JP2008092835A - Method for extracting nucleic acid - Google Patents

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Takahiro Sekikawa
貴寛 関川
Mizuho Tsuchiya
瑞穂 土屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for extracting a nucleic acid, wherein the extraction process is carried out without taking care of kinds of test samples and without using reagents that require careful handling, and the obtained nucleic acid sample does not require any enzymatic treatment thereafter, and it can be supplied to PCR nucleic acid amplification test as it is to give no adverse effect. <P>SOLUTION: The method for extracting a nucleic acid of the invention comprises a process of bringing test samples into contact with sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) and the concentration of LSS is preferably 0.1 to 0.2 mass% upon extraction of a nucleic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、核酸抽出方法に関し、特に核酸、遊離DNAを高収率でかつ簡便に抽出できる方法に関する。   The present invention relates to a nucleic acid extraction method, and more particularly to a method capable of easily extracting nucleic acid and free DNA in high yield.

クリプトスポリジウムは世界中に広く分布しており、種々の動物の消化管に寄生する原虫である。
また、本原虫のオーシストは強い塩素耐性を示すためにしばしば水道を介した集団下痢症を引き起こしていることから、クリプトスポリジウムは臨床上あるいは公衆衛生学的に現在最も注目される原虫となっている。
クリプトスポリジウムの検出は、通常、顕微鏡下での目視により行われているが、かかる方法は、操作が煩雑で迅速性かつ検出率も低いため、検出に多大な労力を必要とする。
従って、近年、クリプトスポリジウムの研究にも遺伝子学的手法が用いられるようになり、種の同定や型別を比較的容易に行うことができるようになってきている。
Cryptosporidium is widely distributed throughout the world and is a protozoan that parasitizes the digestive tract of various animals.
Cryptosporidium is currently the most prominent protozoan in clinical and public health aspects because oocysts of this protozoa often cause mass diarrhea through water supply due to its strong chlorine tolerance .
The detection of Cryptosporidium is usually performed by visual observation under a microscope. However, this method requires a lot of labor for detection because of complicated operation, rapidity, and low detection rate.
Therefore, in recent years, genetic techniques have also been used for the study of Cryptosporidium, and it has become relatively easy to identify and type species.

従来より、例えばクリプトスポリジウムのDNA抽出には凍結融解などによる物理的処理や、界面活性剤や酵素などによる化学的処理により抽出が行われており、各種試料から核酸を抽出する方法としては、例えば細胞壁や細胞膜を物理的にまたは界面活性剤等で処理して破壊した後、水飽和フェノールやクロロホルム等の有機溶媒を用いてこれらを取り除き、タンパク質を変性させ、核酸を分離する等の多くの工程を必要としていた。
この際使用される試薬には、強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液や腐食性の高いフェノール液等の慎重な取り扱いを要するものが含まれている。
Conventionally, for example, Cryptosporidium DNA is extracted by physical treatment such as freeze-thawing or chemical treatment using a surfactant or an enzyme. Methods for extracting nucleic acids from various samples include, for example, Many processes such as cell walls and membranes are destroyed physically or by treatment with surfactants, then removed using organic solvents such as water-saturated phenol and chloroform, proteins are denatured, and nucleic acids are separated. Needed.
Reagents used at this time include those requiring careful handling such as strongly alkaline sodium hydroxide solution and highly corrosive phenol solution.

また、従来、核酸を抽出する際に用いた試薬は抽出した核酸試料中に残存し、かかる残存試薬、例えばSDSは、核酸を増幅するPCR分析の際の阻害物質となってしまうことがあり、分析精度が劣り、抽出した核酸試薬をそのままPCR分析に用いて増幅することは困難であった。
従って、抽出した核酸試料中に含まれるこれらの試薬を処理すべく、更なる精製工程を要することとなっている。
Conventionally, the reagent used for extracting the nucleic acid remains in the extracted nucleic acid sample, and such a remaining reagent, for example, SDS may become an inhibitor during PCR analysis for amplifying the nucleic acid, The analysis accuracy was inferior, and it was difficult to amplify the extracted nucleic acid reagent as it was for PCR analysis.
Therefore, further purification steps are required to process these reagents contained in the extracted nucleic acid sample.

一方、現在は核酸抽出において、迅速化、遺伝子抽出等の自動化が図られており、工程数が増加すると、遠心分離、吸引ろ過などの精製工程が煩雑なものとなり、自動遺伝子機器の省力化、小型化の障壁となっていた。   On the other hand, at present, in nucleic acid extraction, automation such as speeding up and gene extraction is being attempted, and if the number of steps increases, purification steps such as centrifugation and suction filtration become complicated, saving labor of automatic gene equipment, It was a barrier to miniaturization.

そこで、かかる問題を解決すべく、特開平5−236963号公報には、微生物菌体とファージの混合物からDNAを精製する方法であって、具体的には、フェノールとエタノールとを用いたDNA濃縮工程に代えて、限外濾過膜に試料を通過させる工程を設けることによって、不純物を除去しDNAを濃縮する方法が提案されている。   In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-236963 discloses a method for purifying DNA from a mixture of microbial cells and phages, specifically, DNA concentration using phenol and ethanol. In place of the process, a method of removing impurities and concentrating DNA by providing a process of passing a sample through an ultrafiltration membrane has been proposed.

しかし、前記方法では、慎重な取り扱いを要する試薬であるフェノール液の使用を回避することはできても、強アルカリ性の水酸化ナトリウム溶液は精製に必要であるので、全ての試薬を取り扱いが容易なもので代替することは困難である。
また、当該方法は微生物菌体とファージの混合物を対称とするには有効な方法であるが、あらゆる任意の生物を対象として効率的に核酸を抽出する方法を提供することは困難であった。
更に、従来の抽出方法を用いて抽出した核酸試料に残存する試薬が、後の分析を阻害することがあり、更なる精製工程を必要としたり、分析精度が落ちたりするという問題点がある。
However, in the above method, although the use of a phenol solution, which is a reagent that requires careful handling, can be avoided, a strong alkaline sodium hydroxide solution is necessary for purification, and therefore, all reagents are easy to handle. It is difficult to substitute with things.
Moreover, although this method is an effective method for making the mixture of microbial cells and phages symmetrical, it has been difficult to provide a method for efficiently extracting nucleic acids from any arbitrary organism.
Furthermore, the reagent remaining in the nucleic acid sample extracted using the conventional extraction method may hinder the later analysis, and there is a problem that a further purification process is required and the analysis accuracy is lowered.

また、特開2006−61041号公報には、グリココール酸を被検試料体に接触させる工程を有する核酸抽出方法が提案されており、具体的には、クリプトスポリジウムのオーシストからグリコール酸/デオキシコール酸処理とそれに続くプロテアーゼ処理を組み合わせてDNA精製工程を経ずに、オーシストからDNAを抽出する方法である。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-61041 proposes a nucleic acid extraction method having a step of bringing glycocholic acid into contact with a test sample. Specifically, glycolic acid / deoxychol from Cryptosporidium oocysts is proposed. In this method, acid treatment and subsequent protease treatment are combined to extract DNA from oocysts without going through a DNA purification step.

しかし、かかるDNA抽出方法によれば、若干工程数を減らすことができても、核酸を抽出する際に用いた前記酵素は抽出した核酸試料中に残存し、かかる残存酵素は、核酸を増幅するPCR分析の際の阻害物質となってしまうことがあり、分析精度が劣り、抽出した核酸試薬をそのままPCR分析に用いて増幅することは困難である。
従って、酵素処理と失活処理の工程を無くすことは困難であるという問題点を有している。
特開平5−236963号公報 特開2006−61041号公報
However, according to such a DNA extraction method, even if the number of steps can be slightly reduced, the enzyme used for extracting the nucleic acid remains in the extracted nucleic acid sample, and the remaining enzyme amplifies the nucleic acid. It may become an inhibitor during PCR analysis, the analysis accuracy is poor, and it is difficult to amplify the extracted nucleic acid reagent as it is for PCR analysis.
Therefore, there is a problem that it is difficult to eliminate the steps of enzyme treatment and deactivation treatment.
JP-A-5-236963 JP 2006-61041 A

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、被検試料の種別を問わず、また慎重な取り扱いを有する試薬を使わずに簡便に核酸を抽出する処理を行うことができ、且つ、得られた核酸試料を、その後の酵素処理を必要とすることなく、PCR核酸増幅に課しても悪影響を与えない、新規な核酸抽出方法を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to obtain a nucleic acid that can be easily extracted without using a reagent having a careful handling regardless of the type of a test sample. It is an object of the present invention to provide a novel nucleic acid extraction method that does not adversely affect a nucleic acid sample even if it is subjected to PCR nucleic acid amplification without requiring subsequent enzyme treatment.

本発明は、特定の試薬を核酸抽出用に用いることにより達成されたものであり、核酸を抽出するために用いる従来の公知の陰イオン界面活性剤、例えばSDS等は、その後のPCR等の酵素反応を強く阻害するため、核酸を取り出すための細胞破壊反応後、PCR等の反応に課する前に、これらの従来の陰イオン界面活性剤を取り除く必要があるが、本発明者らは、特定の陰イオン界面活性剤であれば、核酸増幅反応をほとんど阻害せずに、細胞破壊後の試料を用いることができることを見出し、本発明に到達した。   The present invention has been achieved by using a specific reagent for nucleic acid extraction, and a conventionally known anionic surfactant used for extracting a nucleic acid, such as SDS, is a subsequent enzyme such as PCR. In order to strongly inhibit the reaction, it is necessary to remove these conventional anionic surfactants after cell destruction reaction for removing nucleic acid and before imposing on the reaction such as PCR. Thus, the present inventors have found that a sample after cell disruption can be used without substantially inhibiting the nucleic acid amplification reaction.

すなわち本発明の核酸抽出方法は、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を被検試料に接触させる処理を行うことを特徴とする。
好適には、請求項2記載の核酸抽出方法は、請求項1記載の核酸抽出方法において、前記N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度が0.1〜0.2質量%であることを特徴とする。
更に好適には、請求項3記載の核酸抽出方法は、請求項1または2記載の核酸抽出方法において、前記被検試料が動物由来の試料あることを特徴とする。
また更に好適には、請求項4記載の核酸抽出方法は、請求項3記載の核酸抽出方法において、微生物を含む試料であることを特徴とする。
なお、本明細書において、「核酸」とは、DNA、RNA及びこれらの誘導体を含む概念として用いられているものである。
また、本明細書において、「終濃度」とは、PCR時の反応チューブ内のN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)濃度を示す。
That is, the nucleic acid extraction method of the present invention is characterized by performing a treatment of bringing sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) into contact with a test sample.
Preferably, the nucleic acid extraction method according to claim 2 is the nucleic acid extraction method according to claim 1, wherein the concentration of the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is 0.1 to 0.2% by mass. Features.
More preferably, the nucleic acid extraction method according to claim 3 is characterized in that in the nucleic acid extraction method according to claim 1 or 2, the test sample is an animal-derived sample.
Further preferably, the nucleic acid extraction method according to claim 4 is the nucleic acid extraction method according to claim 3, wherein the nucleic acid extraction method is a sample containing a microorganism.
In the present specification, “nucleic acid” is used as a concept including DNA, RNA, and derivatives thereof.
Moreover, in this specification, "final concentration" shows the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) density | concentration in the reaction tube at the time of PCR.

本発明の核酸抽出方法は、特定の陰イオン界面活性剤を用いることで、簡便で被検試料の種別を問わず、被検試料が微量であっても確実な抽出か可能であり、また取り扱いが容易な特定の陰イオン界面活性剤を用いて簡便に核酸を抽出する処理を行うことができる。
更にまた、本発明の核酸抽出方法は、得られた核酸試料をその後のPCR核酸増幅に課しても悪影響を与えないので、PCR反応に供するための精製工程や酵素処理工程は不要であり、従って、核酸の抽出処理を短時間で行うことができ、自動遺伝子検査機器の省力化、小型化が実現できる。
The nucleic acid extraction method of the present invention uses a specific anionic surfactant, so that it can be easily and reliably extracted regardless of the type of test sample, regardless of the type of test sample. Can be easily extracted using a specific anionic surfactant that can be easily extracted.
Furthermore, since the nucleic acid extraction method of the present invention does not adversely affect the obtained nucleic acid sample for subsequent PCR nucleic acid amplification, a purification step and an enzyme treatment step for use in the PCR reaction are unnecessary. Therefore, the nucleic acid extraction process can be performed in a short time, and labor saving and downsizing of the automatic genetic test equipment can be realized.

すなわち、請求項1記載の、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を被検試料に接触させる工程を有する核酸抽出方法を用いることで、上記効果を得ることができる。
また、請求項2記載の、被検試料に接触させる際の前記N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度が0.1〜0.2質量%である核酸抽出方法を用いることで、上記効果に加え、更に、上記効果を確実に、抽出後の酵素反応を阻害せずに、核酸の抽出を行うことができ、核酸抽出の効率が最もよくなるという効果が得られる。
That is, the above-described effect can be obtained by using the nucleic acid extraction method having the step of contacting sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) with a test sample according to claim 1.
Moreover, the said effect is obtained by using the nucleic acid extraction method whose concentration of the said sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) at the time of making it contact with a test sample of Claim 2 is 0.1-0.2 mass%. In addition, it is possible to extract the nucleic acid without failing to inhibit the enzyme reaction after the extraction without fail, and to obtain the effect that the efficiency of the nucleic acid extraction is maximized.

請求項3記載の、被検試料の種別を問わず、動物由来の試料を被検試料とする核酸抽出方法を用いることにより、上記効果に加え、例えば、動物の病気の診断等の医療分野での利用が可能である。
従来では、微生物特有の構造等が障害となって抽出が困難な場合があったが、請求項4記載の、微生物を含む試料の核酸抽出方法を用いることにより、当該微生物を含む試料であっても有効に上記効果を奏することが可能である。
In addition to the above-described effects, for example, in the medical field such as diagnosis of animal diseases, by using the nucleic acid extraction method using an animal-derived sample as a test sample regardless of the type of test sample according to claim 3 Can be used.
Conventionally, there are cases in which extraction is difficult due to a structure or the like peculiar to microorganisms. By using the nucleic acid extraction method for a sample containing microorganisms according to claim 4, a sample containing the microorganisms can be obtained. Can also effectively exhibit the above-described effects.

また、上記本発明の核酸抽出方法は、抽出後の酵素反応を阻害せずに、確実に核酸の抽出を行うことができるとともに、慎重な取り扱いを有する試薬を使わずに短時間で処理を行うことができ、DNA抽出反応の自動化、省力化に大きく役立つことができる。   Moreover, the nucleic acid extraction method of the present invention can reliably extract a nucleic acid without inhibiting the enzymatic reaction after the extraction, and can perform the treatment in a short time without using a reagent having careful handling. It can greatly help automate the DNA extraction reaction and save labor.

本発明を次の好適な実施形態により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の核酸抽出方法は、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を被検試料に接触させる工程を有するものである。
N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を被検試料と接触させる試薬とすることにより、細菌類や動物細胞などの任意の種類の細胞に適用することができ、PCR阻害特性を有さず、被検試料と接触させて核酸を抽出したもの、遊離核酸含有溶液を、PCR増幅に用いることができるものである。
The present invention will be illustrated by the following preferred embodiments, but is not limited thereto.
The nucleic acid extraction method of the present invention includes a step of bringing sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) into contact with a test sample.
By using sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) as a reagent in contact with a test sample, it can be applied to any type of cells such as bacteria and animal cells, has no PCR inhibition characteristics, A nucleic acid extracted by contacting with a test sample, or a free nucleic acid-containing solution can be used for PCR amplification.

当該工程は、被検試料の細胞膜を充分に破壊するまで複数回繰り返して実施できるものであり、特にPCR用の試料の調製等の少量の試料の調製においては、被検試料の種類や量により当該工程に課す時間は異なるが、例えば、90℃で5〜30分程度の接触時間があれば十分に、動物由来等の細胞膜を破壊することができる。   This process can be repeated a plurality of times until the cell membrane of the test sample is sufficiently destroyed. Especially in the preparation of a small amount of sample such as the preparation of a sample for PCR, it depends on the type and amount of the test sample. Although the time imposed on the process differs, for example, a contact time of about 5 to 30 minutes at 90 ° C. can sufficiently destroy cell membranes derived from animals.

特に好適にはN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度は、本発明の核酸抽出方法を実施した後に、得られた核酸を各種分析に供するのに必要な量と質を抽出できればよく、特に限定はされず、核酸抽出時のN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の処理濃度は、高いほど抽出力が高くなる。
当該核酸抽出液をPCR増幅に供する場合には、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の終濃度を、好適には0.01〜0.02質量%とすることが増幅阻害を呈することなくPCR増幅でき、また、通常、PCR時には、前記核酸抽出処理された液を10倍に希釈するので、核酸抽出処理時のN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度は、好適には0.01〜1質量%、より好適には、0.1〜0.2質量%の濃度で被検試料と接触させることが、核酸抽出を確実に行う上で望ましく、更なる核酸抽出効率の向上と抽出に要する時間の短縮化を図り、検出感度の向上と迅速な検出を達成するものである。
Particularly preferably, the concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is sufficient if the amount and quality necessary for subjecting the obtained nucleic acid to various analyzes can be extracted after carrying out the nucleic acid extraction method of the present invention. The extraction power is higher as the treatment concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) during nucleic acid extraction is higher.
When the nucleic acid extract is subjected to PCR amplification, it is preferable that the final concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is preferably 0.01 to 0.02% by mass without exhibiting amplification inhibition. Usually, during PCR, the nucleic acid extraction-treated solution is diluted 10-fold, so that the concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) during the nucleic acid extraction treatment is preferably 0.01 to It is desirable to bring the sample into contact with the test sample at a concentration of 1% by mass, more preferably 0.1 to 0.2% by mass, in order to ensure nucleic acid extraction, and to further improve nucleic acid extraction efficiency and extraction. The time required is shortened, and the detection sensitivity is improved and rapid detection is achieved.

かかるN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の核酸抽出処理時の濃度調整は、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を例えば水で希釈して、上記0.01〜1質量%、更に好適には0.1〜0.2質量%の溶液を調製すればよく、当該溶液にオーシストを投入して、例えば90℃、5分間の接触処理を行って、核酸を抽出することが可能である。   The concentration of the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) during nucleic acid extraction is adjusted by diluting the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) with water, for example, with 0.01 to 1% by mass, more preferably It is sufficient to prepare a 0.1 to 0.2% by mass solution, and it is possible to extract nucleic acids by introducing oocysts into the solution and performing a contact treatment at 90 ° C. for 5 minutes, for example.

また、本発明の核酸抽出方法において、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)試薬は、使用時の濃度が前述した如き濃度範囲から選ばれる量となるようにN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を含有する水溶液等の溶液状態のものでも、また、当該濃度範囲から選ばれる量となるようにN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を含有する凍結乾燥状態又は乾燥状態のものでも良く、試薬形態については特に限定されない。
また、試薬形態が凍結乾燥状態又は乾燥状態である場合には、必要に応じてそれを溶解するための溶液と組み合わせても良い。
In the nucleic acid extraction method of the present invention, the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) reagent is prepared by adding sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) so that the concentration at the time of use is an amount selected from the concentration range as described above. It may be in a solution state such as an aqueous solution to be contained, or may be in a freeze-dried state or a dry state containing sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) so as to be an amount selected from the concentration range. Is not particularly limited.
Moreover, when the reagent form is a freeze-dried state or a dry state, it may be combined with a solution for dissolving it as necessary.

被検試料としては、特に限定されず、動物(ヒトを含む)、植物、微生物(原虫、原生動物等も含む)等の生物を対象とすること可能である。
特に、動物由来の被検試料からの核酸としては、血清、血漿等の血液成分からの血中遊離DNA、ウイルスDNA等のDNA、血中遊離メッセンジャーRNA、ウイルスRNA等のRNAが挙げられる。
本発明の方法はDNAの抽出に有用であり、特に癌等の各種疾患患部の傷害を受けた細胞や死滅した細胞に由来し、血清或いは血漿中を浮遊している所謂血中遊離DNA(plasma DNAもしくはcirculating DNA)の抽出に有用である。
The test sample is not particularly limited, and organisms such as animals (including humans), plants, microorganisms (including protozoa and protozoa) can be targeted.
In particular, nucleic acids from animal-derived test samples include blood free DNA from blood components such as serum and plasma, DNA such as viral DNA, RNA such as blood free messenger RNA and viral RNA.
The method of the present invention is useful for DNA extraction, and is derived from cells damaged or killed in various diseased areas such as cancer, and so-called blood free DNA (plasma) floating in serum or plasma. It is useful for the extraction of DNA or circular DNA.

一般に、細胞膜はリン脂質とたんぱく質から構成されているので、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)がこの細胞膜のリン脂質の脂質二重層の中に入り込み細胞膜を壊れやすくすると考えられ、したがって、動物、植物、微生物の別を問わず、すべての生物由来の被検試料に、本発明の方法を適用することができるものである。   In general, since the cell membrane is composed of phospholipids and proteins, it is believed that sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) penetrates into the lipid bilayer of the phospholipid of this cell membrane and thus breaks the cell membrane, thus The method of the present invention can be applied to test samples derived from all living organisms regardless of whether they are plants or microorganisms.

また、植物細胞や酵母、カビの仲間、グラム陽性菌など細胞壁を有する生物から核酸を抽出する場合には、必要に応じて、被検試料とN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)とを接触させる前に、これらの細胞壁を分解する前処理工程を設けることも可能である。
例えば、それらは、工程ごとに必要とされる緩衝液等の試薬と共に溶解し密封した液状物(溶液)の原液又は濃縮液として供給されることも可能である。
Moreover, when extracting a nucleic acid from the organism which has a cell wall, such as a plant cell, yeast, a mold friend, and Gram-positive bacteria, a test sample and sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) are made to contact as needed. It is also possible to provide a pretreatment step for decomposing these cell walls before.
For example, they can be supplied as a stock or concentrated solution of a liquid (solution) dissolved and sealed together with a reagent such as a buffer solution required for each step.

細胞壁は生物種によってその組成が異なるので、それぞれの組成に応じた細胞壁分解酵素(例えば、セルラーゼ、ザイモリアーゼ、リゾチウム等)を被検試料に接触させ、細胞壁を溶解させる。
但し、これらの生物に対して細胞壁分解酵素を作用させなくとも、本発明の核酸抽出方法を適用することができる。
Since the composition of the cell wall varies depending on the biological species, a cell wall degrading enzyme (for example, cellulase, zymolyase, lysozyme, etc.) corresponding to each composition is brought into contact with the test sample to lyse the cell wall.
However, the nucleic acid extraction method of the present invention can be applied without causing cell wall degrading enzymes to act on these organisms.

本発明の核酸抽出方法の好適な適用例として、被検試料が微生物の1つであるクリプトスポリジウムを用いて説明する。
ここで、検出の対象となるクリプトスポリジウムとは、クリプトスポリジウム(Cryptosporidium)属に属する微生物を指し、クリプトスポリジウムには具体的には、Cryptosporidium parvum種(以下、C.parvum と略する。)、Cryptosporidium muris種(以下、C.murisと略する。)、Cryptosporidium baileyi種(以下、C.baileyiと略する。)、Cryptosporidium serpentis種(以下、C.serpentisと略する。)、Cryptosporidium meleagridis種(以下、C.meleagridisと略する。)、Cryptosporidium felis種(以下C.ferisと略する。)等が含まれ、本発明の方法は、これらの種を種識別的に検出するための核酸抽出に用いられる。
As a preferred application example of the nucleic acid extraction method of the present invention, explanation will be given using Cryptosporidium, which is one of the microorganisms as a test sample.
Here, Cryptosporidium to be detected refers to a microorganism belonging to the genus Cryptosporidium, and specifically Cryptosporidium parvum species (hereinafter abbreviated as C. parvum), Cryptosporidium. muris species (hereinafter abbreviated as C. muris), Cryptospodium baileyi species (hereinafter abbreviated as C. baileyi), Cryptosporidium serpentis species (hereinafter abbreviated as C. serpentis species), Crytosporidium meridian species. C. meleagridis), Cryptospodium felis species (hereinafter C. fe) The method of the present invention is used for nucleic acid extraction for species-detection of these species.

また、被検試料としては、環境もしくは生体中に存在するクリプトスポリジウム汚染が疑われる試料を用いることができ、例えば、水道原水、河川水、湖沼水、井戸水、地下水、下水、廃水、プールの水、公園の水等の環境中に存在する水試料、または、牧場土、農地土、湖沼土、河川土等の環境中に存在する土壌試料等の環境試料、ヒト、家畜、ペット等の糞便等の生体試料、飲料食品、生野菜、果物等の食品試料等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。   In addition, as a test sample, a sample suspected of being contaminated with Cryptosporidium existing in the environment or in a living body can be used. For example, raw water for tap water, river water, lake water, well water, ground water, sewage, waste water, pool water Water samples that exist in the environment such as park water, or environmental samples such as soil samples that exist in the environment such as ranch soil, agricultural land soil, lake soil, river soil, feces such as humans, livestock, pets, etc. Examples of such biological samples, food samples such as beverage foods, raw vegetables, and fruits can be exemplified, but are not limited thereto.

被検試料から核酸試料の調製する工程は、被検試料からクリプトスポリジウムのオーシストを回収し、回収されたオーシストから染色体DNAを抽出することにより行われるものである。被検試料からオーシストの回収は公知の何れの方法を用いて行うことができる。   The step of preparing the nucleic acid sample from the test sample is performed by recovering the oocysts of Cryptosporidium from the test sample and extracting the chromosomal DNA from the recovered oocysts. Recovery of oocysts from the test sample can be performed using any known method.

オーシストから染色体DNAの抽出は、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)で処理すれば足り、従来のように、プロテアーゼ処理や精製処理等を実施する必要がない。
核酸抽出処理に、使用するN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度は、上記したように、0.01〜1質量%、好適には、0.1〜0.2質量%(PCR時にLSS処理された試料を10倍希釈する場合)に調整されることが好ましい。
かかるN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)での核酸抽出処理条件は、好ましくは、例えば、70〜90℃にて5〜30分であり、特に好ましくは90℃にて10〜30分間である。
Chromosomal DNA can be extracted from oocysts by treatment with sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS), and it is not necessary to carry out protease treatment, purification treatment, or the like as in the prior art.
As described above, the concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) used for nucleic acid extraction treatment is 0.01 to 1% by mass, preferably 0.1 to 0.2% by mass (LSS during PCR). It is preferable to adjust to a case where the treated sample is diluted 10 times.
The nucleic acid extraction treatment conditions with such sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) are preferably, for example, 5 to 30 minutes at 70 to 90 ° C, and particularly preferably 10 to 30 minutes at 90 ° C.

また、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)は、従来の試薬ほどPCR反応を阻害する物質ではないため、本発明の方法により処理を行ったサンプルは、抽出されたDNAの精製過程を経ることなく、続くPCR増幅反応に供することができ、従って処理時間が大幅に短縮されるとともに、抽出工程に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。   In addition, since sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is not a substance that inhibits the PCR reaction as much as the conventional reagent, the sample treated by the method of the present invention does not undergo the purification process of the extracted DNA. Thus, it can be used for the subsequent PCR amplification reaction, so that the processing time can be greatly shortened and the time required for the extraction process can be shortened.

また、通常、DNA精製の過程においては核酸の損失が生じることがあり、精製後のDNAの回収率は高くても80%程度であるが、本発明の核酸抽出方法を用いると、DNA精製によるDNAの損失を最小限に抑えることができるため、ほぼ100%のDNA抽出効率を保持することができ、検出効率の向上を達成することが可能となる。   In addition, nucleic acid loss may usually occur in the process of DNA purification, and the recovery rate of DNA after purification is at most about 80%. However, when the nucleic acid extraction method of the present invention is used, Since loss of DNA can be minimized, almost 100% DNA extraction efficiency can be maintained, and improvement in detection efficiency can be achieved.

オーシストから抽出された核酸試料は、検出感度の向上のため、増幅される。
通常、DNAの増幅はPCRにより行うことが一般的であり、PCRの方法としては、上記で得られたDNAを鋳型として、従来の公知の任意のPCR方法を採用することができる。
また、当該核酸抽出液をPCR増幅に供する際、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の終濃度を、好適には0.01〜0.02質量%とすることで、PCR増幅阻害を呈することなく、有効にPCR増幅することができる。
A nucleic acid sample extracted from oocysts is amplified to improve detection sensitivity.
Usually, amplification of DNA is generally performed by PCR, and any conventional known PCR method can be employed as a PCR method using the DNA obtained above as a template.
Further, when the nucleic acid extract is subjected to PCR amplification, the final concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is preferably 0.01 to 0.02% by mass, thereby exhibiting PCR amplification inhibition. PCR amplification can be performed effectively.

本発明を以下の実施例等により説明するが、これらによって制限されるものではない。
但し、「%」は「質量%」を示す。
<実施例1> クリプトスポリジウムの検出
(1)DNA標準試料の作成
クリプトスポリジウムのDNA標準試料の作成を以下のようにして行った。
被検試料としては、クリプトスポリジウムオーシストが10個/8mlとなるように、PBS緩衝液に懸濁調製済みのCryptosporidium parvumオーシスト(Waterborne 社(USA))を使用した。
但し、PBS緩衝液は、x10 PBS Buffer(11.5g NaHPO、2g KHPO、80g NaCl、2g KCl/1l)として調製したものを、希釈して使用した。
The present invention is illustrated by the following examples, but is not limited thereto.
However, “%” indicates “mass%”.
<Example 1> Detection of Cryptosporidium (1) Preparation of DNA Standard Sample A DNA standard sample of Cryptosporidium was prepared as follows.
As a test sample, Cryptosporidium parvum oocysts (Waterborne (USA)) that had been suspended in a PBS buffer solution were used so that the number of Cryptosporidium oocysts was 10 7/8 ml.
However, the PBS buffer was diluted and used as x10 PBS Buffer (11.5 g Na 2 HPO 4 , 2 g KH 2 PO 4 , 80 g NaCl, 2 g KCl / 1 l).

なお、当該PBS緩衝液に保存されているクリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10個を分注し、凍結(−80℃,2min)融解(90℃,2min)の操作を2回繰り返して行った後、DNeasy Tissue Kit(QIAGEN)によりDNA精製を行い、滅菌精製水を加え50個/μl精製DNA溶液を調製した。
このうちの、クリプトスポリジウムオーシスト100個を、下記PCR増幅に課して、PCR増幅産物とし、下記(4)の電気泳動試験を行い、その結果を図1に示す。
In addition, 10 5 pieces of Cryptosporidium oocysts stored in the PBS buffer solution from 10 7 pieces / 8 ml are dispensed, and the operation of freezing (−80 ° C., 2 min) and thawing (90 ° C., 2 min) is repeated twice. Then, DNA purification was performed with DNeasy Tissue Kit (QIAGEN), and sterile purified water was added to prepare 50 DNA / μl purified DNA solution.
Of these, 100 Cryptosporidium oocysts were subjected to the following PCR amplification to obtain PCR amplification products, and the following (4) electrophoresis test was conducted. The results are shown in FIG.

(2)界面活性剤によるDNA抽出
上記クリプトスポリジウムのオーシスト10個/緩衝液8mlから、クリプトスポリジウムのオーシストを10個分注して、0.01〜20%濃度の各界面活性剤を2〜10μI(非イオン界面活性剤:TritonX−100,Tween20,Polyoxyethylene (23)Lauryl Ether、陰イオン界面活性剤:SDS,N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS))添加し、これに滅菌精製水を加えて全量20μl(50個/μl)とし、90℃,15分間インキュベート処理し、DNAを抽出してDNA試料とした。
(2) DNA Extraction with Surfactant From 10 7 Cryptosporidium oocysts / 8 ml of buffer solution, 10 3 Cryptosporidium oocysts were dispensed, and each surfactant having a concentration of 0.01 to 20% was added in 2 parts. 10 μI (nonionic surfactant: Triton X-100, Tween 20, Polyoxyethylene (23) Lauryl Ether, anionic surfactant: SDS, sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS)), and sterilized purified water added thereto The total amount was 20 μl (50 pieces / μl), incubated at 90 ° C. for 15 minutes, and DNA was extracted to obtain a DNA sample.

(3)PCR増幅
上記調製して得られたDNA試料を室温まで冷却し、そのうちの2μl(クリプトスポリジウムオーシスト100個相当)を分取してこれを鋳型とし、PCR増幅を行って、DNAを増幅させ、下記(4)の電気泳動試験を行い、その結果を図1に示す。
PCRはCryptosporidium parvumのポリスレオニン遺伝子の318bp領域を増幅するprimer cry44及びcry39のプライマセットを用い、Light Cycler 1.5(Roche社製)を用いて実施した。
(3) PCR amplification The DNA sample obtained by the above preparation is cooled to room temperature, 2 μl (corresponding to 100 Cryptosporidium oocysts) of the sample is taken and used as a template to perform PCR amplification to amplify DNA. Then, the following electrophoresis test (4) was conducted, and the results are shown in FIG.
PCR was performed using a primer set of primer cry44 and cry39, which amplifies the 318 bp region of the polythreonine gene of Cryptosporidium parvum, using Light Cycler 1.5 (Roche).

その反応液はLC Fast Start DNA master SYBER Green I(Roche社製)2.0μl、25mMの塩化マグネシウム2.4μl、6μMのプライマ(Forward:CTCTTAATCCAATCATTACAAC,Reverse:GAGTCTAATAATAAACCACTG)1.0μl、滅菌精製水11.6μlに、上記(2)で得られたDNA試料2μl(クリプトスポリジウムオーシスト100個相当)を添加して調製した。
PCRの反応条件は、該反応液を変性工程(95℃,10分)で変性後、次いでPCR工程(変性 95℃ 0秒,アニーリング 58℃ 5秒,伸長 72℃ 13秒が1サイクル)を55サイクル行って反応させてPCR反応を終了して、増幅産物を得た。
The reaction solution was LC Fast Start DNA master SYBER Green I (Roche) 2.0 μl, 25 mM magnesium chloride 2.4 μl, 6 μM primer (Forward: CTCTTAATCCAATCATATACAAC, Reverse: GAGTCTAATAATAACAC. 6 μl was prepared by adding 2 μl of the DNA sample obtained in (2) above (equivalent to 100 Cryptosporidium oocysts).
PCR reaction conditions were such that the reaction solution was denatured in a denaturation step (95 ° C., 10 minutes), and then the PCR step (denaturation 95 ° C. 0 seconds, annealing 58 ° C. 5 seconds, extension 72 ° C. 13 seconds in one cycle) 55 The PCR reaction was completed by carrying out a cycle reaction to obtain an amplification product.

(4)試験
・電気泳動試験
得られた各PCRによる増幅産物について、100個の細胞に相当するDNA試料を、指標としての同量のSuperladder−Low 100bp Ladder marker(Genetics)とともに、各レーンにロードし、1.5%agarose gelで電気泳動(電気泳動装置;Mupid−exu)、(ADVANCE社製100V、40分)を行い、ゲル電気泳動により抽出された増幅DNA量を目視して確認した結果を図1に示す。
尚、図1中、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示す。
(4) Test / Electrophoresis Test For each amplification product obtained by PCR, a DNA sample corresponding to 100 cells was loaded into each lane together with the same amount of Superladder-Low 100 bp Ladder marker (Genetics) as an index. And 1.5% agarose gel electrophoresis (electrophoresis apparatus; Mupid-exu) (ADVANCE 100V, 40 minutes), the result of visual confirmation of the amount of amplified DNA extracted by gel electrophoresis Is shown in FIG.
In FIG. 1, M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder.

また、図1中、SDS番号1〜3及びLSS番号5〜7は、それぞれ上記(2)の工程で、SDS処理濃度0.01%、0.1%、1%で処理したもの(PCR増幅時には、1/10濃度となる)、及びLSS処理濃度0.01%、0.1%、1%で処理したもの(PCR増幅時には、1/10濃度となる)を用いて得られた結果を示す。   In FIG. 1, SDS numbers 1 to 3 and LSS numbers 5 to 7 are those treated at the SDS treatment concentrations of 0.01%, 0.1%, and 1% in the above step (2) (PCR amplification). (Sometimes 1/10 concentration), and results obtained using LSS treatment concentrations of 0.01%, 0.1%, 1% (1/10 concentration during PCR amplification) Show.

図1の結果から、SDS「1」はPCR阻害のないSDS濃度ではあるが、DNA抽出力が弱いので薄いバンドが検出されたことがわかる。
またSDS「2」と「3」ではPCR阻害があるので、仮にDNAが抽出されたとしてもPCR増幅が困難である。
また、LSS「5」は、PCR阻害のないLSS濃度であるが、DNAが十分に抽出されておらず、LSS「7」はPCR阻害があるので、仮にDNAが抽出されたとしてもPCR増幅が困難である。
更に、LSS「6」の強いバンド(図1)から、0.1%LSS処理はPCR阻害がなく、確実にDNAが抽出されていることがわかる。
From the results of FIG. 1, it can be seen that although SDS “1” is an SDS concentration without PCR inhibition, a thin band was detected because the DNA extraction ability was weak.
Also, since SDS “2” and “3” have PCR inhibition, PCR amplification is difficult even if DNA is extracted.
In addition, LSS “5” is an LSS concentration without PCR inhibition, but DNA is not sufficiently extracted, and LSS “7” has PCR inhibition. Therefore, even if DNA is extracted, PCR amplification does not occur. Have difficulty.
Furthermore, from the strong band of LSS “6” (FIG. 1), it can be seen that 0.1% LSS treatment does not inhibit PCR and DNA is reliably extracted.

<実施例2> クリプトスポリジウム精製DNAに対する界面活性剤のPCR阻害実験
(1)界面活性剤の添加
上記実験例1の(1)DNA標準試料の作成で調製したDNA標準試薬(5×10個/μl)2μlに、上記実施例1の(2)で用いたと同様の0.01〜20%各界面活性剤を2〜10μlを添加し、これに滅菌精製水を加えて全量20μl(50個/μl)とし、このうち2μl(クリプトスポリジウムオーシスト100個相当)をDNA試料として、PCR増幅に用いた。
次いで、各試料を実験例1と同様にしてPCR増幅を行い、界面活性剤処理によるクリプトスポリジウムの検出感度を検討した。
Example 2 PCR Inhibition Experiment of Surfactant to Cryptosporidium Purified DNA (1) Addition of Surfactant DNA Standard Reagent (5 × 10 2 Prepared in (1) Preparation of DNA Standard Sample in Experimental Example 1 above) To 2 μl, add 2 to 10 μl of the same 0.01-20% surfactant as used in (2) of Example 1 above, and add sterilized purified water to this to add a total volume of 20 μl (50 pieces). / Μl) of which 2 μl (corresponding to 100 Cryptosporidium oocysts) was used as a DNA sample for PCR amplification.
Next, each sample was subjected to PCR amplification in the same manner as in Experimental Example 1, and the detection sensitivity of Cryptosporidium by the surfactant treatment was examined.

陰イオン系界面活性剤添加におけるPCR増幅では、SDSで終濃度(PCR試薬調整時にDNA試料が1/10に希釈されるので、「終濃度=1/10処理濃度」となる)0.01、0.1、1%、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)で終濃度0.1、1%においてPCR阻害がみられた(図2)。
非イオン系界面活性剤添加におけるPCR増幅では、PCR阻害が認められず、また、両性イオン及び陽イオン界面活性剤においては全ての範囲で阻害された(図なし)。
In PCR amplification with the addition of an anionic surfactant, the final concentration in SDS (because the DNA sample is diluted to 1/10 when the PCR reagent is prepared, “final concentration = 1/10 treatment concentration”) 0.01, PCR inhibition was observed with 0.1, 1%, sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) at final concentrations of 0.1, 1% (FIG. 2).
In PCR amplification with addition of nonionic surfactant, PCR inhibition was not observed, and zwitterionic and cationic surfactants were inhibited in the entire range (not shown).

N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)終濃度(PCR試薬調整時にDNA試料が1/10に希釈されるので、「終濃度=1/10処理濃度」となる)0.01、0.02、0.03、0.04%でPCRを行ない、PCR阻害濃度を確認した。その結果0.02%がPCR増幅可能な限界濃度であり、0.03%以上含まれるとPCR阻害を示すことを確認した(図3)。   Final concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) (because the DNA sample is diluted to 1/10 when the PCR reagent is prepared, “final concentration = 1/10 treatment concentration”) 0.01, 0.02, 0 PCR was performed at 0.03% and 0.04% to confirm the PCR inhibitory concentration. As a result, it was confirmed that 0.02% was a limit concentration capable of PCR amplification, and that when 0.03% or more was contained, PCR inhibition was shown (FIG. 3).

(2)N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)0.1%処理によるクリプトスポリジウム検出感度の検討
クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10個分を分注し、1%界面活性剤2μlを添加し、滅菌精製水を加えて全量20μl(50個/μl)とした。これらをa)90℃、5〜15分間処理、b)60〜90℃、5、10分間処理を行い、DNAを抽出した。このうち2μl(クリプトスポリジウムオーシスト100個相当)をPCR増幅に用いた。
かかるクリプトスポリジウムオーシスト100個のPCRによるPCR増幅は上記と同様にして行い、PCR増幅産物とし、上記電気泳動試験を行い、その結果を図4(a)および図4(b)に示す。
(2) N-lauroyl sarcosine dispensed study of Cryptosporidium detection sensitivity by Shin sodium (LSS) 0.1% processing Cryptosporidium oocysts 10 7 10 3 min from / 8 ml min, supplemented with 1% surfactant 2μl Then, sterilized purified water was added to make a total volume of 20 μl (50 / μl). These were subjected to a) treatment at 90 ° C. for 5 to 15 minutes and b) treatment at 60 to 90 ° C. for 5 to 10 minutes to extract DNA. Of these, 2 μl (equivalent to 100 Cryptosporidium oocysts) was used for PCR amplification.
PCR amplification by PCR of 100 Cryptosporidium oocysts was carried out in the same manner as described above to obtain a PCR amplification product, and the electrophoresis test was conducted. The results are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

上記実施例2の結果から、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)処理濃度0.1%で安定的に検出できることがわかったので、これに加えて処理濃度、時間の条件検討を行った結果、処理濃度0.1%では、90℃、5分の処理でPCR増幅を確認した(図4a)。
また、60、70、80、90℃の温度条件で5、10分間処理した結果、5分間処理では90℃、10分間処理では70〜90℃でPCR増幅を確認した(図4b)が、60℃処理による検出はされなかった。
但し、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示し、QIAGENはQIAGEN Tissue キットにより得た精製DNAを使用した。
From the results of Example 2 above, it was found that sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) treatment concentration could be stably detected at 0.1%. In addition to this, as a result of investigating treatment concentration and time conditions, At a treatment concentration of 0.1%, PCR amplification was confirmed by treatment at 90 ° C. for 5 minutes (FIG. 4a).
In addition, as a result of treatment for 5 and 10 minutes at 60, 70, 80, and 90 ° C., PCR amplification was confirmed at 90 ° C. for 10 minutes and 70 to 90 ° C. for 10 minutes (FIG. 4b). It was not detected by the ° C treatment.
M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder, and QIAGEN used purified DNA obtained by the QIAGEN Tissue kit.

<実施例3> N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法と市販キット、簡易抽出法との比較
(クリプトスポリジウムオーシスト 1、10、100個における抽出増幅)
当該これらの抽出方法の概略工程図を図5に示す。
・市販キット(DNeasy Tissue Kit(QIAGEN))
上記クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10,10,10個を分注し、市販キットであるDNeasy Tissue Kit(QIAGEN)によりDNA精製を行い、それぞれ0.5個/μl、5個/μl、50個/μlになるよう調整した。
このうち2μl(クリプトスポリジウムオーシスト 1、10、100個相当)を上記と同様のPCR増幅に用いた。
但し、PCR増幅は上記PCR方法と同様に行い、上記電気泳動試験を行い、その結果を図6に示す。
<Example 3> Comparison of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) extraction method with commercially available kit, simple extraction method (extraction amplification in 1, 10, 100 Cryptosporidium oocysts)
A schematic process diagram of these extraction methods is shown in FIG.
・ Commercial kit (DNeasy Tissue Kit (QIAGEN))
The Cryptosporidium oocysts 10 7/8 ml of 10 2, 10 3, dispensed 10 four minutes, subjected to DNA purification by a commercial kit DNeasy Tissue Kit (QIAGEN), 0.5 units / [mu] l respectively, 5 / Μl and 50 / μl.
Of these, 2 μl (equivalent to 1, 10, 100 Cryptosporidium oocysts) was used for PCR amplification as described above.
However, PCR amplification was performed in the same manner as the PCR method, the electrophoresis test was performed, and the results are shown in FIG.

TritonX−100簡易抽出法(国立感染症研究所簡易抽出方法)
クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10、10、10個を分注し、20%TritonX−100 10μlを添加し、TEバッファー(10mMTris−Cl ,1mMEDTA)を加え全量20μl(0.5個/μl、5個/μl、50個/μl)とした。これらを90℃15分間処理し、室温で5分間静置した後、3000rpm、数秒遠心を行った。
遠心後上清を回収し、DNA抽出液とした。このうち2μl(クリプトスポリジウムオーシスト1、10、100個相当)を上記PCR増幅に用いた。
但し、PCR増幅は上記PCR方法と同様に行って、PCR増幅産物とし、上記電気泳動試験を行い、その結果を図6に示す。
-Triton X-100 simple extraction method (National Institute of Infectious Diseases simple extraction method)
Cryptospodium oocysts from 10 7/8 ml to 10, 10 2 , 10 3 are dispensed, 10 μl of 20% Triton X-100 is added, TE buffer (10 mM Tris-Cl 2, 1 mM EDTA) is added, and a total volume of 20 μl (0.5 pieces) / Μl, 5 / μl, 50 / μl). These were treated at 90 ° C. for 15 minutes, allowed to stand at room temperature for 5 minutes, and then centrifuged at 3000 rpm for several seconds.
After centrifugation, the supernatant was recovered and used as a DNA extract. Of these, 2 μl (equivalent to 1, 10, 100 Cryptosporidium oocysts) was used for the PCR amplification.
However, PCR amplification was performed in the same manner as the PCR method described above to obtain a PCR amplification product, and the electrophoresis test was performed. The results are shown in FIG.

N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法
クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10、10、10個を分注し、1%N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)2μlを添加し、滅菌精製水を加えて全量20μl(0.5個/μl、5個/μl、50個/μl)とした。
これらを90℃15分間処理し、DNA抽出を行った。このうち2μl(クリプトスポリジウムオーシスト1、10、100個相当)を上記PCR増幅に用いた。
但し、PCR増幅は上記PCR方法と同様に行って、PCR増幅産物とし、上記電気泳動試験を行い、その結果を図6に示す。
-Extraction method of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) Cryptosporidium oocysts 10 7 / 8ml to 10, 10 2 , 10 3 aliquots, 1% sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) 2 μl was added, Sterile purified water was added to make a total volume of 20 μl (0.5 / μl, 5 / μl, 50 / μl).
These were treated at 90 ° C. for 15 minutes to perform DNA extraction. Of these, 2 μl (equivalent to 1, 10, 100 Cryptosporidium oocysts) was used for the PCR amplification.
However, PCR amplification was performed in the same manner as the PCR method described above to obtain a PCR amplification product, and the electrophoresis test was performed. The results are shown in FIG.

但し、図6中、Mは100bpラダーの分子量マーカーを示し、凍結融解+QIAGENは(上記実施例1の(1)で調整したと同様の方法)、QIAGENはQIAGEN Tissue キットにより得た精製DNAを使用した。   However, in FIG. 6, M represents a molecular weight marker of 100 bp ladder, freeze-thaw + QIAGEN (the same method as prepared in (1) of Example 1 above), QIAGEN uses purified DNA obtained by the QIAGEN Tissue kit. did.

図6より、凍結融解およびQIAGENキットによるDNA抽出・増幅の結果と比べて、凍結融解をせずに行ったN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)処理DNA抽出法と国立感染症研究所によるTritonX−100を用いた簡易抽出法及びQIAGEN DNeasy Tissue KitによるDNA抽出法との比較を行ったところ、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法及びQIAGEN DNeasy Tissue Kit DNA抽出法ではクリプトスポリジウムオーシスト10個での抽出・増幅が確認されたが、TritonX−100簡易抽出法ではオーシスト100個でも(10個も)PCR増幅が確認されなかった。   FIG. 6 shows that compared with the results of freezing and thawing and DNA extraction / amplification using the QIAGEN kit, the N-lauroyl sarcosate (LSS) -treated DNA extraction method performed without freezing and thawing and Triton X-by the National Institute of Infectious Diseases Comparison between the simple extraction method using 100 and the DNA extraction method using the QIAGEN DNeasy Tissue Kit was carried out. In the N-lauroyl sarcosinate (LSS) extraction method and the QIAGEN DNeasy Tissue Kit DNA extraction method, 10 Cryptosporidium oocysts were used. In the Triton X-100 simple extraction method, PCR amplification was not confirmed even with 100 oocysts (as many as 10).

以上の実施例より、再現性良くDNA検出感度が最も高かったのはN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)0.1%処理であり、核酸抽出時のN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)濃度が0.1〜0.2%であればPCR阻害が認められず(PCR時に濃度は1/10に希釈)、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)終濃度0.02%以下ではPCR阻害がなかったことがわかる。
また、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)核酸抽出処理濃度0.1%では、90℃、5分でPCR増幅が確認された。
From the above examples, the highest DNA detection sensitivity with good reproducibility was N-lauroyl sarcosinate (LSS) 0.1% treatment, and the concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) during nucleic acid extraction was high. PCR inhibition is not observed if the concentration is 0.1 to 0.2% (concentration is diluted to 1/10 at the time of PCR), and there is no PCR inhibition if the final concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is 0.02% or less. I understand that.
In addition, PCR amplification was confirmed at 90 ° C. for 5 minutes at a sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) nucleic acid extraction treatment concentration of 0.1%.

従って、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法及びQIAGEN DNeasy Tissue Kit DNA抽出法ではクリプトスポリジウムオーシスト10個での増幅が確認され、TritonX−100簡易抽出法ではオーシスト100個でのPCR増幅は確認されなかったことがわかる。   Therefore, the N-lauroyl sodium sarcosinate (LSS) extraction method and the QIAGEN DNeasy Tissue Kit DNA extraction method confirmed amplification with 10 Cryptosporidium oocysts, and the Triton X-100 simple extraction method confirmed PCR amplification with 100 oocysts. You can see that it was not done.

<実施例4> グリココール酸核酸抽出法とN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)
・グリココール酸核酸抽出法
クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10個を分注し、1%グリココール酸(GC)2μlを添加し、滅菌精製水を加えて全量20μl(50個/μl)とした。これらを37℃で、15分、30分、60分間それぞれ処理し、DNAを抽出した。
このうちクリプトスポリジウムオーシスト100個を、それぞれPCR増幅実験に使用した。但し、PCR増幅は上記PCR方法と同様に行った。
<Example 4> Glycocholate nucleic acid extraction method and sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS)
・ Glycocholate nucleic acid extraction method
Cryptosporidium oocysts 10 7/8 ml of 10 3 dispensed, added 1% glycocholate (GC) 2 [mu] l, to make a total volume of 20 [mu] l (50 units / [mu] l) was added to sterile purified water. These were treated at 37 ° C. for 15 minutes, 30 minutes and 60 minutes, respectively, and DNA was extracted.
Of these, 100 Cryptosporidium oocysts were used for PCR amplification experiments. However, PCR amplification was performed in the same manner as the above PCR method.

・N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法
クリプトスポリジウムオーシスト10個/8mlから10個を分注し、1%N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)2μlを添加し、滅菌精製水を加えて全量20μl(50個/μl)とした。これらを90℃で、15分、30分、60分間それぞれ処理し、DNA抽出を行った。
このうちクリプトスポリジウムオーシスト100個をPCR増幅実験に使用した。但し、PCR増幅は上記PCR方法と同様に行った。
-Sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) extraction method Cryptosporidium oocysts 10 7 to 10 3 were dispensed, 2% 1% sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) was added, and sterilized purified water was added. The total volume was 20 μl (50 / μl). These were treated at 90 ° C. for 15 minutes, 30 minutes and 60 minutes, respectively, and DNA extraction was performed.
Of these, 100 Cryptosporidium oocysts were used for PCR amplification experiments. However, PCR amplification was performed in the same manner as the above PCR method.

グリココール酸抽出法とN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法との比較を行った結果、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)処理で再現性よく抽出・増幅されるのに対し、グリココール酸処理では再現性が低く、検出傾向が認められなかった(図7)。   As a result of the comparison between the glycocholic acid extraction method and the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) extraction method, it was extracted and amplified with good reproducibility by treatment with sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS). In the acid treatment, reproducibility was low and no detection tendency was observed (FIG. 7).

本発明の核酸抽出方法及びキットは、遺伝子工学、臨床診断、法医学等の分野における、遺伝情報の解析,遺伝子疾患・ウイルス性疾患等の診断・原因究明、また、個人識別・親子鑑定・犯罪鑑識等の各種分析(例えばサザンブロッティング法やPCR法を利用する方法等)、環境汚染等の検査に用いられる試料として用いることができ、特に血中遊離DNAを用いた、癌等の各種疾患の早期診断或いは病状のモニタリング等の遺伝子診断DNAタイピング法やDNAフィンガープリント法(例えばPCR−RELP法、PCR−SSOP法、PCR−LIPA法、PCR−SSCP法、PCR−SSP法、PCR−CFLP法、PCR−RAPD法、PCR−RDA法、RNaseプロテクション法、DGGE法、TGGE法)において有用に用いられる。   The nucleic acid extraction method and kit of the present invention are used in genetic engineering, clinical diagnosis, forensic medicine, etc., analysis of genetic information, diagnosis / cause investigation of genetic diseases / viral diseases, etc. Can be used as a sample used for examination of environmental contamination and the like (e.g., Southern blotting method and PCR method), especially in early stages of various diseases such as cancer using free DNA in blood. Gene diagnosis such as diagnosis or monitoring of disease state DNA typing method and DNA fingerprinting method (for example, PCR-RELP method, PCR-SSOP method, PCR-LIPA method, PCR-SSCP method, PCR-SSP method, PCR-CFLP method, PCR -In RAPD method, PCR-RDA method, RNase protection method, DGGE method, TGGE method) Used to.

また、植物由来の被検試料から核酸を抽出すれば、品種、銘柄の特定等に適用でき、微生物を含む被検試料は、微生物による環境汚染を検査するために適用でき、バイオレメディエーションの分野においては、浄化対象である土壌中の汚染物質資化菌の存在の確認等に適用することができる。   In addition, if nucleic acid is extracted from a plant-derived test sample, it can be applied to the identification of varieties, brands, etc., and test samples containing microorganisms can be applied to examine environmental contamination by microorganisms, in the field of bioremediation. Can be applied to confirm the presence of pollutant assimilating bacteria in the soil to be purified.

実施例1で得られた各DNA抽出溶液のPCR増幅後の電気泳動試験結果図Electrophoretic test results after PCR amplification of each DNA extraction solution obtained in Example 1 実施例2で得られた各DNA抽出溶液のPCR増幅後の電気泳動試験結果図Electrophoretic test result diagram after PCR amplification of each DNA extraction solution obtained in Example 2 実施例2における、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の終濃度を変化させて得られたPCR増幅後の電気泳動試験結果図Electrophoretic test results after PCR amplification obtained by changing the final concentration of sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) in Example 2 図4aは、実施例2における、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)0.1%(PCR時の濃度は1/10)核酸抽出処理の時間を変化させて得られたPCR増幅後の電気泳動試験結果図であり、図4bは、実施例2における、N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)0.1%(PCR時の濃度は1/10)核酸抽出処理の時間と温度とを変化させて得られたPCR増幅後の電気泳動試験結果図FIG. 4a shows electrophoresis after PCR amplification obtained by changing the time of nucleic acid extraction treatment in Example 2 with sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) 0.1% (concentration during PCR is 1/10). FIG. 4 b is a diagram showing test results. FIG. 4 b shows the results obtained by changing the time and temperature of nucleic acid extraction treatment in Example 2 with sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) 0.1% (concentration during PCR is 1/10). Result of electrophoresis test results after PCR amplification 実施例3におけるN−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)抽出法とQIAGEN法とTritonX−100簡易抽出法を模式的に示す図The figure which shows typically the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) extraction method in Example 3, QIAGEN method, and the TritonX-100 simple extraction method. 実施例3で得られた各DNA抽出溶液のPCR増幅後の電気泳動試験結果図Electrophoretic test result diagram after PCR amplification of each DNA extraction solution obtained in Example 3 実施例4で得られた各DNA抽出溶液のPCR増幅後の電気泳動試験結果図Electrophoretic test result diagram after PCR amplification of each DNA extraction solution obtained in Example 4

Claims (4)

N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)を被検試料に接触させる処理を行うことを特徴とする、核酸抽出方法。   A method for extracting nucleic acid, comprising performing a treatment of contacting sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) with a test sample. 請求項1記載の核酸抽出方法において、前記N−ラウロイルサルコシン酸ナトリウム(LSS)の濃度が0.1〜0.2質量%であることを特徴とする、核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1, wherein a concentration of the sodium N-lauroyl sarcosinate (LSS) is 0.1 to 0.2% by mass. 請求項1又は2記載の核酸抽出方法において、被検試料が動物由来の試料であることを特徴とする、核酸抽出方法。   The nucleic acid extraction method according to claim 1 or 2, wherein the test sample is an animal-derived sample. 請求項3記載の核酸抽出方法において、微生物を含む試料であることを特徴とする、核酸抽出方法。
The nucleic acid extraction method according to claim 3, wherein the sample is a sample containing a microorganism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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