JP2008519602A - 多様性を生じるためのラダーアセンブリおよびシステム - Google Patents
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- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
Abstract
Description
この出願は、米国特許仮出願第60/697,307号(2005年7月6日出願)、米国特許仮出願第60/626,589号(2004年11月11日出願)の優先権を主張するもので、これらの出願は参照により全体として本願に組み込まれる。この出願はまた、現在米国特許第6,358,712号である同時係属米国特許出願第09/225,990号(1999年1月5日出願)の部分継続である同時係属米国特許出願第09/897,712号(2001年6月29日出願)の継続である同時係属米国特許出願第11/132,356号(2005年5月18日出願)に関連しており、各々は参照によりその全体として本願に組み込まれる。この出願はまた、同時継続米国特許出願第09/910,354号(2001年7月20日出願)の部分継続である同時継続米国特許出願第10/383,135号(2003年3月5日出願)にも関連しており、各々は参照によりその全体として本願に組み込まれる。
分子生物学は、核酸の改変および組換えにとって強力なツールを提供する。制限酵素、部位特異的突然変異、種々のポリメラーゼ鎖反応法(PCR)をベースとした戦略、合成をベースとした戦略、相同組換え、および他のアプローチの全てを、改変された核酸の生産および/または核酸の一次構造の変化に用いられる。新規の技術または既存の技術の改良版の開発が続けられている。しかし、さらなる改善の余地が存在している。
いくつかの実施形態では、本発明は、配列の完全制御を可能にする改変核酸を生産するためのシステムを提供する。本発明のこれらのシステムは特に核酸分子セットの製造に有用であり、セット内の核酸毎の配列に対して、完全制御を可能にする。いくつかの実施形態において、本発明のシステムは、複数の核酸分子からなる関連セットを生ずるもので、該核酸分子の配列は互いに実質的同一であり、所定の場所または所定の方向でのみ異なる。特定の実施形態では、関連セットの核酸分子は、ポリペプチドまたはポリペプチドの一部をコードする。
「結合パートナーオリゴヌクレオチド」:本明細書中で用いられる用語「結合パートナーオリゴヌクレオチド」とは、オリゴヌクレオチドのことをいい、相補的であり、またラダー複合体のうちの少なくとも1つの他のオリゴヌクレオチドにアニールされるものであってもよい。本明細書中に定義されるように、結合パートナーオリゴヌクレオチドは「架橋オリゴヌクレオチド」または「末端オリゴヌクレオチド」であってもよい。ラダー複合体の各架橋オリゴヌクレオチド(以下の「ラダー複合体」の定義を参照)は、少なくとも2つの結合パートナーオリゴヌクレオチドにアニールする。ラダー複合体の各末端オリゴヌクレオチド(以下の「末端オリゴヌクレオチド」の定義を参照)は、少なくとも1つの結合パートナーオリゴヌクレオチドにアニールする。
本発明は、改変された核酸分子を生成するための新規システムを提供する。特定の実施形態では、二本鎖核酸チャンクは相補的オリゴヌクレオチドを部分的に含んでいるラダー複合体から生成され、チャンクは核酸アクセプター分子と連結し得る。いくつかの実施形態では、組み立てられたチャンク/核酸アクセプター分子複合体をインビボまたはインビトロで増殖させることが可能である。本発明はまた、改善されたシステムを、一つ以上の予め定められた場所で異なる核酸分子の関連セットを生成するために、提供する。特定の実施形態では、関連セットの核酸分子は、ポリペプチドまたはポリペプチド部分をコードする。
本発明は、核酸分子配列が実行者によって前もって決定および選択される改変核酸分子を生成するためのシステムを提供する。特定の実施形態では、ラダー複合体は二個以上のオリゴヌクレオチドをアニールすることによって生成され、少なくとも一部の各オリゴヌクレオチドは、少なくともラダー複合体の一部のうちの少なくとも1つの他のオリゴヌクレオチドと、少なくとも部分的に相補的である。いくつかの実施形態において、少なくとも第1のおよび第2のオリゴヌクレオチドを提供し、これらの実施形態によれば、少なくとも一部の第1のオリゴヌクレオチドは、第2のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部分と少なくとも部分的に相補的である。これらの実施形態によれば、第1および第2オリゴヌクレオチドはラダー複合体を形成するためにアニールされる。いくつかの実施形態において、少なくとも第1、第2、および第3オリゴヌクレオチドを提供し、第1および第2オリゴヌクレオチドは、全長の少なくとも一部分にわたって、少なくとも部分的に互いに相補的であり、第3のオリゴヌクレオチドは、第1のオリゴヌクレオチドと相補的である第2のオリゴヌクレオチドの部分と異なる少なくとも部分的に一部の第2のオリゴヌクレオチドと相補的である。第1、第2、および第3オリゴヌクレオチドは、ラダー複合体を形成するためにアニールされる。これらの実施形態によれば、それが第2のオリゴヌクレオチドだけを含むことから、他の鎖がニック形成されていない間、ラダー複合体の1つの鎖は第1および第3のオリゴヌクレオチドを含み、そのことからニックが形成される。
本発明のいくつかの実施形態では、ラダー複合体のうちの少なくとも1つの鎖は、2つ以上のオリゴヌクレオチドから構成され、互いに直接隣接することで、それらの間にギャップを形成しない。これらの実施形態によれば、第1の末端オリゴヌクレオチド、第2の末端オリゴヌクレオチド、および少なくとも2つの架橋オリゴヌクレオチドを含むラダー複合体において、ラダー複合体の各架橋オリゴヌクレオチドは、ラダー複合体(2つの他の架橋オリゴヌクレオチドまたは1つの末端オリゴヌクレオチドと1つの架橋オリゴヌクレオチドのいずれか)の2つの他の結合パートナーオリゴヌクレオチドにアニールし、また架橋オリゴヌクレオチドの各ヌクレオチドは、2つの結合パートナーオリゴヌクレオチドのうちの1つのヌクレオチドに対する同族である。それ故、このラダー複合体において、ラダー複合体のもう一つのオリゴヌクレオチドのヌクレオチドに対する同族でないヌクレオチドを任意に含むと考えられる唯一のオリゴヌクレオチドは、1つの架橋オリゴヌクレオチドだけにアニールする2つの架橋オリゴヌクレオチドであって、このようにラダー複合体終了後一本鎖オーバーハングを含むことが可能である。シームレスラダーは、このように、個々の鎖が少なくとも1つの位置でニックを形成し、いずれの末端でも任意に一つ以上の一本鎖オーバーハングを含む二本鎖核酸分子である。シームレスラダーアセンブリの一実施形態を図1Aに示す。
本発明の特定の実施形態において、ラダー複合体の少なくとも1本の鎖は、互いに直接的には隣接してない少なくとも2つのオリゴヌクレオチドを含み、それらの間にギャップを残す。これらの実施形態によれば、第1の末端オリゴヌクレオチド、第2の末端オリゴヌクレオチド、および少なくとも2つの架橋オリゴヌクレオチドを含むラダー複合体において、ラダー複合体の各架橋オリゴヌクレオチドは他の2つの結合パートナーオリゴヌクレオチド(2つの他の架橋オリゴヌクレオチドまたは1つの末端オリゴヌクレオチドおよび1つの架橋オリゴヌクレオチドのいずれか)にアニールし、少なくとも1つの架橋オリゴヌクレオチドの少なくとも2つのヌクレオチドは2つの結合パートナーオリゴヌクレオチドのどちらの上にも同族ヌクレオチドを持たないことから、結合パートナーオリゴヌクレオチドの間に位置するギャップを形成する。ギャップの長さは、どちらの結合パートナーオリゴヌクレオチド上にも同族ヌクレオチドを持たない2つの結合パートナーオリゴヌクレオチドの間に、架橋オリゴヌクレオチド上でヌクレオチドの数で、測定される。このように、2つの結合パートナーオリゴヌクレオチドの間にある架橋オリゴヌクレオチドの単一ヌクレオチドがどちらの結合パートナーオリゴヌクレオチドの上にも同族ヌクレオチドを持たなくさえすれば、結合パートナーオリゴヌクレオチド間のギャップは1ヌクレオチド長である。各結合パートナーが解離を予防するのに十分な強さで架橋オリゴヌクレオチドにアニールすることが可能な限り、ギャップは任意の長さ(同族ヌクレオチドを持たない結合パートナーオリゴヌクレオチドの間に位置する架橋オリゴヌクレオチドのヌクレオチドの数で測定されるので)であってもよい。同様に、各結合パートナーが解離を防ぐのに十分な強さで架橋オリゴヌクレオチドにアニールすることが可能な限り、ギャップの位置は架橋オリゴヌクレオチドに沿っていかなる点にでも位置する可能性がある。ギャップ形成ラダーアセンブリの一実施形態を図1Bに示す。
本発明の特定の実施形態において、配列多様性を、一つ以上の選択肢オリゴヌクレオチドを、ラダー複合体を含むオリゴヌクレオチドのうちの1つと置換することによって、ラダー複合体で生成することが可能である。これらの実施形態によれば、他のオリゴヌクレオチドは、一つ以上のヌクレオチド位置で当初のオリゴヌクレオチドとは異なる。例えば、ラダー複合体のオリゴヌクレオチドのうちの1つが位置xでアデニン塩基を含む場合、位置xでシチジン、グアニンまたはチミンを含む3つの他のオリゴヌクレオチドが生産される場合もあり、結果としてラダー複合体の4つの相対変異になる。2つのヌクレオチドが特定のオリゴヌクレオチドで変わる場合、ラダー複合体の16個の変形例の生成等がおこる可能性がある。さらに、または代替として、オリゴヌクレオチドがラダー複合体を形成することが依然として可能である限り、一つ以上の欠失、挿入または再配列を含む点で、ラダー複合体の他のオリゴヌクレオチドは各々と異なる場合もある。特定の実施形態では、一つ以上の欠失を含む他のオリゴヌクレオチドの利用、挿入、または再配列は、結果として本来の新規のラダー複合体の本体のオリゴヌクレオチドの一つ以上が除外される新規のラダー複合体になる。
シームレスラダーでは、同じ鎖の隣接オリゴヌクレオチド間にギャップが存在していない。このように、シームレスラダーの末端オリゴヌクレオチドだけは、一本鎖部分を任意に含むものであってもよい。例えば、第1の末端オリゴヌクレオチド、第2の末端オリゴヌクレオチド、および少なくとも2つの架橋オリゴヌクレオチドを含むラダー複合体では、一方または両方の末端オリゴヌクレオチドは、該末端オリゴヌクレオチドがアニールする相補鎖の最後の架橋オリゴヌクレオチドに対して遠位に位置する一本鎖部分を含むものであってもよい。
特定の実施形態では、ギャップ形成ラダーの多様性は、一つ以上のヌクレオチドを改変することによって生成可能であり、該ヌクレオチドは、2つの結合パートナーオリゴヌクレオチド(例えば、5A、図を参照)によって生じるギャップ間に位置する架橋オリゴヌクレオチドの一本鎖部分に位置する。これらの実施形態によれば、改変ヌクレオチドがアニールする可能性がある同族ヌクレオチドが存在しないことから、架橋オリゴヌクレオチドの配列だけが改変される。改変ヌクレオチドが互いに隣接可能であり、あるいは一つ以上のヌクレオチドによって互いに分離可能である。
本発明の特定の実施形態において、ラダー複合体を生成した後、2つのプライマーを提供し、ラダー複合体をポリメラーゼ媒介伸長反応にかける。結果として生じる二本鎖核酸分子を「チャンク」と称する。プライマーがラダー複合体にハイブリダイズする場所およびプライマーの一方または両方の一部分はラダー複合体末端を超えて伸長するかどうかに依存して、チャンクは、ラダー複合体よりも長いか、より短いか、あるいは同じ長さであってもよい。例えば、プライマーの端がラダー複合体の終末と同一平面上にあるようにして両方のプライマーがラダー複合体にアニールする場合、ラダー複合体のポリメラーゼ媒介伸長によってラダー複合体と同じ長さのチャンクが生産される。一方または両方のプライマーが、ラダー複合体が一方または両方のプライマーの末端を超えて伸長するようにして、内側に向けてラダー複合体にアニールする場合、ラダー複合体のポリメラーゼ媒介伸長が、ラダー複合体の全長よりも短いチャンクを生産する。各プライマーがラダー複合体末端に、少なくとも、一部のうちの少なくとも1つのプライマーがラダー複合体の末端を超えて伸長するようにしてアニールする場合、ラダー複合体のポリメラーゼ媒介伸長は、ラダー複合体の全長よりも長いチャンクを生産する。
本発明の特定の実施形態では、生成された二本鎖チャンクを、核酸アクセプター分子に挿入する。これらの実施形態のいくつかの態様において、核酸アクセプター分子は、チャンクが一つの位置かつ一つの方向で核酸アクセプター分子に挿入されるように、チャンクの1つのオーバーハング末端で少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを含む少なくとも1つの末端を含む。核酸アクセプター分子の他端は、チャンクの他のオーバーハング末端で少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを含んでいる末端を任意に含むものであってもよい。このように、本発明の教示によれば、実行者は挿入の位置と方向づけとを決定するために、重荷となるスクリーニングの要求から解放される。いくつかの実施形態では、核酸アクセプター分子端間の分子間相互作用が最小化されるように、核酸アクセプター分子の末端は互いに相補的でない。特定の実施形態において、核酸アクセプター分子が細菌、酵母、培養哺乳動物細胞、培養昆虫細胞、または当業者に公知の数多くの他の細胞型のいずれかで、伝搬し得るベクターである。
特定の実施形態では、チャンクおよび核酸アクセプター分子を生成した後に、チャンクを核酸アクセプター分子に挿入する。最も単純な実施形態によれば、一つのチャンクを、一つの核酸アクセプター分子に挿入する(例えば、図3を参照)。これらの実施形態のいくつかの態様によれば、核酸アクセプター分子の末端のうちの少なくとも1つは、チャンクが一つの位置および一つの方向に沿って核酸アクセプター分子に挿入されるように、チャンク(それはまた、オーバーハングを含む)の末端のうちの一方と少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを含む。核酸アクセプター分子の他端は、また、オーバーハングを含むチャンクの他端で少なくとも部分的に相補的であるオーバーハング末端を任意に含むことが可能である。
特定の実施形態では、複数の他のチャンクが一つ以上の場所で一つ以上の核酸アクセプター分子に挿入され、プロセスは「多様性増幅」と称される。多様性増幅の一部の実施形態において、他のチャンクが核酸アクセプター分子内の連続した場所に挿入され、その際、他のチャンクが互いに直接隣接し、結果として二本鎖核酸分子が生ずるようにする(例えば、図7Aおよび8Aを参照)。これらの実施形態の特定の態様において、第1のチャンクの一端は、核酸アクセプター分子の1つのオーバーハング末端で少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを含み、一方、第1のチャンクの他端は、第1のチャンクに連続した場所に挿入される第2のチャンクのオーバーハング末端で少なくとも部分的に相補的であるもう一つのオーバーハングを含む。第2のチャンクの他端は、第3のチャンクのオーバーハング末端と少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを任意に含むことが可能であり、第3のチャンクは、挿入された第1のチャンクに対向する第2のチャンクに連続する位置で、挿入される。あるいは、第2のチャンクの他端は核酸アクセプター分子の他端と少なくとも部分的に相補的であるオーバーハングを任意に含み、末端もオーバーハングを含む。
一旦チャンクが核酸アクセプター分子に挿入されると、チャンクは当該技術分野で知られている任意のインビボまたはインビトロ方法によって増殖することが可能である。例えば、挿入されたチャンクは、最初に核酸アクセプター分子にインビトロで連結される可能性があり、その後、クローンとして連結された核酸分子を増殖することができる宿主細胞に導入させることが可能である。
株、プラスミド、および培地:全ての遺伝子操作をXL−1 Blue化学的有用大腸菌細胞(Novagen,Madison,WI)を用いておこなった。colEI複製開始点、アンピシリンおよびカナマイシンのための耐性遺伝子、およびSacB遺伝子(形質転換中の残留親プラスミドのネガティブセレクション用)を部分挿入部位に含むカスタムプラスミドを全てのセグメントに対して、クローニングベクターとして使用した。形質転換細胞を5%ショ糖および100μg/mLアンピシリン添加LB寒天培地に播種した。結果として生ずるコロニーを、最終濃度が100μg/mLのアンピシリンを添加したCircleGrowブロス培地(Qbiogene,Carlsbad,CA)で培養した。
Claims (31)
- 二本鎖核酸分子を生成するための方法であって、
オリゴヌクレオチドの集団を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは、
少なくとも1つの第1の末端オリゴヌクレオチド、
少なくとも1つの第2の末端オリゴヌクレオチド、および
少なくとも2つの架橋オリゴヌクレオチドを含み、
該第1および第2の末端オリゴヌクレオチドは、各末端オリゴヌクレオチドが該集団内の1つのみの他のオリゴヌクレオチドとアニールすることにより特徴付けられ、各架橋オリゴヌクレオチドは、各架橋オリゴヌクレオチドが該集団内の少なくとも2つの他のオリゴヌクレオチドとアニールすることにより特徴付けられる、ステップと、
該オリゴヌクレオチドの集団をアニールさせ、その結果、少なくとも1つのラダー複合体が生成される工程であって、該ラダー複合体が、1つの第1の末端オリゴヌクレオチド、一つの第2の末端オリゴヌクレオチド、および少なくとも2つの架橋オリゴヌクレオチドを含み、その結果、該第1の末端オリゴヌクレオチドと該第2の末端オリゴヌクレオチドとが、少なくとも2つのオーバーラッピング相補性架橋オリゴヌクレオチドを介して互いに接続される、ステップと、
少なくとも第1のプライマーおよび第2のプライマーを提供するステップであって、該第1のプライマーまたは第2のプライマーのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのポリメラーゼのテンプレートとして作用しない少なくとも1つのターミネーターヌクレオチドを含む、ステップと、
第1の増幅プライマーおよび第2の増幅プライマーのポリメラーゼ媒介伸長によって該ラダー複合体を増幅させ、その結果、該ポリメラーゼがターミネーターヌクレオチドをコピーすることなく、伸長反応が少なくとも第1のオーバーハングを含む生成物分子を提供する、ステップと、
を包含する、方法。 - 前記アニールさせるステップにおいて、架橋オリゴヌクレオチドにアニールされるオリゴヌクレオチド間にギャップが存在しない、請求項1に記載の方法。
- 前記アニールさせるステップにおいて、所定の架橋オリゴヌクレオチドにアニールされる2つのオリゴヌクレオチド間に少なくとも1つのギャップが生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記ギャップが前記所定の架橋オリゴヌクレオチドのうちの約1〜5ヌクレオチドにおよぶ、請求項3に記載の方法。
- 第2のオーバーハングを含む少なくとも1つの第2の二本鎖核酸アクセプター分子を提供するステップであって、該第2のオーバーハングが、第1のオーバーハングに対して少なくとも部分的に相補的である、ステップと、
該第1のオーバーハングと該第2のオーバーハングとのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、第1のDNA分子および第2のDNA分子を組み合わせるステップと、
をさらに包含する、請求項1に記載の方法。 - 前記第2の二本鎖DNA分子がポリメラーゼ媒介伸長反応において第3のプライマーおよび第4のプライマーを伸長させることによって生成され、該第3のプライマーまたは該第4のプライマーのうちの少なくとも1つは、前記伸長反応で用いられるポリメラーゼによってコピーされない少なくとも1つのヌクレオチドを含み、その結果、前記第2のオーバーハングを持つ核酸分子が生成される、請求項5に記載の方法。
- 複数の二本鎖核酸分子を生成する方法であって、
二本鎖核酸分子の集団を生成するステップであって、該二本鎖核酸分子の各々が請求項1に記載の方法にしたがって生成され、該集団の各核酸分子の第1のオーバーハングが実質的に類似している、ステップと、
第2のオーバーハングを含む少なくとも1つの第2の二本鎖DNA分子を提供するステップであって、該第2のオーバーハングが、該第1のオーバーハングと少なくとも部分的に相補的である、ステップと、
該第1のオーバーハングと該第2のオーバーハングとのハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、該二本鎖DNA分子の集団と該第2のDNA分子とを組み合わせるステップと、
を包含する、方法。 - 前記組み合わせるステップが、別々の組み合わせ反応物中で前記集団の個々の二本鎖分子と第2の二本鎖DNA分子とを組み合わせることを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記組み合わせるステップが、前記集団の1より多くの二本鎖分子を前記第2の二本鎖DNA分子と単一の組み合わせ反応物中で同時に組み合わせ、その結果、該集団のたった1つの二本鎖分子のみが単一の二本鎖DNA分子と組み合わさることを含む、請求項7に記載の方法。
- 各々の架橋オリゴヌクレオチドの一部分が、前記末端オリゴヌクレオチドの一部分またはそれがアニールする他の架橋オリゴヌクレオチドの一部分のいずれかと正確に相補的である、請求項1に記載の方法。
- 各架橋オリゴヌクレオチドの一部分が、それがアニールする少なくとも1つの他の架橋オリゴヌクレオチドの一部分と正確に相補的である、請求項1に記載の方法。
- 複数の二本鎖核酸分子を生成する方法であって、該二本鎖核酸分子の各々が、請求項2に記載の方法にしたがって生成され、架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップが、少なくとも第1の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび第2の交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することを含み、該第1の交互架橋オリゴヌクレオチドと該第2の交互架橋オリゴヌクレオチドとは互いに実質的に類似しているが、少なくとも第1の可変ヌクレオチドが互いに異なり、該第1の可変ヌクレオチドは該第1の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第2の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、
架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップは、少なくとも第3の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび第4の交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することをさらに含み、該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドと該第4の交互架橋オリゴヌクレオチドとは互いに実質的に類似してはいるが、少なくとも第2の可変ヌクレオチドが互いに異なり、該第2の可変ヌクレオチドは、該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第4の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、
該第1の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第1の可変ヌクレオチドが、該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第2の可変ヌクレオチドに対して相補的であり、
該第2の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第1の可変ヌクレオチドが、該第4の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第2の可変ヌクレオチドに対して相補的である、方法。 - 前記第1の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび前記第3の交互架橋オリゴヌクレオチドが1つの増幅反応物に提供され、前記第2の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび前記第4の交互架橋オリゴヌクレオチドが別の増幅反応物に提供される、請求項12に記載の方法。
- 前記第1交互架橋オリゴヌクレオチド、前記第2交互架橋オリゴヌクレオチド、前記第3交互架橋オリゴヌクレオチド、および前記第4の交互架橋オリゴヌクレオチドが同一の増幅反応物に同時に提供される、請求項12に記載の方法。
- 前記架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップは、少なくとも第5の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび第6の交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することをさらに含み、該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドと該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドとは互いに実質的に類似しているが、少なくとも第3の可変ヌクレオチドが互いに異なり、該第3の可変ヌクレオチドは該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、
前記第3の交互架橋オリゴヌクレオチドと前記第4の交互架橋オリゴヌクレオチドとは、少なくとも第4の可変ヌクレオチドでさらに互いに異なり、該第4の可変ヌクレオチドが該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第4の可変架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、かつ該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第4の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った、前記第2の可変ヌクレオチドとは異なる位置に位置しており、
該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第3の可変ヌクレオチドは該第3の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第4の可変ヌクレオチドに対して相補的であり、
該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第3の可変ヌクレオチドは、該第4の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第4の可変ヌクレオチドに対して相補的である、請求項12に記載の方法。 - 前記架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップは、少なくとも第5の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび第6の交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することをさらに含み、該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドと該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドとは実質的に互いに類似しているが、少なくとも第3の可変ヌクレオチドで互いに異なり、該第3の可変ヌクレオチドは該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、
前記架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップは、少なくとも第7の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび第8の交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することをさらに含み、該第7の交互架橋オリゴヌクレオチドと該第8の交互架橋オリゴヌクレオチドとは実質的に互いに類似しているが、少なくとも第4の可変ヌクレオチドで互いに異なり、該第4の可変ヌクレオチドは該第7の交互架橋オリゴヌクレオチドおよび該第8の交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対的位置に位置しており、
該第5の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第3の可変ヌクレオチドは、該第7の可変架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第4の可変ヌクレオチドに対して相補的であり、
該第6の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第3の可変ヌクレオチドは、該第8の交互架橋オリゴヌクレオチドの該異なる第4の可変ヌクレオチドに対して相補的である、請求項12に記載の方法。 - 複数の二本鎖核酸分子を生成する方法であって、
二本鎖核酸分子の集団を生成するステップであって、該二本鎖核酸分子の各々が請求項3の方法にしたがって生成され、前記架橋オリゴヌクレオチドを提供するステップが、少なくとも2つの交互架橋オリゴヌクレオチドを提供することを含み、各々の交互架橋オリゴヌクレオチドが実質的に互いに類似しているが、該交互架橋オリゴヌクレオチドに沿った同一の相対位置に位置する少なくとも1つのヌクレオチドで互いに異なり、該位置は、該交互架橋オリゴヌクレオチドにアニールして前記ギャップアニールを形成する2つのオリゴヌクレオチドのいずれもが、該位置で該交互架橋オリゴヌクレオチドとアニールすることがないように位置する、複数の二本鎖核酸分子を生成する方法。 - 前記別々の交互架橋オリゴヌクレオチドを異なる増幅反応物に各々別々に提供する、請求項19に記載の方法。
- 一つより多くの別々の交互架橋オリゴヌクレオチドが同じ増幅反応物に同時に提供される、請求項17に記載の方法。
- 前記ラダー複合体を含んでいる前記オリゴヌクレオチドのうちの少なくとも1つは、約25ヌクレオチド長、約50ヌクレオチド長、または約75ヌクレオチド長である、請求項1に記載の方法。
- 前記生成された核酸分子は、タンパク質の機能ドメインを含むポリペプチドをコードする、請求項1に記載の方法。
- 前記機能ドメインが触媒部分を含む、請求項21に記載の方法。
- 二本鎖核酸分子を生成する方法であって、
少なくとも第1のオリゴヌクレオチドおよび第2のオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1のオリゴヌクレオチドと該第2のオリゴヌクレオチドとは、全長の少なくとも一部分にわたって互いに相補的である、ステップと、
該第1のオリゴヌクレオチドと該第2のオリゴヌクレオチドとをアニールさせ、その結果、それらの相補的部分が二本鎖領域を形成するステップと、
少なくとも第1のプライマーおよび第2のプライマーを提供するステップであって、該第1のプライマーまたは該第2のプライマーのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのポリメラーゼのテンプレートとして作用しない少なくとも1つのターミネーターヌクレオチドを含む、ステップと、
該第1のプライマーおよび該第2のプライマーのポリメラーゼ媒介伸長によって、アニールされた第1のオリゴヌクレオチドおよび第2のオリゴヌクレオチドを増幅させ、その結果、該ポリメラーゼは該ターミネーターヌクレオチドをコピーせず、伸張反応が少なくとも第1のオーバーハングを含む生成物分子を生産する、ステップと
を包含する、方法。 - 少なくとも第1のオリゴヌクレオチド、第2のオリゴヌクレオチド、および第3のオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1のオリゴヌクレオチドおよび該第2のオリゴヌクレオチドがそれらの全長の少なくとも一部分にわたって互いに相補的であり、該第3のオリゴヌクレオチドが、該第1のオリゴヌクレオチドに対して相補的である該第2のオリゴヌクレオチドの一部分とは異なる該第2のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部分と少なくとも部分的に相補的である、ステップと、
該第1のオリゴヌクレオチドおよび該第3のオリゴヌクレオチドが該第2のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように該第1のオリゴヌクレオチド、該第2のオリゴヌクレオチド、および該第3のオリゴヌクレオチドをアニールするステップと、
少なくとも第1のプライマーおよび第2のプライマーを提供するステップであって、該第1のプライマーまたは該第2のプライマーのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのポリメラーゼのテンプレートとして作用しない少なくとも1つのターミネーターヌクレオチドを含む、前記少なくとも第1のプライマーおよび第2のプライマーを提供するステップと、
前記第1および第2プライマーのポリメラーゼ媒介伸長によってアニールされたオリゴヌクレオチドトリプレックスを増幅させ、その結果、該ポリメラーゼが該ターミネーターヌクレオチドをコピーせず、該伸張反応が少なくとも第1のオーバーハングを含む生成物分子を生成するステップと
をさらに包含する、請求項23に記載の方法。 - 前記アニールするステップにおいて、前記第2のオリゴヌクレオチドにアニールした前記第1のオリゴヌクレオチドと前記第3のオリゴヌクレオチドとの間にギャップが存在しない、請求項24に記載の方法。
- 前記アニールするステップにおいて、前記第2のオリゴヌクレオチドにアニールした前記第1のオリゴヌクレオチドと前記第3のオリゴヌクレオチドとの間にギャップが存在する、請求項24に記載の方法。
- 二本鎖核酸分子を生成する方法であって、
(a)オリゴヌクレオチドの集団を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは、互いにハイブリダイズした場合に、ニックが形成された二本鎖核酸分子を形成し、該集団は、
末端上鎖オリゴヌクレオチドと少なくとも1つの上鎖架橋オリゴヌクレオチドとを含む上鎖オリゴヌクレオチドのセットと、
末端下鎖オリゴヌクレオチドと少なくとも1つの下鎖架橋オリゴヌクレオチドとを含む下鎖オリゴヌクレオチドのセットとを含み、
該末端上鎖オリゴヌクレオチドと該末端下鎖オリゴヌクレオチドとは、該ニックが形成された二本鎖核酸分子の反対の端に位置し、
所定の鎖セットの各オリゴヌクレオチドは、他の鎖セットからの少なくとも1つのオリゴヌクレオチドとハイブリダイズし、
各架橋オリゴヌクレオチドは結合パートナーとしての他の鎖セットからの少なくとも2つのオリゴヌクレオチドとハイブリダイズし、任意の所定の架橋オリゴヌクレオチドの該結合パートナーが、該ニックが形成された二本鎖核酸分子の鎖内で互いに隣接する、ステップと、
(b)前記オリゴヌクレオチドの集団をアニールするステップと、
(c)少なくとも第1のプライマーおよび第2のプライマーを提供するステップであって、該第1のプライマーまたは該第2のプライマーのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのポリメラーゼのテンプレートとして作用しない少なくとも1つのターミネーターヌクレオチドを含む、ステップと、
(d)第1の増幅プライマーおよび第2の増幅プライマーのポリメラーゼ媒介伸長によって該ニックが形成された二本鎖核酸分子を増幅させ、その結果、該ポリメラーゼが該ターミネーターヌクレオチドをコピーせず、該伸張反応が第1のオーバーハングを含む生成物分子を生成する、ステップと、
を包含する、方法。 - 少なくとも1つのオリゴヌクレオチドが、異なる配列の複数のオリゴヌクレオチドを含む、請求項27に記載の方法。
- 少なくとも1つの架橋オリゴヌクレオチドが、異なる配列の複数のオリゴヌクレオチドを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記架橋オリゴヌクレオチドの少なくとも1つの結合パートナーもまた、前記複数の架橋オリゴヌクレオチドの異なるメンバーと相補的である異なる配列の複数のオリゴヌクレオチドを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記複数の架橋オリゴヌクレオチドの各メンバーは、相補的結合パートナーを有する、請求項29に記載の方法。
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