JP2006304763A - オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドを用いた真核生物の検出方法及び同定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真核生物の検出及び真核生物の同定を行うオリゴヌクレオチドであって、特定の塩基配列あるいはその相補鎖の一部又は全部を含有し、当該一部又は全部においてβ−チューブリン遺伝子核酸と特異的にハイブリダイズすることができるオリゴヌクレオチド。
【選択図】なし
Description
<オリゴヌクレオチドの合成>
DNAシンセサイザー392型(ABI社製)を用いて、ホスホアミダイト法により、配列番号3、配列番号4記載の塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを合成した。ABI社製のマニュアルの手法に従い、各種オリゴヌクレオチドの脱保護をアンモニア水で55℃、一夜実施し、精製をHPLC用逆相カラム(ベックマン社製)によるHPLCを用いて実施した。
菌株番号がIFOの菌は財団法人 発酵研究所から、NBRCの菌は独立行政法人 製品評価技術基盤機構 生物遺伝資源部門から、IAMの菌は東京大学 分子細胞生物学研究所 IAMカルチャーコレクションから、ATCCの菌はAmerican Type Culture Collectionから、それぞれ購入した。例えば、後述するP.griseofulvum ATCC9260は、American Type Culture Collectionから購入した、ペニシリウム属グリセオファルバム種9260株を意味する。また、菌株番号GA,GR,HO,T,S,W,M,FS,Kの菌は各種環境より採取し、形態観察による単離、同定を行った菌株である。具体的には、菌株番号GA,GR,HOの菌は一般家庭環境から採取し、菌株番号T,S,W,Mの菌株は工場製造環境より採取し、菌株番号FS,Kは製造原料より採取し、それぞれ形態観察により単離し、同定した。
単離されている各被検菌について、至適条件下で培養した。培養条件については、ポテトデキストロース培地を用いて25℃で3〜7日間培養した。なお、以下において、ゲノムDNAの調整は、すべて調整用キット(アマシャムバイオサイエンス社製;商品名GFX Genomic Blood DNA Purification Kit又はアプライドバイオシステムズ社製のPrepMan Ultra Reagent)を用いて行った。
PCR使用試薬についてはアマシャムバイオサイエンス社より販売されているpuRe Taq Ready−To−Go PCR Beadsを使用した。2.5ユニットのPure Taq DNA polymerase、10μlの10×PCR緩衝液(100mM トリス−HCl(pH 9.0)、500mM KCl、15mM MgCl2、2mM dNTP)、各5μlのプライマー(フォワードプライマー10〜20pmol及びリバースプライマー10〜20pmol)、ゲノムDNA10ngを含む溶液を1μl、滅菌水を加えて25μlの溶液とした。
PCR反応後、2.0%アガロースゲル、TAE緩衝液を用いて常法のアガロースゲル電気泳動法により増幅産物の検出を行った。50〜62℃の範囲で前記アニーリング温度の検討を行ったが、全菌種菌株について増幅される条件は見つからなかった。前記合成反応サイクル数も25,30,35回と試したが、全菌種菌株について増幅される条件は見つからなかった。図1は結果の一部を示した電気泳動図である。図中の各レーンは、図に向かって左から順に、以下の通りの菌株である。
1.P・グリセオファルバム(P.griseofulvum) ATCC9260
2.P・グリセオロセウム(P.griseoroseum) IFO8140
3.P・アイランディカム(P.islandicum) NBRC6963
4.P・ワクスマンニ(P.waksmanii) NBRC7737
5.P・ヴィリディカタム(P.viridicatum) NBRC7736
6.P・スクレロティオラム(P.sclerotiorum) NBRC6105
7.P・コミューン(P.commune) NBRC6237
8.P・ヴェルコッサム(P.verrucosum) HO2−3
実施例1と同様の方法によって、配列番号1、配列番号2記載の塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを合成した。次いで、ペニシリウム属各菌種菌株のゲノムDNAをPCR法で増幅させた。PCR法は、配列番号1記載の塩基配列のプライマー(プライマーF)と、配列番号2に記載の塩基配列のプライマー(プライマーR)とを用い、PCR反応条件を、初期変性を96℃で10分間行った後、合成反応サイクル(変性96℃で1分間、アニーリング53℃で1分間、伸長反応72℃で1分間)を30回行い、その後72℃で4分間置き、それ以外の条件は実施例1と同様の条件により行われた。このように、PCR法は、1対のオリゴヌクレオチドを核酸プライマーとして用い、試料を鋳型として核酸を増幅する増幅工程の一例である。図2は、各菌由来ゲノムDNAのPCR法による増幅産物の検出を行なった結果を示した図である。図2に示す通り、図1においては検出できなかった菌株についても増幅産物を検出できた。即ち、実施例1では目的のバンドが検出されなかったレーン3、4、7及び8においても、実施例2では図2に示す通り、目的とするバンドが検出されている。図中の各レーンは、左から順に、図1と全く同様の菌株である。このように、電気泳動は、増幅工程で増幅した核酸の検出をする検出工程の一例である。
<リンカーアームを有するオリゴヌクレオチドの合成>
DNAシンセサイザー392型(ABI社製)を用いて、ホスホアミダイト法により、配列番号1記載の塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを合成した。この合成においては、5位にリンカーアームを有するウリジンを、上記オリゴヌクレオチドに導入した。5位にリンカーアームを有するウリジンは、特表昭60−500717号公報に開示された合成法によりデオキシウリジンから化学合成して調整した。合成リンカーオリゴヌクレオチドはアンモニア水で50℃、一夜脱保護処理した後、逆相カラム(ベックマン社製)を用いたHPLCによって精製した。
上記リンカーオリゴヌクレオチドと、そのリンカーアームを介するアルカリ性ホスファターゼとの結合を、文献(Nucleic Acids Res.;14巻6115頁1986年)に従って行った。
実施例1と同様の操作で調整した各菌のゲノムDNAを使用した。
実施例1と同様の操作で調整した各菌のゲノムDNA1μgをナイロン膜(Hybond N+、アマシャムバイオサイエンス社製)に滴下し、0.4N水酸化ナトリウム水溶液で核酸を変性させてナイロン膜に固定した。この膜を中和後、ハイブリダイゼーションバック(BRL社製)に移し、上記アルカリ性ホスファターゼ標識核酸プローブ液をそれぞれ含むハイブリダイゼーション緩衝液(5×SSC、0.5%ウシ血清アルブミン、0.5%ポリビニルピロリドン、1%ドデシル硫酸ナトリウム)を加えてポリシーラーでシールし、50℃で15分間ハイブリダイゼーションを行った。
実施例2と同様の条件で、ペニシリウム属各菌種菌株のゲノムDNAをPCR反応で増幅させた。PCR反応後、2.0%アガロースゲル、TAE緩衝液を用いて常法のアガロースゲル電気泳動法により増幅産物の検出を行った。図3は、電気泳動の結果を示す。図3中の各レーンは、左から順に、以下の通りの菌株及びマーカーに該当する。
1.P・ロケフォルティ(P.roquefortii) NBRC5459
2.P・コリンビフェラム(P.corymbiferum) NBRC6092
3.P.オーランチオグリセウム(aurantiogriseum) NBRC6240
4.P・コリロフィラム(P.corylophilum) NBRC6227
5.P・コミューン(P.commune) NBRC6237
6.P・グリセオファルバム(P.griseofulvum) NBRC7011
7.P・グリセオファルバム(P.griseofulvum) NBRC7640
8.P・ジャンチネラム(P.janthinellum) NBRC7909
9.P・ヴィリディカタム(P.viridicatum) NBRC8178
10.P・ヴィリディカタム(P.viridicatum) NBRC30181
11.T・バシリスポーラス(T.bacillisporus) IAM14718
12.T・バシリスポーラス(T.bacillisporus) IAM14718
中心 DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
13.P・スピナロサム(P.spinulosum) NBRC5359
14.P・スピナロサム(P.spinulosum) NBRC6035
15.P・スピナロサム(P.spinulosum) NBRC6038
16.P・トミイ(P.thomii) NBRC6031
17.P・ソッピ(P.soppi) NBRC6232
18.P・パープロゲナム バル ルビスクレロティウム(P.purpurogenum var rubiscrelotium) NBRC5856
19.P・ジャンクゼウスキイ(P.janczewskii) NBRC6103
20.P・ソッピ(P.soppi) NBRC7766
21.P・アダメトジイ(P.adametzii) NBRC7223
22.P・コミューン(P.commune) NBRC5763
23.P・コミューン(P.commune) NBRC7224
24.P・グラブラム(P.glabrum) NBRC5803
実施例2と同じ条件で、ペニシリウム属以外の菌を被検菌として、PCR反応を行った後、2.0%アガロースゲルでTAE緩衝液を用いて常法のアガロースゲル電気泳動による増幅産物の検出を行った。その結果を示す図4及び図5は、電気泳動による増幅産物の有無を示す。なお、図4、図5中の各レーンは、左から順に、以下の通りの菌株及びマーカーに該当する。
DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
1.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) K−68
2.パエシロマイセス・ヴァリチイ(Paecilomyces varitoii) FS−2
3.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) FS−7
4.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) S−93
5.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) S−102
6.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) T9−4
7.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) T−10
8.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) T−104
DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
9.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) M−9
10.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) M−13
11.パエシロマイセス・バリオチイ(Paecilomyces variotii) IFO30590
12.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) M−27
13.バイソクラミス・ファルバ(Byssochlamys fulva) ATCC10099
14.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) IFO6758
15.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) S−40
16.パエシロマイセス・バリオチイ(Paecilomyces variotii) S−19
17.パエシロマイセス・エスピー(Paecilomyces sp.) T−5
18.パエシロマイセス・バリオチイ(Paecilomyces variotii W−20
19.パエシロマイセス・バリオチイ(Paecilomyces variotii T−65
20.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) K−66
21.パエシロマイセス・ファルバス(Paecilomyces fulvus) HO6−19
DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
1.ネオサルトリア・クアドリシンクタ(Neosartorya quadricincta) M−7
2.ネオサルトリア・フィセリ バル フィセリ(Neosartorya fischeri var fischeri) IFO5866
3.ネオサルトリア・フィセリ バル グラブラ(Neosartorya fischeri var glabra) IFO8781
4.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) M−43
5.アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) JCM1738
右 DNA分子量マーカー φX174 HincII digest(TAKARA)
<塩基配列の決定>
実施例3及び4において得られた増幅産物を検体とし、アプライドバイオシステムズ社のABI PRISM 310 Genetic Analyzer及びBigDye Terminator v1.1、Cycle Sequencing Kitを用い、常法の核酸塩基配列解析法によって、配列表の配列番号1及び2で示されるプライマーを用いて各菌種菌株のβ−チューブリン部分領域の核酸塩基配列を決定した結果を配列表の配列番号52から262に示す。このように、核酸塩基配列解析法は、増幅工程で増幅した核酸の塩基配列の決定をする配列決定工程の一例である。
前記決定した核酸配列をプログラム(アプライドバイオシステムズ社製;商品名MicroSeq Analysis Software)により比較したところ、図6に示されるペニシリウム属系統樹が得られた。この系統樹に示される通り、従来の形態観察による分類結果と、本発明の遺伝子工学的手法を用いた分類結果と、は高い相関性を有している。即ち、本発明による真核生物の同定方法、同定に基づく真核生物の分類は高い信頼性を有していることを、この結果は示している。このように、このプログラムにより菌株の系統樹を得る工程は、決定された塩基配列を既知の核酸塩基配列と比較する比較工程の一例である。
Claims (10)
- 真核生物の検出及び真核生物の同定を行うオリゴヌクレオチドであって、その塩基配列が配列表の配列番号1に示される塩基配列あるいはその相補鎖の一部又は全部を含有し、当該一部又は全部においてβ−チューブリン遺伝子核酸と特異的にハイブリダイズすることができるオリゴヌクレオチド。
- 真核生物の検出及び真核生物の同定を行うオリゴヌクレオチドであって、その塩基配列が配列表の配列番号2に示される塩基配列あるいはその相補鎖の一部又は全部を含有し、当該一部又は全部においてβ−チューブリン遺伝子核酸と特異的にハイブリダイズすることができるオリゴヌクレオチド。
- 前記真核生物は真菌である請求項1又は2記載のオリゴヌクレオチド。
- 請求項1から3いずれか記載のオリゴヌクレオチドを含有する標識プローブ。
- 請求項1から3いずれか記載のオリゴヌクレオチドを含有する核酸プライマー。
- 真核生物の検出を行う方法であって、
請求項1又は2記載のオリゴヌクレオチドを標識プローブとして1つ又は2つ以上選択する選択工程と、
前記標識プローブとして選択されたオリゴヌクレオチドと試料とをハイブリダイズさせるハイブリダイズ工程と、
前記ハイブリダイズ工程を経てハイブリダイズしたオリゴヌクレオチドの検出をする検出工程と、
を含む真核生物の検出方法。 - 真核生物の検出を行う方法であって、
請求項1記載のオリゴヌクレオチドと、請求項2記載のオリゴヌクレオチドと、の組み合わせからなる1対のオリゴヌクレオチドを核酸プライマーとして用い、試料を鋳型として核酸を増幅する増幅工程と、
前記増幅工程で増幅した核酸の検出をする検出工程と、
を含む真核生物の検出方法。 - 真核生物の同定を行う方法であって、
請求項1記載のオリゴヌクレオチドと、請求項2記載のオリゴヌクレオチドと、の組み合わせからなる1対のオリゴヌクレオチドを核酸プライマーとして用い、試料を鋳型として核酸を増幅する増幅工程と、
前記増幅工程で増幅した核酸の塩基配列の決定をする配列決定工程と、
前記決定された塩基配列を既知の核酸塩基配列と比較する比較工程と、
を含む真核生物の同定方法。 - 真核生物の検出を行うための試薬キットであって、請求項4記載の標識プローブを含む試薬キット。
- 真核生物の検出及び/又は同定を行うための試薬キットであって、請求項5記載の核酸プライマーを含む試薬キット。
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