よく無傷で抽出する方法が必須であると認識されている。又、研究の迅速化のため、遺伝子抽出等の操作の自動化が図られているが、工程が増えると、遠心分離、吸引ろ過などの精製にかけるステップが煩雑なものなり、自動遺伝子検査機器の省力化、小型化の障害となっていた。   In addition, reagents remaining in nucleic acid samples extracted using conventional extraction methods may interfere with subsequent analysis, requiring additional purification steps and reducing analysis accuracy. It was. In particular, at present, in the field of biotechnology, it is recognized that a method for efficiently and intactly extracting genetic DNA from cells is essential for genetic testing of organisms. Also, in order to expedite research, automation of gene extraction and other operations has been attempted. However, as the number of processes increases, the steps involved in purification such as centrifugation and suction filtration become complicated, and automatic genetic testing equipment It was an obstacle to labor saving and miniaturization.

従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、被検試料の種別を問わず、慎重な取り扱いを有する試薬を使わずに短時間で処理を行うことができ、且つ、その後の分析に影響を与え難い核酸抽出方法を提供することにある。   Therefore, in view of the above problems, the object of the present invention is to perform processing in a short time without using a reagent having careful handling, regardless of the type of test sample, and to affect the subsequent analysis. It is an object of the present invention to provide a nucleic acid extraction method that is difficult to give.

この目的を達成するための本発明の核酸抽出方法の特徴手段は、請求項1に記載してあるように、グリココール酸を披検試料に接触させる工程を有する点にある。   The characteristic means of the nucleic acid extraction method of the present invention for achieving this object is that, as described in claim 1, it comprises a step of bringing glycocholic acid into contact with the test sample.

上記特徴手段において、請求項2に記載されているように、前記グリココール酸の濃度が1〜10mMであることが好ましく、
請求項3に記載されているように、タンパク質分解酵素を前記被検試料に接触させる工程を有することが好ましく、
請求項4に記載されているように、前記被検試料が、動物由来の試料であることが好ましく、
請求項5に記載されているように、前記被検試料が、微生物細胞を含む試料であることが好ましく、
請求項6に記載されているように、前記微生物がクリプトスポリジウムであることが好ましい。
In the above characteristic means, as described in claim 2, the concentration of the glycocholic acid is preferably 1 to 10 mM,
As described in claim 3, it is preferable to have a step of contacting a proteolytic enzyme with the test sample,
As described in claim 4, the test sample is preferably an animal-derived sample,
As described in claim 5, it is preferable that the test sample is a sample containing microbial cells,
As described in claim 6, it is preferable that the microorganism is Cryptosporidium.

又、この目的を達成するための本発明の核酸抽出キットの特徴構成は、請求項7に記載してあるように、グリココール酸を含む点にある。   In order to achieve this object, the nucleic acid extraction kit according to the present invention is characterized in that it contains glycocholic acid as described in claim 7.

上記特徴構成において、請求項8に記載されているように、使用時において終濃度が1〜10mMとなるようにグリココール酸を含むことが好ましく、
請求項9に記載されているように、タンパク質分解酵素を含むことが好ましい。
In the above-mentioned characteristic configuration, as described in claim 8, it is preferable that glycocholic acid is contained so that the final concentration is 1 to 10 mM at the time of use,
As described in claim 9, it is preferable to include a proteolytic enzyme.

本発明に係る核酸抽出方法は、哺乳類が持つ消化液の一つである胆汁酸に着目したものである。胆汁酸の主成分はタウロコール酸、デオキシコール酸、グリココール酸などコール酸類である。コール酸類は界面活性剤としての性質も持っており、とくにデオキシコール酸は膜タンパク質の抽出のための細胞膜破壊試薬として用いられていることもある。ところが、これまで知られているタウロコール酸やデオキシコール酸は、PCRなどの酵素反応を強く阻害するため、細胞破壊反応後に、取り除く必要がある。発明者らは、これに対して同じコール酸類であっても、グリココール酸は遺伝子増幅反応をほとんど阻害しないことを見出した。   The nucleic acid extraction method according to the present invention focuses on bile acids, which are one of digestive fluids possessed by mammals. The main components of bile acids are cholic acids such as taurocholic acid, deoxycholic acid and glycocholic acid. Cholic acids also have properties as surfactants, and in particular, deoxycholic acid is sometimes used as a cell membrane disrupting reagent for the extraction of membrane proteins. However, taurocholic acid and deoxycholic acid known so far strongly inhibit enzyme reactions such as PCR, and thus must be removed after cell destruction reaction. The inventors have found that glycocholic acid hardly inhibits the gene amplification reaction even when the same cholic acid is used.

グリココール酸の細胞破壊の分子化学的なメカニズムは、次のように推測される。細胞膜はリン脂質とたんぱく質から構成されており、グリココール酸がこの細胞膜のリン脂質の脂質二重層の中に入り込んで膜を壊れやすくする。このメカニズムは 動物、植物、微生物の別を問わず、すべての生物に共通であろう。従って、本法は、幅広い生物由来の被検試料に対してその効果を発揮すると考えられる。
更には、グリココール酸は、フェノール液や強アルカリ溶液等と比べて取り扱いが容易である。同時に、DNA抽出後の酵素反応を妨げないので、該反応に供する試料は精製工程を必要としない。これにより、核酸の抽出処理を短時間で行うことができ、自動遺伝子検査機器の省力化、小型化が実現される。
The molecular chemical mechanism of cell destruction of glycocholic acid is presumed as follows. The cell membrane is composed of phospholipids and proteins, and glycocholic acid enters the lipid bilayer of the phospholipids of the cell membrane and makes the membrane fragile. This mechanism will be common to all living organisms regardless of whether they are animals, plants or microorganisms. Therefore, this method is considered to exert its effect on test samples derived from a wide range of organisms.
Furthermore, glycocholic acid is easier to handle than phenolic solutions and strong alkaline solutions. At the same time, since the enzyme reaction after DNA extraction is not hindered, the sample subjected to the reaction does not require a purification step. As a result, the nucleic acid extraction process can be performed in a short time, and labor saving and downsizing of the automatic genetic testing device are realized.

これらのことから、請求項1に記載してあるように、グリココール酸を披検試料に接触させる工程を有する核酸抽出方法は、慎重な取り扱いを有する試薬を使わずに短時間で処理を行うことができDNA抽出反応の自動化、省力化に大きく役立つものと考えられる。
尚、本願において、「核酸」とは、DNA、RNA、及びこれらの誘導体を含む概念として用いられる。
Therefore, as described in claim 1, the nucleic acid extraction method having the step of bringing glycocholic acid into contact with the test sample performs the treatment in a short time without using a reagent having careful handling. Therefore, it is considered to be very useful for automation and labor saving of DNA extraction reaction.
In the present application, “nucleic acid” is used as a concept including DNA, RNA, and derivatives thereof.

更に、請求項2に記載されているように、披検試料に接触させる際の前記グリココール酸の濃度が1〜10mMであると、確実に、抽出後の酵素反応を阻害せずに、核酸の抽出を行うことができ、最も効率がよい。   Furthermore, as described in claim 2, when the concentration of the glycocholic acid at the time of contacting with the test sample is 1 to 10 mM, the enzyme reaction after the extraction is surely inhibited without inhibiting the nucleic acid. Can be extracted and is most efficient.

請求項3に記載されているように、タンパク質分解酵素を前記被検試料に接触させる工程を有すると、試料に混在するタンパク質を分解するので、膜の分子構造が完全に破壊され、更に確実に細胞を破壊できる。更に、タンパク質分解酵素を作用させる際に加温することが多く、タンパク質の分解と同時に熱による揺らぎで細胞膜の破壊が進むものと考えられる。   As described in claim 3, when the proteolytic enzyme is brought into contact with the test sample, the protein mixed in the sample is decomposed, so that the molecular structure of the membrane is completely destroyed and more reliably. Can destroy cells. Furthermore, it is often heated when a proteolytic enzyme is allowed to act, and it is considered that the destruction of the cell membrane proceeds due to fluctuation caused by heat simultaneously with the decomposition of the protein.

請求項4に記載されているように、動物由来の試料を被検試料とすることができるので、例えば、病気の診断等の医療分野での利用が可能であり、迅速、高精度の診断方法を提供することができる。   As described in claim 4, since an animal-derived sample can be used as a test sample, for example, it can be used in a medical field such as disease diagnosis, and a rapid and highly accurate diagnostic method. Can be provided.

微生物細胞を含む試料は、その生物に特有の堅牢な構造物や、幾重にも重なる膜構造等が障害となって迅速且つ効率のよい核酸抽出が難しい場合があるが、請求項5に記載されているように、これら微生物に場合であっても本法は適用可能である。よって、本法を採用することによって、病気の診断等の医療分野や、環境汚染等の検査においても、迅速且つ高精度化を達成することができる。   Samples containing microbial cells may be difficult to extract rapidly and efficiently due to obstacles such as a robust structure peculiar to the organism or a multi-layered membrane structure. As described above, the present method can be applied even to these microorganisms. Therefore, by adopting this method, it is possible to achieve high speed and high accuracy even in the medical field such as diagnosing diseases and inspecting for environmental pollution.

請求項6に記載されているように、前記被検試料に含まれる微生物がクリプトスポリジウムであると、水道水の安全性検査等に利用できるので、疫学的見地から非常に有用である。前記クリプトスポリジウム(Cryptosporidium)は、胞子虫類のコクシジウム(Coccidium)目に属する、ヒト、ウシやブタ等の家畜、イヌ、ネズミ等の哺乳動物の消化管に寄生する寄生性原虫であり、本原虫にヒトが感染すると、腹痛を伴う水様性もしくは粘液性便を主徴とする症状が3日〜1週間程度持続し、時として、嘔吐や発熱を伴うこともある。本原虫に感染した患者、感染動物から糞便とともに排出される莫大な数のオーシストは、新たな個体への感染源となるため、クリプトスポリジウムの伝播経路は多岐にわたる。水中に存在するクリプトスポリジウムのオーシストは、塩素抵抗性を示し、浄水処理における塩素消毒は無効であるため、通常の浄水処理で完全に除去することは困難であり、水道水を介した大規模集団感染が生じることがある。
クリプトスポリジウムの種類や量を判定するために種々の方法が提案されており、オーシストから核酸を抽出しPCRによって同定、定量する方法もあった。この方法では、凍結融解、超音波処理などを繰り返すことでオーシストからスポロゾイトを脱嚢させた後、プロテアーゼでスポロゾイトを溶解させることにより、もしくは、フェノール抽出/エタノール沈殿等の公知のDNA精製処理により、行うのが一般的あった。そのため、各種処理が煩雑で時間がかかり、且つ、DNA精製処理過程においては、必ず、DNAの損失を生じるがため、検出感度の低下を招くという問題点もあった。
As described in claim 6, if the microorganism contained in the test sample is Cryptosporidium, it can be used for safety inspection of tap water and the like, which is very useful from an epidemiological viewpoint. The Cryptosporidium is a parasitic protozoan parasitic on the digestive tract of mammals such as humans, cattle and pigs, and mammals such as dogs and mice belonging to the order of the spore genus Coccidium. When humans are infected, symptoms such as watery or mucous stool accompanied by abdominal pain persist for about 3 days to 1 week, sometimes with vomiting and fever. Since the enormous number of oocysts excreted together with feces from infected patients and infected animals is a source of infection to new individuals, the transmission route of Cryptosporidium is diverse. Cryptosporidium oocysts present in the water are resistant to chlorine and chlorination in water treatment is ineffective, so it is difficult to remove them completely by normal water treatment. Infection may occur.
Various methods have been proposed to determine the type and amount of Cryptosporidium, and there was also a method of extracting and identifying and quantifying nucleic acids from oocysts by PCR. In this method, by freezing and thawing, sonication, etc., after removing the sporozoite from the oocyst, by dissolving the sporozoite with a protease, or by known DNA purification treatment such as phenol extraction / ethanol precipitation, It was common to do. For this reason, various processes are complicated and time-consuming, and in the process of DNA purification, there is always a problem of loss of DNA, leading to a decrease in detection sensitivity.

ところが、本法による脱嚢過程を顕微鏡で観察すると、グリココール酸をクリプトスポリジウムのオーシストに接触させることによって、オーシストの破壊だけでなく、そこから出てきたスポロゾイトも破壊していることが確認された。従って、本法において、前記被検試料がクリプトスポリジウムであると、検査において、その操作が簡便になり迅速な分析が可能となると共に、検出精度が向上するという顕著な効果を奏するものである。   However, observing the decapsulation process by this method under a microscope, it was confirmed that by contacting glycocholic acid with Cryptosporidium oocysts, not only the oocysts but also the sporozoites that came out of them were destroyed. It was. Therefore, in the present method, when the test sample is Cryptosporidium, the operation is simplified and rapid analysis is possible in the test, and the detection accuracy is improved.

上記核酸抽出方法を実施するに当たって、請求項7に記載してあるように、グリココール酸を含む核酸抽出キットを用いると、慎重な取り扱いを有する試薬を使わずに短時間で処理を行うことができDNA抽出反応の自動化、省力化に大きく役立つことができる。   In carrying out the nucleic acid extraction method, as described in claim 7, when a nucleic acid extraction kit containing glycocholic acid is used, the treatment can be performed in a short time without using a reagent having careful handling. It can greatly help automate the DNA extraction reaction and save labor.

更に、請求項8に記載されているように、前記核酸抽出キットにおいて、使用時において終濃度が1〜10mMとなるようにグリココール酸を含むことで、確実に、抽出後の酵素反応を阻害せずに、核酸の抽出を行うことができる。   Furthermore, as described in claim 8, the nucleic acid extraction kit includes glycocholic acid so that the final concentration is 1 to 10 mM at the time of use, thereby reliably inhibiting the enzymatic reaction after extraction. Without extraction, the nucleic acid can be extracted.

更に、請求項9に記載されているように、前記核酸抽出キットがタンパク質分解酵素を含むと、試料に混在するタンパク質を分解するので、更に確実に細胞を破壊できる。   Furthermore, as described in claim 9, when the nucleic acid extraction kit contains a proteolytic enzyme, the protein mixed in the sample is degraded, so that the cells can be more reliably destroyed.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る核酸抽出方法は、グリココール酸を披検試料に接触させる工程を有するものであり、好ましくは、濃度が1〜10mMとなる状態で、前記被検試料に前記グリココール酸を接触させる。被検試料の細胞膜が充分に破壊されるまで、この工程は続けられ、PCR試料の調製等の少量の試料の調製にあたっては、例えば、5〜60分程度の接触時間があれば足りる。
Embodiments of the present invention will be described below.
The nucleic acid extraction method according to the present invention includes a step of bringing glycocholic acid into contact with a test sample, and preferably, contacting the glycocholic acid with the test sample in a state where the concentration is 1 to 10 mM. Let This process is continued until the cell membrane of the test sample is sufficiently destroyed. For preparing a small amount of sample such as a PCR sample, a contact time of about 5 to 60 minutes is sufficient.

被検試料の細胞膜の破壊を確実なものとするため、更に、タンパク質分解酵素を前記被検試料に接触させる工程を設けることができる。この工程は、グリココール酸を披検試料に接触させる工程と同時に行うこともできる。タンパク質分解酵素としては、例えば、プロテイナーゼKが好適であり、例えば、これを50〜1200mAU/ml添加する。   In order to ensure destruction of the cell membrane of the test sample, a step of bringing a proteolytic enzyme into contact with the test sample can be further provided. This step can be performed simultaneously with the step of bringing glycocholic acid into contact with the test sample. For example, proteinase K is suitable as the proteolytic enzyme, and for example, 50 to 1200 mAU / ml is added.

本法は、動物(ヒトを含む)、植物、微生物(原虫、原生動物等も含む)の別を問わず、すべての生物において適用可能である。具体的には、血球細胞を含む血液、何らかの動物細胞を含む生検サンプル等の動物由来の被検試料から核酸を抽出すれば、医療分野における検査等に利用できるであろう。植物由来の被検試料から核酸を抽出すれば、品種、銘柄の特定等に利用できるであろう。微生物を含む被検試料は、微生物による環境汚染を検査するために利用可能であり、或いは、バイオレメディエーションの分野において、浄化対象である土壌中の汚染物質資化菌の存在を確認する等のために利用可能であろう。尚、これらの用途は、例示であって、前掲のものに限定されるものではない。   This method can be applied to all living organisms regardless of whether they are animals (including humans), plants, or microorganisms (including protozoa and protozoa). Specifically, if a nucleic acid is extracted from a test sample derived from an animal such as blood containing blood cells and a biopsy sample containing some animal cells, it can be used for examinations in the medical field. If nucleic acid is extracted from a plant-derived test sample, it can be used to identify varieties and brands. A test sample containing microorganisms can be used for examining environmental pollution by microorganisms, or in the field of bioremediation, for confirming the presence of pollutant assimilating bacteria in the soil to be purified. Would be available to you. In addition, these uses are illustrations, Comprising: It is not limited to the above-mentioned thing.

ここで、植物細胞や酵母などのカビの仲間、グラム陽性菌など細胞壁を有する生物から核酸を抽出する場合、被検試料とグリココール酸と接触させる前に、細胞壁を分解する前処理工程を設けることが好ましい。細胞壁は生物種によってその組成が異なるので、それぞれの組成に応じた細胞壁分解酵素(例えば、セルラーゼ、ザイモリアーゼ、リゾチウム等)を被検試料に接触させ、細胞壁を溶解させる。但し、これらの生物に対して細胞壁分解酵素を作用させなくとも、本法を適用することはできる。   Here, when nucleic acid is extracted from organisms having cell walls such as plant cells and yeasts such as molds and Gram-positive bacteria, a pretreatment step for decomposing the cell walls is provided before contacting the test sample with glycocholic acid. It is preferable. Since the composition of the cell wall differs depending on the species, a cell wall degrading enzyme (for example, cellulase, zymolyase, lysozyme, etc.) corresponding to each composition is brought into contact with the test sample to lyse the cell wall. However, this method can be applied without cell wall degrading enzymes acting on these organisms.

本発明に係る核酸抽出方法を実施するにあたって、それぞれの工程を機械装置に実行させ、自動化することも可能であろう。このような場合、又は、人が操作を行う場合にあってはその人の便宜のため、グリココール酸を含む試薬を核酸抽出キットとして供給することができる。このキットにおいて、使用時における終濃度が1〜10mMとなるようにグリココール酸を配合することが好ましい。更には、この核酸抽出キットに、細胞壁分解酵素及び/又はタンパク質分解酵素を含ませることもできる。例えば、それらは、工程ごとに必要とされる緩衝液等の試薬と共に溶解し密封した液状物(溶液)の原液又は濃縮液として供給することができる。   When carrying out the nucleic acid extraction method according to the present invention, each step may be executed by a mechanical device and automated. In such a case or when a person performs an operation, a reagent containing glycocholic acid can be supplied as a nucleic acid extraction kit for the convenience of the person. In this kit, it is preferable to blend glycocholic acid so that the final concentration during use is 1 to 10 mM. Furthermore, a cell wall degrading enzyme and / or a proteolytic enzyme can be included in this nucleic acid extraction kit. For example, they can be supplied as a stock or concentrated solution of a liquid (solution) dissolved and sealed together with a reagent such as a buffer required for each step.

本発明にかかる核酸抽出方法を用いた解析例として、以下に、クリプトスポリジウムの種識別的検出方法を説明する。この方法は、被検試料から核酸試料を調製するために、本発明に係る核酸抽出方法を用いる工程と、調製された核酸試料を、クリプトスポリジウム属に属する種の種間における一塩基変異を特定することにより設計されたプローブとハイブリダイズさせる工程と、前記DNAと前記各プローブとの間に生じるハイブリダイゼーションを標識を指標として検出する工程と、その検出結果を解析する工程を有する。更に、被検試料から核酸試料を調製する工程において、グリココール酸処理を行った後、プロテアーゼ処理を行うことにより、核酸抽出効率の向上と抽出に要する時間の短縮化を図り、更なる検出感度の向上と迅速な検出を達成するものである。ここで、種識別的検出とは、クリプトスポリジウムを検出すると同時に、クリプトスポリジウムの種をも識別することを意味し、種の識別とは、クリプトスポリジウム属に属する他の種と実質的に区別して、ある種に属する群であること同定することを意味するものとする。   As an analysis example using the nucleic acid extraction method according to the present invention, a method for detecting species of Cryptosporidium will be described below. In this method, in order to prepare a nucleic acid sample from a test sample, a step of using the nucleic acid extraction method according to the present invention, and a single nucleotide variation between species of a species belonging to the genus Cryptosporidium is specified in the prepared nucleic acid sample. A step of hybridizing with the designed probe, a step of detecting the hybridization between the DNA and each probe using a label as an index, and a step of analyzing the detection result. Furthermore, in the process of preparing a nucleic acid sample from a test sample, a glycocholic acid treatment is performed, followed by a protease treatment, thereby improving nucleic acid extraction efficiency and shortening the time required for extraction. And achieve rapid detection. Here, species-identifying detection means detecting Cryptosporidium as well as Cryptosporidium species, and species discrimination is substantially different from other species belonging to the genus Cryptosporidium. It is meant to identify a group belonging to a certain species.

ここで、検出の対象となるクリプトスポリジウムとは、クリプトスポリジウム(Cryptosporidium)属に属する微生物を指し、クリプトスポリジウムには具体的には、Cryptosporidium parvum種(以下、C. parvum と略する。)、Cryptosporidium muris種(以下、C. murisと略する。)、Cryptosporidium baileyi種(以下、C. baileyiと略する。)、 Cryptosporidium serpentis種(以下、C. serpentisと略する。)、Cryptosporidium meleagridis種(以下、C. meleagridisと略する。)、Cryptosporidium felis種(以下C. ferisと略する。)等が含まれ、本発明の方法は、これらの種を種識別的に検出するために核酸を調製する際に用いられる。   Here, Cryptosporidium to be detected refers to a microorganism belonging to the genus Cryptosporidium, and specifically Cryptosporidium parvum species (hereinafter abbreviated as C. parvum), Cryptosporidium. muris species (hereinafter abbreviated as C. muris), Cryptosporidium baileyi species (hereinafter abbreviated as C. baileyi), Cryptosporidium serpentis species (hereinafter abbreviated as C. serpentis), Cryptosporidium meleagridis species (hereinafter abbreviated as “C. baileyi”) C. meleagridis)), Cryptosporidium felis species (hereinafter abbreviated as C. feris), etc., and the method of the present invention is used for preparing nucleic acids for species-specific detection of these species. Used for.

ここで使われる被検試料は、環境もしくは生体中に存在するクリプトスポリジウム汚染が疑われる試料の何れをも含む概念である。水道原水、河川水、湖沼水、井戸水、地下水、下水、廃水、プールの水、公園の水等の環境中に存在する水試料、または、牧場土、農地土、湖沼土、河川土等の環境中に存在する土壌試料等の環境試料、ヒト、家畜、ペット等の糞便等の生体試料、飲料食品、生野菜、果物等の食品試料等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。   The test sample used here is a concept including any sample suspected of being contaminated with Cryptosporidium present in the environment or in the living body. Water samples existing in the environment such as raw water, river water, lake water, well water, ground water, sewage, waste water, pool water, park water, or environment such as ranch soil, farmland soil, lake soil, river soil Examples include environmental samples such as soil samples, biological samples such as stool such as humans, livestock, and pets, food samples such as beverage foods, raw vegetables, and fruits, but are not limited thereto is not.

被検試料から核酸試料の調製する工程は、被検試料からクリプトスポリジウムのオーシストを回収し、回収されたオーシストから染色体DNAを抽出することにより行われるものである。被検試料からオーシストの回収は公知の何れの方法を用いて行うことができる。糞便試料の場合は、例えば、糞便をジエチルエーテル抽出後、ショ糖密度勾配遠心によって精製する方法が例示され、水試料の場合は、例えば、河川水20lを金属メッシュに通して1cm以上の侠雑物を除いた後、セルロース混合エステル製メンブレンフィルター(孔径1.2μm:ミリポア社製)直径90または142mmのものを使用して最終的に500μl〜2mlにし、そのうちの10〜50μlを分取して直接、本発明の方法に使用することができる。   The step of preparing the nucleic acid sample from the test sample is performed by recovering the oocysts of Cryptosporidium from the test sample and extracting the chromosomal DNA from the recovered oocysts. Recovery of oocysts from the test sample can be performed using any known method. In the case of a stool sample, for example, a method in which stool is extracted with diethyl ether and then purified by sucrose density gradient centrifugation is exemplified. In the case of a water sample, for example, 20 l of river water is passed through a metal mesh and is 1 cm or more. After removing the substance, use a cellulose mixed ester membrane filter (pore size 1.2 μm: manufactured by Millipore) with a diameter of 90 or 142 mm to make 500 μl to 2 ml, and take 10 to 50 μl of it directly. Can be used in the method of the present invention.

オーシストから染色体DNAの抽出は、グリココール酸で処理した後、プロテアーゼで処理することが好ましく、特に、グリココール酸で処理した後、プロテイナーゼKで処理することが好ましい。本発明において使用される上記試薬の濃度は、グリココール酸を使用する場合は、好ましくは、1〜10mMである。グリココール酸処理の条件は、好ましくは、24〜40℃にて5〜240分であり、特に好ましくは37℃にて15分間である。また、また、デオキシコール酸処理後の、プロテイナーゼK処理は、好ましくは、1〜50mMのEDTAの存在下で、好ましくは、10mMで行うものとし、処理条件は、37〜75℃にて5〜60分が好ましく、特に好ましくは70℃にて10分間インキュベートを行った後、更に、94℃で10分間インキュベートである。また、グリココール酸は、タウロコール酸のようなPCR反応を阻害する物質ではないため、本発明の方法により処理を行ったサンプルは、抽出されたDNAの精製過程を経ることなく、そのまま後の増幅反応に供することができ、各処理時間が従来報告されているタウロコール酸とトリプシンの混合液での処理(例えば、特開平2001−252099号公報参照。)に比べ各処理時間が大幅に短縮されることと相俟って、抽出工程に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。また、通常、DNA精製の過程においては必然的に核酸の損失が生じ、精製後のDNAの回収率は高くても80%程度であるが、本発明によれば、DNA精製によるDNAの損失を最小限に抑えることができるため、ほぼ100%のDNA抽出効率を保つことが可能となり、最終的な検出効率の向上を達成することが可能となる。   Extraction of chromosomal DNA from oocysts is preferably performed with glycocholic acid and then with protease. In particular, it is preferable to treat with glycocholic acid and then with proteinase K. The concentration of the reagent used in the present invention is preferably 1 to 10 mM when glycocholic acid is used. The condition of the glycocholic acid treatment is preferably 5 to 240 minutes at 24 to 40 ° C., particularly preferably 15 minutes at 37 ° C. Moreover, the proteinase K treatment after deoxycholic acid treatment is preferably performed in the presence of 1 to 50 mM EDTA, preferably 10 mM, and the treatment conditions are 5 to 37 ° C. 60 minutes is preferable, and particularly preferably, incubation is performed at 70 ° C. for 10 minutes, followed by further incubation at 94 ° C. for 10 minutes. In addition, since glycocholic acid is not a substance that inhibits the PCR reaction like taurocholic acid, the sample treated by the method of the present invention can be directly amplified without going through the purification process of the extracted DNA. Compared with the treatment with a mixed solution of taurocholic acid and trypsin that has been reported in the past (for example, see JP-A-2001-252099), each treatment time can be greatly reduced. In combination with this, the time required for the extraction process can be shortened. In addition, nucleic acid loss is inevitably caused in the course of DNA purification, and the recovery rate of DNA after purification is at most about 80%. However, according to the present invention, the loss of DNA due to DNA purification is reduced. Since it can be minimized, it is possible to maintain a DNA extraction efficiency of almost 100%, and it is possible to achieve a final improvement in detection efficiency.

オーシストから抽出された核酸試料は、検出感度の向上のため、増幅しておくことが好ましい。DNAの増幅はPCRにより行うことが一般的であるが、これに限定されるものではないが、以下、PCRを用いる増幅に関して詳細に説明する。   A nucleic acid sample extracted from oocysts is preferably amplified in order to improve detection sensitivity. Although amplification of DNA is generally performed by PCR, the present invention is not limited to this. Hereinafter, amplification using PCR will be described in detail.

PCRは上記で得られたDNAを鋳型として公知のPCR法に従って行うことができ、2段階で行うことが好ましく、2回目のPCRは、1回目のPCRで得られた増幅反応で得られた増幅産物を鋳型として行うことが好ましい。2回目のPCRに際しては、増幅対象配列の標識化反応を組み込むことが特に好ましく、標識に関しては、後で詳細に説明する。また、PCRに用いるプライマーは、標的とされる塩基配列(標的配列もしくは標的核酸という表現をも使用する場合がある。)、この例の場合、クリプトスポリジウムの塩基配列に基づいて設計されるものであり、そのような塩基配列は、クリプトスポリジウムの遺伝子の塩基配列が登録されている、例えば、DNA Databank of Japan(DDBJ)、GenBank、European Molecular Biology Laboratory(EMBL)などの遺伝子データベースの検索により入手することができる。PCRの増幅効率や特異性はプライマーの設定位置やプライマーの配列に依存するものであるのでクリプトスポリジウムの遺伝子の塩基配列を効率よく増幅することができる配列であり、かつ、クリプトスポリジウムのあらゆる種を増幅することが好ましいので、クリプトスポリジウム属の種間で共通して保存性の高い配列に基づいて設計することが好ましい。また、2段階でPCRを行う場合、2回目のPCRを、非特異的増幅産物を排除すべく、1回目のPCRにおいて増幅される標的配列の内側にプライマーを設定し、nested PCRにて行うことができる。このnested PCRに用いられるプライマーとしては、1回目のPCRにおいては、センスプライマーとして5'-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3';配列識別番号1が、アンチセンスプライマーとして5'-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3';配列識別番号2が好ましく例示され、また、2回目のPCRにおいては、センスプライマーとして5'-TCAAAGATTAAGCCATGCATGTCT-3';配列識別番号3が、アンチセンスプライマーとして5'-GATTAATGAAAACATCCTTGGCAAA-3'配列識別番号4)が好ましく例示されるが、これらに限定されるものではない。PCR増幅後の増幅産物は、好ましくは、ゲル濾過等の公知の手段により精製した後、DNase、超音波処理、Mg2+イオン処理等により断片化し、後で説明するハイブリダイゼーション実験に供する。 PCR can be performed according to a known PCR method using the DNA obtained above as a template, and is preferably performed in two steps. The second PCR is an amplification obtained by the amplification reaction obtained in the first PCR. Preferably, the product is used as a template. In the second PCR, it is particularly preferable to incorporate a labeling reaction for the sequence to be amplified, and the label will be described in detail later. In addition, the primer used for PCR is designed based on the target base sequence (the expression of target sequence or target nucleic acid may also be used), in this case, the base sequence of Cryptosporidium. Yes, such base sequences are obtained by searching gene databases such as DNA Databank of Japan (DDBJ), GenBank, European Molecular Biology Laboratory (EMBL), in which the base sequences of Cryptosporidium genes are registered. be able to. Since PCR amplification efficiency and specificity depend on the primer setting position and primer sequence, it is a sequence that can efficiently amplify the base sequence of Cryptosporidium gene, and any species of Cryptosporidium Since amplification is preferable, it is preferable to design based on a highly conserved sequence common to Cryptosporidium species. If PCR is performed in two stages, the second PCR should be performed by nested PCR with primers set inside the target sequence amplified in the first PCR in order to eliminate non-specific amplification products. Can do. As primers used for this nested PCR, in the first PCR, 5′-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3 ′ as a sense primer; 5′-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3 ′ as an antisense primer; In the second PCR, 5′-TCAAAGATTAAGCCATGCATGTCT-3 ′; SEQ ID NO: 3 is preferred as the sense primer, and 5′-GATTAATGAAAACATCCTTGGCAAA-3 ′ sequence ID No. 4) is preferred as the antisense primer. However, it is not limited to these. The amplification product after PCR amplification is preferably purified by a known means such as gel filtration, then fragmented by DNase, sonication, Mg 2+ ion treatment, etc., and subjected to a hybridization experiment described later.

上記オリゴヌクレオチドプライマーは化学的に合成することが可能である。例えば、公知のホスホルアミダイト(phosphoramidite)法(Nucleic Acids Research, 17, 7059-7081 1989)を用いて固相合成により化学合成することができ、市販されている自動核酸合成装置により所望の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドを自動的に合成することも可能である。合成後のオリゴヌクレオチドは、必要に応じてHPLC等の公知の方法により精製される。   The oligonucleotide primer can be chemically synthesized. For example, it can be chemically synthesized by solid phase synthesis using the known phosphoramidite method (Nucleic Acids Research, 17, 7059-7081 1989), and the desired nucleotide sequence can be obtained by a commercially available automatic nucleic acid synthesizer. It is also possible to automatically synthesize an oligonucleotide consisting of The synthesized oligonucleotide is purified by a known method such as HPLC as necessary.

種間で生じる一塩基変異に基づいてクリプトスポリジウムを種識別的に検出するため、プローブセット群は、DDBJ、GenBank、EMBL等の公知の遺伝子データベース等を利用してクリプトスポリジウム属に属する種の各18Sリボソーム遺伝子の塩基配列を検索し、それぞれの相同性解析から種特異的な一塩基変異を特定し、特定された一塩基変異に基づいて設計されたものであり、かかる種特異的な一塩基変異が生じている部位を種識別的検出の検知部位として、一塩基変異を示すと特定された部位の塩基が4種の異なる変異(a、g、c、t)を有するべく構成された4種類のプローブを1セットとして、少なくとも1以上のセットを含むものとして構成した。このように設計されたプローブセット群を構成する各プローブと標的核酸とを接触させ、一塩基が変異した4種のプローブからなる1のプローブセットの中でどの変異塩基を有するプローブと最もよく結合するか検出することにより、種識別的にクリプトスポリジウムを検出する。   In order to detect Cryptosporidium species-specifically based on single-base mutations that occur between species, the probe set group uses each of the species belonging to the genus Cryptosporidium using known gene databases such as DDBJ, GenBank, and EMBL. The base sequence of the 18S ribosomal gene is searched, a species-specific single nucleotide mutation is identified from each homology analysis, and it is designed based on the identified single nucleotide mutation. The site where the mutation has occurred is used as a detection site for species-identifying detection, and the base of the site identified as showing a single base mutation has 4 different mutations (a, g, c, t) 4 Each type of probe was set as one set and included at least one set. Each probe constituting the probe set group designed in this way is brought into contact with the target nucleic acid, and the probe having the mutated base in one probe set consisting of four types of probes in which one base is mutated is most bound. By detecting whether or not, Cryptosporidium is detected species-specifically.

特に好ましく利用可能なプローブセット群を表1にまとめるがこれらに限定されるものではない。また、これらのプローブセット群のうち、一部のプローブセットを有するものとして構成することができ、検出目的等に応じて適宜選択することができる。これらの配列中、小文字で示された塩基が一塩基変異を示す塩基である。   Particularly preferably usable probe set groups are summarized in Table 1, but are not limited thereto. Moreover, it can comprise as what has a part probe set among these probe set groups, and can be suitably selected according to the detection objective etc. In these sequences, the base indicated in lower case is a base showing a single base mutation.

また、前記プローブセット群を構成するプローブは、必ずしも表1に記載の配列又はその相補配列の全てをプローブとして設計する必要はなく、Tm値などを選択して適当な領域を選択して適当な長さで使用すればよい。しかし、前記プローブは種特異的一塩基変異に基づき種を識別するものであるので、一塩基変異を特異性をもって検出する必要があることから、表1に記載の配列又はその相補配列中の、一塩基変異を示す塩基とその隣接する5’側の3塩基および3’側の3塩基からなる塩基配列を包含する少なくとも連続する10塩基以上、更に好ましくは、18塩基以上の長さを有する必要がある。したがって、かかる条件を満たす限り、配列表の配列から適当な長さの配列を選択して作成すればよく、表1に記載の塩基配列以外の塩基配列を付加することも可能である。この場合は、種特異的な領域以外にハイブリダイゼーションが起こりえないような配列を選択して付加することが必要である。プローブの長さは、標的核酸とのハイブリッドの安定性および取り扱いの簡便性の観点から、好ましくは、10〜70bpであり、特に好ましくは、10〜40bpとするものとする。また、種特異的な一塩基変異を示す塩基がプロ−ブを構成するオリゴヌクレオチドの中央部に位置するように設計されることが好ましい。このような観点から、プローブセット群が設計される。   In addition, the probes constituting the probe set group do not necessarily have to be designed with all of the sequences shown in Table 1 or their complementary sequences as probes, and select appropriate regions by selecting Tm values and the like. Use the length. However, since the probe discriminates a species based on a species-specific single nucleotide mutation, it is necessary to detect a single nucleotide mutation with specificity. Therefore, in the sequence shown in Table 1 or a complementary sequence thereof, It must have a length of at least 10 consecutive bases, more preferably 18 bases or more, including a base sequence consisting of a base exhibiting a single base mutation and 3 bases on the 5 ′ side and 3 bases on its 3 ′ side There is. Therefore, as long as these conditions are satisfied, a sequence having an appropriate length may be selected from the sequences in the sequence listing, and base sequences other than those listed in Table 1 can be added. In this case, it is necessary to select and add a sequence that does not allow hybridization other than the species-specific region. The length of the probe is preferably 10 to 70 bp, particularly preferably 10 to 40 bp, from the viewpoint of stability of the hybrid with the target nucleic acid and ease of handling. In addition, it is preferable that the base exhibiting a species-specific single nucleotide mutation is designed so as to be located in the center of the oligonucleotide constituting the probe. From such a viewpoint, the probe set group is designed.

ここで、この明細書におけるプローブとは、標的核酸とハイブリダイズする領域を意味し、実際にプローブとして用いる核酸分子には、更にヌクレオチド以外の他の化学構造が付加されていてもよい。例えば、プローブ固相担体上に固定化したマイクロアレイを作製して検出を行う等、プローブを固相化して検出を行う場合には、固相化のための官能基がそのプローブの3’末端や5’末端の水酸基部分、更には塩基部分やリン酸ジエステル部分などに導入された形態等を例示することができる。   Here, the probe in this specification means a region that hybridizes with a target nucleic acid, and a chemical structure other than nucleotides may be further added to the nucleic acid molecule actually used as a probe. For example, when detection is performed by immobilizing a probe, for example, by producing a microarray immobilized on a probe solid phase carrier and performing detection, the functional group for the immobilization has the 3 ′ end of the probe or Examples include a form introduced into the hydroxyl portion at the 5 ′ end, and further to the base portion and the phosphodiester portion.

ここで用いられるプローブは化学的に合成することが可能である。例えば、公知のホスホルアミダイト(phosphoramidite)法(Nucleic Acids Research, 17, 7059-7081 1989)を用いて固相合成により化学合成することができ、市販されている自動核酸合成装置により所望の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドを自動的に合成することも可能である。合成後のオリゴヌクレオチドは、必要に応じてHPLC等の公知の方法により精製される。   The probe used here can be chemically synthesized. For example, it can be chemically synthesized by solid phase synthesis using the known phosphoramidite method (Nucleic Acids Research, 17, 7059-7081 1989), and the desired nucleotide sequence can be obtained by a commercially available automatic nucleic acid synthesizer. It is also possible to automatically synthesize an oligonucleotide consisting of The synthesized oligonucleotide is purified by a known method such as HPLC as necessary.

検出対象となる標的核酸もしくは、プローブのいずれか一方が標識されるものであり、核酸の標識化の方法は公知であり、標識の種類に応じて好適な方法により、標識されるものとする。後で説明するように、検出対象となる標的核酸を標識することが好ましい。標識として、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミン、Cy3、Cy5等の蛍光色素、35P、131I、35S等の放射線同位体、アルカリフォスファダーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ等の酵素等、核酸の標識に用いることが可能な何れの標識をも使用することができる。また、ジゴキシゲニンやビオチンなどの有機化合物での標識も、好ましく例示することができ、アルカリフォスファターゼ等により標識されたジゴキシゲニン抗体と免疫的に結合させることで抗体を介して酵素が核酸に結合し、ニトロテトラゾリウムブルーなどの発色基質を添加して発色させ検出を行うことができ、また、ビオチンの場合はストレプトアビジンとの相互反応を利用して同様に行うことができる。 Either the target nucleic acid or the probe to be detected is labeled, and the method for labeling the nucleic acid is known, and is labeled by a method suitable for the type of label. As will be described later, it is preferable to label the target nucleic acid to be detected. As labels, fluorescent dyes such as fluorescein isothiocyanate (FITC), rhodamine, Cy3 and Cy5, radioisotopes such as 35 P, 131 I and 35 S, enzymes such as alkaline phosphatase and horseradish peroxidase, etc. Any label that can be used for can be used. In addition, labeling with an organic compound such as digoxigenin or biotin can also be preferably exemplified, and the enzyme binds to the nucleic acid via the antibody by immunologically binding with a digoxigenin antibody labeled with alkaline phosphatase or the like. The detection can be performed by adding a chromogenic substrate such as tetrazolium blue to detect the color, and in the case of biotin, the reaction can be performed in the same manner by utilizing the interaction with streptavidin.

標識化は、好ましくは、増幅反応の際に、増幅産物に標識を導入することにより行われる。核酸増幅時に標識を導入する方法としては、特に好ましくは、Cy3-dCTP等の蛍光標識ヌクレオチドを用いて増幅反応を行い、標識を増幅産物に取り込ませることにより、内部がランダムに標識された増幅産物を作成する方法を用いることができる。   The labeling is preferably performed by introducing a label into the amplification product during the amplification reaction. As a method of introducing a label at the time of nucleic acid amplification, particularly preferably, an amplification product in which the inside is randomly labeled by performing an amplification reaction using a fluorescently labeled nucleotide such as Cy3-dCTP and incorporating the label into the amplification product. The method of creating can be used.

上記のように調製した標的核酸を、前記プローブセット群を構成するプローブとハイブリダイズさせる工程は、リバースドットブロット法、ドットブロット法等、公知の全てのハイブリダイゼーション技術に従って行うことができる。好ましくは標的核酸もしくはプローブのいずれか一方が固相担体上に公知の方法を用いて固定化されている。固定に用いる担体としては、マイクロウェル、ビーズ、スライドガラス、メンブラン等の公知の担体の何れもが利用でき、マイクロアレイとして構成することが好ましく例示される。検出対象となる標的核酸を固相化して標識プローブを用いてハイブリダイズさせることも可能であるが、プローブを固相化して標識した標的核酸を接触させ、ハイブリダイズさせる方法が、操作の簡便性の観点から好ましい。環境診断、臨床検査のように多数の検体を処理する必要がある場合においては、各検出において共通の固相化したプローブを使用することができ、これらプローブを固相化したキット、好ましくはマイクロアレイを大量に生産しておくことにより、簡便に検査が可能となる点で、特に好ましい。   The step of hybridizing the target nucleic acid prepared as described above with the probes constituting the probe set group can be performed according to all known hybridization techniques such as reverse dot blotting and dot blotting. Preferably, either the target nucleic acid or the probe is immobilized on a solid phase carrier using a known method. As the carrier used for fixation, any known carrier such as a microwell, a bead, a slide glass, or a membrane can be used, and a microarray is preferably exemplified. Although it is possible to immobilize the target nucleic acid to be detected and hybridize with the labeled probe, the method of contacting the hybridized target nucleic acid with the probe immobilized on the solid phase is easy to operate. From the viewpoint of When it is necessary to process a large number of specimens as in environmental diagnosis and clinical examination, a common immobilized probe can be used for each detection, and a kit, preferably a microarray, in which these probes are immobilized. It is particularly preferable in that it can be easily inspected by producing a large amount of.

ハイブリダイゼーション条件、洗浄の条件は、ハイブリダイズされる配列の長さ、GCヌクレオチド配列の含有量に応じて経験的に適宜選択して設定されるものであり、プローブと相同性の高い塩基配列とが、特異的にハイブリダイズし、十分な検出感度、特異性を示す条件を適宜選択することができる。当該分野において、そのようなハイブリダイゼーション条件のバリエーションのための十分に確立された公式は周知であり、例えば、Sambrook et al, “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, 第2版、p.9.47-9.51, Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory (1989)等を参照することができる。特に本発明は一塩基レベルでの変異に基づき、それらの変異に基づくハイブリダイゼーション強度の相違を検出することにより種識別を行う検出方法であるので、そのような一塩基レベルでの変異の検出に適合するように条件を設定する必要がある。具体的なハイブリダイゼーション条件、および、洗浄条件として実施例に記載の条件が例示されるが、これに限定されるものではない。   Hybridization conditions and washing conditions are appropriately selected and set empirically depending on the length of the sequence to be hybridized and the content of the GC nucleotide sequence. However, it is possible to appropriately select conditions that specifically hybridize and exhibit sufficient detection sensitivity and specificity. Well established formulas for variations of such hybridization conditions are well known in the art, for example, Sambrook et al, “Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, 2nd edition, p. 9.47-9.51. , Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory (1989). In particular, the present invention is a detection method for identifying species by detecting differences in hybridization intensity based on mutations at a single base level, and thus detecting such mutations at a single base level. It is necessary to set the conditions so that they fit. Examples of specific hybridization conditions and washing conditions include those described in the examples, but are not limited thereto.

プローブにハイブリダイズした核酸の検出は、本発明のプローブを核酸試料とハイブリダイズさせ、未結合核酸を除去した後、各プローブにハイブリダイズした核酸を標識を指標として検出することにより行なわれ、標識の検出は標識の種類に応じた公知の方法を用いて、放射線、発色、蛍光、発光を測定することにより行うことができる。   Detection of the nucleic acid hybridized to the probe is performed by hybridizing the probe of the present invention to a nucleic acid sample, removing unbound nucleic acid, and then detecting the nucleic acid hybridized to each probe using the label as an indicator. This can be detected by measuring radiation, color development, fluorescence, and luminescence using a known method corresponding to the type of label.

検出結果を解析する工程は、種特異的な一塩基変異を示す塩基部位を4種類の異なる変異(a、g、c、t)を有するべく構成された4種のプローブを1のプローブセットとして構成していることから、4種のプロ−ブのうち、いずれか1つとクリプトスポリジウム由来のDNAは強く結合することとなり、これを利用して行われる。ここで、1のプローブセット中、最も強く結合するプローブが標的核酸と相補的な配列であると定義することとする。検出のために用いられたプローブはクリプトスポリジウムの種特異的な一の一塩基変異につき4つの変異部位を有するように設定されたものであり、これを種識別の検知部位とするものであるので、相補的な配列は種毎に相違することとなり、相補的な配列を検出することにより、クリプトスポリジウムの種識別が可能となる。したがって、検知部位が多くなるほど、検出感度、検出精度が向上することとなる。特に好ましく利用可能であるとして表1に例示したプローブセット群は、クリプトスポリジウムの1種につき最低でも2箇所以上の検知部位が設定された10のプローブセットからなるものであるため、特に好ましく、高精度かつ、高感度に種識別的な検出が可能となる。また、検出される標識は定量化することが好ましく、プローブセットとして構成される4種のプローブと標的核酸との各ハイブリダイゼーションで観察される各蛍光強度等の標識強度の和を100%としてプローブ毎の相対標識強度を算出して、評価を行うことが好ましく、以下で示す実施例においては、相対標識強度が60%以上となるプローブを相補的配列とするとして、評価を行っている。   The step of analyzing the detection result is performed by using four types of probes configured to have four different mutations (a, g, c, t) as one probe set in a base site showing a species-specific single nucleotide mutation. Since it constitutes, cryptosporidium-derived DNA is strongly bound to any one of the four types of probes, and this is performed. Here, the probe that binds most strongly in one probe set is defined as a sequence complementary to the target nucleic acid. The probe used for detection is set to have 4 mutation sites per single-base mutation of Cryptosporidium species-specific, and this is used as a detection site for species identification. The complementary sequence differs for each species, and Cryptosporidium species can be identified by detecting the complementary sequence. Therefore, the detection sensitivity and the detection accuracy improve as the number of detection parts increases. The probe set group exemplified in Table 1 as being particularly preferably usable is composed of 10 probe sets in which at least two detection sites are set for one kind of Cryptosporidium, which is particularly preferable. It is possible to detect species with high accuracy and high sensitivity. The detected label is preferably quantified, and the sum of the label intensities such as fluorescence intensities observed in each hybridization of the four types of probes configured as a probe set and the target nucleic acid is defined as 100%. It is preferable to evaluate by calculating the relative label intensity for each, and in the examples shown below, the evaluation is performed with a probe having a relative label intensity of 60% or more as a complementary sequence.

また、観察される標識量を定量することにより、被検試料中に含まれるクリプトスポリジウムの定量が可能となる。したがって、この明細書における検出とは、定量的な検出をも包含するものとする。   In addition, by quantifying the amount of label to be observed, Cryptosporidium contained in the test sample can be quantified. Therefore, the detection in this specification includes quantitative detection.

そして、クリプトスポリジウムの各種毎の標品を検出対象試料と同様の手段で前記プローブとハイブリダイズさせ、観察されるハイブリダイゼーションパターンもしくは、相補的配列の比較を行うことにより、検出および種の識別を行ってもよいし、また、種毎のハイブリダイゼーションパターンもしくは相補配列の情報をデーターベース化し、自動的に検出および種の識別を行うように構成してもよい。   Each specimen of Cryptosporidium is hybridized with the probe in the same manner as the sample to be detected, and the observed hybridization pattern or complementary sequence is compared to detect and identify the species. Alternatively, it may be configured such that the hybridization pattern or complementary sequence information for each species is made into a database to automatically detect and identify the species.

また、検出は適切なポジティブコントロールプローブ、ネガティブコントロールプローブを加えて行うことが好ましい。ネガティブコントロールプローブはクリプトスポリジウムのいずれの種とも相補的でないように設計されたオリゴヌクレオチド配列であることが必要であり、例えば、大腸菌特有の遺伝子配列に基づいて設計されたのものを用いることができ、具体的には、大腸菌16Sリボソーム遺伝子の配列から作製した5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’(配列識別番号55)を例示することができる。また、ポジティブコントロールプローブはクリプトスポリジウムのいずれの種とも相補的であるように設計されたオリゴヌクレオチド配列であることが必要であり、例えば、クリプトスポリジウムのすべての種に保存されたコンセンサス配列に基づいて設計されたものを用いることができ、具体的には、クリプトスポリジウムの18Sリボソーム遺伝子のコンセンサス配列に基づいて作製された5’-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3’(配列識別番号56)を例示することができる。   Detection is preferably performed by adding an appropriate positive control probe and negative control probe. The negative control probe needs to be an oligonucleotide sequence designed not to be complementary to any species of Cryptosporidium, for example, one designed based on the gene sequence unique to E. coli can be used, Specifically, 5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ′ (sequence identification number 55) prepared from the sequence of the Escherichia coli 16S ribosomal gene can be exemplified. The positive control probe must also be an oligonucleotide sequence designed to be complementary to any species of Cryptosporidium, for example, based on consensus sequences conserved in all species of Cryptosporidium The designed one can be used, and specifically, 5′-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3 ′ (SEQ ID NO: 56) produced based on the consensus sequence of the 18S ribosomal gene of Cryptosporidium can be exemplified.

以下、本発明を用いて抽出したクリプトスポリジウム核酸による種識別的検出方法をマイクロアレイを用いて実施する方法について詳細に説明する。   Hereinafter, a method for carrying out the species-identifying detection method using Cryptosporidium nucleic acid extracted using the present invention using a microarray will be described in detail.

前記マイクロアレイは、本発明のプローブ群が固相担体上に適切に配置し、固定されている。特に解析の容易化の観点から、プローブセットを構成する一の一塩基変異につき4種類の変異部位を有するべく構成された4種のプローブを一列に配置することが好ましい。また、適切なポジティブプローブ、ネガティブプローブを配置することも可能である。マイクロアレイの担体としては、ガラス板、石英板、シリコンウェファーなどが好ましく例示されるが、従来用いられる何れの公知の材料をも用いることができる。   In the microarray, the probe group of the present invention is appropriately arranged and fixed on a solid phase carrier. In particular, from the viewpoint of facilitating analysis, it is preferable that four types of probes configured to have four types of mutation sites per single base mutation constituting the probe set are arranged in a line. It is also possible to arrange appropriate positive probes and negative probes. As the microarray carrier, a glass plate, a quartz plate, a silicon wafer, and the like are preferably exemplified, but any known material conventionally used can be used.

担体上にプローブを固定する方法は、公知の何れの方法を利用することができ、プローブの種類や担体の種類に応じて、適宜最適な方法が選択される。具体的方法としては、DNAの荷電を利用してポリリジン、ポリエチレンイミン等のポリ陽イオンで担体表面に静電結合させる方法、アミノ基、アルデヒド基、エポキシ基等を有する各種シランカップリング剤で表面処理された担体に、末端に官能基としてアミノ基、アルデヒド基、SH基、ビオチン等が導入されたDNAとを共有結合させる方法等を好ましく例示することができる。その後、必要に応じて、紫外線照射によるクロスリンク形成、表面のブロッキング、洗浄等の処理を行うものとする。また、マイクロアレイは業者に委託することにより作製することもできる。   Any known method can be used to immobilize the probe on the carrier, and an optimum method is appropriately selected according to the type of probe and the type of carrier. Specific methods include electrostatic bonding to the carrier surface with polycations such as polylysine and polyethyleneimine using the charge of DNA, and surfaces with various silane coupling agents having amino groups, aldehyde groups, epoxy groups, etc. Preferred examples include a method of covalently bonding the treated carrier to DNA having an amino group, an aldehyde group, an SH group, biotin or the like introduced as a functional group at the terminal. Thereafter, treatments such as crosslink formation by ultraviolet irradiation, surface blocking, and washing are performed as necessary. In addition, the microarray can be produced by outsourcing to a contractor.

上記で調製されたマイクロアレイを用いたクリプトスポリジウムの検出方法は、上記のようにして調製した核酸試料をマイクロアレイに作用させ、担体上に固定されたプローブと核酸試料に含まれるDNAとをハイブリダイズさせる。ハイブリダイゼーションの条件に関しては、上記で既に述べた。   The method for detecting Cryptosporidium using the microarray prepared above causes the nucleic acid sample prepared as described above to act on the microarray and hybridizes the probe immobilized on the carrier with the DNA contained in the nucleic acid sample. . The hybridization conditions have already been described above.

ハイブリダイゼーション後、マイクロアレイ上のプローブとハイブリダイズしたDNAを標識物質を指標として検出する。蛍光標識した場合は、蛍光イメージスキャナーで、また、放射性同位体標識をした場合には、RIイメージスキャナーで画像化し、コンピュータ解析により標識量を測定する。例えば、蛍光レーザ顕微鏡とCCDカメラにより蛍光を検出し、コンピュータにより蛍光強度を解析することにより測定でき、また、これらを連結した装置により自動的に簡便に測定することができ、蛍光強度を算出し、評価を行う。   After hybridization, DNA hybridized with the probe on the microarray is detected using a labeling substance as an index. When the fluorescent labeling is performed, the fluorescent image scanner is used. When the radioisotope labeling is performed, the fluorescent labeling is performed with an RI image scanner, and the amount of the labeling is measured by computer analysis. For example, fluorescence can be measured by detecting fluorescence with a fluorescence laser microscope and a CCD camera and analyzing the fluorescence intensity with a computer. , Evaluate.

上記したプローブセット群を構成する各プローブを固相化したキットには、ハイブリダイゼーションに必要な試薬、検出に必要な試薬等を含ませることができ、好ましくはマイクロアレイの形態である。   Reagents necessary for hybridization, reagents necessary for detection, and the like can be included in the kit in which each probe constituting the probe set group is immobilized, and is preferably in the form of a microarray.

以下に、クリプトスポリジウムのオーシストからのDNA抽出、及び、抽出したDNAを用いた一連の解析を例に挙げ、本発明の実施例を説明する。尚、特に記載のない限り、デオキシコール酸として、ナカライテスク社製デオキシコール酸ナトリウム一水和物(特級GR10712-12)を使用した。グリココール酸は、ナカライテスク社製グリココール酸ナトリウム(360512 Cal 96%(TLC) 17135-01)を使用した。タンパク質分解酵素は、ナカライテスク社製プロテイナーゼKを使用した。PCR試薬は、タカラバイオ社製TaKaRa Ex Taq(RR001A)を使用した。   Examples of the present invention will be described below by taking DNA extraction from Cryptosporidium oocysts and a series of analyzes using the extracted DNA as examples. Unless otherwise specified, as deoxycholic acid, sodium deoxycholate monohydrate (special grade GR10712-12) manufactured by Nacalai Tesque was used. As glycoglycic acid, sodium glycocholate (360512 Cal 96% (TLC) 17135-01) manufactured by Nacalai Tesque was used. As the proteolytic enzyme, proteinase K manufactured by Nacalai Tesque was used. As a PCR reagent, Takara Bio TaKaRa Ex Taq (RR001A) was used.

[検討例1]クリプトスポリジウムのオーシストからDNAの抽出方法の検討
グリココール酸/デオキシコール酸処理とそれに続くプロテアーゼ処理を組合わせて(以下、グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理と略する。)オーシストからDNAを抽出した場合のDNAの抽出効率と、従来のDNA精製法に基づいてDNAを抽出した場合のDNA抽出効率との比較を行った。
[Examination Example 1] Examination of DNA extraction method from Cryptosporidium oocysts Glycocholic acid / deoxycholic acid treatment followed by protease treatment (hereinafter abbreviated as glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment) .) Comparison was made between DNA extraction efficiency when DNA was extracted from oocysts and DNA extraction efficiency when DNA was extracted based on the conventional DNA purification method.

グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理は、2500個オーシスト/μlのオーシスト懸濁PBS Buffer 10μlに、デオキシコール酸を終濃度0.1mM、またはグリココール酸を終濃度1mMとなるように添加し、37℃で15分間インキュベートを行った後、プロテイナーゼK (600mAU/ml, QIAGEN社製)および、EDTA(終濃度10mM)を添加し、70℃で10分間インキュベートの後、更に、94℃で10分間インキュベートすることで行った。従来のDNA精製法に基づくDNA抽出は、供給者の指示に従い、QIAGEN genomic DNA kit(QIAGEN)を用いて、上記オーシスト懸濁PBS Buffer 50μlからDNAを抽出した。   For glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment, deoxycholic acid is added to 10 μl of oocyst suspension PBS buffer of 2500 oocysts / μl to a final concentration of 0.1 mM or glycocholic acid to a final concentration of 1 mM. After incubation at 37 ° C. for 15 minutes, proteinase K (600 mAU / ml, manufactured by QIAGEN) and EDTA (final concentration 10 mM) were added, incubated at 70 ° C. for 10 minutes, and further incubated at 94 ° C. for 10 minutes. This was done by incubating for a minute. For DNA extraction based on the conventional DNA purification method, DNA was extracted from 50 μl of the above oocyst suspension PBS Buffer using QIAGEN genomic DNA kit (QIAGEN) according to the supplier's instructions.

次に、グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理、従来のDNA精製法により抽出された各DNAサンプルから、それぞれ2.2μl、2μl分取し、同様の条件でPCR反応(全量25μl)を行い、ゲル電気泳動により抽出されたDNA量を目認した結果を図1に示す。レーン1が従来のDNA精製法に基づく処理方法により調製されたDNAサンプル由来のバンドであり、レーン2がグリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理に基づく処理方法により調製されたDNAサンプル由来のバンドを示している。この結果から、グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理は、従来のDNA精製法に比べて、DNA抽出の効率が高く、オーシストから染色体DNAを抽出するのに有用な手段であることが判明した。   Next, 2.2 µl and 2 µl of each DNA sample extracted by glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment and conventional DNA purification methods are taken, and PCR reaction (25 µl total volume) is performed under the same conditions. FIG. 1 shows the result of visualizing the amount of DNA extracted by gel electrophoresis. Lane 1 is a band derived from a DNA sample prepared by a treatment method based on a conventional DNA purification method, and Lane 2 is derived from a DNA sample prepared by a treatment method based on glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment. Shows the band. From these results, it was found that glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment is a more effective means for extracting chromosomal DNA from oocysts because it has higher DNA extraction efficiency than conventional DNA purification methods. did.

また、ここでは図示しないが、上記したグリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理における脱嚢過程を顕微鏡で観察すると、グリココール酸はオーシストの破壊だけでなく、そこから出てきたスポロゾイトも破壊していることが確認された。したがって、プロテアーゼ処理の効果も相俟って、完全に微細な細胞構造が破壊されることから、DNA抽出効率が高くなるものと推定される。   In addition, although not shown here, when observing the capsulation process in the above-mentioned glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment with a microscope, glycocholic acid not only destroys oocysts, but also sporozoites that emerge from it. It was confirmed that Therefore, it is presumed that the DNA extraction efficiency is increased because a completely fine cell structure is destroyed together with the effect of protease treatment.

[検討例2]タウロコール酸、グリココール酸、デオキシコール酸のPCR反応への影響の検討
オーシストをタウロコール酸、グリココール酸、デオキシコール酸の各胆汁酸成分で処理することによりクリプトスポリジウムのオーシストからDNAを抽出した場合において、これらの胆汁酸成分のPCRによる増幅反応に与える影響を検討した。検討は、DNA精製によってこれらの胆汁酸成分を除去したサンプルと、これらの成分を除去しないサンプルとを、クリプトスポリジウムの18S リボソーム遺伝子の塩基配列の異なる部位の約100baseを増幅するよう設定された2のプライマー対(18F 5'-TGTCACTACCTCCCTGTATTAGGATTG-3';配列識別番号57と95R 5'-CCTGAGAAACGGCTACCACATC-3';配列識別番号58、96F 5'-CTCCCTCTCCGGAATCGAA-3';配列識別番号59と174R 5'-CAGCTTTAGACGGTAGGGTATTGG-3';配列識別番号60)を用いて増幅反応を行い、ゲル電気泳動により増幅産物を目認する事により行った。2500個オーシスト/μlのオーシスト懸濁液10μlを、それぞれ70mMのグリココール酸、デオキシコール酸、タウロコール酸各溶液10μlで37℃にて30分間処理した。これに20μlの50% Triton X-100, 10mM EDTAを加えて室温で5分間反応させ、そのうちの5μlをPCRに供し未精製試料のPCR産物とした。また、別の20μlをGFX DNA purification kit (ファルマシア社製)を用いて精製し、等量の20μlの精製DNA溶液を得た。そのうちの5μlをPCRに供して精製試料のPCR産物とした。その結果を、図2に示す。100bp(18F-95R)が配列識別番号 57と58のプライマー対での未精製試料由来の増幅産物であり、Purified(18F-95R)が配列識別番号 57と58のプライマー対での精製試料由来の増幅産物であり、100bp(96F-174R)が配列識別番号 59と60のプライマー対での未精製試料由来の増幅産物であり、Purified(96F-174R)が配列識別番号 59と60のプライマー対での精製試料由来の増幅産物である。
[Examination Example 2] Examination of influence of taurocholic acid, glycocholic acid, and deoxycholic acid on PCR reaction By treating oocysts with each bile acid component of taurocholic acid, glycocholic acid, and deoxycholic acid, the oocysts of Cryptosporidium When DNA was extracted, the effect of these bile acid components on the amplification reaction by PCR was examined. The study was set up to amplify approximately 100 bases of different base sequences of the 18S ribosomal gene of Cryptosporidium in samples from which these bile acid components were removed by DNA purification and samples from which these components were not removed 2 Primer pair (18F 5'-TGTCACTACCTCCCTGTATTAGGATTG-3 '; SEQ ID NO: 57 and 95R 5'-CCTGAGAAACGGCTACCACATC-3'; SEQ ID NO: 58, 96F 5'-CTCCCTCTCCGGAATCGAA-3 '; SEQ ID NO: 59 and 174R 5'- CAGCTTTAGACGGTAGGGTATTGG-3 ′; SEQ ID NO: 60) was used for amplification reaction, and the amplification product was recognized by gel electrophoresis. 10 μl of 2500 oocyst / μl oocyst suspension was treated with 10 μl each of 70 mM glycocholic acid, deoxycholic acid and taurocholic acid at 37 ° C. for 30 minutes. 20 μl of 50% Triton X-100, 10 mM EDTA was added to this and reacted at room temperature for 5 minutes, 5 μl of which was subjected to PCR to obtain a PCR product of an unpurified sample. Another 20 μl was purified using a GFX DNA purification kit (Pharmacia) to obtain an equal amount of 20 μl of purified DNA solution. Of these, 5 μl was subjected to PCR to obtain a PCR product of a purified sample. The result is shown in FIG. 100 bp (18F-95R) is derived from the unpurified sample with the primer pair of SEQ ID NO: 57 and 58, and Purified (18F-95R) is derived from the purified sample with the primer pair of SEQ ID NO: 57 and 58. Amplification product, 100 bp (96F-174R) is an amplification product derived from an unpurified sample with a primer pair of SEQ ID NO: 59 and 60, and Purified (96F-174R) is a primer pair of SEQ ID NO: 59 and 60 An amplification product derived from the purified sample.

その結果、いずれの部位の増幅においても、デオキシコール酸、グリココール酸での処理の場合は、DNA精製過程を経ないサンプル由来の増幅産物量の方が多かったのに対して、タウロコール酸処理の場合は、DNA精製を経ないサンプル由来の増幅産物はほとんど確認されなかった。かかる結果から、タウロコール酸はDNA増幅の阻害物質であることが、示唆された。   As a result, in the case of treatment with deoxycholic acid or glycocholic acid in any amplification, the amount of amplified product derived from the sample that did not undergo the DNA purification process was larger, whereas taurocholic acid treatment In the case of, almost no amplification product derived from the sample without DNA purification was confirmed. From these results, it was suggested that taurocholic acid is an inhibitor of DNA amplification.

次に、クリプトスポリジウムオーシストから精製したDNAサンプルを用いて、このDNAサンプルにタウロコール酸、グリココール酸、デオキシコール酸の各胆汁酸成分を添加した後、通常のPCR反応を行うことにより、各胆汁酸成分のPCR増幅に与える影響を検討した。クリプトスポリジウムオーシストからのDNAの抽出、精製は、供給者の指示に従ってQIAGEN genomic DNA Kit(QIAGEN)を用いて行い、この精製DNAサンプルに、各70mMのタウロコール酸、グリココール酸、デオキシコール酸をx1、x1/2、x1/10、x1/100、x1/1000に希釈して(終濃度がそれぞれ、10、5、1、0.1、0.01mMに対応)添加した後、同様の条件でPCR反応(プライマー対 5'-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3';配列識別番号 1および5'-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3';配列識別番号 2)を行った後、増幅産物をゲル電気泳動に目認することにより比較した。その結果を図3に示す。   Next, using a DNA sample purified from Cryptosporidium oocyst, each bile acid component of taurocholic acid, glycocholic acid, and deoxycholic acid is added to this DNA sample, and then each bile is performed by performing a normal PCR reaction. The effect of acid components on PCR amplification was examined. Extraction and purification of DNA from Cryptosporidium oocysts is performed using the QIAGEN genomic DNA Kit (QIAGEN) according to the supplier's instructions, and 70 mM each of taurocholic acid, glycocholic acid, and deoxycholic acid are added to this purified DNA sample. , X1 / 2, x1 / 10, x1 / 100, x1 / 1000 diluted (corresponding to final concentrations of 10, 5, 1, 0.1, 0.01 mM, respectively), and then PCR reaction under the same conditions ( After performing the primer pair 5′-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3 ′; SEQ ID NO: 1 and 5′-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3 ′; SEQ ID NO: 2), the amplified products were compared by visualizing them by gel electrophoresis. The result is shown in FIG.

タウロコール酸濃度が増大すると、増幅産物量の著しい減少が確認されたことから、タウロコール酸はPCR増幅(DNAポリメラーゼ)の強い阻害物質であることが判明した。一方、グリココール酸濃度による増幅産物量の変化は確認されなかった。また、デオキシコール酸濃度が増大すると、増幅産物量の減少が確認されたが、タウロコール酸による増幅産物の減少ほど顕著なものではなかった。   As the taurocholic acid concentration increased, a marked decrease in the amount of amplified product was confirmed, indicating that taurocholic acid is a strong inhibitor of PCR amplification (DNA polymerase). On the other hand, no change in the amount of amplification product due to the glycocholic acid concentration was confirmed. Further, when the deoxycholic acid concentration was increased, a decrease in the amount of the amplified product was confirmed, but it was not as remarkable as the decrease in the amplified product due to taurocholic acid.

以上、検討した通り、タウロコール酸はPCR反応の強い阻害剤であることから、タウロコール酸を用いてオーシストの脱嚢を行った場合は、増幅反応の際には、従来のDNA精製手法に基づいてタウロコール酸をあらかじめ除去しておく必要がある。しかしながら、検討例1で検討した通り、従来のDNA精製方法は、DNA抽出効率の低下に起因する検出感度の低下を招くことから、クリプトスポリジウムのオーシストからのDNA抽出に際して採用することは好ましいことではない。したがって、オーシストから染色体DNAの抽出方法としては、DNA精製過程を経ず、脱嚢後、直接、PCR増幅に付すことが可能であり、かつ、オーシストからの高いDNA抽出効率を達成できるグリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理、特に、グリココール酸処理とこれに続くプロテアーゼ処理を採用することが適当であることが判明した。以下の実施例2のオーシストからの染色体DNAの抽出方法は、グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理により行った。ここで、グリココール酸に少量のデオキシコール酸を混合して処理に用いたのは、PCR反応を阻害しない範囲で、それぞれの有する効果を相乗的に得るためである。   As described above, since taurocholic acid is a strong inhibitor of PCR reaction, when taurocholic acid is used to oocyst oocysts, the amplification reaction is based on conventional DNA purification techniques. It is necessary to remove taurocholic acid in advance. However, as discussed in Examination Example 1, the conventional DNA purification method causes a decrease in detection sensitivity due to a decrease in DNA extraction efficiency. Therefore, it is preferable to employ it when extracting DNA from Cryptosporidium oocysts. Absent. Therefore, as a method for extracting chromosomal DNA from oocysts, glycocholic acid that can be directly subjected to PCR amplification after decapsulation without going through a DNA purification process and that can achieve high DNA extraction efficiency from oocysts. / Deoxycholic acid treatment / protease treatment, in particular, glycocholic acid treatment followed by protease treatment proved appropriate. The following method for extracting chromosomal DNA from oocysts of Example 2 was performed by glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment. Here, the reason why a small amount of deoxycholic acid was mixed with glycocholic acid and used for the treatment was to synergistically obtain the respective effects as long as the PCR reaction was not inhibited.

クリプトスポリジウムの種識別的検出を以下のようにして行った。検出検体としては、Waterborne 社(USA)から購入した C. parvumおよびC. murisのオーシストを使用し、各クリプトスポリジウムのオーシスト20個を、PBS Bufferに懸濁し、全量10μlの環境試料を調製し、以下の実験に供した。PBS Bufferは、x10 PBS Buffer(11.5g NaHPO、2g KHPO、80g NaCl、2g KCl/1l)として調製していたものを、使用時に希釈して使用した。 Cryptosporidium species-specific detection was performed as follows. As detection samples, C. parvum and C. muris oocysts purchased from Waterborne (USA) were used, 20 oocysts of each Cryptosporidium were suspended in PBS Buffer, and a total volume of 10 μl environmental sample was prepared. It used for the following experiment. The PBS buffer prepared as x10 PBS Buffer (11.5 g Na 2 HPO 4 , 2 g KH 2 PO 4 , 80 g NaCl, 2 g KCl / 1 l) was used after diluting at the time of use.

(1)染色体DNAの調製
各環境試料に、4μlのデオキシコール酸(終濃度0.1mM)、またはグリココール酸(終濃度1mM)を添加し、37℃で15分間インキュベートをした。続いて、0.5μlのプロテイナーゼK (600mAU/ml, QIAGEN社製)および、3.5μlのEDTA(終濃度10mM)を添加し、70℃で10分間インキュベートの後、更に、94℃で10分間インキュベートすることで、オーシストから抽出された染色体DNAを含有する核酸試料を得た。
(1) Preparation of chromosomal DNA 4 μl of deoxycholic acid (final concentration 0.1 mM) or glycocholic acid (final concentration 1 mM) was added to each environmental sample and incubated at 37 ° C. for 15 minutes. Subsequently, 0.5 μl proteinase K (600 mAU / ml, manufactured by QIAGEN) and 3.5 μl EDTA (final concentration 10 mM) are added, incubated at 70 ° C. for 10 minutes, and further incubated at 94 ° C. for 10 minutes. Thus, a nucleic acid sample containing chromosomal DNA extracted from oocysts was obtained.

(2)DNAの増幅
上記で調製した核酸試料を室温まで冷却し、そのうち2μlを分取し、これを鋳型として、センスプライマーprimer1(5'-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3';配列識別番号 1)、アンチセンスプライマーprimer2(5'-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3';配列識別番号 2)をプライマーセットとして用いて、PCRを行い、クリプトスポリジウムの遺伝子を含む増幅断片を得た。PCR反応液は、x10 Reaction Buffer(Ex Taq Buffer、タカラバイオ社製)を5μl、2.5mMの dNTPsを5μl、20pM/μl のプライマー(Primer1、primer2)を各1μl、5U/μlのEx Taq(タカラバイオ社製)を0.5ml、上記(1)で調製した核酸試料を2μl、H2Oを36μlを加えて、全量50μlとして調製した。反応は、94℃で60秒での変性の後、94℃で30秒の変性、55℃で30秒のアニーリング、72℃で60秒の伸長を1サイクルとし、40サイクル行った後、72℃で240秒の最終伸長反応で、反応を終了させた。
(2) Amplification of DNA The nucleic acid sample prepared above is cooled to room temperature, 2 μl of the sample is collected, and this is used as a template to sense primer primer1 (5′-GGAACCTGGTTGATCCTGCCAG-3 ′; sequence identification number 1), antisense PCR was performed using the primer primer2 (5′-GGTCGATCCCCTAACTTTCGTT-3 ′; SEQ ID NO: 2) as a primer set to obtain an amplified fragment containing the Cryptosporidium gene. The PCR reaction solution is 5 μl of x10 Reaction Buffer (Ex Taq Buffer, manufactured by Takara Bio Inc.), 5 μl of 2.5 mM dNTPs, 1 μl each of 20 pM / μl primer (Primer1, primer2), 5 U / μl Ex Taq (Takara). 0.5 ml, 2 μl of the nucleic acid sample prepared in (1) above and 36 μl of H 2 O were added to make a total volume of 50 μl. The reaction was performed at 94 ° C for 60 seconds, followed by denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 60 seconds. The reaction was terminated with a final extension reaction of 240 seconds.

(3)増幅産物の標識化
上記(2)で得られた増幅産物から1μlを分取し、これを鋳型として、標識物質としてCy3標識ヌクレオチドを、また、センスプライマー18Sf60nest(5'-TCAAAGATTAAGCCATGCATGTCT-3';配列識別番号 3)、アンチセンスプライマー18Sr925nest (5'-GATTAATGAAAACATCCTTGGCAAA-3';配列識別番号 4)をプライマーセットとして用いて、2回目のPCRを行い、クリプトスポリジウムの遺伝子を含む標識化増幅産物を得た。PCR反応液は、X10 Reaction Buffer(Ex Taq Buffer、タカラバイオ社製)を5μl、2.5mM のdNTPsを5μl、Cy3‐dCTP(ファルマシア社製)を2μl、20pM/μlのプライマー(18Sf60nest、18Sr925nest)を各1μl、5U/μlのEX Taq(タカラバイオ社製)を0.5ml、上記(2)で調製した増幅産物を1μl、H2Oを81μlを加えて、全量100μlとして調製した。反応は、94℃で60秒での変性の後、94℃で30秒の変性、55℃で30秒のアニーリング、72℃で60秒の伸長を1サイクルとし、25サイクル行った後、72℃で240秒の最終伸長反応で、反応を終了させた。
(3) Labeling of amplification product 1 μl is collected from the amplification product obtained in (2) above, using this as a template, Cy3 labeled nucleotide as a labeling substance, and sense primer 18Sf60nest (5'-TCAAAGATTAAGCCATGCATGTCT-3 '; SEQ ID NO: 3), antisense primer 18Sr925nest (5'-GATTAATGAAAACATCCTTGGCAAA-3'; SEQ ID NO: 4) is used as a primer set, a second PCR is performed, and a labeled amplification product containing the cryptosporidium gene Got. The PCR reaction solution is 5 μl of X10 Reaction Buffer (Ex Taq Buffer, manufactured by Takara Bio Inc.), 5 μl of 2.5 mM dNTPs, 2 μl of Cy3-dCTP (Pharmacia), and 20 pM / μl of primers (18Sf60nest, 18Sr925nest). 1 μl each, 5 U / μl EX Taq (manufactured by Takara Bio Inc.) 0.5 ml, 1 μl of the amplification product prepared in the above (2) and 81 μl H 2 O were added to prepare a total volume of 100 μl. The reaction was performed at 94 ° C for 60 seconds, followed by denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 60 seconds, followed by 25 cycles, followed by 72 ° C The reaction was terminated with a final extension reaction of 240 seconds.

(4)増幅産物の断片化
上記(3)で得られた標識化増幅産物100μlをMicroSpin(登録商標)S-200 HR(ファルマシア社製)を用いて、ゲル濾過精製した後に、DNase I(Promega社製)で断片化し、標識化DNA断片を得た。DNase処理は以下のように行った。ゲル濾過精製後の標識化増幅産物から36μlを分取し、x10 Reaction Buffer(400mM Tris-HCl(pH 8.0)、100mM MgS0、10mM CaCl2)を4μl、DNase Iを0.5μl添加して、37℃で5分間インキュベートした後、x10 Stop Buffer(20mM EDTA(pH 8.0))を4μl加え、65℃で10分間インキュベートし、DNaseIを失活させた。ここで、得られた標識化DNA断片を後のハイブリダイゼーション実験に供した。
(4) Fragmentation of amplification product 100 μl of the labeled amplification product obtained in (3) above was subjected to gel filtration purification using MicroSpin (registered trademark) S-200 HR (Pharmacia), followed by DNase I (Promega To obtain a labeled DNA fragment. DNase treatment was performed as follows. 36 μl was separated from the labeled amplification product after purification by gel filtration, 4 μl of x10 Reaction Buffer (400 mM Tris-HCl (pH 8.0), 100 mM MgS04, 10 mM CaCl 2 ) and 0.5 μl of DNase I were added. After incubating at 5 ° C. for 5 minutes, 4 μl of x10 Stop Buffer (20 mM EDTA (pH 8.0)) was added and incubated at 65 ° C. for 10 minutes to inactivate DNaseI. Here, the obtained labeled DNA fragment was subjected to a subsequent hybridization experiment.

(5)マイクロアレイの調製
マイクロアレイの基板として、Poly-L-lysinコーティングスライドガラス(Sigma, USA)を使用した。表1に示したプローブ各20pmolを、それぞれ1.5M Betain、3X SSC溶液中に混和後、スライドグラスにスポットし、120mJの強度で紫外線を照射することでプローブを基板に固定した。その後スライドグラスをコハク酸溶液(Succinic anhydride 6 g、 1-Methyl-2-pyrrolidinone 325 ml、Sodium borate (1M, pH 8.0) 15 ml)中で、室温にて10分間処理をしてブロッキングを行った。ブロッキング後、100%エタノールで1分間脱水した後、蒸留水ですすいで乾燥させることにより、プローブが固定されたマイクロアレイを作製した。また、ポジティブコントロールとして、クリプトスポリジウムのすべての種に保存された18Sリボソーム遺伝子のコンセンサス配列を有するポジティブコントロールプローブ(配列識別番号 55)を、ネガティブコントロールとして大腸菌16Sリボソーム遺伝子の配列から作製したネガティブコントロールプローブ(配列識別番号56)を上記と同様にマイクロアレイ上に固定した。
(5) Preparation of microarray Poly-L-lysin-coated slide glass (Sigma, USA) was used as a microarray substrate. 20 pmol of each probe shown in Table 1 was mixed in 1.5M Betain and 3X SSC solution, spotted on a slide glass, and irradiated with ultraviolet rays at an intensity of 120 mJ to fix the probe to the substrate. After that, the slide glass was treated in a succinic acid solution (Succinic anhydride 6 g, 1-Methyl-2-pyrrolidinone 325 ml, Sodium borate (1M, pH 8.0) 15 ml) for 10 minutes at room temperature for blocking. . After blocking, it was dehydrated with 100% ethanol for 1 minute, rinsed with distilled water, and dried to prepare a microarray on which the probe was immobilized. Further, as a positive control, a positive control probe (SEQ ID NO: 55) having a consensus sequence of 18S ribosomal gene conserved in all species of Cryptosporidium, and a negative control probe prepared from the sequence of E. coli 16S ribosomal gene as a negative control (Sequence ID No. 56) was immobilized on the microarray in the same manner as described above.

(6)ハイブリダイゼーション
上記(4)で調製した標識化DNA断片3μlを分取し、6μlのハイブリダイゼーションBuffer(12xSSPE、2%formamide)および3μlのH2Oを添加し、混和後、上記(5)で調製したプローブをスライドグラスに固定化したマイクロアレイに滴下した。45℃で3時間インキュベートすることにより、ハイブリダイゼーションを行い、室温でスライドグラスを洗浄する。洗浄は、2xSSC, 0.1%SDS溶液中で10分間インキュベート、および、0.2xSSC中で4−5回リンスしたのち遠心分離または窒素ガスにて完全に乾燥させることによって行った。スライドガラス乾燥後、DNAマイクロアレイ専用スキャナーにて蛍光強度を励起波長550nm、蛍光波長570nmにて測定、画像処理を行い、画像または蛍光強度の定量値をもって評価を行った。画像処理図を図4に示す。図中のA、G、C、Tは一塩基変異部位において設定された塩基をしめす。ここで使用したSSPEおよび、SSCは、20xSSPE(3.6 M NaCl, 0.2M NaH2PO4, 20 mM EDTA; 210.4g NaCl、24.0g Na H2PO4、7.4g EDTA/1l)、20xSSC(3 M NaCl、0.3M sodium citrate;88.3g sodium citrate、175.4g NaCl/1l)を作製し、使用時に希釈して使用した。
(6) Hybridization Collect 3 μl of the labeled DNA fragment prepared in (4) above, add 6 μl of Hybridization Buffer (12 × SSPE, 2% formamide) and 3 μl of H 2 O, mix, and mix (5 The probe prepared in (1) was dropped on a microarray fixed on a slide glass. Hybridization is performed by incubating at 45 ° C. for 3 hours, and the slide glass is washed at room temperature. Washing was performed by incubating in 2 × SSC, 0.1% SDS solution for 10 minutes, rinsing 4 to 5 times in 0.2 × SSC, and then centrifuging or completely drying with nitrogen gas. After drying the slide glass, the fluorescence intensity was measured at an excitation wavelength of 550 nm and a fluorescence wavelength of 570 nm using a scanner dedicated to DNA microarray, image processing was performed, and evaluation was performed using an image or a quantitative value of the fluorescence intensity. An image processing diagram is shown in FIG. A, G, C, and T in the figure indicate bases set at the single base mutation site. SSPE and SSC used here were 20 × SSPE (3.6 M NaCl, 0.2 M NaH 2 PO 4 , 20 mM EDTA; 210.4 g NaCl, 24.0 g Na H 2 PO 4 , 7.4 g EDTA / 1l), 20 × SSC (3 M NaCl, 0.3 M sodium citrate; 88.3 g sodium citrate, 175.4 g NaCl / 1 l) were prepared and diluted before use.

(7)結果の解析
評価は一塩基変異につき4種類の変異を有するべく構成された4種類のプローブに対応する4つのスポットの蛍光強度の和を100%として、各スポットの相対蛍光強度を算出することにより行い、相対蛍光強度が60%以上となるものを標的遺伝子の相補配列を有するプローブであるとして評価を行った。図4で示されるC.parvumの画像処理図をもとに相補的配列を特定した結果を図5に示す。
(7) Analysis of results The evaluation is made by calculating the relative fluorescence intensity of each spot with the sum of the fluorescence intensity of the four spots corresponding to the four kinds of probes configured to have four kinds of mutations per base mutation as 100%. Thus, the probe having a relative fluorescence intensity of 60% or more was evaluated as a probe having a complementary sequence of the target gene. FIG. 5 shows the result of specifying complementary sequences based on the image processing diagram of C. parvum shown in FIG.

第5レーンにおいては、C. parvumは、5−Aのスポットにおいて、また、C.murisは、5−Tのスポットにおいて、80%以上の相対蛍光強度が観察され、第8レーンにおいては、C. parvumは、8−Tのスポットにおいて、また、C.murisは、8−Aのスポットにおいて、80%以上の相対蛍光強度が観察され、第10レーンにおいては、C. parvumは、10−Tのスポットにおいて、また、C.murisは、10−Cのスポットにおいて、80%以上の相対蛍光強度が観察された。これらのスポットに対応するプローブが各C. parvum、C.murisそれぞれに対する相補的な配列を有するものであり、両者間において相補的な配列は明らかに相違するものとして検出されたことから、C.parvum、C. murisを蛍光パターンから正確に識別可能であること確認された。本発明において多数の種特異的な一塩基変異を特定し、その一塩基変異につき4種の変異部位を有するプローブを開示しているので、本実施例において、具体的に示したC.parvum、C. muris以外の種の同定にも、同様の手順により行うことができることを当業者は理解できるであろう。   In the fifth lane, C. parvum has a relative fluorescence intensity of more than 80% observed in the 5-A spot, and C. muris in the 5-T spot. Parvum is observed in the 8-T spot and C. muris is observed in the 8-A spot with a relative fluorescence intensity of 80% or more. In the 10th lane, C. parvum is 10-T. In C. muris, the relative fluorescence intensity of 80% or more was observed in 10-C spot. Probes corresponding to these spots have complementary sequences to each of C. parvum and C. muris, and the complementary sequences were detected as clearly different from each other. It was confirmed that parvum and C. muris can be accurately identified from the fluorescence pattern. In the present invention, a number of species-specific single nucleotide mutations are specified, and probes having four mutation sites per single nucleotide mutation are disclosed. Therefore, in this example, C. parvum, One skilled in the art will understand that identification of species other than C. muris can be accomplished by similar procedures.

また、標的は、ネガティブコントロールのプローブとは全く反応せず、ポジティブコントロールのプローブのスポットは強い蛍光が観察された。以上の結果から、クリプトスポリジウムの属から種のレベルまで検出するのに有効な方法であることが判明した。   Further, the target did not react at all with the negative control probe, and strong fluorescence was observed at the spot of the positive control probe. From the above results, it was found that this is an effective method for detecting from the genus to the species level of Cryptosporidium.

〔レジオネラからの核酸抽出〕
レジオネラ属のLegionella pneumophila(L. pneumophila)SG3株、及び、これとは異なる種のレジオネラ属の細菌(Legionella sp.)の細胞から、以下の手順でDNAを抽出し、その存在を確認した。
(1)染色体DNAの調製
レジオネラ細胞をPBSに懸濁して10μlの被検試料を作成した。この被検試料に、4μlの反応溶液A(3.5mMグリココール酸(終濃度1mM)、0.35mMデオキシコール酸(終濃度0.1mM))を添加し、37℃で15分間インキュベートをした。続いて、4μlの反応溶液B(76.5mU プロテイナーゼK(600mAU/ml, QIAGEN社製)、45mM EDTA(終濃度10mM))を添加し、70℃で10分間インキュベートした。この後、更に、94℃で10分間インキュベートすることでプロテイナーゼKを失活させ、レジオネラ細胞から抽出された染色体DNAを含有する核酸試料(実施例)を得た。尚、比較例に係る核酸試料は、グリココール酸、デオキシコール酸、プロティナーゼK、及びEDTAの代わりに、滅菌水を同容量添加した以外は、実施例と同様に処理して得た。
[Nucleic acid extraction from Legionella]
DNA was extracted from Legionella pneumophila (L. pneumophila) SG3 strain of Legionella genus and cells of Legionella genus bacteria (Legionella sp.) Of different species by the following procedure, and the presence was confirmed.
(1) Preparation of chromosomal DNA Legionella cells were suspended in PBS to prepare 10 μl of a test sample. To this test sample, 4 μl of reaction solution A (3.5 mM glycocholic acid (final concentration 1 mM), 0.35 mM deoxycholic acid (final concentration 0.1 mM)) was added and incubated at 37 ° C. for 15 minutes. Subsequently, 4 μl of reaction solution B (76.5 mU proteinase K (600 mAU / ml, manufactured by QIAGEN), 45 mM EDTA (final concentration 10 mM)) was added and incubated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, proteinase K was inactivated by further incubating at 94 ° C. for 10 minutes to obtain a nucleic acid sample (Example) containing chromosomal DNA extracted from Legionella cells. In addition, the nucleic acid sample which concerns on a comparative example was obtained by processing like an Example except having added the same volume of sterilized water instead of glycocholic acid, deoxycholic acid, proteinase K, and EDTA.

(2)DNAの増幅
上記で調製した核酸試料と比較試料とを室温まで冷却し、そのうち2μlをそれぞれ分取し、これを鋳型として、PCRを行い、レジオネラの遺伝子を含む増幅断片を得た。1回目のPCR反応で、センスプライマー Leg113F(5'- GCACGTGTGTAGCCCTACCC -3';配列識別番号 61)、アンチセンスプライマー Lrg1115R(5'-ACTGGAACTGAGACACGGTC-3';配列識別番号 62)をプライマーセットとして用いた。2回目のPCR反応も、前記センスプライマー Leg113Fと前記アンチセンスプライマー Lrg1115Rとをプライマーセットとして用いた。PCR反応液は、x10 Reaction Buffer(Ex Taq Buffer、タカラバイオ社製)を5μl、2.5mMの dNTPsを5μl、20pM/μl のプライマー(Primer1、primer2)を各1μl、5U/μlのEx Taq(タカラバイオ社製)を0.5ml、上記(1)で調製した核酸試料を2μl、H2Oを36μlを加えて、全量50μlとして調製した。反応は、94℃で60秒での変性の後、94℃で30秒の変性、55℃で30秒のアニーリング、72℃で60秒の伸長を1サイクルとし、40サイクル行った後、72℃で240秒の最終伸長反応で、反応を終了させた。
(2) Amplification of DNA The nucleic acid sample and the comparative sample prepared above were cooled to room temperature, 2 μl of each was collected, and PCR was performed using this as a template to obtain an amplified fragment containing the Legionella gene. In the first PCR reaction, sense primer Leg113F (5′-GCACGTGTGTAGCCCTACCC-3 ′; sequence identification number 61) and antisense primer Lrg1115R (5′-ACTGGAACTGAGACACGGTC-3 ′; sequence identification number 62) were used as a primer set. In the second PCR reaction, the sense primer Leg113F and the antisense primer Lrg1115R were used as a primer set. The PCR reaction solution is 5 μl of x10 Reaction Buffer (Ex Taq Buffer, manufactured by Takara Bio Inc.), 5 μl of 2.5 mM dNTPs, 1 μl each of 20 pM / μl primer (Primer1, primer2), 5 U / μl Ex Taq (Takara). 0.5 ml, 2 μl of the nucleic acid sample prepared in (1) above and 36 μl of H 2 O were added to make a total volume of 50 μl. The reaction was performed at 94 ° C for 60 seconds, followed by denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 60 seconds. The reaction was terminated with a final extension reaction of 240 seconds.

ゲル電気泳動により抽出されたDNA量を目認した結果を図6に示す。L. pneumophila SG3株及びLegionella sp.のそれぞれについて、又、実施例と比較例とのそれぞれについて、3.0×10、3.0×10、3.0×10、3.0×10、3.0×10個の細胞に相当する核酸試料を各レーンにロードした。尚、図中、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示す。L. pneumophila SG3株とLegionella sp.のそれぞれについて、本法に基づいて核酸抽出を行った実施例においては、少ない細胞からでも遺伝子の増幅が起こり、細胞数が増えるにつれて増幅されたDNAのバンドが太くなっており、細胞数に応じた定量的な増幅が起こった。このことから、本法は定量的PCR法として、レジオネラの検出・定量に応用可能であることがわかる。他方、比較例に係る方法で核酸抽出を行った場合、PCR産物は生じたが、細胞数と増幅されたDNAのバンドの太さの間に相関性がなく、DNAの抽出又はPCR反応が阻害されているおそれがある。 The result of visualizing the amount of DNA extracted by gel electrophoresis is shown in FIG. For each of the L. pneumophila SG3 strain and Legionella sp., And for each of the Examples and Comparative Examples, 3.0 × 10 0 , 3.0 × 10 1 , 3.0 × 10 2 , 3.0 × Nucleic acid samples corresponding to 10 3 , 3.0 × 10 4 cells were loaded into each lane. In the figure, M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder. For each of the L. pneumophila SG3 strain and Legionella sp., In the examples where nucleic acid extraction was performed based on this method, gene amplification occurred even from a small number of cells, and the amplified DNA band increased as the number of cells increased. It became thick and quantitative amplification occurred according to the number of cells. This shows that this method can be applied to detection and quantification of Legionella as a quantitative PCR method. On the other hand, when nucleic acid extraction was performed by the method according to the comparative example, a PCR product was produced, but there was no correlation between the number of cells and the thickness of the amplified DNA band, and DNA extraction or PCR reaction was inhibited. There is a risk that.

レジオネラ菌は、細胞内増殖性のグラム陰性桿菌である。原虫や藻類、ヒト体内では好中球やマクロファージ内で増殖し、肺炎(レジオネラ症)の原因となる。湿った環境に生息し、河川などの自然の水系のほか、クーリングタワーや循環式浴槽等で増殖し、ヒトでの肺炎の集団発生が起こることもある。かかる事情により、レジオネラ菌の迅速且つ正確な検出を行うため、本法を用いて核酸を抽出し分析に供することは疫学的見地からみて非常に有用である。特に、レジオネラ症はL. pneumophilaが原因となることが多く、かかる種の核酸抽出に本法を適用することで、ヒトへのレジオネラ感染、これに伴う肺炎の発生を効果的に抑制することができる。   Legionella is an intracellularly proliferating gram-negative rod. In protozoa, algae, and the human body, it grows in neutrophils and macrophages, causing pneumonia (legionellosis). Inhabiting a moist environment, it grows in natural water systems such as rivers, as well as in cooling towers and recirculating bathtubs, and human outbreaks of pneumonia may occur. Under such circumstances, in order to detect Legionella rapidly and accurately, it is very useful from an epidemiological viewpoint to extract a nucleic acid using this method for analysis. In particular, legionellosis is often caused by L. pneumophila, and applying this method to nucleic acid extraction of such species can effectively suppress the development of Legionella infection and associated pneumonia in humans. it can.

〔ヒト培養細胞からの核酸抽出〕
ヒト培養細胞(Hela S3)から、以下の手順でDNAを抽出し、その存在を確認した。
(1)染色体DNAの調製
Hela S3細胞をPBSに懸濁して10μlの被検試料を作成した。この被検試料に、4μlの反応溶液A(3.5mMグリココール酸(終濃度1mM)、0.35mMデオキシコール酸(終濃度0.1mM))を添加し、37℃で15分間インキュベートをした。続いて、4μlの反応溶液B(76.5mU プロテイナーゼK(600mAU/ml, QIAGEN社製)、45mM EDTA(終濃度10mM))を添加し、70℃で10分間インキュベートした。この後、更に、94℃で10分間インキュベートすることでプロテイナーゼKを失活させ、Hela S3細胞から抽出された染色体DNAを含有する核酸試料(実施例)を得た。尚、比較例に係る核酸試料は、グリココール酸、デオキシコール酸、プロティナーゼK、及びEDTAの代わりに、滅菌水を同容量添加した以外は、実施例と同様に処理して得た。
[Nucleic acid extraction from cultured human cells]
DNA was extracted from cultured human cells (Hela S3) by the following procedure, and its presence was confirmed.
(1) Preparation of chromosomal DNA
Hela S3 cells were suspended in PBS to prepare 10 μl of a test sample. To this test sample, 4 μl of reaction solution A (3.5 mM glycocholic acid (final concentration 1 mM), 0.35 mM deoxycholic acid (final concentration 0.1 mM)) was added and incubated at 37 ° C. for 15 minutes. Subsequently, 4 μl of reaction solution B (76.5 mU proteinase K (600 mAU / ml, manufactured by QIAGEN), 45 mM EDTA (final concentration 10 mM)) was added and incubated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, proteinase K was inactivated by further incubating at 94 ° C. for 10 minutes to obtain a nucleic acid sample (Example) containing chromosomal DNA extracted from Hela S3 cells. In addition, the nucleic acid sample which concerns on a comparative example was obtained by processing like an Example except having added the same volume of sterilized water instead of glycocholic acid, deoxycholic acid, proteinase K, and EDTA.

(2)DNAの増幅
上記で調製した核酸試料と比較試料とを室温まで冷却し、そのうち2μlをそれぞれ分取し、これを鋳型として、ヒトグロビン遺伝子に基づいて設計したプライマーを用いてnested PCRを行い、Hela S3細胞の遺伝子を含む増幅断片を得た。1回目のPCR反応は、センスプライマー GH20(5'- GAAGAGCCAAGGACAGGTAC -3';配列識別番号 63)、アンチセンスプライマー GH21(5'-GGAAAATAGACCAATAGGCAG-3';配列識別番号 64)をプライマーセットとして用いた。2回目のPCR反応は、センスプライマー KM29(5'- GGTTGGCCAATCTACTCCCAGG -3';配列識別番号 65)、アンチセンスプライマー PC04(5'- CAACTTCATCCACGTTCACC -3';配列識別番号 66)をプライマーセットとして用いた。PCR反応液は、x10 Reaction Buffer(Ex Taq Buffer、タカラバイオ社製)を5μl、2.5mMの dNTPsを5μl、20pM/μl のプライマー(Primer1、primer2)を各1μl、5U/μlのEx Taq(タカラバイオ社製)を0.5ml、上記(1)で調製した核酸試料を2μl、H2Oを36μlを加えて、全量50μlとして調製した。反応は、94℃で60秒での変性の後、94℃で30秒の変性、55℃で30秒のアニーリング、72℃で60秒の伸長を1サイクルとし、40サイクル行った後、72℃で240秒の最終伸長反応で、反応を終了させた。
(2) Amplification of DNA The nucleic acid sample prepared above and the comparative sample are cooled to room temperature, 2 μl of each sample is taken out, and this is used as a template to perform nested PCR using primers designed based on the human globin gene. An amplified fragment containing the gene of Hela S3 cell was obtained. In the first PCR reaction, sense primer GH20 (5′-GAAGAGCCAAGGACAGGTAC-3 ′; sequence identification number 63) and antisense primer GH21 (5′-GGAAAATAGACCAATAGGCAG-3 ′; sequence identification number 64) were used as a primer set. In the second PCR reaction, sense primer KM29 (5′-GGTTGGCCAATCTACTCCCAGG-3 ′; sequence identification number 65) and antisense primer PC04 (5′-CAACTTCATCCACGTTCACC-3 ′; sequence identification number 66) were used as a primer set. The PCR reaction solution is 5 μl of x10 Reaction Buffer (Ex Taq Buffer, manufactured by Takara Bio Inc.), 5 μl of 2.5 mM dNTPs, 1 μl each of 20 pM / μl primer (Primer1, primer2), 5 U / μl Ex Taq (Takara). 0.5 ml, 2 μl of the nucleic acid sample prepared in (1) above and 36 μl of H 2 O were added to make a total volume of 50 μl. The reaction was performed at 94 ° C for 60 seconds, followed by denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 60 seconds. The reaction was terminated with a final extension reaction of 240 seconds.

ゲル電気泳動により抽出されたDNA量を目認した結果を図7に示す。実施例と比較例とのそれぞれについて、1×10、1×10、1×10、1×10個の細胞に相当する核酸試料を各レーンにロードした。尚、図中、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示す。本法に基づいて核酸抽出を行った実施例においては、少ない細胞からでも遺伝子の増幅が起こったことがわかる。他方、比較例に係る方法で核酸抽出を行った場合、PCR産物は生じたが、そのシグナルは実施例に比べると非常に弱く、DNAの抽出効率が悪いことがわかる。 FIG. 7 shows the result of visualizing the amount of DNA extracted by gel electrophoresis. For each of the Examples and Comparative Examples, nucleic acid samples corresponding to 1 × 10 0 , 1 × 10 1 , 1 × 10 2 , 1 × 10 3 cells were loaded into each lane. In the figure, M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder. In the examples in which nucleic acid extraction was performed based on this method, it can be seen that gene amplification occurred even from a small number of cells. On the other hand, when nucleic acid extraction was performed by the method according to the comparative example, a PCR product was generated, but the signal was very weak compared to the example, indicating that the DNA extraction efficiency was poor.

〔ヒト血液からの核酸抽出〕
ヒト血液試料から、以下の手順でDNAを抽出し、その存在を確認した。
(1)染色体DNAの調製
ヒト血液をPBSに懸濁して10μlの被検試料を作成した。この被検試料に、4μlの反応溶液A(3.5mMグリココール酸(終濃度1mM)、0.35mMデオキシコール酸(終濃度0.1mM))を添加し、37℃で15分間インキュベートをした。続いて、4μlの反応溶液B(76.5mU プロテイナーゼK(600mAU/ml, QIAGEN社製)、45mM EDTA(終濃度10mM))を添加し、70℃で10分間インキュベートした。この後、更に、94℃で10分間インキュベートすることでプロテイナーゼKを失活させ、ヒト血液から抽出された染色体DNAを含有する核酸試料(実施例)を得た。尚、比較例に係る核酸試料は、ヒト血液の代わりに滅菌水を同容量添加した以外は、実施例と同様に処理して得た。
[Nucleic acid extraction from human blood]
DNA was extracted from a human blood sample by the following procedure, and its presence was confirmed.
(1) Preparation of chromosomal DNA Human blood was suspended in PBS to prepare a 10 μl test sample. To this test sample, 4 μl of reaction solution A (3.5 mM glycocholic acid (final concentration 1 mM), 0.35 mM deoxycholic acid (final concentration 0.1 mM)) was added and incubated at 37 ° C. for 15 minutes. Subsequently, 4 μl of reaction solution B (76.5 mU proteinase K (600 mAU / ml, manufactured by QIAGEN), 45 mM EDTA (final concentration 10 mM)) was added and incubated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, proteinase K was inactivated by further incubating at 94 ° C. for 10 minutes to obtain a nucleic acid sample (Example) containing chromosomal DNA extracted from human blood. In addition, the nucleic acid sample which concerns on a comparative example was obtained by processing like an Example except having added the same volume of sterilized water instead of human blood.

(2)DNAの増幅
上記で調製した核酸試料と比較試料とを室温まで冷却し、そのうち2μlをそれぞれ分取し、これを鋳型として、ヒトグロビン遺伝子に基づいて設計したプライマーを用いてnested PCRを行い、ヒト血液に含まれる遺伝子の増幅断片を得た。1回目のPCR反応は、センスプライマー GH20(5'- GAAGAGCCAAGGACAGGTAC -3';配列識別番号 63)、アンチセンスプライマー GH21(5'-GGAAAATAGACCAATAGGCAG-3';配列識別番号 64)をプライマーセットとして用いた。2回目のPCR反応は、センスプライマー KM29(5'- GGTTGGCCAATCTACTCCCAGG -3';配列識別番号 65)、アンチセンスプライマー PC04(5'- CAACTTCATCCACGTTCACC -3';配列識別番号 66)をプライマーセットとして用いた。PCR反応液は、x10 Reaction Buffer(Ex Taq Buffer、タカラバイオ社製)を5μl、2.5mMの dNTPsを5μl、20pM/μl のプライマー(Primer1、primer2)を各1μl、5U/μlのEx Taq(タカラバイオ社製)を0.5ml、上記(1)で調製した核酸試料を2μl、H2Oを36μlを加えて、全量50μlとして調製した。反応は、94℃で30分での変性の後、94℃で30秒の変性、55℃で30秒のアニーリング、72℃で60秒の伸長を1サイクルとし、30サイクル行った後、72℃で240秒の最終伸長反応で、反応を終了させた。
(2) Amplification of DNA The nucleic acid sample prepared above and the comparative sample are cooled to room temperature, 2 μl of each sample is taken out, and this is used as a template to perform nested PCR using primers designed based on the human globin gene. An amplified fragment of a gene contained in human blood was obtained. In the first PCR reaction, sense primer GH20 (5′-GAAGAGCCAAGGACAGGTAC-3 ′; sequence identification number 63) and antisense primer GH21 (5′-GGAAAATAGACCAATAGGCAG-3 ′; sequence identification number 64) were used as a primer set. In the second PCR reaction, sense primer KM29 (5′-GGTTGGCCAATCTACTCCCAGG-3 ′; sequence identification number 65) and antisense primer PC04 (5′-CAACTTCATCCACGTTCACC-3 ′; sequence identification number 66) were used as a primer set. The PCR reaction solution is 5 μl of x10 Reaction Buffer (Ex Taq Buffer, manufactured by Takara Bio Inc.), 5 μl of 2.5 mM dNTPs, 1 μl each of 20 pM / μl primer (Primer1, primer2), 5 U / μl Ex Taq (Takara). 0.5 ml, 2 μl of the nucleic acid sample prepared in (1) above and 36 μl of H 2 O were added to make a total volume of 50 μl. The reaction was performed at 94 ° C for 30 minutes, followed by 30 cycles of denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 55 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 60 seconds. The reaction was terminated with a final extension reaction of 240 seconds.

ゲル電気泳動により抽出されたDNA量を目認した結果を図8に示す。実施例について、1×10、1×10、1×10、1×10個の細胞(赤血球、白血球、及び血小板細胞の総数)に相当する核酸試料を各レーンにロードした。右端のレーンは比較例にかかる核酸試料(細胞0個)である。尚、図中、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示す。本法に基づいて核酸抽出を行った実施例においては、少ない細胞からでも遺伝子の増幅が起こったことがわかる。そして、比較例に係る核酸試料から増幅断片が得られていなかったことから、この増幅が特異的なものであることがわかる。 The results of visualizing the amount of DNA extracted by gel electrophoresis are shown in FIG. For the examples, nucleic acid samples corresponding to 1 × 10 2 , 1 × 10 3 , 1 × 10 4 , 1 × 10 5 cells (total number of red blood cells, white blood cells, and platelet cells) were loaded into each lane. The rightmost lane is a nucleic acid sample (0 cells) according to the comparative example. In the figure, M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder. In the examples in which nucleic acid extraction was performed based on this method, it can be seen that gene amplification occurred even from a small number of cells. And since the amplified fragment was not obtained from the nucleic acid sample which concerns on a comparative example, it turns out that this amplification is specific.

上述した2種の実施形態から明らかなように、本法を採用することによって、ヒト細胞及び血液からの核酸抽出及びその後の解析が効率よく行える。従って、治療等のために細胞を採取する場合、その採取量が少なくて済むので、患者への負担が軽くてすむ。又、本法をヒト細胞及び血液からの核酸抽出に適用することによって、迅速且つ正確な診断を行うことができる。   As is apparent from the above-described two embodiments, nucleic acid extraction from human cells and blood and subsequent analysis can be performed efficiently by employing this method. Therefore, when collecting cells for treatment or the like, the amount of collection is small, so that the burden on the patient can be reduced. Moreover, a rapid and accurate diagnosis can be performed by applying this method to nucleic acid extraction from human cells and blood.

〔マイクロアレイを用いた微生物の識別〕
担体(Poly-L-lysinコーティングスライドガラス(Sigma, USA))上の3mm×8mm角の領域に、検出対象となる微生物を特定するためのプローブを8個×24個のスポットとして固定した。その内訳は、図9(a)に示すように、大腸菌のフラジェリン(Flagellin)遺伝子配列に基づいて作成された大腸菌遺伝子を検出するためのプローブのスポットが4個×12個、硫酸還元菌のデハロゲナーゼ遺伝子配列に基づいて作成されたトリクロロエチレン資化能を有する硫酸還元菌遺伝子を検出するためのプローブのスポットが4個×12個、クリプトスポリジウム全般に共通する保存領域(OWP遺伝子配列)に基づいて作成されたクリプトスポリジウム遺伝子を検出するためのプローブのスポットが4個×4個、クリプトスポリジウムの18Sリボソーム遺伝子配列に基づいて作成された種別にクリプトスポリジウム遺伝子を検出するためのプローブのスポットが4個×20個である。
[Identification of microorganisms using microarrays]
Probes for specifying microorganisms to be detected were fixed as 8 × 24 spots in a 3 mm × 8 mm square region on a carrier (Poly-L-lysin coated glass slide (Sigma, USA)). As shown in FIG. 9 (a), 4 × 12 probe spots for detecting the E. coli gene prepared on the basis of the Flagellin gene sequence of E. coli, and the dehalogenase of sulfate-reducing bacteria. Created based on a conserved region (OWP gene sequence) common to all Cryptosporidium, 4 x 12 probe spots for detecting a sulfate-reducing bacteria gene capable of assimilating trichlorethylene made based on the gene sequence 4 x 4 probe spots for detecting Cryptosporidium gene, 4 spots for detecting Cryptosporidium gene of the type created based on Cryptosporidium 18S ribosomal gene sequence There are 20 pieces.

大腸菌(グラム陰性細菌)、デハロゲナーゼ遺伝子を持つ硫酸還元菌(グラム陽性細菌)、及び、複数種のクリプトストリジウム(グラム陰性細菌)を含むそれぞれの被検試料から、本発明に係る核酸抽出方法(グリココール酸/デオキシコール酸処理・プロテアーゼ処理)を用いて、染色体DNAを抽出した。これらの核酸試料を鋳型としてPCRを行い、得られたそれぞれの増幅産物を更に標識ヌクレオチドを含む系でPCRを行って標識化増幅産物を得た。これらをDNase I(Promega社製)で断片化し、標識化DNA断片を得た。これらの標識化DNA断片を、前記マイクロアレイに添加(滴下)し、インキュベートすることにより、ハイブリダイゼーションを行い、室温でスライドグラスを洗浄した。スライドガラス乾燥後、DNAマイクロアレイ専用スキャナーにて蛍光強度を測定、画像処理を行い、画像または蛍光強度の定量値をもって評価を行った。画像処理図を図9及び図10に示す。   Nucleic acid extraction method according to the present invention from each test sample containing Escherichia coli (gram-negative bacteria), sulfate-reducing bacteria having a dehalogenase gene (gram-positive bacteria), and multiple types of cryptostridium (gram-negative bacteria) ( Chromosomal DNA was extracted using glycocholic acid / deoxycholic acid treatment / protease treatment). PCR was carried out using these nucleic acid samples as templates, and each amplification product obtained was further subjected to PCR in a system containing labeled nucleotides to obtain labeled amplification products. These were fragmented with DNase I (Promega) to obtain labeled DNA fragments. These labeled DNA fragments were added (dropped) to the microarray and incubated to perform hybridization, and the slide glass was washed at room temperature. After drying the slide glass, the fluorescence intensity was measured with a dedicated scanner for DNA microarray, image processing was performed, and evaluation was performed using the image or the quantitative value of the fluorescence intensity. Image processing diagrams are shown in FIGS.

図9(b)は、前記マイクロアレイに、硫酸還元菌由来の標識化DNA断片を添加したときの画像処理図である。硫酸還元菌のデハロゲナーゼ遺伝子由来の配列を有するプローブに対応するスポットからのみ強い蛍光が発生し、かかる微生物の検出が可能であった。図9(c)は、前記マイクロアレイに、大腸菌由来の標識化DNA断片を添加したときの画像処理図である。大腸菌のフラゲリン遺伝子由来の配列を有するプローブに対応するスポットからのみ強い蛍光が発生し、かかる微生物の検出が可能であった。 図10(a)は、前記マイクロアレイに、複数種のクリプトスポリジウム由来の標識化DNA断片を添加したときの画像処理図である。上記複数種のクリプトスポリジウムの18s rDNA遺伝子由来の配列(それぞれの列が、それぞれの種のクリプトスポリジウムを特徴付ける一塩基多型を検出する4種のプローブからなる)に対応するスポットは、一塩基多型のパターンに対応して、列を形成する何れかのプローブについてのみ強い蛍光が発生し、それぞれの種別に明確に検出・識別が可能であった。   FIG. 9B is an image processing diagram when a labeled DNA fragment derived from sulfate-reducing bacteria is added to the microarray. Strong fluorescence was generated only from a spot corresponding to a probe having a sequence derived from a dehalogenase gene of a sulfate-reducing bacterium, and such a microorganism could be detected. FIG. 9C is an image processing diagram when a labeled DNA fragment derived from E. coli is added to the microarray. Strong fluorescence was generated only from a spot corresponding to a probe having a sequence derived from the flagellin gene of E. coli, and such a microorganism could be detected. FIG. 10 (a) is an image processing diagram when a plurality of types of labeled DNA fragments derived from Cryptosporidium are added to the microarray. Spots corresponding to the above-mentioned sequences derived from the 18s rDNA gene of multiple types of Cryptosporidium (each column is composed of 4 types of probes that detect single nucleotide polymorphisms characterizing each type of Cryptosporidium) Corresponding to the pattern of the mold, strong fluorescence was generated only for one of the probes forming the column, and it was possible to clearly detect and identify each type.

図10(b)は、クリプトストリジウムと大腸菌とを混合した被検試料から、本法に従って染色体DNAを抽出し、上述したのと同様に標識化DNA断片を得て、これを前記マイクロアレイに添加した結果である。クリプトスポリジウム全般に共通する保存領域(OWP遺伝子配列)由来の配列を有するプローブと大腸菌のフラジェリン遺伝子由来の配列を有するプローブとに対応するスポットからのみ強い蛍光が発生し、これら複数の微生物が混在した被検試料からもそれぞれの微生物の検出が可能であった。   FIG. 10 (b) shows that a chromosomal DNA is extracted from a test sample in which cryptostridium and E. coli are mixed according to this method, and a labeled DNA fragment is obtained in the same manner as described above, and this is added to the microarray. It is the result. Strong fluorescence was generated only from spots corresponding to probes having a sequence derived from a conserved region (OWP gene sequence) common to all Cryptosporidium and probes having a sequence derived from the flagellin gene of Escherichia coli. Each microorganism could also be detected from the test sample.

図10(c)は、デハロゲナーゼ遺伝子を持つ硫酸還元菌と大腸菌とを混合した被検試料から、本法に従って染色体DNAを抽出し、上述したのと同様に標識化DNA断片を得て、これを前記マイクロアレイに添加した結果である。硫酸還元菌のデハロゲナーゼ遺伝子由来の配列を有するプローブと大腸菌のフラジェリン遺伝子由来の配列を有するプローブとに対応するスポットからのみ強い蛍光が発生し、これら複数の微生物が混在した被検試料からもそれぞれの微生物の検出が可能であった。又、グラム陰性、陽性の何れの細菌においても、本法が適用可能であることが明らかとなった。   FIG. 10 (c) shows a method for extracting chromosomal DNA from a test sample obtained by mixing sulfate-reducing bacteria having a dehalogenase gene and E. coli according to this method, and obtaining a labeled DNA fragment in the same manner as described above. It is the result of adding to the microarray. Strong fluorescence is generated only from spots corresponding to the probe having a sequence derived from the dehalogenase gene of sulfate-reducing bacteria and the probe having a sequence derived from the flagellin gene of Escherichia coli. Microbe detection was possible. It was also found that this method can be applied to both gram-negative and positive bacteria.

本発明のDNA抽出方法と従来法を比較した検討例1の結果を示す電気泳動図Electrophoretic diagram showing the results of Study Example 1 comparing the DNA extraction method of the present invention with the conventional method タウロコール酸、デオキシコール酸および、グリココール酸のPCR増幅に与える影響を検討した検討例2の結果を示す電気泳動図Electrophoretic diagram showing the results of Study Example 2 in which the effects of taurocholic acid, deoxycholic acid, and glycocholic acid on PCR amplification were examined. タウロコール酸、デオキシコール酸および、グリココール酸のPCR増幅に与える影響を検討した検討例2の結果を示す電気泳動図Electrophoretic diagram showing the results of Study Example 2 in which the effects of taurocholic acid, deoxycholic acid, and glycocholic acid on PCR amplification were examined. 本発明の方法により、C. parvum、C. murisの種識別的検出を行った結果を示す蛍光強度の画像処理図Fluorescence intensity image processing diagram showing the results of species-specific detection of C. parvum and C. muris by the method of the present invention 図4のC. parvumの画像処理図をもとに相補的配列を特定した結果を示す図The figure which shows the result of having specified the complementary arrangement | sequence based on the image processing figure of C. parvum of FIG. レジオネラ細胞を被検試料として、本発明のDNA抽出方法と従来法を比較した結果を示す電気泳動図Electrophoretic diagram showing the results of comparing the DNA extraction method of the present invention with the conventional method using Legionella cells as the test sample ヒト培養細胞を被検試料として、本発明のDNA抽出方法と従来法を比較した結果を示す電気泳動図Electrophoresis diagram showing the results of comparing the DNA extraction method of the present invention with the conventional method using human cultured cells as the test sample ヒト血液を被検試料として、本発明のDNA抽出方法を用いた結果を示す電気泳動図Electrophoretic diagram showing the results of using the DNA extraction method of the present invention using human blood as a test sample 本発明の方法により、各種微生物の検出を行った結果を示す蛍光強度の画像処理図Image processing diagram of fluorescence intensity showing the result of detection of various microorganisms by the method of the present invention 本発明の方法により、各種微生物の検出を行った結果を示す蛍光強度の画像処理図Image processing diagram of fluorescence intensity showing the result of detection of various microorganisms by the method of the present invention

Claims (9)

グリココール酸を披検試料に接触させる工程を有する核酸抽出方法。   A nucleic acid extraction method comprising a step of bringing glycocholic acid into contact with a test sample. 前記グリココール酸の濃度が1〜10mMである請求項1記載の核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1, wherein the concentration of glycocholic acid is 1 to 10 mM. タンパク質分解酵素を前記被検試料に接触させる工程を有する請求項1又は2記載の核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1, further comprising a step of bringing a proteolytic enzyme into contact with the test sample. 前記被検試料が、動物由来の試料である請求項1〜3の何れか1項記載の核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1, wherein the test sample is a sample derived from an animal. 前記被検試料が、微生物を含む試料である請求項1〜3の何れか1項記載の核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1, wherein the test sample is a sample containing microorganisms. 前記微生物がクリプトスポリジウムである請求項5記載の核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 5, wherein the microorganism is Cryptosporidium. グリココール酸を含む核酸抽出キット。   A nucleic acid extraction kit containing glycocholic acid. 使用時において終濃度が1〜10mMとなるようにグリココール酸を含む請求項7記載の核酸抽出キット。   The nucleic acid extraction kit according to claim 7, comprising glycocholic acid so that the final concentration is 1 to 10 mM at the time of use. タンパク質分解酵素を含む請求項7又は8記載の核酸抽出キット。   The nucleic acid extraction kit according to claim 7 or 8, comprising a proteolytic enzyme.
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