JP2007295872A - Method for designing probe nucleic acid sequence, probe nucleic acid, detection surface, program, information-memorizing medium, and system for designing probe nucleic acid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To consider the interaction of a double strand nucleic acid with an intercalator to improve the detection accuracy, quantitativity, and the like of the double strand nucleic acid on a bioassay or the like at a step for designing a probe nucleic acid. <P>SOLUTION: This method for designing the probe nucleic acid, comprising selecting a sequence used for the probe nucleic acid from a base sequence obtained as gene information, is characterized by including a process for removing a sequence region having a prescribed base sequence from the selected range on the basis of profile data related from the double strand nucleic acid with the intercalator, or a process for weighting the sequence region. Herein, the profile data is data for each base sequence, related to the fluorescence intensity of the intercalator, the interaction quantity of the double strand nucleic acid with the intercalator, and the like. The detection accuracy, quantitativity, and the like of the double strand nucleic acid on a bioassay or the like can be improved by designing the probe nucleic acid on the basis of the present invention. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、遺伝子情報として取得した塩基配列から、プローブ核酸に用いる配列を選択などするプローブ核酸設計方法、及び、それらに関連する核酸プローブ、検出表面、DNAチップ、プログラム、情報記憶媒体、プローブ核酸設計システムなどに関する。   The present invention relates to a probe nucleic acid design method for selecting a sequence to be used for a probe nucleic acid from a base sequence acquired as genetic information based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator, and related to them The present invention relates to a nucleic acid probe, a detection surface, a DNA chip, a program, an information storage medium, a probe nucleic acid design system, and the like.

近年、医学、生理学の分野などにおける遺伝子解析手段などとして、プローブ核酸を用いた技術が広く用いられている。   In recent years, techniques using probe nucleic acids have been widely used as gene analysis means in the fields of medicine and physiology.

例えば、QCM(水晶発振子マイクロバランス)装置やSPR(表面プラズモン共鳴バイオセンサ)の検出表面(電極面など)にプローブ核酸を固定などし、そのプローブ核酸と標的核酸との結合(ハイブリダイゼーション)を重量変化として検出する技術が一部実用化されている。   For example, a probe nucleic acid is immobilized on a detection surface (electrode surface, etc.) of a QCM (quartz crystal microbalance) device or SPR (surface plasmon resonance biosensor), and the binding (hybridization) between the probe nucleic acid and the target nucleic acid is performed. Some technologies for detecting the change in weight have been put into practical use.

また、例えば、DNAチップなどのように、多種多数のプローブ核酸を固相基板上に固定などし、それらのプローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションを網羅的に検出する技術が一部実用化されている。   In addition, for example, a technique for comprehensively detecting hybridization between a probe nucleic acid and a target nucleic acid by immobilizing a large number of probe nucleic acids on a solid phase substrate such as a DNA chip has been put into practical use. ing.

例えば、プローブ核酸を用いて標的核酸を検出などする場合、各プローブ核酸が特異的な配列であり、かつ、各プローブ核酸とそれに対応する標的核酸との反応性が均一であることが好ましい。そこで、プローブ核酸の設計は、一般的に、プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションにより形成された二本鎖核酸の融解温度、プローブ核酸の鎖長、他のプローブ核酸中における相同配列の有無などを考慮して行う。即ち、プローブ核酸の設計段階において、目的の遺伝子の塩基配列の全体からそれらの条件に適合する配列を選択し、その配列をプローブ核酸として用いる。   For example, when a target nucleic acid is detected using a probe nucleic acid, it is preferable that each probe nucleic acid has a specific sequence and the reactivity between each probe nucleic acid and the corresponding target nucleic acid is uniform. Therefore, the design of probe nucleic acid generally involves the melting temperature of double-stranded nucleic acid formed by hybridization of probe nucleic acid and target nucleic acid, the length of probe nucleic acid, the presence or absence of homologous sequences in other probe nucleic acids, etc. Take this into consideration. That is, in the design stage of the probe nucleic acid, a sequence that matches those conditions is selected from the entire base sequence of the target gene, and the sequence is used as the probe nucleic acid.

ここで、本発明に関連する事項として、インターカレーターについて以下説明する。インターカレーターは、二本鎖核酸の所定部位に結合して蛍光を発する物質である。近年、プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションによって形成された二本鎖核酸を、インターカレーターを用いて検出する手段が一部実用化されている。   Here, an intercalator will be described below as a matter related to the present invention. An intercalator is a substance that emits fluorescence by binding to a predetermined site of a double-stranded nucleic acid. In recent years, a part of means for detecting a double-stranded nucleic acid formed by hybridization of a probe nucleic acid and a target nucleic acid using an intercalator has been put into practical use.

なお、例えば、特許文献1には、オリゴヌクレオチド配列の融解温度の差を計算し、その差が0〜7℃となるプローブを選択する段階を含むプローブ設計方法が、特許文献2には、DNAアレイ向けのプローブ配列決定システムが、それぞれ記載されている。
特開2005−318895号公報 特開2003−52385号公報
For example, Patent Document 1 discloses a probe design method including a step of calculating a difference in melting temperature of oligonucleotide sequences and selecting a probe having the difference of 0 to 7 ° C. A probe sequencing system for the array is each described.
JP 2005-318895 A JP 2003-52385 A

プローブ核酸の設計において、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関してはほとんど考慮されていない。そこで、本発明は、プローブ核酸の設計段階において、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用を考慮することにより、バイオアッセイ時などにおける二本鎖核酸の検出精度、定量性などを向上することを主な目的とする。   In designing the probe nucleic acid, little consideration is given to the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator. Therefore, the present invention improves the detection accuracy and quantification of double-stranded nucleic acid during bioassay, etc. by considering the interaction between double-stranded nucleic acid and intercalator at the design stage of probe nucleic acid. Is the main purpose.

本発明者は、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関して、インターカレーターの蛍光感度、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量、二本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数などには、二本鎖核酸の配列によって、それぞれ異なった特性があることを新規に見出した。   As for the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, the present inventor has determined the intercalator fluorescence sensitivity, the amount of interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, the binding constant between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, etc. Have newly found that there are different characteristics depending on the sequence of the double-stranded nucleic acid.

そこで、本発明では、遺伝子情報として取得した塩基配列から、プローブ核酸に用いる配列を選択するプローブ核酸設計方法であって、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する工程、若しくは前記配列領域の重み付けを行う工程を含むプローブ核酸設計方法を提供する。   Therefore, in the present invention, there is provided a probe nucleic acid design method for selecting a sequence to be used for a probe nucleic acid from a base sequence acquired as gene information, which is based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator. There is provided a probe nucleic acid design method comprising a step of excluding a sequence region having a nucleotide sequence of from the selection range or a step of weighting the sequence region.

ここで、プロファイルデータは、インターカレーターの蛍光強度、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量、2本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数などに関する塩基配列ごとのデータである。   Here, the profile data is data for each base sequence regarding the fluorescence intensity of the intercalator, the amount of interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, the binding constant between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, and the like.

例えば、バイオアッセイ時などにおいて、インターカレーターの蛍光強度によりハイブリダイゼーションなどを検出する場合、プローブ核酸設計段階において、インターカレーターの蛍光強度に関する塩基配列ごとのプロファイルデータに基づき所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する。これにより、二本鎖核酸とインターカレーターとが相互作用した際における蛍光感度が均一なプローブ核酸を設計できるため、そのプローブ核酸を用いることにより、バイオアッセイ時などにおいて高精度かつ定量的な検出を行うことができる。   For example, when detecting hybridization by the fluorescence intensity of the intercalator at the time of bioassay, etc., in the probe nucleic acid design stage, a sequence region having a predetermined base sequence based on profile data for each base sequence relating to the fluorescence intensity of the intercalator Is excluded from the selection. This makes it possible to design a probe nucleic acid with uniform fluorescence sensitivity when a double-stranded nucleic acid interacts with an intercalator. By using the probe nucleic acid, highly accurate and quantitative detection can be performed during bioassays. It can be carried out.

例えば、バイオアッセイ時などにおいて、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量によりハイブリダイゼーションなどを検出する場合、プローブ核酸設計段階において、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量に関する塩基配列ごとのプロファイルデータに基づき所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する。これにより、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量が均一なプローブ核酸を設計できるため、そのプローブ核酸を用いることにより、バイオアッセイ時などにおいて高精度かつ定量的な検出を行うことができる。   For example, when detecting hybridization or the like based on the amount of interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator at the time of a bioassay, etc., the base sequence relating to the amount of interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator at the probe nucleic acid design stage A sequence region having a predetermined base sequence is excluded from the selection range based on the profile data for each. As a result, it is possible to design a probe nucleic acid in which the interaction amount between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is uniform. By using the probe nucleic acid, highly accurate and quantitative detection can be performed at the time of bioassay or the like. .

例えば、バイオアッセイ時などにおいて、2本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数などによりハイブリダイゼーションなどを検出する場合、プローブ核酸設計段階において、2本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数に関する塩基配列ごとのプロファイルデータに基づき所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する。これにより、二本鎖核酸とインターカレーターとが相互作用した際における結合定数などが均一なプローブ核酸を設計できるため、そのプローブ核酸を用いることにより、バイオアッセイ時などにおいて高精度かつ定量的な検出を行うことができる。   For example, when detecting hybridization by the binding constant between a double-stranded nucleic acid and an intercalator at the time of bioassay, etc., for each base sequence related to the binding constant between the double-stranded nucleic acid and the intercalator at the probe nucleic acid design stage A sequence region having a predetermined base sequence is excluded from the selection range based on the profile data. This makes it possible to design a probe nucleic acid that has a uniform binding constant when the double-stranded nucleic acid interacts with the intercalator. Therefore, by using the probe nucleic acid, highly accurate and quantitative detection can be performed during bioassays. It can be performed.

以下、本発明に係る技術用語について説明する。   Hereinafter, technical terms according to the present invention will be described.

「核酸」は、プリンまたはピリミジン塩基と糖がグリコシド結合したヌクレオシドのリン酸エステルの重合体(ヌクレオチド鎖)を意味し、核酸プローブを含むオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチオドが重合したDNA(全長あるいはその断片)、逆転写により得られるcDNA(cDNAプローブ)、RNA、ポリアミドヌクレオチド誘導体(PNA)などを広く含む。   “Nucleic acid” refers to a polymer (nucleotide chain) of a nucleoside phosphate ester in which a purine or pyrimidine base and a sugar are glycosidically linked, and an oligonucleotide, polynucleotide, purine nucleotide and pyrimidine nucleotide containing a nucleic acid probe are polymerized. Widely includes DNA (full length or a fragment thereof), cDNA obtained by reverse transcription (cDNA probe), RNA, polyamide nucleotide derivative (PNA) and the like.

「二本鎖核酸」は相補的な核酸同士がハイブリダイズした核酸を全て包含する。例えば、プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションにより形成された二本鎖核酸又は二本鎖核酸部分なども、本発明に係る二本鎖核酸に包含される。ここで、「プローブ核酸」は、標的核酸を検出するための検出子として機能する核酸(ヌクレオチド鎖)であり、検出表面などに固定などされて存在する。「標的核酸」は、全長又は一部に、検出用の核酸プローブの塩基配列と相補的な配列を有する核酸であり、ハイブリダイゼーションを検出する際などに、反応場に滴下又は供給などされる。   “Double-stranded nucleic acid” includes all nucleic acids in which complementary nucleic acids are hybridized. For example, a double-stranded nucleic acid or a double-stranded nucleic acid part formed by hybridization of a probe nucleic acid and a target nucleic acid is also included in the double-stranded nucleic acid according to the present invention. Here, the “probe nucleic acid” is a nucleic acid (nucleotide chain) that functions as a detector for detecting a target nucleic acid, and is fixed on a detection surface or the like. The “target nucleic acid” is a nucleic acid having a sequence complementary to the base sequence of the nucleic acid probe for detection over the entire length or a part thereof, and is dropped or supplied to the reaction field when detecting hybridization.

「インターカレーター」は、二本鎖核酸の所定部位に結合して蛍光を発する物質である。   An “intercalator” is a substance that emits fluorescence by binding to a predetermined site of a double-stranded nucleic acid.

「相互作用」は、2つの物質が相互に結合することである。   “Interaction” is the binding of two substances to each other.

「ハイブリダイゼーション」は、核酸(ヌクレオチド鎖)間の相補結合であり、高分子−高分子、高分子−低分子、低分子−低分子の特異的な結合、DNA−DNA、DNA−RNA、RNA−RNA間の特異的な結合、などを広く含む。   “Hybridization” is a complementary bond between nucleic acids (nucleotide strands), and is a polymer-polymer, polymer-small molecule, small molecule-small molecule specific bond, DNA-DNA, DNA-RNA, RNA -Widely includes specific binding between RNA and the like.

「プロファイルデータ」は、特定の事項に関する、予め取得され蓄積された情報である。   “Profile data” is information acquired and stored in advance regarding a specific matter.

本発明に基づいてプローブ核酸を設計することにより、バイオアッセイ時などにおける二本鎖核酸の検出精度、定量性などを向上できる。   By designing the probe nucleic acid based on the present invention, it is possible to improve the detection accuracy and quantitativeness of the double-stranded nucleic acid during bioassay.

<本発明に係るプローブ核酸設計方法について>
はじめに、図1から図5を用いて、本発明に係るプローブ核酸設計方法の例について、以下説明する。なお、本発明に係るプローブ核酸設計方法は、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する工程を少なくとも含むものを全て包含する。従って、本発明は、例えば、下記に示す他の工程を含むかどうかなどによって狭く限定されない。
<About the probe nucleic acid design method according to the present invention>
First, an example of the probe nucleic acid design method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The probe nucleic acid design method according to the present invention includes at least a step of excluding a sequence region having a predetermined base sequence from a selection range based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator. Includes all. Therefore, the present invention is not limited to a narrow range depending on whether or not other steps shown below are included, for example.

図1A及び図1Bは、プローブ核酸設計の一般的な処理工程の例を示すフロー図である。なお、本図は処理工程の概要を示すフロー図であるため、本図では、各処理における条件分岐などを省略している。   FIG. 1A and FIG. 1B are flowcharts showing an example of general processing steps of probe nucleic acid design. In addition, since this figure is a flowchart which shows the outline | summary of a process process, the conditional branch etc. in each process are abbreviate | omitted in this figure.

まず、遺伝子情報のデータベースから、遺伝子情報を取得し(符号S1)、情報記憶媒体Aなどに格納する。遺伝子情報のデータベースとして、例えば、Gen Bankなどの公共データベースを利用することができる。取得した遺伝子情報は、例えば、Fastaヘッダ情報など、相互参照できるデータ形式で記述されていることが好ましい。   First, gene information is acquired from a database of gene information (reference S1) and stored in the information storage medium A or the like. As a database of gene information, for example, a public database such as Gen Bank can be used. The acquired gene information is preferably described in a data format that can be cross-referenced, such as Fasta header information.

次に、格納した遺伝子情報の中から、特定の遺伝子の塩基配列を取り出し(符号S3)、その塩基配列について、フィルター処理(符号S4、S5)、モチーフ処理(符号S6)などを行う。   Next, a base sequence of a specific gene is extracted from the stored gene information (reference S3), and filter processing (reference S4, S5), motif processing (reference S6), and the like are performed on the base sequence.

フィルター処理は、特定の遺伝子の塩基配列のうち、プローブ核酸として適さない配列領域をマスクし、選択範囲から除外する処理である。プローブ核酸に用いる配列として適さない配列領域を塩基配列の全体から予め除外することにより、探索処理を省略化できるため、演算時間を短縮できる。   The filtering process is a process of masking a sequence region that is not suitable as a probe nucleic acid in the base sequence of a specific gene and excluding it from the selection range. By excluding a sequence region that is not suitable as a sequence used for the probe nucleic acid from the entire base sequence in advance, the search process can be omitted, so that the calculation time can be shortened.

図1A中、フィルター処理1(符号S4)は、繰り返し配列に対するフィルター処理である。遺伝子情報には、多くの繰り返し配列が存在する。繰り返し配列は多くの遺伝子などに広く存在するため、プローブ核酸に用いる配列には適さない。そこで、フィルター処理工程で、繰り返し出現する配列を選択範囲から除外することにより、探索処理の省略化などを図る。   In FIG. 1A, the filter process 1 (reference S4) is a filter process for a repeated arrangement. There are many repetitive sequences in genetic information. Since repeated sequences are widely present in many genes and the like, they are not suitable for sequences used for probe nucleic acids. Therefore, in the filter processing step, the search process is omitted by excluding sequences that repeatedly appear from the selection range.

図1A中、フィルター処理2(符号S5)は、出現頻度の高い配列領域に対するフィルター処理である。出現頻度の高い配列領域は特異的な配列ではないため、プローブ核酸に用いる配列として適さない。そこで、フィルター処理工程で、出現頻度の高い配列領域を選択範囲から除外することにより、探索処理の省略化などを図る。   In FIG. 1A, filter process 2 (reference S5) is a filter process for an array region having a high appearance frequency. Since a sequence region having a high appearance frequency is not a specific sequence, it is not suitable as a sequence used for a probe nucleic acid. Therefore, in the filter processing step, the search process is omitted by excluding array regions with high appearance frequency from the selection range.

モチーフ処理(符号S6)は、選択すべき領域(モチーフ領域)に目印を付ける処理である。例えば、ある疾患群の鋳型の特定、悪性腫瘍などにおける浸潤・亜型の診断などに用いるプローブ核酸を設計する場合、特有の遺伝子変異部位(スプライシング異常部位、挿入・欠失部位など)を含む配列領域を選択する必要がある。そこで、モチーフ処理で、それらの必須の配列領域に目印を付けることにより、必須の配列領域を含む配列を選択できるようにする。   The motif process (reference S6) is a process for marking a region to be selected (motif region). For example, when designing a probe nucleic acid to be used for identification of a template for a certain disease group, diagnosis of invasion / subtype in malignant tumors, etc., a sequence containing a specific gene mutation site (splicing abnormality site, insertion / deletion site, etc.) You need to select a region. Therefore, a sequence including the essential sequence region can be selected by marking the essential sequence region by motif processing.

なお、これらの各処理を行うかどうか、及び、それらの処理の行う順序は目的などに応じて任意に設定できる。   Note that whether or not to perform each of these processes and the order in which these processes are performed can be arbitrarily set according to the purpose.

次に、フィルター処理(符号S4、S5)及びモチーフ処理(符号S6)により、選択可能と決定された配列領域から、プローブ核酸に用いる配列を選択する(符号S7〜S15)。   Next, a sequence to be used for the probe nucleic acid is selected from sequence regions determined to be selectable by filter processing (reference S4, S5) and motif processing (reference S6) (reference S7 to S15).

プローブ核酸に用いる配列の選択手順を決定し(符号S8)、その選択手順に基づいて、選択可能と決定された配列領域から、候補配列を一つ取得する(符号S9)。その候補配列について、融解温度(Tm)が所定の範囲内にあるかどうかの検査、安定二次構造を形成するものであるかどうかの検査、相同性検索などを行い、それらの条件に適合するものを、プローブ核酸に用いる配列として取得する。一方、候補配列がそれらの条件に適合しなかった場合、符号9の工程に戻って、別の候補配列を取得し、以下同様の処理を行う。以上の手順(符号S7〜S15)をループさせることにより、特定の塩基配列から、プローブ核酸に用いることができる配列を一つ又は複数取得できる。   A sequence selection procedure to be used for the probe nucleic acid is determined (reference S8), and one candidate sequence is obtained from the sequence region determined to be selectable based on the selection procedure (reference S9). The candidate sequence is subjected to inspection whether the melting temperature (Tm) is within a predetermined range, whether it is a stable secondary structure, homology search, etc., and conforms to these conditions. Things are obtained as sequences used for probe nucleic acids. On the other hand, if the candidate sequence does not meet these conditions, the process returns to step 9 to acquire another candidate sequence, and the same processing is performed thereafter. By looping the above procedure (reference numerals S7 to S15), one or a plurality of sequences that can be used for the probe nucleic acid can be obtained from a specific base sequence.

融解温度の検査ルーチン(符号S10)は、取得した候補配列でプローブ核酸を作成した場合に、その融解温度(Tm)が所定の範囲内にあるかどうかの検査を行う処理工程である。この処理工程により、各プローブ核酸の融解温度を均一にすることができるため、二本鎖核酸解析時などにおいて、網羅的かつ定量的な解析が可能になる。   The melting temperature inspection routine (reference S10) is a processing step for inspecting whether or not the melting temperature (Tm) is within a predetermined range when a probe nucleic acid is prepared with the obtained candidate sequence. By this processing step, the melting temperature of each probe nucleic acid can be made uniform, so that comprehensive and quantitative analysis becomes possible at the time of double-stranded nucleic acid analysis and the like.

二次構造の検査ルーチン(符号S11)は、候補配列が安定二次構造を形成するものであるかどうかの検査を行う処理工程である。この処理工程により、設計したプローブ核酸の自己ループ形成などを予め排除することができるため、二本鎖核酸解析時などにおける検出精度を高くできる。   The secondary structure inspection routine (reference S11) is a processing step for inspecting whether a candidate sequence forms a stable secondary structure. By this processing step, the self-loop formation of the designed probe nucleic acid can be eliminated in advance, so that the detection accuracy at the time of double-stranded nucleic acid analysis can be increased.

相同性検索1(符号S12)は、符号S3の処理工程で取り出した特定の遺伝子の塩基配列の全体と、プローブ核酸の候補配列との相同性を検索する工程である。例えば、プローブ核酸を用いたバイオアッセイなどの際に、その目的の遺伝子の塩基配列の中に、プローブ核酸の配列と相同性を有する部分が複数箇所存在すると、ハイブリダイゼーション検出などの際における精度、定量性が低下する。それに対し、この処理工程で、特定の遺伝子の塩基配列の複数箇所と相同性を有する配列を、プローブ核酸の候補から除外することにより、それらの弊害を除去できる。   The homology search 1 (reference S12) is a process of searching for homology between the entire base sequence of the specific gene extracted in the processing step of reference S3 and the candidate sequence of the probe nucleic acid. For example, in the case of a bioassay using a probe nucleic acid, if there are a plurality of portions having homology with the sequence of the probe nucleic acid in the base sequence of the target gene, the accuracy in detecting the hybridization, Quantitative performance decreases. On the other hand, in this processing step, by removing sequences having homology with a plurality of positions of the base sequence of a specific gene from the probe nucleic acid candidates, those adverse effects can be eliminated.

相同性検索2(符号S13)は、符号S1の工程で取得した遺伝情報とプローブ核酸の候補配列との相同性を検索する工程である。例えば、その候補配列が、他の遺伝子の塩基配列と相同性を有する場合、それらがハイブリダイズする可能性がある。そこで、この処理工程により、他の遺伝子の塩基配列と相同性を有する配列を、プローブ核酸の候補から除外する。   The homology search 2 (reference S13) is a step of searching for homology between the genetic information obtained in the step S1 and the candidate sequence of the probe nucleic acid. For example, if the candidate sequence has homology with the base sequence of another gene, they may hybridize. Therefore, by this processing step, sequences having homology with the base sequences of other genes are excluded from probe nucleic acid candidates.

以上、符号S3〜S16の工程をループさせることにより、遺伝子の塩基配列のそれぞれについて、プローブ核酸に用いることができる配列を、一つ又は複数取得できる。   As described above, by looping the steps S3 to S16, one or a plurality of sequences that can be used for the probe nucleic acid can be obtained for each of the base sequences of the gene.

なお、各工程における演算処理のアルゴニズムなどは、公知のものを用いることができる。   In addition, a well-known thing can be used for the algorithm of the arithmetic processing in each process.

図2は、本発明に係るプローブ核酸設計方法において、採用するバイオアッセイ方法の選択を行う工程を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a process of selecting a bioassay method to be employed in the probe nucleic acid design method according to the present invention.

プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションなどを、インターカレーターを用いて定量的に検出するバイオアッセイ方法として、例えば、(a)インターカレーターからの蛍光強度によりハイブリダイゼーション量を取得する方法、(b)二本鎖核酸に対するインターカレーターの相互作用量を取得することによりハイブリダイゼーション量を取得する方法、(c)インターカレート反応の熱力学的測定によりハイブリダイゼーション量を取得する方法、などがある。   Examples of a bioassay method for quantitatively detecting hybridization between a probe nucleic acid and a target nucleic acid using an intercalator include, for example, (a) a method for obtaining a hybridization amount based on fluorescence intensity from an intercalator, (b) There are a method for obtaining the amount of hybridization by obtaining the amount of interaction of the intercalator for the double-stranded nucleic acid, and a method for obtaining the amount of hybridization by (c) thermodynamic measurement of the intercalation reaction.

そこで、採用するバイオアッセイ方法に適合したプローブ核酸を設計するため、本発明に係るプローブ核酸設計方法では、図2に示す通り、図1中の(i)又は(ii)のいずれかの段階に、採用するバイオアッセイ方法の選択を行う工程を追加する。   Therefore, in order to design a probe nucleic acid suitable for the bioassay method to be employed, in the probe nucleic acid design method according to the present invention, as shown in FIG. 2, the step (i) or (ii) in FIG. And a step of selecting a bioassay method to be adopted is added.

図3は、インターカレーターからの蛍光強度によりハイブリダイゼーション量を取得するバイオアッセイ方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(a)を選択した場合)における追加フローの例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an example of an additional flow in the case of designing a probe nucleic acid used in a bioassay method for obtaining a hybridization amount based on fluorescence intensity from an intercalator (when (a) is selected in FIG. 2). .

図2で(a)を選択した場合、図3に示すフローを、図1中の(vii)、(viii)、(ix)のいずれかの段階に追加する。   When (a) is selected in FIG. 2, the flow shown in FIG. 3 is added to any one of steps (vii), (viii), and (ix) in FIG.

例えば、バイオアッセイ時にインターカレーターとして「SYBR Green I(米モレキュラー プローブ社製、以下同じ)」を用いる場合、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用における蛍光強度は、二本鎖核酸のGC含量が比較的高い部分、及び、GC対とAT対がランダムに並ぶ部分で高く、AT含量の比較的高い部分で低い。   For example, when “SYBR Green I (Molecular Probes, USA)” is used as an intercalator during bioassay, the fluorescence intensity in the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is the GC content of the double-stranded nucleic acid. Is high in a portion where GC is relatively high, and a portion where the GC pair and AT pair are randomly arranged, and low in a portion where the AT content is relatively high.

そこで、図3に示す通り、それ以前の処理工程で残った候補配列の中から、GC含量が所定の範囲であり、かつ、AT部位が所定個数以上連続しないものをプローブ核酸の候補配列として残し、それらの候補配列については、それ以降の処理工程を続行する。一方、それらの条件を満たさなかった場合、その配列をプローブ核酸の配列の候補から除外し、候補配列の取得(図1中の符号S9)の工程に戻って次の候補配列を取得し、その候補配列について、各処理工程を行う。その他、この処理工程において、配列領域の重み付けを行い、以下の処理工程を続行してもよい。   Therefore, as shown in FIG. 3, among candidate sequences remaining in the previous processing steps, those having a GC content within a predetermined range and not having a predetermined number or more of AT sites are left as probe nucleic acid candidate sequences. For those candidate sequences, the subsequent processing steps are continued. On the other hand, when those conditions are not satisfied, the sequence is excluded from the candidate sequences of the probe nucleic acid, and the next candidate sequence is obtained by returning to the step of obtaining the candidate sequence (symbol S9 in FIG. 1), Each processing step is performed on the candidate sequence. In addition, in this processing step, the array region may be weighted and the following processing steps may be continued.

なお、GC含量に関する数値(X1、X2)、及び、AT部位が連続する個数(mer数)は、予め取得した、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて設定する。   The numerical values (X1, X2) relating to the GC content and the number of consecutive AT sites (mer number) are set based on profile data relating to the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator obtained in advance.

図4は、二本鎖核酸に対するインターカレーターの相互作用量を取得することによりハイブリダイゼーション量を取得する方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(b)を選択した場合)における追加フローの例を示す図である。   FIG. 4 shows an additional flow when designing a probe nucleic acid to be used in a method for obtaining the amount of hybridization by obtaining the amount of interaction of an intercalator with a double-stranded nucleic acid (when (b) is selected in FIG. 2). It is a figure which shows the example of.

図2で(b)を選択した場合、図4に示すフローを、図1中の(vii)、(viii)、(ix)のいずれかの段階に追加する。   When (b) is selected in FIG. 2, the flow shown in FIG. 4 is added to any one of steps (vii), (viii), and (ix) in FIG.

例えば、バイオアッセイ時にインターカレーターとして「SYBR Green I(米モレキュラー プローブ社製、以下同じ)」を用いる場合、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量(結合量)は、二本鎖核酸のGC対が連続する部分では少なく、AT含量の比較的高い部分、及び、GC対とAT対がランダムに並ぶ部分で多い。   For example, when “SYBR Green I (Molecular Probes, USA)” is used as an intercalator during bioassay, the interaction amount (binding amount) between a double-stranded nucleic acid and an intercalator is There are few GC pairs in a continuous part, a part having a relatively high AT content, and a part in which a GC pair and an AT pair are randomly arranged.

そこで、図4に示す通り、それ以前の処理工程で残った候補配列の中から、AT含量が所定の範囲であり、かつAT部位が所定個数以上連続しないものをプローブ核酸の候補配列として残し、それらの候補配列については、それ以降の処理工程を続行する。一方、それらの条件を満たさなかった場合、前記と同様、その配列をプローブ核酸の配列の候補から除外し、候補配列の取得(図1中の符号S9)の工程に戻って次の候補配列を取得し、その候補配列について、各処理工程を行う。その他、前記と同様、この処理工程において、配列領域の重み付けを行い、以下の処理工程を続行してもよい。   Therefore, as shown in FIG. 4, among candidate sequences remaining in the previous processing steps, the AT content is within a predetermined range and the AT sites do not continue for a predetermined number or more are left as probe nucleic acid candidate sequences, For those candidate sequences, the subsequent processing steps are continued. On the other hand, if those conditions are not satisfied, the sequence is excluded from the probe nucleic acid sequence candidates as described above, and the next candidate sequence is returned to the step of obtaining the candidate sequence (symbol S9 in FIG. 1). Obtaining and performing each processing step on the candidate sequence. In addition, as described above, in this processing step, the array region may be weighted and the following processing steps may be continued.

なお、AT含量に関する数値(X3、X4)、及び、AT部位が連続する個数(mer数)は、前記と同様、予め取得した、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて設定する。   The numerical values (X3, X4) regarding the AT content and the number of consecutive AT sites (mer number) are based on the profile data regarding the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator obtained in the same manner as described above. To set.

図5は、インターカレート反応の熱力学的測定によりハイブリダイゼーション量を取得する方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(c)を選択した場合)における追加フローの例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of an additional flow when designing a probe nucleic acid to be used in a method for obtaining a hybridization amount by thermodynamic measurement of an intercalation reaction (when (c) is selected in FIG. 2). is there.

図2で(c)を選択した場合、図5に示すフローを、図1中の(iii)、(iv)、(v)、(vi)のいずれかの段階に追加する。なお、演算時間、演算処理のアルゴリズムなどの観点から、図5に示すフローを(vi)の段階に追加することが最も好適であり、(v)の段階に追加することが好適である。なお、図5に示すフローを(iii)又は(iv)の段階に追加した場合の演算処理効率などは、ほぼ同等である。   When (c) is selected in FIG. 2, the flow shown in FIG. 5 is added to any one of steps (iii), (iv), (v), and (vi) in FIG. It is most preferable to add the flow shown in FIG. 5 to the stage (vi), and it is preferable to add it to the stage (v) from the viewpoints of calculation time, arithmetic processing algorithm, and the like. Note that the calculation processing efficiency and the like when the flow shown in FIG. 5 is added to the stage (iii) or (iv) are substantially the same.

例えば、バイオアッセイ時にインターカレーターとして「SYBR Green I(米モレキュラー プローブ社製、以下同じ)」を用いる場合、二本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数は、二本鎖核酸中、GC対を含む副溝、及び、AT対のみからなる副溝(但し、ポリA又はポリTではない)が含まれる場合に高く、AT対を含む副溝、及び、ポリA又はポリT配列部位で低い。   For example, when “SYBR Green I (Molecular Probes, USA)” is used as an intercalator during bioassay, the binding constant between a double-stranded nucleic acid and an intercalator includes a GC pair in the double-stranded nucleic acid. It is high when a minor groove and a minor groove consisting only of an AT pair (but not poly A or poly T) are included, and low at a minor groove including an AT pair and a poly A or poly T sequence site.

そこで、図5に示す通り、それ以前の処理工程で選択範囲から除外されなかった配列領域のうち、隣接する10塩基対中におけるGC対の含有個数が2以上であり、かつ、GC対を含有する10塩基対の二つの領域が5塩基対以上離れていない領域を、プローブ核酸の候補配列として選択可能な領域とし、それ以降の処理工程を続行する。一方、それらの条件を満たさなかったものは、選択範囲から除外し(マスクし)、それ以降の処理工程を続行する。その他、前記と同様、この処理工程において、配列領域の重み付けを行い、以下の処理工程を続行してもよい。   Therefore, as shown in FIG. 5, among the sequence regions not excluded from the selection range in the previous processing step, the number of GC pairs in the adjacent 10 base pairs is 2 or more, and contains GC pairs. The region in which the two regions of 10 base pairs are not separated by 5 base pairs or more is set as a region that can be selected as a candidate sequence of the probe nucleic acid, and the subsequent processing steps are continued. On the other hand, those that do not satisfy these conditions are excluded from the selection range (masked), and the subsequent processing steps are continued. In addition, as described above, in this processing step, the array region may be weighted and the following processing steps may be continued.

以上の各工程により、プローブ核酸に用いることができる配列、特に、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用を考慮した配列を取得できる。その取得した配列を用いてプローブ核酸を設計する。   Through the above steps, a sequence that can be used for the probe nucleic acid, in particular, a sequence that takes into account the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator can be obtained. A probe nucleic acid is designed using the obtained sequence.

<本発明に係るプローブ核酸、検出表面、DNAチップなどについて>
本発明に係るプローブ核酸、検出表面、DNAチップなどについて、以下説明する。
<About probe nucleic acid, detection surface, DNA chip, etc. according to the present invention>
The probe nucleic acid, detection surface, DNA chip and the like according to the present invention will be described below.

プローブ核酸は、上述のプローブ核酸設計方法に基づいて、公知方法などにより合成などできる。また、目的、用途などに応じて、合成などしたプローブ核酸に、ビオチン化、リンカー修飾など、所定の処理を施してもよい。なお、リンカーは、所定の鎖長を有し、検出表面とプローブ核酸とを連結するスペーサー分子であり、原則として、連結したプローブ核酸以外の核酸やインターカレーターとは相互作用しない分子である。   The probe nucleic acid can be synthesized by a known method based on the above-described probe nucleic acid design method. Further, depending on the purpose and application, the synthesized probe nucleic acid may be subjected to a predetermined treatment such as biotinylation or linker modification. The linker is a spacer molecule that has a predetermined chain length and connects the detection surface and the probe nucleic acid, and in principle, is a molecule that does not interact with nucleic acids other than the linked probe nucleic acid or an intercalator.

それらのプローブ核酸は、所定の検出表面に保持又は固定させることにより、センサーチップ、DNAチップなどへの適用が可能である。   These probe nucleic acids can be applied to sensor chips, DNA chips, etc. by holding or fixing them on a predetermined detection surface.

例えば、QCM(水晶発振子マイクロバランス)装置やSPR(表面プラズモン共鳴バイオセンサ)の検出表面(電極面など)にプローブ核酸を固定などして反応領域に浸した後、標的核酸及びインターカレーターをその反応領域に順次滴下する。これにより、プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーション、及び、そのハイブリダイゼーションにより形成された二本鎖核酸とインターカレーターの相互作用を、重量変化として検出できる。   For example, after immersing the probe nucleic acid on the detection surface (electrode surface, etc.) of a QCM (quartz crystal microbalance) device or SPR (surface plasmon resonance biosensor) and soaking in the reaction region, the target nucleic acid and intercalator are Drop sequentially into the reaction zone. Thereby, the hybridization between the probe nucleic acid and the target nucleic acid, and the interaction between the double-stranded nucleic acid formed by the hybridization and the intercalator can be detected as a change in weight.

また、例えば、多種・多数のプローブ核酸を、固相基板上のそれぞれの検出表面に集積して固定などすることにより、DNAチップとして用いることができる。   In addition, for example, various or many probe nucleic acids can be used as a DNA chip by accumulating and fixing on each detection surface on a solid phase substrate.

プローブ核酸の検出表面への保持又は固定は、公知の手段を用いることができ、特に限定されない。例えば、検出表面をアビジン処理し、プローブ核酸の一端をビオチン化し、アビジン−ビオチン結合により、プローブ核酸を検出表面に保持又は固定する手段を採用できる。   A known means can be used to hold or fix the probe nucleic acid to the detection surface, and is not particularly limited. For example, it is possible to employ means for treating the detection surface with avidin, biotinylating one end of the probe nucleic acid, and holding or immobilizing the probe nucleic acid on the detection surface by an avidin-biotin bond.

<本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、システムなどについて>
本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、システムなどについて、以下説明する。
<About programs, information storage media, systems, etc. according to the present invention>
The program, information storage medium, system and the like according to the present invention will be described below.

上述のプローブ核酸設計方法は、プログラムとして記述することにより、自動処理化できる。また、例えば、そのプログラムを情報記憶媒体に格納することにより、プローブ核酸設計システムを構築できる。   The probe nucleic acid design method described above can be automatically processed by describing it as a program. For example, a probe nucleic acid design system can be constructed by storing the program in an information storage medium.

図6は、本発明に係るプローブ核酸設計システムの例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a probe nucleic acid design system according to the present invention.

図6に示すプローブ核酸設計システムは、遺伝子情報のデータベースから取得した遺伝子情報を格納する遺伝子情報記憶部1、入力した設定事項(設計するプローブ核酸の鎖長など)を記憶するプローブ核酸設定事項記憶部11、その遺伝子情報の中から取り出された特定の遺伝子の塩基配列を記憶する対象遺伝子塩基配列記憶部21、繰り返し配列に対するフィルター処理を行う繰り返し配列フィルター部22、出現頻度の高い配列領域に対するフィルター処理を行う出現頻度フィルター部23、モチーフ処理を行うモチーフ処理部24、プローブ核酸に用いる配列の選択手順の決定を行う選択手順決定部31、融解温度の検査ルーチンを行う融解温度条件検査部32、二次構造の検査ルーチンを行う二次構造条件検査部33、相同性検索を行う相同性検索処理部34などを備える。   The probe nucleic acid design system shown in FIG. 6 includes a gene information storage unit 1 that stores gene information acquired from a gene information database, and a probe nucleic acid setting item storage that stores input setting items (such as the chain length of the probe nucleic acid to be designed). Unit 11, target gene base sequence storage unit 21 that stores the base sequence of a specific gene extracted from the gene information, repetitive sequence filter unit 22 that performs a filtering process on the repetitive sequence, filter for a sequence region having a high appearance frequency An appearance frequency filter unit 23 that performs processing, a motif processing unit 24 that performs motif processing, a selection procedure determination unit 31 that determines a sequence selection procedure used for probe nucleic acid, a melting temperature condition inspection unit 32 that performs a melting temperature inspection routine, Secondary structure condition inspection unit 33 for performing secondary structure inspection routine, homology search It comprises such homology search processing unit 34 that performs.

加えて、本システムは、採用するバイオアッセイ方法の選択を行うバイオアッセイ方法選択部41、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいてフィルター処理を行う相互作用条件フィルター部42、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて配列の検査ルーチンを行う相互作用条件検査部43などを備える構成にしてもよい。これにより、採用するバイオアッセイ方法に適合するプローブ核酸の設計が可能になり、また、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用を考慮したプローブ核酸の設計が可能になる。なお、相互作用条件フィルター部42は、図2中の(c)のフローなどを実行する相互作用条件処理部であり、相互作用条件検査部43は、図2中の(a)又は(b)などのフローを実行する相互作用条件処理部である。   In addition, the present system includes a bioassay method selection unit 41 that selects a bioassay method to be employed, and an interaction condition filter unit 42 that performs filtering based on profile data relating to the interaction between a single-stranded nucleic acid and an intercalator. You may make it the structure provided with the interaction condition test | inspection part 43 etc. which perform the test | inspection routine of a sequence | arrangement based on the profile data regarding interaction with a double stranded nucleic acid and an intercalator. This makes it possible to design a probe nucleic acid that is compatible with the bioassay method to be employed, and to design a probe nucleic acid in consideration of the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator. The interaction condition filter unit 42 is an interaction condition processing unit that executes the flow of (c) in FIG. 2, and the interaction condition inspection unit 43 is (a) or (b) in FIG. It is an interaction condition processing unit that executes a flow such as.

その他、本システムは、各プログラムの実行や装置の制御を行うCPU(中演算処理装置)51、演算処理に必要なデータを記憶するRAM52、入力装置53、出力装置54、インターネットなどを介して外部の公共データベースなどと接続できるようにするモデム55などを備える構成にする。   In addition, this system includes a CPU (medium arithmetic processing device) 51 that executes each program and controls the device, a RAM 52 that stores data necessary for arithmetic processing, an input device 53, an output device 54, the Internet, and the like. The modem 55 is configured to be connected to a public database.

なお、本システムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどに実装可能である。   This system can be mounted on a personal computer, a workstation, or the like.

実施例1では、二本鎖核酸の塩基配列とインターカレーターの蛍光強度との関係を検証した。   In Example 1, the relationship between the base sequence of the double-stranded nucleic acid and the fluorescence intensity of the intercalator was verified.

はじめに、二本鎖核酸の調製を行った。まず、配列番号1から配列番号4に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド、及び、その相補鎖のオリゴヌクレオチドをそれぞれ準備した。本実施例では、両オリゴヌクレオチドの合成をつくばオリゴサービス株式会社に受託した。次に、0.1Mリン酸バッファー(NaCl 200mM含有、pH7.4)に両オリゴヌクレオチドを各100nMになるように溶解した。次に、その溶液を95℃に加熱後0℃に冷却して両ヌクレオチドのアニーリングを行い、二本鎖核酸を調製した。   First, double-stranded nucleic acid was prepared. First, oligonucleotides having the base sequences shown in SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 and their complementary strand oligonucleotides were prepared. In this example, the synthesis of both oligonucleotides was commissioned to Tsukuba Oligo Service Co., Ltd. Next, both oligonucleotides were dissolved in 0.1 M phosphate buffer (containing 200 mM NaCl, pH 7.4) so as to be 100 nM each. Next, the solution was heated to 95 ° C. and then cooled to 0 ° C. to anneal both nucleotides to prepare double-stranded nucleic acid.

なお、本実施例では、配列番号1に示す塩基配列を、ポリA又はポリTを含有する配列を想定して設計した。同様に、配列番号2に示す塩基配列を、AT対を多く含有する配列を想定して、配列番号3に示す塩基配列を、GC対を多く含有する配列を想定して、配列番号4に示す塩基配列を、GC対とAT対がランダムに並ぶ配列を想定して、それぞれ設計した。   In this example, the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 was designed assuming a sequence containing poly A or poly T. Similarly, the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is shown in SEQ ID NO: 4 assuming a sequence containing many AT pairs, and the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 is shown assuming a sequence containing many GC pairs. The base sequences were designed assuming a sequence in which GC pairs and AT pairs are randomly arranged.

続いて、その二本鎖核酸の溶液にインターカレーターを最終濃度で1.96μM添加した。本実施例では、インターカレーターとして、「SYBR Green I(米モレキュラー プローブス社製、以下同じ)」を用いた。そして、SYBR Green Iを添加後、その溶液を25℃、10分間、インキュベートした。   Subsequently, an intercalator was added to the double-stranded nucleic acid solution at a final concentration of 1.96 μM. In this example, “SYBR Green I (US Molecular Probes Co., Ltd., hereinafter the same)” was used as an intercalator. Then, after adding SYBR Green I, the solution was incubated at 25 ° C. for 10 minutes.

続いて、蛍光光度計により蛍光スペクトルを測定した。二本鎖核酸とSYBR Green Iを添加した溶液を装置の試料室に入れ、励起波長を497nmに設定し、25℃条件下で蛍光強度を測定した。   Subsequently, the fluorescence spectrum was measured with a fluorometer. A solution to which double-stranded nucleic acid and SYBR Green I were added was placed in the sample chamber of the apparatus, the excitation wavelength was set to 497 nm, and the fluorescence intensity was measured at 25 ° C.

結果を図7に示す。図7は、蛍光光度計によるピーク時の蛍光強度を示すグラフである。   The results are shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing the fluorescence intensity at the peak by a fluorometer.

図7中、横軸は用いた二本鎖核酸の配列番号を、縦軸はピーク時の蛍光強度(蛍光強度の最大値)を表す。   In FIG. 7, the horizontal axis represents the sequence number of the double-stranded nucleic acid used, and the vertical axis represents the peak fluorescence intensity (maximum fluorescence intensity).

図7に示す通り、配列番号2に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、蛍光強度が低かったのに対し、配列番号3及び配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、蛍光強度が高かった。この結果は、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用における蛍光強度が、二本鎖核酸のGC含量が比較的高い部分、及び、GC対とAT対がランダムに並ぶ部分で高く、AT含量が比較的高い部分で低いことを示す。   As shown in FIG. 7, the fluorescence intensity was low in the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, whereas the double-stranded nucleic acid having the base sequences shown in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 was fluorescent. The strength was high. As a result, the fluorescence intensity in the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is high in the portion where the GC content of the double-stranded nucleic acid is relatively high, and the portion where the GC pair and AT pair are randomly arranged, and the AT content. Indicates that it is low at a relatively high part.

実施例2では、二本鎖核酸の塩基配列と、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用との関係を、QCM(水晶発振子マイクロバランス)装置を用いて検証した。   In Example 2, the relationship between the base sequence of the double-stranded nucleic acid and the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator was verified using a QCM (quartz crystal microbalance) apparatus.

本実施例では、QCM装置に「AffinixQ(「Affinix」は登録商標、株式会社イニシアム製)」を用いた。この装置に付属するセンサーチップは、Au電極(直径2.5mm)と水晶発振子(直径8mm)とを備える。Au電極に物質が付着すると、水晶発振子の発振周波数が、物質の付着重量に比例して変化する。従って、発振周波数の変化(ΔF)をQCM装置で測定することにより、Au電極への物質の付着重量を測定できる。なお、本実施例において、発振周波数1Hzの変化は、0.62ng/cmの重量変化に相当する。 In this embodiment, “AffinixQ (“ Affinix ”is a registered trademark, manufactured by Initium Co., Ltd.)” was used as the QCM device. A sensor chip attached to this device includes an Au electrode (diameter 2.5 mm) and a crystal oscillator (diameter 8 mm). When a substance adheres to the Au electrode, the oscillation frequency of the crystal oscillator changes in proportion to the weight of the substance attached. Therefore, the weight of the substance attached to the Au electrode can be measured by measuring the change in oscillation frequency (ΔF) with a QCM device. In the present embodiment, a change in the oscillation frequency of 1 Hz corresponds to a weight change of 0.62 ng / cm 2 .

実験手順の概要を以下に示す。   The outline of the experimental procedure is shown below.

はじめに、配列番号2から配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸の調製を行った。二本鎖核酸の調製は、実施例1と同様に行った。また、各二本鎖核酸について、付属プロトコルに従い、その一端のビオチン化を行った。   First, double-stranded nucleic acids having the base sequences shown in SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 4 were prepared. Preparation of double-stranded nucleic acid was carried out in the same manner as in Example 1. Each double-stranded nucleic acid was biotinylated at one end according to the attached protocol.

続いて、二本鎖核酸をAu電極基板上に固定した。まず、予め、装置付属プロトコルに従い、センサーチップのAu表面をアビジンで被覆しておいた。アビジンは、和光純薬工業株式会社製のもの(製品名「アビジン」)を用いた。また、装置内の反応槽に、調製した二本鎖核酸のバッファー溶液を入れた。そして、反応槽にセンサーチップを浸し、アビジン−ビオチン結合により、二本鎖核酸をAu電極基板上に結合させ、固定した。   Subsequently, the double-stranded nucleic acid was immobilized on an Au electrode substrate. First, the Au surface of the sensor chip was coated with avidin in advance according to the protocol attached to the apparatus. Avidin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (product name “Avidin”) was used. In addition, the prepared double-stranded nucleic acid buffer solution was placed in a reaction tank in the apparatus. Then, the sensor chip was immersed in the reaction vessel, and the double-stranded nucleic acid was bound on the Au electrode substrate by an avidin-biotin bond and fixed.

続いて、反応槽をインターカレーター溶液が入ったものに取り替え、その中に、センサーチップを浸し、QCM装置により、発振振動数の変動を測定した。インターカレーターには、実施例1と同様、SYBR Green Iを用いた。   Subsequently, the reaction vessel was replaced with one containing an intercalator solution, and a sensor chip was immersed therein, and fluctuations in oscillation frequency were measured with a QCM device. As in Example 1, SYBR Green I was used as the intercalator.

そして、取得した測定値(発振振動数の変動)から、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量、及び、その結合定数Kaを取得した。   Then, the interaction amount between the double-stranded nucleic acid and the intercalator and the binding constant Ka thereof were acquired from the acquired measurement value (change in oscillation frequency).

結果を表1に示す。
The results are shown in Table 1.

表1に示す通り、配列番号2に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量及びその結合定数が大きかったのに対し、配列番号3及び配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、相互作用量及びその結合定数が小さかった。これらの結果は、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量及び結合定数が、二本鎖核酸のAT含量が比較的高い部分で大きく、GC含量が比較的高い部分、及び、GC対とAT対がランダムに並ぶ部分で小さいことを示す。   As shown in Table 1, in the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, the interaction amount between the double-stranded nucleic acid and the intercalator and the binding constant thereof were large, whereas SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: In the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in 4, the interaction amount and its binding constant were small. These results show that the interaction amount and binding constant between the double-stranded nucleic acid and the intercalator are large in the portion where the AT content of the double-stranded nucleic acid is relatively high, the portion where the GC content is relatively high, and the GC pair. Indicates that the AT pair is small in the randomly arranged part.

実施例3では、二本鎖核酸の塩基配列と、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用との関係を、ITC(Isothermal Titration Calorimetry;等温適定カロリメトリー、以下同じ)により、熱力学的に検証した。   In Example 3, the relationship between the base sequence of the double-stranded nucleic acid and the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is thermodynamically determined by ITC (Isothermal Titration Calorimetry; the same shall apply hereinafter). Verified.

物質間の反応などの際には、熱の発生又は吸収がおこる。その熱量を測定することにより、物質間の反応の結合定数、結合比、エンタルピー変化、エントロピー変化などに関する知見を得られる。そこで、ITCにより、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関する熱学的プロファイルを取得し、その内容を検証した。   In the case of reaction between substances, heat is generated or absorbed. By measuring the amount of heat, it is possible to obtain knowledge relating to the coupling constant, coupling ratio, enthalpy change, entropy change, etc. of the reaction between substances. Therefore, a thermal profile regarding the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator was obtained by ITC, and the contents were verified.

本実施例では、ITC装置には「VP−ITC(米MicroCal社製)」を、同装置の制御及びデータ解析には「Origin ver7.0(米MicroCal社製)」を用いた。   In this example, “VP-ITC (manufactured by MicroCal, USA)” was used as the ITC apparatus, and “Origin ver 7.0 (manufactured by MicroCal, USA)” was used for control and data analysis of the apparatus.

手順の概要を以下に示す。   The outline of the procedure is shown below.

はじめに、配列番号1から配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸の調製を行った。二本鎖核酸の調製は、実施例1と同様に行った。   First, double-stranded nucleic acids having the base sequences shown in SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 were prepared. Preparation of double-stranded nucleic acid was carried out in the same manner as in Example 1.

次に、0.1Mリン酸バッファー(NaCl 200mM含有、pH7.4)に二本鎖核酸9μMを入れ、その中にDMSOを濃度が8.75%になるように混合し、その溶液を、ITC装置のセルに入れた。   Next, 9 μM of double-stranded nucleic acid was placed in 0.1 M phosphate buffer (containing 200 mM NaCl, pH 7.4), DMSO was mixed therein to a concentration of 8.75%, and the solution was mixed with ITC. Placed in device cell.

次に、0.1Mリン酸バッファー(NaCl 200mM含有、pH7.4)にインターカレーターを1.75mMになるように溶解した後、シリンジを用いて、そのインターカレーター溶液を6分ごとに6μLずつ、ITC装置のセルに滴下した。インターカレーターには、実施例1などと同様、SYBR Green Iを用いた。   Next, after dissolving the intercalator in 0.1M phosphate buffer (containing 200 mM NaCl, pH 7.4) to 1.75 mM, 6 μL of the intercalator solution is obtained every 6 minutes using a syringe. It was dripped at the cell of the ITC apparatus. As the intercalator, SYBR Green I was used as in Example 1.

そして、インターカレーター溶液を滴下しながら、ITC装置を用いて熱量(反応熱)の変化を測定した。本実施例では、ITCによる測定を、25℃、300rpmの撹拌条件下で実施した。   And the change of calorie | heat amount (reaction heat) was measured using the ITC apparatus, dripping the intercalator solution. In this example, the measurement by ITC was performed under stirring conditions of 25 ° C. and 300 rpm.

また、対照として、希釈熱の測定を行った。0.1Mリン酸バッファー(NaCl 200mM含有、pH7.4)にDMSOを濃度が8.75%になるように混合し、その対照溶液を、インターカレーター溶液の代わりに、ITC装置のセルに滴下した。そして、インターカレーター溶液を滴下した場合における熱量(反応熱)から、その対照溶液を滴下した場合における熱量(希釈熱)を除した値をデータ解析などに用いた。   As a control, the heat of dilution was measured. DMSO was mixed with 0.1 M phosphate buffer (containing 200 mM NaCl, pH 7.4) to a concentration of 8.75%, and the control solution was dropped into the cell of the ITC device instead of the intercalator solution. . And the value which remove | divided the calorie | heat amount (dilution heat) at the time of dripping the control solution from the calorie | heat amount (reaction heat) at the time of dripping the intercalator solution was used for the data analysis etc.

そして、ITCにより得られた測定結果について、two site model(2相モデル)を用いて解析を行い、熱力学的プロファイルを取得した。   And about the measurement result obtained by ITC, it analyzed using the two site model (two phase model), and acquired the thermodynamic profile.

結果を表2及び図8(図8A〜図8D)に示す。
The results are shown in Table 2 and FIG. 8 (FIGS. 8A to 8D).

表2中、「First Step Reaction」及び「Second Step Reaction」は、それぞれ、2相モデルにおける第一反応及び第二反応の解析結果を表す。表中、「n」は二本鎖核酸に対する各相のインターカレーターの結合数を、「Ka(×10M)」は二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用における各相の結合定数を、「ΔH(kcal/mol)」は各相のエンタルピー変化を、「TΔS(kcal/mol)」はエントロピー変化を、「ΔG(kcal/mol)」は各相の自由エネルギー変化を、それぞれ表す。 In Table 2, “First Step Reaction” and “Second Step Reaction” represent the analysis results of the first reaction and the second reaction in the two-phase model, respectively. In the table, “n” represents the number of intercalator bindings of each phase to the double-stranded nucleic acid, and “Ka (× 10 6 M)” represents the binding constant of each phase in the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator. , “ΔH (kcal / mol)” represents the enthalpy change of each phase, “TΔS (kcal / mol)” represents the entropy change, and “ΔG (kcal / mol)” represents the free energy change of each phase.

図8A〜図8Dは、ITCによる測定結果を表すグラフである。図8Aは配列番号1に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合の測定結果を、図8Bは配列番号2に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合の測定結果を、図8Cは配列番号3に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合の測定結果を、図8Dは配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合の測定結果を、それぞれ示す。   8A to 8D are graphs showing measurement results by ITC. FIG. 8A shows the measurement results when using the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and FIG. 8B shows the measurement results when using the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. FIG. 8C shows the measurement results when the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 is used, and FIG. 8D shows the measurement results when the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 is used. Each is shown.

図8A〜図8Dの各図において、上段のグラフは、インターカレーター溶液を滴下した場合における熱量(反応熱)の変化を表す。グラフの横軸はインターカレーター溶液を滴下した時間(min)を、縦軸は1秒間の熱量(反応熱)の変化(μcal/sec)を、それぞれ表す。時間経過とともに値が減少した場合が吸熱反応、値が増加した場合が発熱反応である。   In each of FIGS. 8A to 8D, the upper graph represents a change in the amount of heat (reaction heat) when the intercalator solution is dropped. The horizontal axis of the graph represents the time (min) during which the intercalator solution was dropped, and the vertical axis represents the change in heat (reaction heat) for 1 second (μcal / sec). An endothermic reaction occurs when the value decreases with time, and an exothermic reaction occurs when the value increases.

図8A〜図8Dの各図において、下段のグラフは、インターカレーター溶液を滴下した場合における熱量(反応熱)から、その対照溶液を滴下した場合における熱量(希釈熱)を除した値、即ち、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用における熱量を表す。グラフの横軸は滴下した総インターカレーター量(Molar Ratio;試料室中における二本鎖核酸(定量)とインターカレーターのモル比)を、縦軸は滴下したインターカレーター1molにおける熱量(kcal/mole of injectant)を、それぞれ表す。   8A to 8D, the lower graph shows a value obtained by dividing the amount of heat (reaction heat) when the intercalator solution is dropped from the amount of heat (dilution heat) when the control solution is dropped, that is, It represents the amount of heat in the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator. The horizontal axis of the graph represents the total amount of intercalator dropped (Molar Ratio; the molar ratio of double-stranded nucleic acid (quantitative) and intercalator in the sample chamber), and the vertical axis represents the amount of heat in 1 mol of dropped intercalator (kcal / mole of). (injectant) respectively.

表2及び図8(図8A〜図8D)に示す通り、配列番号2に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用が二段階の反応である、結合定数が高い、などの特徴があった。一方、配列番号3及び配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸では、二本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用が一段階の反応である、結合定数が低い、などの特徴があった。   As shown in Table 2 and FIG. 8 (FIGS. 8A to 8D), in the double-stranded nucleic acid having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is a two-step reaction. There were features such as a high binding constant. On the other hand, the double-stranded nucleic acids having the base sequences shown in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 are characterized in that the interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator is a one-step reaction and the binding constant is low. It was.

本発明により、例えば、プローブ核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションをインターカレーターで検出するバイオアッセイ系などにおいて、その検出精度及び定量性を高めることができる。   According to the present invention, for example, in a bioassay system that detects hybridization between a probe nucleic acid and a target nucleic acid with an intercalator, the detection accuracy and quantitativeness can be improved.

プローブ核酸設計の一般的な処理工程の例を示すフロー図。The flowchart which shows the example of the general process of probe nucleic acid design. プローブ核酸設計の一般的な処理工程の例を示すフロー図(続き)。Flow diagram showing examples of general processing steps for probe nucleic acid design (continued). 本発明に係るプローブ核酸設計方法において、採用するバイオアッセイ方法の選択を行う工程を示す図。The figure which shows the process of selecting the bioassay method employ | adopted in the probe nucleic acid design method which concerns on this invention. インターカレーターからの蛍光強度によりハイブリダイゼーション量を取得するバイオアッセイ方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(a)を選択した場合)における追加フローの例を示す図。The figure which shows the example of the additional flow in the case of designing the probe nucleic acid used for the bioassay method which acquires the amount of hybridization with the fluorescence intensity from an intercalator (when (a) is selected in FIG. 2). 二本鎖核酸に対するインターカレーターの相互作用量を取得することによりハイブリダイゼーション量を取得する方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(b)を選択した場合)における追加フローの例を示す図。An example of an additional flow in the case of designing a probe nucleic acid to be used in a method for obtaining the amount of hybridization by obtaining the amount of interaction of an intercalator for a double-stranded nucleic acid (when (b) is selected in FIG. 2) is shown. Figure. インターカレート反応の熱力学的測定によりハイブリダイゼーション量を取得する方法に用いるプローブ核酸を設計する場合(図2において(c)を選択した場合)における追加フローの例を示す図。The figure which shows the example of the additional flow in the case of designing the probe nucleic acid used for the method of acquiring the amount of hybridization by the thermodynamic measurement of intercalation reaction (when (c) is selected in FIG. 2). 本発明に係るプローブ核酸設計システムの例を示す図。The figure which shows the example of the probe nucleic acid design system which concerns on this invention. 実施例1において、蛍光光度計によるピーク時の蛍光強度を示すグラフ。In Example 1, the graph which shows the fluorescence intensity at the time of the peak by a fluorometer. 実施例3において、配列番号1に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合のITCによる測定結果を表すグラフ。The graph showing the measurement result by ITC at the time of using the double stranded nucleic acid which has a base sequence shown in sequence number 1 in Example 3. FIG. 実施例3において、配列番号2に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合のITCによる測定結果を表すグラフ。The graph showing the measurement result by ITC at the time of using the double stranded nucleic acid which has a base sequence shown in sequence number 2 in Example 3. FIG. 実施例3において、配列番号3に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合のITCによる測定結果を表すグラフ。The graph showing the measurement result by ITC at the time of using the double stranded nucleic acid which has a base sequence shown in sequence number 3 in Example 3. FIG. 実施例3において、配列番号4に示す塩基配列を有する二本鎖核酸を用いた場合のITCによる測定結果を表すグラフ。The graph showing the measurement result by ITC at the time of using the double stranded nucleic acid which has a base sequence shown in sequence number 4 in Example 3. FIG.

Claims (8)

遺伝子情報として取得した塩基配列から、プローブ核酸に用いる配列を選択するプローブ核酸設計方法であって、
2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する工程、若しくは前記配列領域の重み付けを行う工程を含むプローブ核酸設計方法。
A probe nucleic acid design method for selecting a sequence to be used for a probe nucleic acid from a base sequence acquired as genetic information,
A probe nucleic acid design method comprising a step of excluding a sequence region having a predetermined base sequence from a selection range or a step of weighting the sequence region based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator.
前記プロファイルデータは、インターカレーターの蛍光強度、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用量、2本鎖核酸とインターカレーターとの結合定数のいずれかに関する塩基配列ごとのデータであることを特徴とする請求項1記載のプローブ核酸設計方法。   The profile data is data for each base sequence relating to either the fluorescence intensity of the intercalator, the amount of interaction between the double-stranded nucleic acid and the intercalator, or the binding constant between the double-stranded nucleic acid and the intercalator. The method for designing a probe nucleic acid according to claim 1. 請求項1記載のプローブ核酸配列設計方法により設計されたプローブ核酸。   A probe nucleic acid designed by the probe nucleic acid sequence design method according to claim 1. 請求項3記載のプローブ核酸が保持又は固定された検出表面。   A detection surface on which the probe nucleic acid according to claim 3 is held or fixed. 請求項4記載の検出表面を備えたDNAチップ。   A DNA chip comprising the detection surface according to claim 4. 遺伝子情報として取得された塩基配列から、プローブ核酸に用いる配列を選択するプローブ核酸設計プログラムであって、
予め取得された、2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外するステップ、若しくは前記配列領域の重み付けを行うステップに係わる記述を含むプローブ核酸設計プログラム。
A probe nucleic acid design program for selecting a sequence to be used for a probe nucleic acid from a base sequence acquired as genetic information,
It relates to a step of excluding a sequence region having a predetermined base sequence from a selection range or a step of weighting the sequence region based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator acquired in advance. Probe nucleic acid design program including description.
請求項6記載のプローブ核酸設計プログラムが少なくとも格納された情報記憶媒体。   An information storage medium storing at least the probe nucleic acid design program according to claim 6. 遺伝子情報として取得した塩基配列から、プローブ核酸に用いる配列を選択するプローブ核酸設計システムであって、
2本鎖核酸とインターカレーターとの相互作用に関するプロファイルデータに基づいて、所定の塩基配列を有する配列領域を選択範囲から除外する、若しくは前記プロファイルデータに基づいて、前記配列領域の重み付けを行う相互作用条件処理部を少なくとも備えるプローブ核酸設計システム。
A probe nucleic acid design system for selecting a sequence to be used for a probe nucleic acid from a base sequence acquired as genetic information,
An interaction that excludes a sequence region having a predetermined base sequence from the selection range based on profile data relating to the interaction between a double-stranded nucleic acid and an intercalator, or weights the sequence region based on the profile data A probe nucleic acid design system comprising at least a condition processing unit.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003052385A (en) * 2001-06-04 2003-02-25 Hitachi Ltd Probe sequence determination system for dna array
JP2004024035A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Tosoh Corp Method for detecting nucleic acid
JP2005527779A (en) * 2001-07-23 2005-09-15 インジェネウス コーポレイション Homogeneous assay of biopolymer binding by multiple measurements under different conditions
JP2005318895A (en) * 2004-04-30 2005-11-17 Samsung Electronics Co Ltd Oligonucleotide probe, probe-fixed microarray and method for designing probe
JP2006010621A (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Sony Corp Method for preventing nonspecific adsorption, manufacturing method of substrate for bioassay by using the same method, interaction detection method, and reagent kit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003052385A (en) * 2001-06-04 2003-02-25 Hitachi Ltd Probe sequence determination system for dna array
JP2005527779A (en) * 2001-07-23 2005-09-15 インジェネウス コーポレイション Homogeneous assay of biopolymer binding by multiple measurements under different conditions
JP2004024035A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Tosoh Corp Method for detecting nucleic acid
JP2005318895A (en) * 2004-04-30 2005-11-17 Samsung Electronics Co Ltd Oligonucleotide probe, probe-fixed microarray and method for designing probe
JP2006010621A (en) * 2004-06-29 2006-01-12 Sony Corp Method for preventing nonspecific adsorption, manufacturing method of substrate for bioassay by using the same method, interaction detection method, and reagent kit

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