JP2007020440A - Method for separation of nucleic acid - Google Patents

Method for separation of nucleic acid Download PDF

Info

Publication number
JP2007020440A
JP2007020440A JP2005205174A JP2005205174A JP2007020440A JP 2007020440 A JP2007020440 A JP 2007020440A JP 2005205174 A JP2005205174 A JP 2005205174A JP 2005205174 A JP2005205174 A JP 2005205174A JP 2007020440 A JP2007020440 A JP 2007020440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleic acid
biological sample
electrophoresis
cationic surfactant
procedure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005205174A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoteru Abe
友照 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2005205174A priority Critical patent/JP2007020440A/en
Publication of JP2007020440A publication Critical patent/JP2007020440A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nucleic acid separation means for the easy and safe separation of nucleic acid, enabling easy automation and applicable to a relatively small-sized apparatus, etc. <P>SOLUTION: The invention provides a method for separating nucleic acid from a biological specimen by treating the biological specimen with a cationic surfactant and performing electrophoresis. The nucleic acid is retained in a prescribed region and proteins and lipids are moved to the cathode side by the electrophoresis by carrying out the electrophoresis after the treatment of the biological specimen with a cationic surfactant. Accordingly, nucleic acids can be separated from a biological specimen containing proteins and/or lipids. The invention can be applied to a gene detection method to use DNA chips, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、核酸分離方法に関する。より詳細には、生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理した後、電気泳動を行うことにより、生物試料から核酸を分離する核酸分離方法に関する。   The present invention relates to a nucleic acid separation method. More particularly, the present invention relates to a nucleic acid separation method for separating a nucleic acid from a biological sample by performing electrophoresis after treating the biological sample with a cationic surfactant.

近年のゲノム解析の進展などに伴い、遺伝子検査を医療現場などに導入する試みが行われている。
遺伝子検査は、生物試料から採取などした核酸について行う検査・解析のことである。遺伝子検査により、遺伝性疾患及びその発症リスク、感染症(病原微生物)、悪性腫瘍などを高精度に検出できる可能性がある。
With recent progress in genome analysis, attempts have been made to introduce genetic testing into medical fields.
Genetic testing is testing and analysis performed on nucleic acids collected from biological samples. Genetic testing may be able to detect hereditary diseases and their risk, infectious diseases (pathogenic microorganisms), and malignant tumors with high accuracy.

例えば、人体などから血液や組織を採取し、遺伝子検査を行う場合、血液などの生物試料から、核酸のみを分離・精製する必要がある。   For example, when blood or tissue is collected from a human body and subjected to genetic testing, it is necessary to separate and purify only nucleic acid from a biological sample such as blood.

核酸の分離・精製方法としては、例えば、シリカ吸着法、アルカリ−SDS法、AGPC法などが知られている。
シリカ吸着法は、核酸をシリカに吸着させて分離する方法である。この方法は、カオトロピックイオン存在下で、核酸がシリカ表面に選択的に吸着する性質を利用している。
アルカリ−SDS法は、プラスミドDNAの抽出などに用いられている方法である。まず、SDSを含むアルカリ性溶液で処理することにより核酸を一本鎖に変性させ、次に、酢酸ナトリウムなどを加えて、タンパク質SDS複合体や高分子RNAなどを沈澱させる。プラスミドDNAは、閉環構造であるため、変性せずに溶液中に残る。
AGPC(Acid Guanidinium−Phenol−Chloroform)法は、RNAの抽出に用いられている方法である。酸性条件下でフェノール抽出を行うことにより、タンパク質を除去し、RNAを効率で回収することができる。
As methods for separating and purifying nucleic acids, for example, silica adsorption method, alkali-SDS method, AGPC method and the like are known.
The silica adsorption method is a method in which nucleic acid is adsorbed on silica and separated. This method utilizes the property that nucleic acids are selectively adsorbed on the silica surface in the presence of chaotropic ions.
The alkali-SDS method is a method used for extraction of plasmid DNA and the like. First, the nucleic acid is denatured into a single strand by treatment with an alkaline solution containing SDS, and then sodium acetate or the like is added to precipitate protein SDS complex or polymer RNA. Since plasmid DNA has a closed circular structure, it remains in solution without being denatured.
The AGPC (Acid Guanidinium-Phenol-Chloroform) method is a method used for RNA extraction. By performing phenol extraction under acidic conditions, proteins can be removed and RNA can be efficiently recovered.

なお、先行文献として、例えば、特許文献1には、シリカを用いた核酸の精製方法が、特許文献2には、2相分配を利用する核酸の分離方法が、特許文献3には、陽イオン界面活性剤を用いる核酸の分離方法が、それぞれ記載されている。
特開2005−110503号公報 特開2003−339379号公報 特開平2−96630号公報
As prior literature, for example, Patent Document 1 discloses a nucleic acid purification method using silica, Patent Document 2 discloses a nucleic acid separation method utilizing two-phase partitioning, and Patent Document 3 discloses a cation. Nucleic acid separation methods using surfactants are each described.
JP 2005-110503 A JP 2003-339379 A Japanese Patent Laid-Open No. 2-96630

従来の核酸分離方法は、手順・操作が複雑であり、また、手順中に、遠心処理など比較的大型の装置を用いる必要がある場合が多かった。そのため、手順・操作の自動化が難しく、また、比較的小型の装置などに適用することが難しかった。   Conventional nucleic acid separation methods have complicated procedures and operations, and it is often necessary to use a relatively large apparatus such as centrifugation during the procedure. For this reason, it is difficult to automate procedures and operations, and it is difficult to apply to a relatively small device.

加えて、従来の核酸分離方法は、手順中に、有機溶媒やカオトロピック塩など、有害物質を用いる場合が多いため、それらの方法を医療現場などで用いることには、安全性の観点から問題があった。   In addition, since conventional nucleic acid separation methods often use harmful substances such as organic solvents and chaotropic salts during the procedure, there are problems in using these methods in medical settings from the viewpoint of safety. there were.

そこで、本発明は、簡易かつ安全に行うことができ、自動化が容易であり、比較的小型の装置などにも適用できる核酸分離手段を提供すること、を主な目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to provide a nucleic acid separation means that can be carried out simply and safely, is easily automated, and can be applied to a relatively small apparatus.

本発明では、生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理した後、電気泳動を行うことにより、生物試料から核酸を分離する核酸分離方法を提供する。   The present invention provides a nucleic acid separation method for separating a nucleic acid from a biological sample by performing electrophoresis after treating the biological sample with a cationic surfactant.

生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理することにより、生物試料中に存在する核酸のマイナス電荷を中和することができ、同じく生物試料中に存在するタンパク質をプラス電荷に帯電させることができる。また、生物試料中に存在する脂質を、乳化させ、プラス電荷を持ったミセルを形成させることができる。   By treating the biological sample with a cationic surfactant, the negative charge of the nucleic acid present in the biological sample can be neutralized, and the protein present in the biological sample can also be charged to a positive charge. . Moreover, the lipid which exists in a biological sample can be emulsified and the micelle with a positive charge can be formed.

従って、生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理した後、電気泳動を行うことにより、電気泳動を行った際、核酸を所定の領域に留まらせ、タンパク質及び脂質を陰極側に移動させることができる。即ち、タンパク質及び/又は脂質を含有する生物試料から、核酸を分離することができる。   Therefore, by treating a biological sample with a cationic surfactant and then performing electrophoresis, when electrophoresis is performed, the nucleic acid can remain in a predetermined region and proteins and lipids can be moved to the cathode side. it can. That is, nucleic acids can be separated from biological samples containing proteins and / or lipids.

本発明に係る核酸分離方法は、手順・操作が比較的簡易であり、また、陽イオン性界面活性剤を用いるため、安全性も高い。加えて、この方法は、電気泳動手段を備えていれば核酸分離を行うことができるため、装置を小型化できる。その他、この核酸分離方法は、例えば、DNAチップなどを用いた核酸検出方法にも適用可能である。   The nucleic acid separation method according to the present invention is relatively simple in procedure and operation, and uses a cationic surfactant, so that it is highly safe. In addition, since this method can perform nucleic acid separation as long as it has electrophoresis means, the apparatus can be miniaturized. In addition, this nucleic acid separation method can be applied to a nucleic acid detection method using, for example, a DNA chip.

本発明により、簡易かつ比較的安全に、生物試料などから核酸を分離できる。また、本発明に係る核酸分離方法は、自動化が容易であり、比較的小型の装置などにも適用できるという利点がある。   According to the present invention, nucleic acids can be separated from biological samples and the like simply and relatively safely. Moreover, the nucleic acid separation method according to the present invention has advantages that it is easy to automate and can be applied to relatively small devices.

<本発明に係る核酸分離方法について>
この核酸分離方法では、生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理した後、電気泳動を行い、生物試料から核酸を分離する。
即ち、この方法は、(1)生物試料を採取・調製する手順、(2)生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理する手順、(3)電気泳動を行う手順、の三つの手順を少なくとも含む。
以下、順に説明する。
<Nucleic acid separation method according to the present invention>
In this nucleic acid separation method, a biological sample is treated with a cationic surfactant and then subjected to electrophoresis to separate nucleic acids from the biological sample.
That is, this method includes at least three procedures: (1) a procedure for collecting and preparing a biological sample, (2) a procedure for treating the biological sample with a cationic surfactant, and (3) a procedure for performing electrophoresis. Including.
Hereinafter, it demonstrates in order.

(1)生物試料を採取・調製する手順:
まず、目的に応じて、人体などから生物試料を採取し、場合によっては、採取した生物試料を調製する。
(1) Procedure for collecting and preparing biological samples:
First, according to the purpose, a biological sample is collected from a human body or the like, and in some cases, the collected biological sample is prepared.

生物試料は、核酸を含有するものであればよい。例えば、血液・体液・組織・細胞などを人体などから生物試料を採取してもよいし、目的に応じて、培養細胞などを生物試料として用いてもよい。   The biological sample only needs to contain nucleic acid. For example, a biological sample such as blood, body fluid, tissue, or cell may be collected from a human body, or a cultured cell or the like may be used as a biological sample according to the purpose.

なお、本発明では、次の工程において、生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理する際に細胞を溶解させることができるため、特に、前処理として、細胞を溶解させ、細胞溶解液を調製などする必要はない。即ち、本発明には、複雑な生物試料の調製操作を行わないでよいという利点がある。
但し、本発明に係る核酸分離方法は、調製を行った生物試料にも適用可能である。即ち、例えば、細胞溶解液、凍結細胞などから核酸を分離する場合も、本発明に係る核酸分離方法を適用できる。
In the present invention, since cells can be lysed when the biological sample is treated with a cationic surfactant in the next step, in particular, as a pretreatment, cells are lysed to prepare a cell lysate. There is no need to do so. That is, the present invention has an advantage that it is not necessary to perform a complicated biological sample preparation operation.
However, the nucleic acid separation method according to the present invention can also be applied to a prepared biological sample. That is, for example, when separating nucleic acid from cell lysate, frozen cells, etc., the nucleic acid separation method according to the present invention can be applied.

(2)生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理する手順:
次に、採取・調製した生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理する。
(2) Procedure for treating a biological sample with a cationic surfactant:
Next, the collected and prepared biological sample is treated with a cationic surfactant.

陽イオン性界面活性剤は、タンパク質への吸着力を有するものであればよく、その種類は、特に限定されない。
例えば、DTAB(Dodecyl Trimethyl Ammonium Bromide)、Cetyl trimethyl ammonium bromide、Lauryl trimethyl ammonium chloride、Stearyl trimethyl ammonium chloride、などが好適である。
The cationic surfactant is not particularly limited as long as it has an adsorptive power to proteins.
For example, DTAB (Dodecyl Trimethyl Ammonium Bromide), Cetyl trimethyl ammonium bromide, Lauryl trimethyl ammonium chloride, Steady Trim Trim.

採取・調製した生物試料に、陽イオン性界面活性剤を添加し、所定時間静置することにより、細胞が溶解するとともに、生物試料中に存在する核酸は中和し、タンパク質・脂質はプラス電荷を持つ。
なお、この手順では、適宜、陽イオン性界面活性剤と生物試料との混合液を撹拌してもよいし、この混合液に所定時間加熱処理を行ってもよい。
By adding a cationic surfactant to the collected and prepared biological sample and allowing it to stand for a predetermined time, the cells are lysed, the nucleic acid present in the biological sample is neutralized, and the protein and lipid are positively charged. have.
In this procedure, the mixture of the cationic surfactant and the biological sample may be appropriately stirred, or the mixture may be heat-treated for a predetermined time.

(3)電気泳動を行う手順:
次に、陽イオン性界面活性剤と生物試料との混合液に直流電界を印加し、電気泳動を行う。
(3) Procedure for performing electrophoresis:
Next, a direct current electric field is applied to the mixture of the cationic surfactant and the biological sample to perform electrophoresis.

生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理することにより、生物試料中に存在する核酸は中和され、タンパク質・脂質はプラス電荷を持つ。従って、核酸は、電気泳動によってもほとんど移動せず、所定の領域に留まり、一方、タンパク質及び脂質は、電気泳動により、陰極側に移動する。そのため、タンパク質及び/又は脂質を含有する生物試料から、核酸を分離することができる。   By treating a biological sample with a cationic surfactant, nucleic acids present in the biological sample are neutralized, and proteins and lipids have a positive charge. Therefore, the nucleic acid hardly moves even by electrophoresis and stays in a predetermined region, while the protein and lipid move to the cathode side by electrophoresis. Thus, nucleic acids can be separated from biological samples containing proteins and / or lipids.

なお、本発明に係る核酸分離方法は、生物試料供給手段、陽イオン界面活性剤供給手段、電気泳動手段、及び所定の反応領域を有する装置において、自動化できる。
即ち、例えば、所定の反応領域に生物試料を供給するステップ、所定の反応領域に陽イオン界面活性剤を供給するステップ、直流電界を印加し電気泳動を行うステップ、以上三つのステップを、予めプログラムで記述しておくことにより、装置内において、自動化できる。
The nucleic acid separation method according to the present invention can be automated in a biological sample supply means, a cationic surfactant supply means, an electrophoresis means, and an apparatus having a predetermined reaction region.
That is, for example, a step of supplying a biological sample to a predetermined reaction region, a step of supplying a cationic surfactant to a predetermined reaction region, a step of performing electrophoresis by applying a DC electric field, and the above three steps are programmed in advance. It can be automated within the device.

<DNAチップなどを用いた遺伝子検出方法について>
この遺伝子検出方法では、少なくとも下記(1)〜(3)の手順を行う。
(1)各ウエルに生物試料と陽イオン性界面活性剤を供給する手順、
(2)各ウエルにおいて電気泳動を行い、生物試料から核酸を分離する手順、
(3)ウエル内に保持又は固定された検出用核酸と、生物試料中に存在する核酸とのハイブリダイゼーションを検出する手順。
以下、図1を用いて、説明する。
<Gene detection method using DNA chip>
In this gene detection method, at least the following procedures (1) to (3) are performed.
(1) Procedure for supplying a biological sample and a cationic surfactant to each well,
(2) A procedure for performing electrophoresis in each well to separate nucleic acid from a biological sample,
(3) A procedure for detecting hybridization between a nucleic acid for detection held or fixed in a well and a nucleic acid present in a biological sample.
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

図1の各図は、DNAチップの基板表面に複数設けられたウエルのうちの一つの断面模式図である。ウエル1は、ハイブリダイゼーションの場となる反応領域2と、該反応領域に固定された検出用核酸3と、電気泳動を行うことができるように設けられた電極4(プラス電極41及びマイナス電極42)とを備える。   Each drawing of FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one of a plurality of wells provided on the substrate surface of the DNA chip. The well 1 includes a reaction region 2 serving as a hybridization field, a detection nucleic acid 3 immobilized on the reaction region, and an electrode 4 (a positive electrode 41 and a negative electrode 42 provided so as to be able to perform electrophoresis). ).

図1(A)は、ウエル1に生物試料Sと陽イオン性界面活性剤Iを供給する手順を示す。   FIG. 1A shows a procedure for supplying the biological sample S and the cationic surfactant I to the well 1.

図1(A)では、それぞれ、生物試料供給手段5及び陽イオン界面活性剤供給手段6から、ウエル1に、生物試料Sと陽イオン性界面活性剤Iが供給され(矢印X1、X2)、反応領域2内は、生物試料Sと陽イオン性界面活性剤Iの混合液Fで満たされている。混合液Fは、核酸7、タンパク質8、脂質9などを含有する。
なお、この操作では、生物試料Sと陽イオン性界面活性剤Iを混合後(又は、混合・調製後)、ウエル1に供給するようにしてもよい。その場合、供給手段を、一つにすることができる。
In FIG. 1A, the biological sample S and the cationic surfactant I are supplied to the well 1 from the biological sample supply means 5 and the cationic surfactant supply means 6, respectively (arrows X1, X2), The reaction region 2 is filled with a mixed solution F of the biological sample S and the cationic surfactant I. The mixed solution F contains nucleic acid 7, protein 8, lipid 9, and the like.
In this operation, the biological sample S and the cationic surfactant I may be mixed (or mixed and prepared) and then supplied to the well 1. In that case, the supply means can be made one.

図1(B)は、ウエル1において電気泳動を行い、生物試料Sから核酸7を分離する手順を示す。   FIG. 1B shows a procedure for performing electrophoresis in the well 1 to separate the nucleic acid 7 from the biological sample S.

プラス電極41とマイナス電極42との間に直流電界を印加することにより、電気泳動を行う。電気泳動を行うことにより、核酸7は、検出用核酸3の近傍に留まるが、タンパク質8及び脂質9は、陽イオン界面活性剤の吸着によりプラス電荷を持つため、マイナス電極42の方へ移動する(矢印X3、X4)。これにより、核酸7とタンパク質8、脂質9などを分離できる。   Electrophoresis is performed by applying a DC electric field between the plus electrode 41 and the minus electrode 42. By performing electrophoresis, the nucleic acid 7 stays in the vicinity of the detection nucleic acid 3, but the protein 8 and the lipid 9 have a positive charge due to adsorption of the cationic surfactant, and thus move toward the negative electrode 42. (Arrows X3, X4). Thereby, the nucleic acid 7, protein 8, lipid 9, etc. can be isolate | separated.

図1(C)は、ウエル1内に保持又は固定された検出用核酸3と、生物試料S中に存在する核酸7とのハイブリダイゼーションを検出する手順を示す。   FIG. 1C shows a procedure for detecting the hybridization between the detection nucleic acid 3 held or fixed in the well 1 and the nucleic acid 7 present in the biological sample S.

電気泳動により、タンパク質8、脂質9などの不純物を検出用核酸3の近傍から除去できるため、ノイズを低減でき、ハイブリダイゼーションを高精度で検出できる。   Since impurities such as protein 8 and lipid 9 can be removed from the vicinity of the detection nucleic acid 3 by electrophoresis, noise can be reduced and hybridization can be detected with high accuracy.

なお、本発明に係る遺伝子検出方法は、生物試料供給手段、陽イオン界面活性剤供給手段、DNAチップの電極間に直流電界を印加する電解印加手段、ハイブリダイゼーション検出手段、を有するDNAチップ用ハイブリダイゼーション検出装置などにおいて、自動処理させることができる。
即ち、生物試料及び/又は陽イオン界面活性剤供給手段から所定の反応領域に生物試料を供給するステップ、電気泳動を行うためにDNAチップに直流電界を印加するステップ、所定の反応領域におけるハイブリダイゼーションを蛍光強度などにより検出するステップ、以上三つのステップは、予めプログラムで記述しておくことにより、DNAチップ用ハイブリダイゼーション検出装置内などにおいて、自動化できる。
The gene detection method according to the present invention includes a biological sample supply means, a cationic surfactant supply means, an electrolytic application means for applying a DC electric field between the electrodes of the DNA chip, and a hybridization detection means. Automatic processing can be performed in a hybridization detection apparatus or the like.
That is, a step of supplying a biological sample from a biological sample and / or a cationic surfactant supply means to a predetermined reaction region, a step of applying a DC electric field to a DNA chip for electrophoresis, a hybridization in the predetermined reaction region The above-described three steps can be automated in a DNA chip hybridization detection apparatus or the like by describing them in advance with a program.

その他、本発明に係る遺伝子検出方法には、次のような利点がある。
まず、ウエル1に生物試料Sなどの供給する手順(図1(A)の手順)から、ハイブリダイゼーションなどを検出する手順(図1(C)の手順)までを、一つのウエルの中で行うことができるため、それらの各手順で行う動作を、一つの装置で連続的に行うことができ、簡易に自動化できる。
また、DNAチップなどを用いることにより、一連の工程を、連続的に、自動処理で行うことができるため、多種・多数の遺伝子検査を、比較的簡易に、一回のアッセイでまとめて行うことができる。
In addition, the gene detection method according to the present invention has the following advantages.
First, the procedure from supplying the biological sample S or the like to the well 1 (the procedure in FIG. 1A) to the procedure for detecting hybridization or the like (the procedure in FIG. 1C) is performed in one well. Therefore, the operations performed in each of these procedures can be performed continuously with one apparatus, and can be easily automated.
In addition, by using a DNA chip, etc., a series of steps can be carried out continuously and automatically, so that various and large numbers of genetic tests can be performed in a single assay relatively easily. Can do.

実施例1では、核酸とタンパク質との混合溶液に陽イオン性界面活性剤を添加することにより、核酸とタンパク質を分離できるかどうか、検討した。   In Example 1, it was examined whether or not the nucleic acid and the protein can be separated by adding a cationic surfactant to the mixed solution of the nucleic acid and the protein.

本実験では、タンパク質のサンプルとしてBSA(Bovine Serum Albmin、以下同じ)を、核酸サンプルとして制限酵素処理を行ったプラスミドDNAを、陽イオン性界面活性剤としてDTAB(DodecylTrimethylAmmonium Bromide、以下同じ)を、用いた。
また、対照として、陰イオン性界面活性剤であるSDS(Sodium Dodecyl Sulfate、以下同じ)を用いた。
In this experiment, BSA (Bovine Serum Albamin, hereinafter the same) is used as a protein sample, plasmid DNA subjected to restriction enzyme treatment is used as a nucleic acid sample, and DTAB (DodecylTrimethylAmmonium Bromine, hereinafter the same) is used as a cationic surfactant. It was.
As a control, SDS (Sodium Dodecyl Sulfate, hereinafter the same), which is an anionic surfactant, was used.

実験手順の概要は次の通りである。
まず、50mMのTris−HCl(pH6.8)に、プラスミドDNA及びBSAを適量溶解した。次に、DTABを終濃度2%になるように添加し、100℃で3分間、熱変性処理を行った。次に、グリセロールを終濃度10%になるように添加した。
次に、1%アガロースゲルの各ウエルにサンプルを入れ、50Vで45分間、電気泳動を行った。電気泳動バッファーには、TAE(Tris Acetate EDTA)を用いた。
次に、アガロースゲルを回収し、エチジウムブロマイド染色を行った後、UVトランスイルミネーターで撮影し、核酸の挙動を観察した。また、同じアガロースゲルについて、CBB染色を行った後、可視光観察により、タンパク質の挙動を観察した。
The outline of the experimental procedure is as follows.
First, appropriate amounts of plasmid DNA and BSA were dissolved in 50 mM Tris-HCl (pH 6.8). Next, DTAB was added to a final concentration of 2%, and heat denaturation treatment was performed at 100 ° C. for 3 minutes. Next, glycerol was added to a final concentration of 10%.
Next, a sample was placed in each well of a 1% agarose gel, and electrophoresis was performed at 50 V for 45 minutes. TAE (Tris Acetate EDTA) was used as the electrophoresis buffer.
Next, the agarose gel was collected and stained with ethidium bromide and then photographed with a UV transilluminator to observe the behavior of the nucleic acid. Moreover, about the same agarose gel, after performing CBB dyeing | staining, the behavior of protein was observed by visible light observation.

結果を図2に示す。
図中、右側の写真は、エチジウムブロマイド染色を行った場合の写真であり、左側の写真は、CBB染色を行った場合の写真である。両写真において、右側が陽極であり、左側が陰極である。
両写真において、一番上側及び上から二番目のレーンはコントロールであり、一番上側のレーンは核酸用マーカーを電気泳動したもの、二番目のレーンは、タンパク質マーカーを電気泳動したものである。
両写真において、上から三番目から五番目のレーンは、タンパク質(BSA)を電気泳動したものであり、上から三番目のレーンは、BSA単独を電気泳動したもの、四番目のレーンは、BSAにSDSを添加して電気泳動したもの、五番目のレーンは、BSAにDTABを添加して電気泳動したものである。
両写真において、上から六番目から八番目のレーンは、核酸(プラスミドDNA)を電気泳動したものであり、上から六番目のレーンは、プラスミドDNA単独を電気泳動したもの、七番目のレーンは、プラスミドDNAにSDSを添加して電気泳動したもの、八番目のレーンは、プラスミドDNAにDTABを添加して電気泳動したものである。
両写真において、上から九番目から十一番目のレーンは、核酸(プラスミドDNA)とタンパク質(BSA)を電気泳動したものであり、上から九番目のレーンは、プラスミドDNAとBSAを電気泳動したもの、十番目のレーンは、プラスミドDNAとBSAにSDSを添加して電気泳動したもの、十一番目のレーンは、プラスミドDNAとBSAにDTABを添加して電気泳動したものである。
The results are shown in FIG.
In the figure, the photograph on the right is a photograph when ethidium bromide staining is performed, and the photograph on the left is a photograph when CBB staining is performed. In both photographs, the right side is the anode and the left side is the cathode.
In both photographs, the uppermost lane and the second lane from the top are controls, the uppermost lane is an electrophoresis of nucleic acid markers, and the second lane is an electrophoresis of protein markers.
In both photographs, the third to fifth lanes from the top are those for electrophoresis of protein (BSA), the third lane from the top is for electrophoresis of BSA alone, and the fourth lanes are for BSA. SDS was added to SDS, and the fifth lane was electrophoresed by adding DTAB to BSA.
In both photographs, the sixth to eighth lanes from the top are those obtained by electrophoresis of nucleic acid (plasmid DNA), the sixth lane from the top is obtained by electrophoresis of plasmid DNA alone, and the seventh lane is SDS is added to plasmid DNA and electrophoresed, and the eighth lane is electrophoresed by adding DTAB to plasmid DNA.
In both photographs, the ninth to tenth lanes from the top are obtained by electrophoresis of nucleic acid (plasmid DNA) and protein (BSA), and the ninth lane from the top is obtained by electrophoresis of plasmid DNA and BSA. The tenth lane is obtained by adding SDS to plasmid DNA and BSA, and the tenth lane is obtained by adding DTAB to plasmid DNA and BSA.

図2の左側の写真の上から三番目から五番目のレーンでは、電気泳動を行うことにより、BSA単独の場合、BSAが右側(陽極側)に移動し(上から三番目のレーン)、BSAにSDSを添加した場合、BSAがさらに右側(陽極側)に移動した(同じく四番目のレーン)のに対し、BSAにDTABを添加した場合、BSAが左側(陰極側)に移動した(同じく五番目のレーン)。
これらの結果は、タンパク質を陽イオン性界面活性剤で処理することにより、電気泳動を行った場合、タンパク質を陰極側に移動させることができることを示す。
In the third to fifth lanes from the left in the photograph of FIG. 2, when BSA alone is carried out by electrophoresis, BSA moves to the right side (anode side) (third lane from the top). When SDS was added to BSA, BSA further moved to the right side (anode side) (also the fourth lane), whereas when DTAB was added to BSA, BSA moved to the left side (cathode side) (also 5 The second lane).
These results indicate that the protein can be moved to the cathode side when electrophoresis is performed by treating the protein with a cationic surfactant.

また、図2の右側の写真の上から六番目から八番目のレーンでは、電気泳動を行うことにより、プラスミドDNA単独、または、プラスミドDNAにSDSを添加した場合、DNAが右側に移動した(上から六番目及び七番目のレーン)のに対し、プラスミドDNAにDTABを添加した場合、DNAはウエル内に留まり、移動しなかった(同じく八番目のレーン)。
これらの結果は、核酸を陽イオン性界面活性剤で処理することにより、電気泳動を行った場合でも、核酸を移動させずに留まらせることができることを示す。
In addition, in the sixth to eighth lanes from the top of the photograph on the right side of FIG. 2, by performing electrophoresis, when SDS was added to plasmid DNA alone or to plasmid DNA, the DNA moved to the right (upper side) When the DTAB was added to the plasmid DNA, the DNA stayed in the well and did not migrate (also the eighth lane).
These results indicate that by treating the nucleic acid with a cationic surfactant, the nucleic acid can remain without moving even when electrophoresis is performed.

加えて、図2の右側の写真の上から九番目から十一番目のレーンでは、BSAとプラスミドDNAの両者を混合した場合も、上記と同じ結果が得られた。
従って、以上の実験結果は、核酸とタンパク質の両者の混合液を陽イオン性界面活性剤で処理し、電気泳動を行うことにより、核酸とタンパク質とを分離できることを示す。
In addition, in the ninth to tenth lanes from the upper right photograph in FIG. 2, the same result as above was obtained when both BSA and plasmid DNA were mixed.
Therefore, the above experimental results indicate that nucleic acid and protein can be separated by treating a mixture of both nucleic acid and protein with a cationic surfactant and performing electrophoresis.

本発明により、生物試料から核酸を簡易かつ少ない操作で分離できるため、遺伝子検査などを、より簡易に行うことができる可能性がある。
例えば、人体などから所定の細胞(血液などを含む)を採取し、その細胞から核酸を分離することにより、遺伝性疾患及びその発症リスクを検出できる可能性がある。また、罹患動物から所定の細胞を採取し、その生物試料に含まれる病原微生物の核酸を検出することにより、その病原微生物の種類・由来などを高精度に検出できる可能性がある。同様に、がん細胞を採取し、がん細胞中に含まれる核酸を分離することにより、腫瘍の種類・悪性度などの検出や、適用可能な抗がん剤の判定などを高精度に行うことができる可能性がある。
According to the present invention, since nucleic acids can be separated from a biological sample with simple and few operations, genetic testing and the like may be more easily performed.
For example, it may be possible to detect a hereditary disease and its risk by collecting predetermined cells (including blood) from a human body and separating nucleic acids from the cells. Further, by collecting predetermined cells from diseased animals and detecting the nucleic acid of the pathogenic microorganism contained in the biological sample, the type and origin of the pathogenic microorganism may be detected with high accuracy. Similarly, by collecting cancer cells and isolating nucleic acids contained in the cancer cells, it is possible to detect tumor types and malignancy, and to determine applicable anticancer agents with high accuracy. Could be possible.

加えて、本発明は、DNAチップなどを用いた遺伝子解析などにも適用可能である。
例えば、DNAチップなどの基板表面に形成した複数のウエルのそれぞれに電極を設け、電気泳動を行うことが可能な構成にする。そして、各ウエルに生物試料などを供給し、電気泳動を行い、核酸をウエル内の所定の領域に留まらせ、タンパク質を陰極側に移動させた後、ハイブリダイゼーションなどの反応を進行させることにより、遺伝子の検出精度を高くすることができる。
In addition, the present invention is applicable to gene analysis using a DNA chip or the like.
For example, an electrode is provided in each of a plurality of wells formed on the surface of a substrate such as a DNA chip so that electrophoresis can be performed. Then, supplying biological samples to each well, performing electrophoresis, keeping the nucleic acid in a predetermined region in the well, moving the protein to the cathode side, and then proceeding with a reaction such as hybridization, Gene detection accuracy can be increased.

DNAチップの基板表面に複数設けられたウエルのうちの一つを示す断面模式図であって、本発明に係る遺伝子検出方法の操作手順を示す図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing one of a plurality of wells provided on the substrate surface of the DNA chip, and showing the operation procedure of the gene detection method according to the present invention. 核酸とタンパク質との混合溶液に陽イオン性界面活性剤を添加後、電気泳動を行った場合の泳動像を示す図面代用写真。The drawing substitute photograph which shows the electrophoresis image at the time of performing electrophoresis after adding a cationic surfactant to the mixed solution of a nucleic acid and protein.

符号の説明Explanation of symbols

1 DNAチップの基板表面に形成されたウエル
2 反応領域
3 検出用核酸
4 電極
41 プラス電極
42 マイナス電極
5 生物試料供給手段
6 陽イオン界面活性剤供給手段
7 (生物試料中の)核酸
8 (生物試料中の)タンパク質
9 (生物試料中の)脂質
F 生物試料Sと陽イオン界面活性剤Iとの混合液
I 陽イオン界面活性剤
S 生物試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Well formed in substrate surface of DNA chip 2 Reaction region 3 Nucleic acid for detection 4 Electrode 41 Positive electrode 42 Negative electrode 5 Biological sample supply means 6 Cationic surfactant supply means 7 Nucleic acid 8 (in biological sample) 8 (Biological substance) Protein in sample 9 Lipid in biological sample F Mixture of biological sample S and cationic surfactant I I Cationic surfactant S Biological sample

Claims (4)

生物試料を陽イオン性界面活性剤で処理した後、電気泳動を行うことにより、生物試料から核酸を分離する核酸分離方法。   A nucleic acid separation method for separating a nucleic acid from a biological sample by performing electrophoresis after treating the biological sample with a cationic surfactant. タンパク質及び/又は脂質を含有する生物試料から、核酸を分離することを特徴とする請求項1記載の核酸分離方法。   The nucleic acid separation method according to claim 1, wherein the nucleic acid is separated from a biological sample containing protein and / or lipid. 電気泳動を行った際、核酸を所定の領域に留まらせ、タンパク質を陰極側に移動させることを特徴とする請求項1記載の核酸分離方法。
2. The method for separating nucleic acids according to claim 1, wherein when electrophoresis is performed, the nucleic acids are kept in a predetermined region and the proteins are moved to the cathode side.
基板表面に複数のウエルが設けられ、前記ウエルには電極が設けられたDNAチップを用いて、
少なくとも下記(1)〜(3)の手順を行うことにより、生物試料中に存在する特定の核酸を検出する核酸検出方法。
(1)各ウエルに生物試料と陽イオン性界面活性剤を供給する手順、
(2)各ウエルにおいて、前記電極間で直流電界を印加することにより電気泳動を行い、生物試料から核酸を分離する手順、
(3)ウエル内に保持又は固定された検出用核酸と、生物試料中に存在する核酸とのハイブリダイゼーションを検出する手順。

A plurality of wells are provided on the surface of the substrate, and a DNA chip having electrodes provided on the wells is used.
A nucleic acid detection method for detecting a specific nucleic acid present in a biological sample by performing at least the following procedures (1) to (3).
(1) Procedure for supplying a biological sample and a cationic surfactant to each well,
(2) In each well, a procedure for separating nucleic acid from a biological sample by performing electrophoresis by applying a direct current electric field between the electrodes,
(3) A procedure for detecting hybridization between a nucleic acid for detection held or fixed in a well and a nucleic acid present in a biological sample.

JP2005205174A 2005-07-14 2005-07-14 Method for separation of nucleic acid Pending JP2007020440A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005205174A JP2007020440A (en) 2005-07-14 2005-07-14 Method for separation of nucleic acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005205174A JP2007020440A (en) 2005-07-14 2005-07-14 Method for separation of nucleic acid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007020440A true JP2007020440A (en) 2007-02-01

Family

ID=37782039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005205174A Pending JP2007020440A (en) 2005-07-14 2005-07-14 Method for separation of nucleic acid

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007020440A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6612340B2 (en) Apparatus, method and system for automated processing of nucleic acids and sample preparation by electrophoresis
US20110272282A1 (en) Systems and methods for enhanced scoda
JP3943601B2 (en) Nucleic acid isolation method using alkaline protease
JP2017533703A5 (en)
JP5190423B2 (en) Two-dimensional electrophoresis method
KR101193765B1 (en) Rapid nucleic acid purification
US20080176320A1 (en) Selective Lysis of Sperm Cells
DE3211311A1 (en) METHOD FOR DETECTING A SUSPECTED VIRAL DESOXYRIBONUCLEIC ACID IN AN AZELLULAR BIOLOGICAL LIQUID
EP2652175B1 (en) Method for electroeluting genetic material from dried samples
JP2011033548A (en) Two-dimensional electrophoretic method
JP6704563B2 (en) Chaotrope and method for extracting genomic DNA using the chaotrope
JPH06205676A (en) Method for extracting dna from whole blood specimen and extraction kit
JPH11146783A (en) Extraction of ribonucleic acid
EP2700712A1 (en) Method for electrophoresing nucleic acids, method for concentrating and purifying nucleic acids, cartridge for nucleic acid electrophoresis, and method for producing cartridge for nucleic acid electrophoresis
JP2007020440A (en) Method for separation of nucleic acid
US20230167430A1 (en) Systems, devices, and methods for electrophoretic extracting and enriching extrachromosomal dna
KR20160013613A (en) Methods for isolation of nucleic acids from blood and isolation kits therefor
WO1990002179A1 (en) Method for the isolation of dna
Zhao et al. Quantitative assessment of the effects of reducing agents on biological macromolecules and on the possible repair of oxidative damage
WO2023004066A1 (en) Methods and devices for nucleic acid extraction using epitachophoresis
Hegde et al. Rapid and inexpensive method of PCR ready DNA isolation from human peripheral blood and saliva
Kondratova et al. Counterflow isotachophoresis as a method of concentration and isolation of DNA from biological fluids.
JP2014171432A (en) Apparatus and method for preparing nucleic acids
GB2531983B (en) Method and apparatus for performing electrophoresis
WO2022116378A1 (en) Method for cleaving dna using soybean extract bowman-birk inhibitor