JP2006149334A - Method for detecting methylation - Google Patents

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Seiichiro Ito
誠一郎 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect even a trace amount of a methylated DNA contained in a sample DNA with high sensitivity. <P>SOLUTION: The method for detecting methylation comprises a step A of treating a DNA with a methylation-sensitive enzyme, a step B of carrying out an amplification reaction for amplifying a region containing a site of the object of inspection in the DNA after the step A and a step C of detecting a DNA fragment obtained by the amplification reaction after the step B. The presence or absence of the methylation in th site of the object of inspection is judged on the basis of the results of detection of the DNA fragment. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、DNAにおけるメチル化の有無を検出するメチル化検出方法に関し、特に、メチル化の有無に起因する疾患の検出等に利用できるメチル化検出方法に関する。   The present invention relates to a methylation detection method for detecting the presence or absence of methylation in DNA, and more particularly, to a methylation detection method that can be used for detection of diseases caused by the presence or absence of methylation.

ゲノムは生物の設計図であり、ヒトにおいてはA(アデニン)T(チミン)G(グアニン)C(シトシン)の4塩基の組み合わせから成る約30億塩基対のデオキシリボ核酸(DNA)から作られている。これらゲノムDNAの構成塩基の一部はメチル化されている。このメチル化の有無はゲノムの遺伝情報として、また転写調節機構の一部として非常に大事な役割を果たしていることがわかってきた。ヒトをはじめ多くの動物において、CGという塩基配列のCがメチル化される可能性があり、メチル化の有無は細胞分裂しても基本的に受け継がれること、またメチル化されている領域は基本的に転写が不活性化されていることが知られている。   The genome is a blueprint of an organism, and in humans it is made from deoxyribonucleic acid (DNA) of about 3 billion base pairs consisting of a 4-base combination of A (adenine) T (thymine) G (guanine) C (cytosine). Yes. Some of the constituent bases of these genomic DNAs are methylated. The presence or absence of this methylation has been found to play a very important role as genetic information in the genome and as part of the transcriptional regulatory mechanism. In many animals including humans, C of the base sequence CG may be methylated. The presence or absence of methylation is basically inherited even after cell division, and the methylated region is basically It is known that transcription is inactivated.

ゲノムDNAのメチル化は複数箇所で起きており、分化の過程や細胞種、癌細胞などで、そのメチル化パターンが異なる。メチル化の有無と細胞種や癌の進行度合いなど病状との相関の得られた特定のDNA領域に関して、そのメチル化状態を検査することは、非常に大事な情報となる。複数箇所のメチル化の有無を調べることで、細胞の分化状態やガンの進行状態を診断できる可能性があり、1つのゲノムあたり複数箇所でサンプルの多い場合でも効率良く正確に検査できる必要がある。   Genomic DNA methylation occurs at multiple locations, and the methylation pattern varies depending on the differentiation process, cell type, cancer cell, and the like. Examining the methylation state of a specific DNA region having a correlation between the presence or absence of methylation and a disease state such as the cell type and the degree of progression of cancer is very important information. By examining the presence or absence of methylation at multiple sites, it may be possible to diagnose the differentiation state of cells and the progression of cancer, and it is necessary to be able to test efficiently and accurately even when there are many samples at multiple locations per genome. .

ゲノムのメチル化状態を検査する方法は色々と開発されており、現在代表的な原理としては2通りあり、メチル化感受性制限酵素によるゲノムDNAの切断で判断する方法と、重亜硫酸ナトリウムでゲノムDNAを処理し、その脱アミノ化の有無をシーケンス等で解析する方法(特許文献1)がある。メチル化感受性制限酵素を用いる方法では、サザンブロッティングで目的のフラグメントの長さを測定する方法等がある。重亜硫酸ナトリウムを用いる方法では、目的とする領域のシーケンス、またはメチル化部位を含むプライマーを用いて増幅反応が起きるのかを調べる等の方法がある。   Various methods for examining the methylation status of the genome have been developed. Currently, there are two typical principles, a method of judging by digestion of genomic DNA with a methylation-sensitive restriction enzyme, and genomic DNA with sodium bisulfite. There is a method (Patent Document 1) for analyzing the presence or absence of deamination by a sequence or the like. As a method using a methylation-sensitive restriction enzyme, there is a method of measuring the length of a target fragment by Southern blotting. In the method using sodium bisulfite, there is a method of examining whether the amplification reaction occurs using a sequence of a target region or a primer containing a methylation site.

また、ゲノムのメチル化状態をマイクロアレイを用いて検査する方法も知られている(特許文献2及び3)。   In addition, a method for examining the methylation state of a genome using a microarray is also known (Patent Documents 2 and 3).

国際公開番号WO2002/031186International Publication Number WO2002 / 031186 特開2003-38183号公報JP 2003-38183 A 特開2003-144172号公報JP 2003-144172 A

しかしながら、メチル化感受性制限酵素を用い、サザンブロッティングで目的のフラグメントの長さを測定する方法では、メチル化と非メチル化の割合をバンドの濃さから推察できる利点はあるが、微量な試料DNAを用いた検出が難しいといった問題がある。   However, the method of measuring the length of the target fragment by Southern blotting using a methylation-sensitive restriction enzyme has the advantage that the ratio of methylation and unmethylation can be inferred from the density of the band, but a small amount of sample DNA There is a problem that detection using is difficult.

一方、重亜硫酸ナトリウムを用いる方法では、制限酵素認識配列に依存せずに、あらゆる核酸配列でも網羅的にメチル化状態を調べることができるという利点はあるが、シーケンスの操作等が煩雑であり、サンプルが多い場合の処理が困難であるといった問題がある。   On the other hand, in the method using sodium bisulfite, there is an advantage that the methylation state can be comprehensively examined in any nucleic acid sequence without depending on the restriction enzyme recognition sequence, but the operation of the sequence is complicated, There is a problem that processing when there are many samples is difficult.

そこで、本発明は上述したような実状に鑑み、試料DNAに含まれるメチル化DNAが微量であっても高感度に検出することができる、優れたメチル化検出方法を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the actual situation as described above, an object of the present invention is to provide an excellent methylation detection method that can detect with high sensitivity even if the amount of methylated DNA contained in a sample DNA is very small. .

上述した目的を達成した本発明は、以下を包含する。
(1) DNAをメチル化感受性酵素により処理する工程Aと、
上記工程Aの後、上記DNAにおける検査対象部位を含む領域を増幅するための増幅反応を行う工程Bと、
上記工程Bの後、上記増幅反応により得られたDNA断片を検出する工程Cとを含み、
DNA断片の検出結果に基づいて、上記検査対象部位におけるメチル化の有無を判定することを特徴とするメチル化検出方法。
The present invention that has achieved the above-described object includes the following.
(1) Step A of treating DNA with a methylation-sensitive enzyme;
After the step A, a step B for performing an amplification reaction for amplifying a region containing the site to be examined in the DNA,
After step B, including step C for detecting a DNA fragment obtained by the amplification reaction,
A methylation detection method characterized by determining the presence or absence of methylation at the site to be inspected based on a detection result of a DNA fragment.

(2) 上記工程Bは、上記検査対象部位を挟み込むように設計された、少なくとも1以上のプライマーセットを用いることを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。   (2) The method for detecting methylation according to (1), wherein the step B uses at least one or more primer sets designed to sandwich the site to be examined.

(3) 上記工程Bでは、検査対象部位を含む複数の領域を、それぞれ異なるDNA断片長となるように増幅することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。   (3) The method for detecting methylation according to (1), wherein in the step B, a plurality of regions including the site to be examined are amplified so as to have different DNA fragment lengths.

(4) 上記工程Cでは、電気泳動により上記DNA断片長を検出することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。   (4) The method for detecting methylation according to (1), wherein in the step C, the length of the DNA fragment is detected by electrophoresis.

(5) 上記工程Bでは、メチル化感受性酵素認識配列を含まない領域を陽性コントロールDNA断片として増幅し、
上記工程Cでは、上記陽性コントロールDNA断片を検出することにより、上記工程Bにおける増幅反応の進行を検証することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。
(5) In the above step B, a region containing no methylation sensitive enzyme recognition sequence is amplified as a positive control DNA fragment,
In the step C, the progress of the amplification reaction in the step B is verified by detecting the positive control DNA fragment, The methylation detection method according to (1),

(6) 上記工程Aでは、メチル化されたメチル化感受性酵素認識配列、及び/又は、メチル化されていないメチル化感受性酵素認識配列を含むコントロールDNA断片に対してメチル化感受性酵素により処理し、
上記工程Bでは、上記コントロールDNA断片に含まれるメチル化感受性酵素認識配列を含む領域を増幅するための増幅反応を行い、
上記工程Cでは、上記コントロールDNA断片を鋳型とする増幅断片を検出することにより上記メチル化感受性酵素による酵素反応の進行を検証することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。
(6) In the above step A, a methylation-sensitive enzyme recognition sequence that is methylated and / or a control DNA fragment containing a methylation-sensitive enzyme recognition sequence that is not methylated is treated with a methylation-sensitive enzyme,
In the step B, an amplification reaction for amplifying a region containing a methylation sensitive enzyme recognition sequence contained in the control DNA fragment is performed,
In the step C, the methylation detection method according to (1), wherein the progress of the enzymatic reaction by the methylation sensitive enzyme is verified by detecting an amplified fragment using the control DNA fragment as a template.

(7) 上記工程Cでは、上記工程Aを行わずに上記工程Bを行って得られた増幅断片をマーカーとして使用することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。   (7) The methylation detection method according to (1), wherein, in the step C, an amplified fragment obtained by performing the step B without performing the step A is used as a marker.

(8) 上記工程Bでは、標識物質を有するプライマーを含むプライマーセットを用いて増幅反応を行い、
上記工程Cでは、標識物質を検出することにより、上記工程Bの増幅反応により得られたDNA断片を検出することを特徴とする(1)記載のメチル化検出方法。
(8) In step B, an amplification reaction is performed using a primer set including a primer having a labeling substance,
In the step C, the DNA fragment obtained by the amplification reaction in the step B is detected by detecting a labeling substance, The methylation detection method according to (1),

(9) 上記標識物質は、プライマーセット毎に異なる蛍光波長を示す蛍光物質であることを特徴とする(8)記載のメチル化検出方法。   (9) The methylation detection method according to (8), wherein the labeling substance is a fluorescent substance that exhibits a different fluorescence wavelength for each primer set.

本発明によれば、検査対象部位のおけるメチル化の有無に関し、検査対象部位が複数であっても、効率良く安定した結果を得ることができるメチル化検出方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, regarding the presence or absence of methylation in a test object site | part, even if there are multiple test object site | parts, the methylation detection method which can obtain the stable result efficiently can be provided.

以下、本発明に係るメチル化検出方法を、図面を参照して詳細に説明する。本発明に係るメチル化検出方法は、DNAにおける所定の部位に関するメチル化の有無を検出できる方法である。   Hereinafter, the methylation detection method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The methylation detection method according to the present invention is a method capable of detecting the presence or absence of methylation at a predetermined site in DNA.

本発明に係るメチル化検出方法は、DNAをメチル化感受性酵素により処理する工程Aと、上記工程Aの後、上記DNAにおける検査対象部位を含む領域を増幅するための増幅反応を行う工程Bと、上記工程Bの後、上記増幅反応により得られたDNA断片を検出する工程Cとを含む。   The methylation detection method according to the present invention includes a step A in which DNA is treated with a methylation-sensitive enzyme, and a step B in which an amplification reaction for amplifying a region including the site to be examined in the DNA is performed after the step A. And after step B, a step C of detecting the DNA fragment obtained by the amplification reaction.

工程Aにおいては、先ず、メチル化検査対象部位を含むDNAをメチル化感受性酵素で処理する。ここで、メチル化検出対象部位とは、後述するメチル化感受性酵素が認識して切断する配列(以下、メチル化感受性酵素認識配列と称する)に含まれる塩基であって、メチル化される可能性を有する塩基を意味する。メチル化感受性酵素とは、当該酵素が認識する塩基配列における所定の塩基がメチル化された状態ではDNAを切断できず、当該塩基がメチル化されていない状態ではDNAを切断する酵素を意味する。メチル化感受性制限酵素としては、例えば、HapII、NotI、SfiI、FseI、CspI、MluI、AscI、BssHII、ClaI、XhoI、Eco521、SalI、NarI、NruI、PsrII、PacI、SwaI、SseB387I、PmeIなどが挙げられるが、これらに限定されない。   In step A, DNA containing a methylation test target site is first treated with a methylation sensitive enzyme. Here, the methylation detection target site is a base included in a sequence (hereinafter referred to as a methylation sensitive enzyme recognition sequence) that is recognized and cleaved by a methylation sensitive enzyme described later, and may be methylated. Means a base having The methylation-sensitive enzyme means an enzyme that cannot cleave DNA when a predetermined base in the base sequence recognized by the enzyme is methylated and cleaves DNA when the base is not methylated. Examples of methylation sensitive restriction enzymes include HapII, NotI, SfiI, FseI, CspI, MluI, AscI, BssHII, ClaI, XhoI, Eco521, SalI, NarI, NruI, PsrII, PacI, SwaI, SseB387I, PmeI and the like. However, it is not limited to these.

メチル化感受性酵素によるDNAの処理とは、所定の温度、所定のpH、所定の塩濃度で調製したDNA溶液に上記メチル化感受性酵素のうち少なくとも一種を添加してDNA切断反応を進行させることを意味する。ここで、温度、pH及び塩濃度等の諸条件は、使用するメチル化感受性酵素に依存して異なり、使用するメチル化感受性酵素に応じて適宜決定することができる。   The treatment of DNA with a methylation sensitive enzyme means that at least one of the above methylation sensitive enzymes is added to a DNA solution prepared at a predetermined temperature, a predetermined pH, and a predetermined salt concentration to cause a DNA cleavage reaction to proceed. means. Here, various conditions such as temperature, pH, and salt concentration vary depending on the methylation sensitive enzyme used, and can be appropriately determined according to the methylation sensitive enzyme used.

次に、工程Bにおいては、メチル化検査対象部位を含む領域を増幅するための増幅反応を行う。ここで、増幅反応としては、一例としてPCR(polymerase chain reaction)法を挙げることができるが、工程Aでメチル化感受性酵素処理が施された後のDNAを鋳型として、メチル化検査対象部位を含む領域を増幅できる方法であればよい。このような増幅反応としては、LCR(ligase chain reaction)法、gap LCR法、SDA(strand displacement amplification)法、Qβreplicase amplification法、TAS(transcription amplification system)法、3SR(self-sustained sequence relication system)法、NASBA(nucleic acid sequence-based amplification)法、TMA(transcription-mediated amplification)法、ICAN(isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acid)法、LAMP(loop-mediated isothermal amplification)法を挙げることができる。   Next, in step B, an amplification reaction is performed to amplify a region including the methylation test target site. Here, as an example of the amplification reaction, a PCR (polymerase chain reaction) method can be cited, but the DNA subjected to methylation-sensitive enzyme treatment in step A is used as a template and includes a site for methylation test. Any method that can amplify the region may be used. Such amplification reactions include LCR (ligase chain reaction), gap LCR, SDA (strand displacement amplification), Qβ replicative amplification, TAS (transcription amplification system), 3SR (self-sustained sequence relication system) , NASBA (nucleic acid sequence-based amplification) method, TMA (transcription-mediated amplification) method, ICAN (isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acid) method, LAMP (loop-mediated isothermal amplification) method .

増幅反応としてPCR法を適用する場合、使用する一対のプライマーは検査対象部位を挟み込むように設計する。また、本発明に係るメチル化検出方法において、検査対象部位を複数とする場合には、1の検査対象部位を含む複数の領域について一対のプライマーをそれぞれ設計する。PCR反応における温度サイクル及び反応溶液組成等の各種条件は、例えば、設計したプライマーのTm値や増幅領域の個数、増幅箇所等に応じて適宜決定することができる。   When the PCR method is applied as an amplification reaction, the pair of primers used is designed so as to sandwich the site to be examined. Further, in the methylation detection method according to the present invention, when a plurality of examination target sites are used, a pair of primers is designed for each of a plurality of regions including one test target site. Various conditions such as the temperature cycle and reaction solution composition in the PCR reaction can be appropriately determined according to, for example, the designed Tm value of the primer, the number of amplification regions, the amplification site, and the like.

また、1の検査対象部位を含む複数の領域を同時に増幅する場合には、増幅断片が異なる長さとなるようにプライマーを設計することが好ましい。増幅断片が異なる長さとなるようにプライマーを設計することによって、後述する工程Cにおいて、増幅断片の有無を容易に判別することができるためである。   In addition, when a plurality of regions including one site to be examined are amplified simultaneously, it is preferable to design primers so that the amplified fragments have different lengths. This is because by designing the primers so that the amplified fragments have different lengths, the presence or absence of the amplified fragments can be easily determined in Step C described later.

さらに、増幅反応に使用するプライマーは、蛍光標識を結合したものであっても良い。蛍光標識を結合したプライマーを使用することによって、後述する工程Cにおいて増幅断片をより容易に検出することができる。増幅反応に一対のプライマーを使用する場合、蛍光標識は、少なくとも一方のプライマーに結合すればよい。増幅反応に複数対のプライマーを使用する場合には、各対ごとに異なる蛍光波長を示す蛍光標識を結合することが好ましい。   Furthermore, the primer used for the amplification reaction may be one to which a fluorescent label is bound. By using a primer to which a fluorescent label is bound, the amplified fragment can be more easily detected in Step C described later. When a pair of primers is used for the amplification reaction, the fluorescent label may be bound to at least one primer. When a plurality of pairs of primers are used for the amplification reaction, it is preferable to bind a fluorescent label showing a different fluorescence wavelength for each pair.

工程Bでは、上記工程AにおいてDNAがメチル化感受性酵素によって切断されている場合には増幅反応が進行しないが、上記工程AにおいてDNAがメチル化感受性酵素によって切断されていない場合には増幅反応が進行する。従って、工程Bにおける増幅反応の進行の有無を検出することによって、工程Aで使用したDNAに含まれるメチル化検出対象部位におけるメチル化の有無を検出することができる。   In step B, the amplification reaction does not proceed when the DNA is cleaved by the methylation sensitive enzyme in step A, but the amplification reaction does not proceed when the DNA is not cleaved by the methylation sensitive enzyme in step A. proceed. Therefore, by detecting the progress of the amplification reaction in step B, it is possible to detect the presence or absence of methylation at the methylation detection target site contained in the DNA used in step A.

すなわち、工程Cでは、上記増幅反応により得られたDNA断片を検出する。当該DNA断片を検出する手法には何ら限定されないが、例えば、上記工程Bにおける増幅反応後の反応溶液をそのまま使用した電気泳動法を適用することが好ましい。また、工程Cにおいては、電気泳動法を適用してDNA断片の検出に限定されず、例えば、プライマーに結合した蛍光標識の蛍光を検出する方法等を適用することができる。   That is, in step C, the DNA fragment obtained by the amplification reaction is detected. The technique for detecting the DNA fragment is not limited in any way. For example, it is preferable to apply an electrophoresis method using the reaction solution after the amplification reaction in Step B as it is. Further, in Step C, the method of detecting fluorescence of a fluorescent label bound to a primer can be applied without being limited to the detection of DNA fragments by applying electrophoresis.

工程Cの結果、メチル化検出対象部位を含むDNA断片の増幅が確認された場合には、当該メチル化検出対象部位がメチル化されていることを判定することができる。逆に、工程Cの結果、メチル化検出対象部位を含むDNA断片の増幅が確認されない場合には、当該メチル化検出対象部位がメチル化されていないことを判定することができる。   As a result of Step C, when amplification of a DNA fragment containing a methylation detection target site is confirmed, it can be determined that the methylation detection target site is methylated. Conversely, when amplification of a DNA fragment containing a methylation detection target site is not confirmed as a result of step C, it can be determined that the methylation detection target site is not methylated.

以上で説明した工程A〜Cを含むメチル化検出方法によれば、検査対象部位のおけるメチル化の有無に関し、検査対象部位が複数であっても、効率良く安定した結果を得ることができる。また、工程Aで準備するDNAにおいて、メチル化検出対象部位がメチル化されたDNAとメチル化されていないDNAとが混在している場合においても、メチル化検出対象部位におけるメチル化を確実に検出することができる。   According to the methylation detection method including the steps A to C described above, an efficient and stable result can be obtained regarding the presence or absence of methylation in the site to be examined, even if there are a plurality of sites to be examined. In addition, in the DNA prepared in step A, methylation can be reliably detected in the methylation detection target site even when the methylation detection target site is a mixture of methylated DNA and non-methylated DNA. can do.

また、上述したメチル化検出方法において、工程Bでメチル化感受性酵素認識配列を含まない領域を陽性コントロールDNA断片として増幅することが好ましい。すなわち、このメチル化感受性酵素認識配列を含まない領域は、メチル化の有無に拘わらず工程Aにおいてメチル化感受性酵素により切断されることがないため、工程Bにおいて確実に増幅される領域である。よって、この場合、工程Cにおいて、上記陽性コントロールDNA断片を検出することにより、工程Bにおける増幅反応の進行を検証することが可能となる。   In the methylation detection method described above, it is preferable to amplify a region that does not contain a methylation-sensitive enzyme recognition sequence in step B as a positive control DNA fragment. That is, the region that does not include the methylation-sensitive enzyme recognition sequence is a region that is reliably amplified in step B because it is not cleaved by the methylation-sensitive enzyme in step A regardless of the presence or absence of methylation. Therefore, in this case, it is possible to verify the progress of the amplification reaction in Step B by detecting the positive control DNA fragment in Step C.

さらに、上述したメチル化検出方法において、上記工程Aで、検査対象部位を含むDNAの他に、メチル化されたメチル化感受性酵素認識配列を含むコントロールDNA断片を同様にメチル化感受性酵素により処理し、上記工程Bの増幅反応においてコントロールDNA断片に含まれるメチル化感受性酵素認識配列を含む領域を増幅することが好ましい。この場合、コントロールDNA断片は工程Aでは切断されず、工程Bによって上記領域が確実に増幅することとなる。この場合には、工程Cにおいて、コントロールDNA断片に由来する増幅産物を検出できることとなる。したがって、コントロールDNA断片に由来する増幅産物を検出することで、メチル化感受性酵素による酵素反応の進行を検証することが可能となる。   Furthermore, in the methylation detection method described above, in step A, in addition to the DNA containing the site to be examined, a control DNA fragment containing a methylated methylation sensitive enzyme recognition sequence is similarly treated with a methylation sensitive enzyme. In the amplification reaction of the above step B, it is preferable to amplify a region containing a methylation sensitive enzyme recognition sequence contained in the control DNA fragment. In this case, the control DNA fragment is not cleaved in the step A, and the region is surely amplified by the step B. In this case, in Step C, an amplification product derived from the control DNA fragment can be detected. Therefore, by detecting the amplification product derived from the control DNA fragment, it is possible to verify the progress of the enzyme reaction by the methylation sensitive enzyme.

この場合、上記工程Aで、検査対象部位を含むDNA及び上記コントロールDNA断片の他に、メチル化されたメチル化感受性酵素認識配列を含む他のコントロールDNA断片を同様にメチル化感受性酵素により処理し、上記工程Bの増幅反応において当該他のコントロールDNA断片に含まれるメチル化感受性酵素認識配列を含む領域を増幅することが好ましい。この場合、他のコントロールDNA断片は工程Aで切断されるため工程Bによって上記領域が増幅せず、工程Cにおいて、他のコントロールDNA断片に由来する増幅産物は検出されないこととなる。したがって、上記他のコントロールDNA断片に由来する増幅産物が存在しないことを確認することで、メチル化感受性酵素による酵素反応の進行を検証することが可能となる。また、この場合には、メチル化検出対象部位のメチル化について偽陽性と弱い陽性とを確実に判断することができる。   In this case, in step A, in addition to the DNA containing the site to be examined and the control DNA fragment, other control DNA fragments containing a methylated methylation sensitive enzyme recognition sequence are similarly treated with a methylation sensitive enzyme. In the amplification reaction of Step B, it is preferable to amplify a region containing a methylation sensitive enzyme recognition sequence contained in the other control DNA fragment. In this case, since the other control DNA fragments are cleaved in step A, the region is not amplified in step B, and in step C, amplification products derived from other control DNA fragments are not detected. Therefore, it is possible to verify the progress of the enzymatic reaction by the methylation sensitive enzyme by confirming that there is no amplification product derived from the other control DNA fragment. In this case, false positive and weak positive can be reliably determined for methylation of the methylation detection target site.

さらにまた、上述したメチル化検出方法において、工程Bは、工程Aにおいてメチル化感受性制限酵素で処理されたDNAに加えて、メチル化感受性制限酵素で処理していない同じ塩基配列からなるDNAを用いて増幅反応することが好ましい。この場合、メチル化感受性制限酵素で処理されていないDNA由来の増幅断片は、工程Aにおいてメチル化感受性制限酵素で処理されたDNA由来の増幅断片のマーカーとして使用することができる。したがって、例えば、工程Cにおいて電気泳動法にて検出する場合には、メチル化感受性制限酵素で処理されていないDNAを用いて工程Bを行った後の試料を異なるレーンで電気泳動することによって、その泳動パターンをマーカーの泳動パターンとして使用することができる。   Furthermore, in the methylation detection method described above, in step B, in addition to the DNA treated with the methylation sensitive restriction enzyme in step A, DNA comprising the same base sequence not treated with the methylation sensitive restriction enzyme is used. It is preferable to carry out an amplification reaction. In this case, the amplified fragment derived from DNA that has not been treated with a methylation sensitive restriction enzyme can be used as a marker for the amplified fragment derived from DNA treated with the methylation sensitive restriction enzyme in Step A. Thus, for example, when detecting by electrophoresis in step C, by performing electrophoresis in a different lane after performing step B using DNA not treated with a methylation sensitive restriction enzyme, The migration pattern can be used as a migration pattern for the marker.

以下、本発明に係るメチル化検出方法を、実施例を用いて更に詳細に説明する。但し、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the methylation detection method according to the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例1〕
図1は、ゲノムDNAをメチル化感受性制限酵素で処理後、制限酵素認識部位を挟んでPCR反応を行ったときの模式図である。ここではメチル化感受性制限酵素としてHapIIを用いた。図に示したように、制限酵素認識部位がメチル化されている場合は、メチル化感受性制限酵素でDNAを切断することができないため、PCR反応を行うと増幅産物が得られる。逆に制限酵素認識部位がメチル化されていない場合は、メチル化感受性制限酵素でDNAを切断することができるため、PCR反応を行うと増幅産物が得られない。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic diagram when a genomic DNA is treated with a methylation-sensitive restriction enzyme and then a PCR reaction is performed with a restriction enzyme recognition site in between. Here, HapII was used as a methylation sensitive restriction enzyme. As shown in the figure, when the restriction enzyme recognition site is methylated, DNA cannot be cleaved by a methylation-sensitive restriction enzyme, so that an amplification product is obtained by performing a PCR reaction. On the contrary, when the restriction enzyme recognition site is not methylated, DNA can be cleaved by a methylation sensitive restriction enzyme, so that when PCR reaction is performed, an amplification product cannot be obtained.

図2は、本例のメチル化検出方法の具体的な実験の流れである。まずサンプルとなるゲノムDNAに、ポジティブ・コントロールとなる既知配列のメチル化コントロールDNAと、ネガティブ・コントロールとなる既知配列の非メチル化コントロールDNAを加える。次にそれらDNA混合溶液をメチル化感受性制限酵素で処理する。酵素処理済のDNA混合溶液と1サンプルのみ未処理のDNA混合溶液を鋳型として、複数のプライマーセットを用いてPCR反応を行う。ここではa〜hまで8ヶ所の制限酵素認識部位を挟んで設計されたプライマーセット(8セット)とポジティブ・コントロール及びネガティブ・コントロールのプライマーセットで合計10組のプライマーセットを用いた。もし、ポジティブ・コントロールの鋳型としてメチル化されたDNAが入手できない場合には、ポジティブ・コントロールのプライマーは制限酵素認識部位を挟まない場所に設計すればよい。最後にそれぞれの増幅産物を電気泳動することで、バンドの有無によりメチル化の有無を解析する。   FIG. 2 is a flow of a specific experiment of the methylation detection method of this example. First, a methylated control DNA having a known sequence serving as a positive control and an unmethylated control DNA having a known sequence serving as a negative control are added to the genomic DNA serving as a sample. Next, these DNA mixed solutions are treated with a methylation sensitive restriction enzyme. A PCR reaction is performed using a plurality of primer sets, using the enzyme-treated DNA mixed solution and the untreated DNA mixed solution of only one sample as a template. Here, a total of 10 primer sets including a primer set (8 sets) designed with 8 restriction enzyme recognition sites from a to h and a positive control and negative control primer set were used. If methylated DNA is not available as a positive control template, the positive control primer should be designed so that it does not intervene restriction enzyme recognition sites. Finally, each amplified product is electrophoresed to analyze the presence or absence of methylation based on the presence or absence of a band.

図3は、図2で得られた増幅産物の電気泳動図である。レーン1はメチル化感受性制限酵素で処理をしていないDNA混合溶液を鋳型としたものである。鋳型となるDNAが全く切断されていないため、10組のプライマーセットは全て増幅され10本のバンドが見られる。レーン2〜6は、未知サンプルゲノムが含まれる。レーン5はポジティブ・コントロールのバンドがないため、メチル化感受性制限酵素処理で特異性が低く切断されてしまった、もしくはPCR反応での増幅が不完全である可能性が高く、失敗サンプルである。同様にレーン6はネガティブ・コントロールのバンドがあり、メチル化感受性制限酵素処理が不完全である可能性が高いために、失敗サンプルである。レーン2はb, c, e, hのサイトがメチル化されていること、レーン3はa, c, d, gのサイトがメチル化されていること、レーン4はどこのサイトもメチル化されていないことがわかる。   FIG. 3 is an electrophoretogram of the amplification product obtained in FIG. Lane 1 uses a DNA mixed solution that has not been treated with a methylation-sensitive restriction enzyme as a template. Since the template DNA is not cleaved at all, the 10 primer sets are all amplified and 10 bands are seen. Lanes 2-6 contain unknown sample genomes. Since there is no positive control band in Lane 5, it is highly likely that the specificity was cleaved with a methylation-sensitive restriction enzyme treatment, or amplification in the PCR reaction was incomplete. Similarly, lane 6 is a failed sample because there is a negative control band and the methylation sensitive restriction enzyme treatment is likely to be incomplete. Lane 2 is methylated at sites b, c, e, and h, Lane 3 is methylated at sites a, c, d, and g, and Lane 4 is methylated at any site. You can see that it is not.

ゲノムDNAをメチル化感受性制限酵素で処理後、制限酵素認識部位を挟んでPCR反応を行ったときの模式図。Schematic diagram when a genomic DNA is treated with a methylation sensitive restriction enzyme and then subjected to a PCR reaction with a restriction enzyme recognition site in between. メチル化検出方法の具体的な実験の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the concrete experiment of the methylation detection method. 増幅産物の電気泳動図。Electrophoresis diagram of amplification product.

Claims (9)

DNAをメチル化感受性酵素により処理する工程Aと、
上記工程Aの後、上記DNAにおける検査対象部位を含む領域を増幅するための増幅反応を行う工程Bと、
上記工程Bの後、上記増幅反応により得られたDNA断片を検出する工程Cとを含み、
DNA断片の検出結果に基づいて、上記検査対象部位におけるメチル化の有無を判定することを特徴とするメチル化検出方法。
Treating DNA with a methylation sensitive enzyme; and
After the step A, a step B for performing an amplification reaction for amplifying a region containing the site to be examined in the DNA,
After step B, including step C for detecting a DNA fragment obtained by the amplification reaction,
A methylation detection method characterized by determining the presence or absence of methylation at the site to be inspected based on a detection result of a DNA fragment.
上記工程Bは、上記検査対象部位を挟み込むように設計された、少なくとも1以上のプライマーセットを用いることを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。   The method for detecting methylation according to claim 1, wherein the step B uses at least one primer set designed to sandwich the site to be examined. 上記工程Bでは、検査対象部位を含む複数の領域を、それぞれ異なるDNA断片長となるように増幅することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。   The method for detecting methylation according to claim 1, wherein in step B, a plurality of regions including the site to be examined are amplified so as to have different DNA fragment lengths. 上記工程Cでは、電気泳動により上記DNA断片長を検出することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。   The method for detecting methylation according to claim 1, wherein in the step C, the length of the DNA fragment is detected by electrophoresis. 上記工程Bでは、メチル化感受性酵素認識配列を含まない領域を陽性コントロールDNA断片として増幅し、
上記工程Cでは、上記陽性コントロールDNA断片を検出することにより、上記工程Bにおける増幅反応の進行を検証することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。
In the above step B, a region containing no methylation sensitive enzyme recognition sequence is amplified as a positive control DNA fragment,
The method for detecting methylation according to claim 1, wherein in the step C, the progress of the amplification reaction in the step B is verified by detecting the positive control DNA fragment.
上記工程Aでは、メチル化されたメチル化感受性酵素認識配列、及び/又は、メチル化されていないメチル化感受性酵素認識配列を含むコントロールDNA断片に対してメチル化感受性酵素により処理し、
上記工程Bでは、上記コントロールDNA断片に含まれるメチル化感受性酵素認識配列を含む領域を増幅するための増幅反応を行い、
上記工程Cでは、上記コントロールDNA断片を鋳型とする増幅断片を検出することにより上記メチル化感受性酵素による酵素反応の進行を検証することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。
In the above step A, a control DNA fragment containing a methylated methylation sensitive enzyme recognition sequence and / or an unmethylated methylation sensitive enzyme recognition sequence is treated with a methylation sensitive enzyme,
In the step B, an amplification reaction for amplifying a region containing a methylation sensitive enzyme recognition sequence contained in the control DNA fragment is performed,
The method for detecting methylation according to claim 1, wherein in the step C, the progress of the enzymatic reaction by the methylation sensitive enzyme is verified by detecting an amplified fragment using the control DNA fragment as a template.
上記工程Cでは、上記工程Aを行わずに上記工程Bを行って得られた増幅断片をマーカーとして使用することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。   The method for detecting methylation according to claim 1, wherein, in the step C, an amplified fragment obtained by performing the step B without performing the step A is used as a marker. 上記工程Bでは、標識物質を有するプライマーを含むプライマーセットを用いて増幅反応を行い、
上記工程Cでは、標識物質を検出することにより、上記工程Bの増幅反応により得られたDNA断片を検出することを特徴とする請求項1記載のメチル化検出方法。
In the above step B, an amplification reaction is performed using a primer set including a primer having a labeling substance,
The method for detecting methylation according to claim 1, wherein in the step C, a DNA fragment obtained by the amplification reaction in the step B is detected by detecting a labeling substance.
上記標識物質は、プライマーセット毎に異なる蛍光波長を示す蛍光物質であることを特徴とする請求項8記載のメチル化検出方法。   9. The method for detecting methylation according to claim 8, wherein the labeling substance is a fluorescent substance having a different fluorescence wavelength for each primer set.
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