JP2011004733A - Microarray for detecting target nucleic acid in a plurality of specimens - Google Patents

Microarray for detecting target nucleic acid in a plurality of specimens Download PDF

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奈緒子 中村
Koji Hashimoto
幸二 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for quickly and readily analyzing a plurality of specimens while reducing an inspection cost per specimen.SOLUTION: The microarray for detecting the target nucleic acid in the plurality of specimens has a probe region on which probes having a sequence complementary to a tag sequence for identifying the specimen, and a sequence complementary to the target sequence contained in the specimen are immobilized.

Description

本発明は、核酸の解析手段に関する。 The present invention relates to nucleic acid analysis means .

DNAチップは、数cm各のスライドガラスやシリコン基板に10〜105種類のDNA核酸鎖がプローブとして固定化されたデバイスである。DNAチップを用いて検体が解析される場合、まず、含まれる核酸を蛍光色素や放射性同位元素などで標識し、次に、チップ上のプローブと反応させる。検体中の核酸が、チップ上のプローブに相補的な核酸を含めば、ハイブリダイゼーションが生じる。チップ上に固定されたプローブは、その配列と固定位置が明らかである。従って、標識由来の信号が得られるチップ上の位置を特定することにより、検体中に含まれる核酸の配列を決定することができる(非特許文献1)。DNAチップは、1試料について、一度に多くの遺伝子を解析するために非常に有用なデバイス(検査器具)である。通常は、1試料について1チップが使用される。2試料の発現量の差を見る場合には、2試料について1チップで使用される。 DNA chip, 10 to 10 5 different DNA nucleic acid strands in each of the slide glass or silicon substrate few cm is immobilized device as probes. When a sample is analyzed using a DNA chip, the contained nucleic acid is first labeled with a fluorescent dye or a radioisotope, and then reacted with a probe on the chip. Hybridization occurs if the nucleic acid in the sample contains a nucleic acid complementary to the probe on the chip. The arrangement and fixing position of the probe fixed on the chip are clear. Therefore, by specifying the position on the chip where the signal derived from the label is obtained, the sequence of the nucleic acid contained in the sample can be determined (Non-Patent Document 1). The DNA chip is a very useful device (testing instrument) for analyzing many genes at one time for one sample. Usually, one chip is used for one sample. When looking at the difference in the expression level of two samples, two chips are used on one chip.

一方で、例えば、感染症の分野などでは、調べる遺伝子の数は少数であるが、検体数が多いことがある。しかしながら、従来は検体数に応じて多数のチップを使用する必要があるため、チップ、手間、時間を含めた検査コストが高くなっている。   On the other hand, for example, in the field of infectious diseases, the number of genes examined is small, but the number of specimens may be large. However, conventionally, since it is necessary to use a large number of chips according to the number of specimens, the inspection cost including the chip, labor, and time is high.

Pease et al. Proc Natl Acac Sci U S A. 1994、91、5022-5026Pease et al. Proc Natl Acac Sci U S A. 1994, 91, 5022-5026

上記の情況に鑑み、本発明は、1検体あたりの検査コストを低くし、迅速且つ簡便に複数の検体を解析する手段を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a means for reducing a test cost per specimen and analyzing a plurality of specimens quickly and easily.

上記目的を達成するため、本発明は、
検体を識別するタグ配列に対して相補的な配列と、検体中に含まれる標的配列に相補的な配列とを有するプローブが固定化されたプローブ領域を有することを特徴とする複数検体中の標的核酸を検出するマイクロアレイ
である。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A target in a plurality of samples characterized by having a probe region in which a probe having a sequence complementary to a tag sequence for identifying a sample and a sequence complementary to a target sequence contained in the sample is immobilized A microarray for detecting nucleic acids .

本発明の方法によって、複数検体を1チップで検査できるため、1検体あたりの検査コストを低くし、迅速且つ簡便に複数の検体を解析する手段が提供される。 According to the method of the present invention, since a plurality of specimens can be examined with a single chip, a means for analyzing a plurality of specimens quickly and simply is provided with a low cost of examination per specimen.

タグ配列導入プライマーと核酸プローブを示す図。The figure which shows a tag arrangement | sequence introduction primer and a nucleic acid probe. 増幅工程を示すスキーム図。The scheme figure which shows an amplification process. 検出工程を示す図。The figure which shows a detection process. 増幅工程を示すスキーム図。The scheme figure which shows an amplification process. プライマーを示す図。The figure which shows a primer. LAMP増幅の中間産物を示す図。The figure which shows the intermediate product of LAMP amplification. 増幅工程を示すスキーム図。The scheme figure which shows an amplification process. 検出工程を示す図。The figure which shows a detection process. プライマーを示す図。The figure which shows a primer. 増幅工程を示すスキーム図。The scheme figure which shows an amplification process. DNAチップの平面図。The top view of a DNA chip. DNAチップの平面図。The top view of a DNA chip. 制限酵素処理により増幅産物を切断した結果を示す図。The figure which shows the result of having cleaved the amplification product by the restriction enzyme treatment. 複数検体を検出した結果を示す図。The figure which shows the result of having detected multiple samples. 複数検体を検出した結果を示す図。The figure which shows the result of having detected multiple samples. 複数検体を検出した結果を示す図。The figure which shows the result of having detected multiple samples.

[定義]
本明細書で使用される「核酸」という用語は、DNA、RNA、PNA、LNA、S-オリゴ、メチルホスホネートオリゴなど、その一部の構造を塩基配列によって表すことが可能な物質を総括的に示すものである。
[Definition]
As used herein, the term “nucleic acid” is a generic term for substances capable of representing a part of their structure by nucleotide sequence, such as DNA, RNA, PNA, LNA, S-oligo, and methylphosphonate oligo. It is shown.

「検体」とは、本発明に従う解析方法を行なうべき対象であり、核酸を含む可能性のある試料であればよい。検体は、増幅反応および/またはハイブリダイゼーション反応を妨害しない状態であることが好ましい。例えば、生体などから得られた材料を、本発明に従う検体として使用するためには、それ自身公知の何れかの手段により前処理を行えばよい。例えば、検体は液体であってもよく、その場合、「被検液」と称してもよい。従って、「被検液」とは、核酸または鋳型核酸が存在する可能性のある溶液と解されてよい。   The “specimen” is a target to be subjected to the analysis method according to the present invention, and may be any sample that may contain a nucleic acid. The specimen is preferably in a state that does not interfere with the amplification reaction and / or the hybridization reaction. For example, in order to use a material obtained from a living body or the like as a specimen according to the present invention, pretreatment may be performed by any means known per se. For example, the specimen may be a liquid, in which case it may be referred to as a “test liquid”. Therefore, the “test solution” may be understood as a solution in which a nucleic acid or a template nucleic acid may exist.

「多検体(multiple samples)」および「複数検体(plural samples)」の語は、2または2以上の検体を示し、交換可能に使用することが可能である。   The terms “multiple samples” and “plural samples” refer to two or more samples and can be used interchangeably.

検体に含まれる核酸を「検体核酸」と称する。検体核酸のうち、本発明に従うプライマーにより増幅しようとする配列を「鋳型配列」と称す。鋳型配列を含む核酸を「鋳型核酸」または「鋳型」と称す。鋳型核酸に含まれる一部分の配列を「部分核酸配列」と称する。部分核酸配列は、解析しようとする配列または塩基であり、本発明に従うプライマーは、部分核酸配列を含む領域を増幅するように設計される。部分核酸配列は、鋳型配列に等しくてもよく、鋳型配列に含まれてもよい。   The nucleic acid contained in the sample is referred to as “sample nucleic acid”. Among the sample nucleic acids, the sequence to be amplified by the primer according to the present invention is referred to as “template sequence”. A nucleic acid containing a template sequence is referred to as a “template nucleic acid” or “template”. A partial sequence contained in the template nucleic acid is referred to as a “partial nucleic acid sequence”. The partial nucleic acid sequence is the sequence or base to be analyzed, and the primer according to the present invention is designed to amplify the region containing the partial nucleic acid sequence. The partial nucleic acid sequence may be equal to or included in the template sequence.

「標的核酸」とは、鋳型核酸または鋳型配列を、本発明に従うフォワードプライマーとリバースプライマーを用いて増幅して得られた増幅産物をいう。標的核酸は、その一部に標的配列を含む。   “Target nucleic acid” refers to an amplification product obtained by amplifying a template nucleic acid or a template sequence using a forward primer and a reverse primer according to the present invention. The target nucleic acid includes a target sequence in a part thereof.

「標的配列」とは、タグ配列と鋳型配列の一部の配列とからなる。当該標的配列は、核酸プローブを用いて標的核酸を検出するために利用される。   The “target sequence” consists of a tag sequence and a partial sequence of the template sequence. The target sequence is used to detect a target nucleic acid using a nucleic acid probe.

「核酸プローブ」とは、標的配列と相補的な配列を含む核酸である。核酸プローブは基体などの固相上に固定化されて使用され、鋳型配列に由来の領域を含む増幅産物とハイブリッドを形成する。   A “nucleic acid probe” is a nucleic acid containing a sequence complementary to a target sequence. The nucleic acid probe is used by being immobilized on a solid phase such as a substrate and forms a hybrid with an amplification product containing a region derived from the template sequence.

「鋳型配列由来の領域」とは、プライマーによって増幅される領域のうち、プライマーが結合する領域以外の領域で、鋳型の配列が反映される領域を意味する。遺伝子多型または遺伝子変異を検出する場合には、それらの部位がこの領域内に収まるように設計される。   The “region derived from the template sequence” means a region in which the template sequence is reflected in a region other than the region to which the primer binds among the regions amplified by the primer. When detecting gene polymorphisms or gene mutations, the sites are designed to fit within this region.

「DNAチップ」とは、検出しようとする核酸に相補的な配列を有する核酸プローブと、検出対象の核酸との間のハイブリダイゼーション反応を利用して、核酸を解析する装置である。DNAチップの語は、一般的に使用される「核酸チップ」、「マイクロアレイ」および「DNAアレイ」などの用語と同義であり、互いに交換可能に使用される。   A “DNA chip” is an apparatus that analyzes a nucleic acid using a hybridization reaction between a nucleic acid probe having a sequence complementary to the nucleic acid to be detected and the nucleic acid to be detected. The term DNA chip is synonymous with commonly used terms such as “nucleic acid chip”, “microarray” and “DNA array”, and is used interchangeably.

「多検体を解析する」とは、複数の検体を同時に解析することをいう。「検体中の複数の核酸配列を解析する」とは、1検体中に含まれる複数の部分核酸配列を同時に解析することを言う。同時に解析される複数の部分核酸配列は、1本の鋳型核酸に含まれていてもよく、検体に含まれる異なる種類の検体核酸にそれぞれ含まれてもよい。   “Analyze multiple specimens” refers to analyzing a plurality of specimens simultaneously. “Analyzing a plurality of nucleic acid sequences in a specimen” refers to simultaneously analyzing a plurality of partial nucleic acid sequences contained in one specimen. A plurality of partial nucleic acid sequences to be analyzed simultaneously may be included in one template nucleic acid, or may be included in different types of sample nucleic acids included in the sample.

また、解析される項目は、例えば、ウイルスおよび/または細菌などに由来する遺伝子などの特定の核酸の検出、遺伝子発現量の測定、多型についての遺伝子型の同定および/または変異の有無の検出などであってよい。これに限定するものではない。   The analyzed items include, for example, detection of specific nucleic acids such as genes derived from viruses and / or bacteria, measurement of gene expression levels, identification of genotypes for polymorphisms and / or detection of the presence or absence of mutations. And so on. However, the present invention is not limited to this.

[実施様態]
以下、本発明の実施態様について説明する。
[Implementation]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図1は、タグ配列導入プライマーと核酸プローブを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a tag sequence introduction primer and a nucleic acid probe.

<プライマー>
図1のタグ導入Fプライマーに例示されるように、プライマーには、鋳型核酸のプライマー結合部位に結合する配列と、多検体を解析するためのタグ配列を導入する。
<Primer>
As exemplified by the tag introduction F primer in FIG. 1, a sequence that binds to the primer binding site of the template nucleic acid and a tag sequence for analyzing multiple samples are introduced into the primer.

タグ配列は検体によって別々の配列を用いる。例えば、5塩基のタグ配列を準備する場合で、且つA、T、C、Gの4塩基で構成する場合には、45となり1024通りのタグ配列が候補となる。しかしながら、1塩基違いのタグ配列を使用した場合にはミスマッチハイブリダイゼーションの危険性が高いことから、好ましくは2塩基以上配列の異なるタグ配列を準備する。準備するタグ配列の数は、一度に解析しようとする検体群を構成している検体の数だけ用意すればよい。それにより、検体群を構成する全ての検体を識別することが可能である。 Different tag sequences are used depending on the specimen. For example, in the case of preparing a tag sequence 5 bases, and A, T, C, when composed of four bases G, the tag sequence of 4 5 next 1024 are candidates. However, when a tag sequence having a difference of one base is used, there is a high risk of mismatch hybridization, and therefore, tag sequences having different sequences of two or more bases are preferably prepared. The number of tag sequences to be prepared may be as many as the number of samples constituting the sample group to be analyzed at a time. Thereby, it is possible to identify all the samples constituting the sample group.

タグ配列は、それを含むプライマーが鋳型核酸に結合した際に、タグ配列部分は鋳型核酸には結合せずにループアウトするように設計される。タグ配列の長さは、ループアウトすることが可能であり、且つそれを含むプライマーが鋳型核酸を増幅しうる範囲内であればいい。これに限定するものではないが、20塩基以下、好ましくは10塩基以下であればよい。例えば、1〜20塩基、2〜20塩基、1〜10塩基、2〜10塩基、であればよい。   The tag sequence is designed such that when the primer containing it binds to the template nucleic acid, the tag sequence portion does not bind to the template nucleic acid and loops out. The length of the tag sequence may be within a range that allows loop-out and that includes a primer that can amplify the template nucleic acid. Although not limited thereto, it may be 20 bases or less, preferably 10 bases or less. For example, what is necessary is just 1-20 bases, 2-20 bases, 1-10 bases, and 2-10 bases.

プライマーの長さは、13〜40塩基、例えば、15〜30塩基であってよい。   The length of the primer may be 13-40 bases, for example 15-30 bases.

前記タグ配列のプライマーへの挿入場所については、プライマーの3’末端から1塩基以上の場所であれば良いが、プライマーはタグ配列部分がループアウトして鋳型に結合する必要があるため、プライマーの3’末端から3塩基以上の場所であることが好ましい。また図1にあるように変異や一塩基多型などの多型を検出する場合、核酸プローブはタグ配列と鋳型配列由来の配列の両方を含む必要がある。この場合、挿入部位を5’末端側に位置させるとプローブが長くなり、特異性が低下してしまう。このことから、挿入部位はプライマーがループアウトして増幅しうる範囲であれば3’末端側に近い方が好ましく、3’末端側から25塩基以内、より好ましくは15塩基以内である。   The place where the tag sequence is inserted into the primer may be at least one base from the 3 'end of the primer, but the primer must loop out of the tag sequence and bind to the template. It is preferable that the position is 3 bases or more from the 3 ′ end. Further, as shown in FIG. 1, when detecting a polymorphism such as a mutation or a single nucleotide polymorphism, the nucleic acid probe needs to contain both a tag sequence and a sequence derived from the template sequence. In this case, if the insertion site is positioned on the 5 'end side, the probe becomes longer and the specificity is lowered. From this, the insertion site is preferably closer to the 3 'end as long as the primer can be amplified by looping out, and is within 25 bases, more preferably within 15 bases from the 3' end.

増幅法としてPCRを利用する場合には、使用するタグ配列を導入したプライマーはForwardプライマー(Fプライマー)またはReverseプライマー(Rプライマー)のどちらであってもよいし、必要であれば、両プライマーにタグ配列を導入してもよい。   When PCR is used as an amplification method, the primer into which the tag sequence to be used is introduced may be either a Forward primer (F primer) or a Reverse primer (R primer). A tag sequence may be introduced.

増幅法としてLAMP法を利用する場合には、F2領域および/またはB2領域に前記タグ配列を導入したプライマーを準備する。   When the LAMP method is used as an amplification method, a primer in which the tag sequence is introduced into the F2 region and / or the B2 region is prepared.

タグ配列を構成する核酸の種類は、DNA、RNA、PNA、LNA、S-オリゴ、メチルホスホネートオリゴなど、その一部の構造を塩基配列によって表すことが可能な物質であれば特に限定されない。   The type of nucleic acid constituting the tag sequence is not particularly limited as long as it is a substance capable of representing a partial structure by a base sequence, such as DNA, RNA, PNA, LNA, S-oligo, and methylphosphonate oligo.

<核酸プローブ>
核酸プローブは、標的核酸中に含まれるタグ配列を検出するため、タグ配列に相補的な配列を含むように設計される。更に、図1に示すように鋳型配列由来の領域と相補的な配列を含むように設計される。
<Nucleic acid probe>
The nucleic acid probe is designed to include a sequence complementary to the tag sequence in order to detect the tag sequence contained in the target nucleic acid. Furthermore, as shown in FIG. 1, it is designed to include a sequence complementary to a region derived from the template sequence.

たとえば検体中の核酸の遺伝子変異および/または多型を検出する場合に、遺伝子変異および/または遺伝子多型部位をプライマー結合部位近傍の該鋳型配列由来の領域に位置させる。そして、タグ配列検出用の配列と、遺伝子変異および/または多型検出用の配列を有する、野生型検出用の核酸プローブ、変異型検出用の核酸プローブをそれぞれ用い、野生型検出用の核酸プローブと標的核酸、変異型検出用の核酸プローブと標的核酸のハイブリダイゼーション量を比較することにより、検体の遺伝子型を判定することができる。   For example, when detecting gene mutation and / or polymorphism of a nucleic acid in a specimen, the gene mutation and / or gene polymorphism site is located in a region derived from the template sequence near the primer binding site. A wild type detection nucleic acid probe and a wild type detection nucleic acid probe, each having a tag sequence detection sequence and a gene mutation and / or polymorphism detection sequence, are used. The target genotype can be determined by comparing the amount of hybridization between the target nucleic acid and the nucleic acid probe for detecting the mutant type and the target nucleic acid.

また、細菌の同じ属に分類されている複数の種を同定する場合に、例えば属共通に増幅する前記タグ導入プライマーを検体毎に準備し、増幅を行う。この時、各々の種に特徴的で他の種と特異性の出せる領域をプライマー結合部位近傍の該鋳型配列由来の領域に位置させる。そして、タグ配列検出用の配列と、各々の種に特徴的な配列を有する、種同定用の核酸プローブと標的核酸、種と無関係の配列を示すネガティブコントロール用核酸プローブと標的核酸のハイブリダイゼーション量を比較することにより、種の同定を行うことができる。   In addition, when identifying a plurality of species classified into the same genus of bacteria, for example, the tag introduction primer that amplifies in common with the genus is prepared for each specimen and amplified. At this time, a region characteristic of each species and specific to other species is located in a region derived from the template sequence in the vicinity of the primer binding site. The amount of hybridization between the nucleic acid probe for identifying the species and the target nucleic acid having the sequence for detecting the tag sequence, the sequence characteristic to each species, and the nucleic acid probe for the negative control indicating the sequence unrelated to the species and the target nucleic acid The species can be identified by comparing.

解析のための指標として、検体中の核酸の増幅の有無を検出する場合には、鋳型配列由来の領域と相補的な配列を含む。   As an index for analysis, when detecting the presence or absence of amplification of a nucleic acid in a specimen, a sequence complementary to a region derived from a template sequence is included.

本発明に従う核酸プローブの鎖長は、特に限定されるものではないが、5〜50塩基の範囲が好ましく、10〜40塩基の範囲がより好ましく、15〜35塩基の範囲がさらに好ましい。   The chain length of the nucleic acid probe according to the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 50 bases, more preferably in the range of 10 to 40 bases, and still more preferably in the range of 15 to 35 bases.

また、核酸プローブは、基体に固定化させるためにアミノ基、カルボキシル基、ヒドロシル基、チオール基、スルホン基などの反応性官能基、アビジン、ビオチン等の物質で修飾したものであってもよい。官能基とヌクレオチドの間にスペーサーを導入することも可能である。スペーサーには、例えばアルカン骨格、エチレングリコール骨格などを用いてよい。   The nucleic acid probe may be modified with a reactive functional group such as an amino group, a carboxyl group, a hydrosyl group, a thiol group or a sulfone group, or a substance such as avidin or biotin in order to be immobilized on the substrate. It is also possible to introduce a spacer between the functional group and the nucleotide. As the spacer, for example, an alkane skeleton, an ethylene glycol skeleton or the like may be used.

核酸プローブを固定化するための固相は、一般的にDNAチップのための固相として使用される何れかの基体であればよい。そのような基体は、ガラス、シリコン、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、マイクロタイタープレート、電極、磁石、ビーズ、プラスチック、ラテックス、合成樹脂、天然樹脂、又は光ファイバーなどによって構成されてよいが、これらに限定されない。これらの基体上に複数種の核酸プローブを固定化し、DNAチップを構成すればよい。   The solid phase for immobilizing the nucleic acid probe may be any substrate generally used as a solid phase for a DNA chip. Such a substrate may be composed of glass, silicon, nitrocellulose film, nylon film, microtiter plate, electrode, magnet, bead, plastic, latex, synthetic resin, natural resin, or optical fiber, but is not limited thereto. Not. A DNA chip may be constructed by immobilizing a plurality of types of nucleic acid probes on these substrates.

<方法>
次にタグ配列を導入したプライマーとDNAチップを用いた多検体の解析方法について説明する。
<Method>
Next, a method for analyzing multiple samples using a primer into which a tag sequence has been introduced and a DNA chip will be described.

図2に示すように、まず、検体(検体1、検体2、検体3)ごとに配列の異なるタグ配列(タグ配列1、タグ配列2、タグ配列3)を導入したプライマー(検体1用プライマー、検体2用プライマー、検体3用プライマー)を準備し、検体毎に独立した反応系において増幅を行なう。検体毎に独立した反応系とは、各検体が混じり合わない反応系であればよい。例えば、検体毎に別チューブで増幅を行えばよい。「反応系」とは、そこにおいて反応が行なわれる空間をいい、例えば、チューブおよびウェルなどの容器であればよい。   As shown in FIG. 2, first, primers (sample 1 primer, sample sequence 1, tag 2 and tag 3) introduced with tag sequences (tag sequence 1, tag sequence 2, tag sequence 3) having different sequences for each sample (sample 1, sample 2, sample 3). (Sample 2 primer, Sample 3 primer) are prepared, and amplification is performed in an independent reaction system for each sample. The reaction system independent for each sample may be a reaction system in which each sample does not mix. For example, amplification may be performed in a separate tube for each specimen. The “reaction system” refers to a space in which a reaction is performed, and may be a container such as a tube and a well, for example.

増幅後、検体によって一部配列が異なる増幅産物が得られる。鋳型核酸が存在しない場合(検体2)には増幅は起こらず、増幅産物は得られない。各反応系において得られた増幅産物は、検体毎に異なるタグ配列と鋳型核酸由来の領域を含む(検体1、検体3)。従って、増幅産物に含まれるタグ配列を同定することにより、検体を特定することが可能である。   After amplification, amplification products whose partial sequences differ depending on the specimen are obtained. When the template nucleic acid does not exist (specimen 2), amplification does not occur and an amplification product is not obtained. The amplification product obtained in each reaction system includes a tag sequence and a region derived from the template nucleic acid that are different for each sample (sample 1, sample 3). Therefore, it is possible to specify the specimen by identifying the tag sequence contained in the amplification product.

この増幅産物を混合し、図3に示すように基体上に固定化した各タグ配列に相補的な配列を含む核酸プローブとハイブリダイゼーションさせる。その後、増幅産物と核酸プローブのハイブリダイゼーションを適宜の検出法により検出する。   This amplified product is mixed and hybridized with a nucleic acid probe containing a sequence complementary to each tag sequence immobilized on a substrate as shown in FIG. Thereafter, hybridization between the amplification product and the nucleic acid probe is detected by an appropriate detection method.

図2および図3では3検体での例を示したが、検体数については、これに限定されないことは明らかである。また、図1で示すように、増幅産物の鋳型配列由来の領域に変異や多型部位が位置するようプライマーを設計すれば、タグ配列と、これらの変異および/または多型を検出または同定する配列を有する、鋳型配列に由来する配列を含む、核酸プローブを用いることによって、変異および/または多型の解析を行うことができる。   Although FIG. 2 and FIG. 3 show examples using three samples, it is clear that the number of samples is not limited to this. In addition, as shown in FIG. 1, if a primer is designed so that a mutation or polymorphic site is located in a region derived from the template sequence of the amplification product, the tag sequence and these mutations and / or polymorphisms are detected or identified. Mutation and / or polymorphism analysis can be performed by using a nucleic acid probe having a sequence and containing a sequence derived from a template sequence.

さらに、図4に示すように、1つの反応系内で配列の異なる複数の鋳型配列をマルチ増幅することも可能である。増幅後、検体の増幅産物に対しDNAチップ検出を行えば、複数の鋳型配列の検出が可能となる。検出は、基体上に固定化した各タグ配列に相補的な配列を含む核酸プローブとハイブリダイゼーションさせる。その後、増幅産物と核酸プローブのハイブリダイゼーションを適宜の検出法により検出する。図4では3つの鋳型配列の例を示したが、鋳型核酸の数は、これに限定されないことは明らかである。また、増幅産物の鋳型配列由来の領域に変異や多型および/または同定したい生物種に特徴的で他の生物種と特異性が出せる部位が位置するようプライマーを設計すれば、タグ配列と、これらの変異、多型および/または生物種に特徴的な部位を検出または同定する配列を有する、鋳型配列に由来する配列とを含む、核酸プローブを用いることによって、変異、多型、生物種などの解析を行うことができる。   Furthermore, as shown in FIG. 4, it is also possible to multi-amplify a plurality of template sequences having different sequences within one reaction system. After amplification, a plurality of template sequences can be detected by detecting the DNA chip on the amplification product of the specimen. Detection is performed by hybridization with a nucleic acid probe containing a sequence complementary to each tag sequence immobilized on the substrate. Thereafter, hybridization between the amplification product and the nucleic acid probe is detected by an appropriate detection method. Although FIG. 4 shows an example of three template sequences, it is clear that the number of template nucleic acids is not limited to this. In addition, if a primer is designed in the region derived from the template sequence of the amplification product so that a site characteristic of the species to be mutated, polymorphic and / or identified and specific to other species can be located, the tag sequence and By using a nucleic acid probe containing a sequence derived from a template sequence having a sequence for detecting or identifying a site characteristic of these mutations, polymorphisms and / or species, mutations, polymorphisms, species, etc. Can be analyzed.

本発明における検出対象は、例えば個体のゲノムDNA、ゲノムRNA、mRNAなどが含まれる。個体は、これらに限定されるものでないが、ヒト、ヒト以外の動物、植物、並びにウィルス、細菌、バクテリア、酵母およびマイコプラズマなどの微生物が含まれる。   The detection target in the present invention includes, for example, individual genomic DNA, genomic RNA, mRNA and the like. Individuals include, but are not limited to, humans, non-human animals, plants, and microorganisms such as viruses, bacteria, bacteria, yeasts and mycoplasmas.

これらの核酸は、個体から採取した試料、例えば、血液、血清、白血球、尿、便、精液、唾液、組織、バイオプシー、口腔内粘膜、培養細胞、喀痰等から抽出される。或いは、微生物から直接抽出される。核酸の抽出は、これらに限定されないが、市販の核酸抽出キットであるQIAamp(QIAGEN社製)、スマイテスト(住友金属社製)等を利用して実行することができる。個体試料や微生物から抽出された核酸を含む溶液を被検液とする。   These nucleic acids are extracted from samples collected from individuals, such as blood, serum, leukocytes, urine, stool, semen, saliva, tissue, biopsy, oral mucosa, cultured cells, sputum and the like. Alternatively, it is extracted directly from the microorganism. Nucleic acid extraction can be performed using, but not limited to, commercially available nucleic acid extraction kits such as QIAamp (manufactured by QIAGEN), Sumitest (manufactured by Sumitomo Metals), and the like. A solution containing nucleic acid extracted from an individual sample or a microorganism is used as a test solution.

検体は、本発明の方法に係る増幅法により増幅される。検出対象がRNAの場合には、増幅前に例えば逆転写酵素によって相補鎖DNAに変換することができる。逆転写酵素とDNAポリメラーゼの両方を同一チューブ内に添加し、逆転写とDNA増幅を同時に行ってもよい。   The specimen is amplified by the amplification method according to the method of the present invention. When the detection target is RNA, it can be converted into complementary strand DNA by, for example, reverse transcriptase before amplification. Both reverse transcriptase and DNA polymerase may be added in the same tube, and reverse transcription and DNA amplification may be performed simultaneously.

増幅法については、例えば、Polymerase chain reaction法(PCR法)、Loop mediated isothermal amplification法(LAMP法)、Isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids (ICAN法)、Nucleic acid sequence-based amplification法(NASBA法)、Strand displacement amplification (SDA法)、Ligase chain reaction(LCR法)、Rolling Circle Amplification法(RCA法)などの方法を用いることができる。得られた増幅産物は、必要に応じて断片化されるか、1本鎖化される。1本鎖化する手段としては、例えば、熱変性、ビーズや酵素等を用いる方法、T7 RNAポリメラーゼを用いて転写反応を行う方法がある。LAMP法やICAN法などによって増幅され、産物中に1本鎖領域が存在し、この1本鎖領域を標的配列とする場合には、そのままハイブリダイゼーション工程に供することができる。   Examples of the amplification method include Polymerase chain reaction method (PCR method), Loop mediated isothermal amplification method (LAMP method), Isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids (ICAN method), Nucleic acid sequence-based amplification method (NASBA). Method), Strand displacement amplification (SDA method), Ligase chain reaction (LCR method), Rolling Circle Amplification method (RCA method), etc. can be used. The obtained amplification product is fragmented or single-stranded as necessary. Examples of means for forming a single strand include heat denaturation, a method using beads and enzymes, and a method of performing a transcription reaction using T7 RNA polymerase. When amplified by the LAMP method, ICAN method or the like and a single-stranded region is present in the product and this single-stranded region is used as a target sequence, it can be directly subjected to a hybridization step.

この一本鎖化工程が不要となるため、増幅により得られた標的核酸はステム・ループ構造を有することが好ましい。ステム・ループ構造を有する増幅産物は、1本鎖であるループ部分の配列をプローブとの反応に都合よく用いることができる。   Since this single-stranded step is not necessary, the target nucleic acid obtained by amplification preferably has a stem-loop structure. The amplification product having a stem-loop structure can conveniently use the sequence of the single-stranded loop portion for the reaction with the probe.

標的核酸の増幅には、LAMP法(例えば、特許第3313358号を参照されたい)が好適に用いられる。LAMP法は、迅速かつ簡便な遺伝子増幅法であり、増幅産物中にステム・ループ構造を有している。   For amplification of the target nucleic acid, the LAMP method (see, for example, Japanese Patent No. 3313358) is preferably used. The LAMP method is a rapid and simple gene amplification method, and the amplification product has a stem-loop structure.

図5はLAMP法で使用される基本的なプライマーの設計例を示す図である。図5の模式図を用いて、LAMP法の原理を簡単に説明する。LAMP法では、鋳型核酸の最大8つの領域を認識する6種類のプライマーと鎖置換型DNA合成酵素を用いる。鋳型核酸は、等温(60〜65℃)条件下で増幅される。上記8つの領域は、鋳型核酸の5’末端側から順にF3領域、F2領域、LF領域、F1領域、3’末端側から順にB3c領域、B2c領域、LBc領域、及びB1c領域と定義される。なお、F1c、F2c、F3c、B1、B2、及びB3領域はそれぞれ、F1、F2、F3、B1c、B2c、及びB3c領域の相補鎖における領域を示している。図5に示す8種のプライマーは、5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPインナープライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPインナープライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、LBc領域と同じ配列をもつLBcプライマーである。増幅反応に必須なのはFIPインナープライマー、BIPインナープライマーであり、F3プライマー、B3プライマー、LFプライマーおよびLBプライマーは、増幅効率を高めるために添加される。   FIG. 5 is a diagram showing an example of basic primer design used in the LAMP method. The principle of the LAMP method will be briefly described with reference to the schematic diagram of FIG. In the LAMP method, six types of primers that recognize a maximum of eight regions of a template nucleic acid and a strand displacement type DNA synthase are used. The template nucleic acid is amplified under isothermal (60-65 ° C.) conditions. The eight regions are defined as F3 region, F2 region, LF region, F1 region, B3c region, B2c region, LBc region, and B1c region in this order from the 5 'end side of the template nucleic acid. The F1c, F2c, F3c, B1, B2, and B3 regions indicate regions in the complementary strands of the F1, F2, F3, B1c, B2c, and B3c regions, respectively. The eight types of primers shown in FIG. 5 have a FIP inner primer having a sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side and the same sequence as F2 on the 3 ′ end side, and the same sequence as B1c on the 5 ′ end side. 'BIP inner primer with sequence complementary to B2c on the terminal side, F3 primer with the same sequence as F3 region, B3 primer with sequence complementary to B3c region, LFc primer with sequence complementary to LF region, LBc primer having the same sequence as the LBc region. Indispensable for the amplification reaction are the FIP inner primer and the BIP inner primer, and the F3 primer, B3 primer, LF primer and LB primer are added to increase the amplification efficiency.

LAMP法による増幅産物中には図6に示すようなループ構造が形成され、F2領域からF1領域の間、F2c領域からF1c領域の間、B2領域からB1領域間、およびB2c領域からB1c領域間が1本鎖の領域となる。このため、この領域に標的配列を設計すれば、簡便かつ高感度に標的核酸を検出できる(例えば、特開2005-143492号公報を参照されたい)。LFプライマーおよび/またはLBプライマーと標的配列が重なる場合には、LFプライマーおよび/またはLBプライマーは添加しない方が好ましい。   A loop structure as shown in Fig. 6 is formed in the amplified product by the LAMP method, between F2 region and F1 region, between F2c region and F1c region, between B2 region and B1 region, and between B2c region and B1c region. Is a single-stranded region. Therefore, if a target sequence is designed in this region, the target nucleic acid can be detected easily and with high sensitivity (see, for example, JP-A-2005-143492). When the target sequence overlaps with the LF primer and / or LB primer, it is preferable not to add the LF primer and / or LB primer.

図7を用いてLAMP法を用いた場合のタグ配列導入プライマーとDNAチップを用いた多検体の解析方法について説明する。   A multi-sample analysis method using a tag sequence introduction primer and a DNA chip when the LAMP method is used will be described with reference to FIG.

まず、F2領域および/またはB2領域に前記タグ配列を導入したプライマーを検体毎に準備する。   First, a primer having the tag sequence introduced into the F2 region and / or B2 region is prepared for each sample.

次に、該プライマーを用いて検体ごとに検体毎に独立した反応系において増幅を行なう。例えば、検体毎に別チューブで増幅を行えばよい。増幅後、1本鎖ループ部分に検体によって一部配列が異なる増幅産物が得られる。鋳型核酸が存在しない場合には増幅は起こらず、増幅産物は得られない。この増幅産物を混合し、図8に示すように基体上に固定化した各タグ配列に相補的な配列を含む核酸プローブとハイブリダイゼーションさせる。その後、増幅産物と核酸プローブのハイブリダイゼーションを適宜の検出法により検出する。   Next, amplification is performed for each specimen in a reaction system independent for each specimen using the primer. For example, amplification may be performed in a separate tube for each specimen. After amplification, amplification products having partial sequences that differ depending on the specimen are obtained in the single-stranded loop portion. If no template nucleic acid is present, amplification does not occur and no amplification product is obtained. This amplified product is mixed and hybridized with a nucleic acid probe containing a sequence complementary to each tag sequence immobilized on a substrate as shown in FIG. Thereafter, hybridization between the amplification product and the nucleic acid probe is detected by an appropriate detection method.

図7および図8では3検体での例を示したが、検体数については、これに限定されないことは明らかである。   Although FIG. 7 and FIG. 8 show examples using three samples, it is clear that the number of samples is not limited to this.

また、図9で示すように核酸プローブで検出される鋳型配列由来の領域、即ちF2領域からF1領域の間、F2c領域からF1c領域の間、B2領域からB1領域間、およびB2c領域からB1c領域間に変異や多型部位を位置させれば、これらの変異や多型を検出する核酸プローブを用いることにより検出を行うことができる。   In addition, as shown in FIG. 9, the region derived from the template sequence detected by the nucleic acid probe, that is, between the F2 region and the F1 region, between the F2c region and the F1c region, between the B2 region and the B1 region, and between the B2c region and the B1c region. If mutations or polymorphic sites are located between them, detection can be performed by using a nucleic acid probe that detects these mutations or polymorphisms.

さらに、図10に示すように、1つの反応系内で異なる配列からなる複数種類の鋳型配列をマルチ増幅することも可能である。増幅後、検体の増幅産物に対し、DNAチップ検出を行えば、複数の標的配列について、複数検体を解析することが可能となる。検出は、基体上に固定化した各タグ配列に相補的な配列を含む核酸プローブとハイブリダイゼーションさせる。その後、増幅産物と核酸プローブのハイブリダイゼーションを適宜の検出法により検出する。図10では3つの鋳型核酸の例を示したが、鋳型核酸数は、これに限定されないことは明らかである。また、増幅産物の鋳型配列由来の領域に変異や多型部位、および/または同定したい生物種に特徴的で他の生物種と特異性が出せる部位が位置するようプライマーを設計すれば、タグ配列と、これらの変異、多型および/または生物種を検出または同定する配列を有する、鋳型配列に由来する配列とを含む、核酸プローブを用いることによって、変異、多型、生物種などの解析を行うことができる。   Furthermore, as shown in FIG. 10, it is possible to multi-amplify a plurality of types of template sequences having different sequences within one reaction system. After amplification, if a DNA chip is detected for the amplification product of the specimen, it is possible to analyze a plurality of specimens for a plurality of target sequences. Detection is performed by hybridization with a nucleic acid probe containing a sequence complementary to each tag sequence immobilized on the substrate. Thereafter, hybridization between the amplification product and the nucleic acid probe is detected by an appropriate detection method. FIG. 10 shows an example of three template nucleic acids, but it is clear that the number of template nucleic acids is not limited to this. In addition, if a primer is designed in the region derived from the template sequence of the amplification product so that a mutation or polymorphic site, and / or a site characteristic of the species to be identified and specific to other species can be located, the tag sequence And analysis of mutations, polymorphisms, biological species, etc. by using nucleic acid probes comprising sequences derived from template sequences having sequences for detecting or identifying these mutations, polymorphisms and / or biological species It can be carried out.

<DNAチップ>
本発明において使用されるDNAチップは、基体と基体上に固定化された核酸プローブとを具備すればよい。DNAチップの基体は、電流検出型を代表とする電気化学的検出型、蛍光検出型、化学発色型および放射能検出型など、従来公知の何れの種類のマイクロアレイ用の基体であってよい。
<DNA chip>
The DNA chip used in the present invention may be provided with a substrate and a nucleic acid probe immobilized on the substrate. The substrate of the DNA chip may be any conventionally known microarray substrate such as an electrochemical detection type represented by a current detection type, a fluorescence detection type, a chemical color development type, and a radioactivity detection type.

何れの種類のマイクロアレイも、それ自身公知の方法により製造することが可能である。例えば、電流検出型マイクロアレイの場合、ネガティブコントロールプローブ固定化領域および検出用プローブ固定化領域は、それぞれ異なる電極上に配置されればよい。   Any kind of microarray can be produced by a method known per se. For example, in the case of a current detection type microarray, the negative control probe immobilization region and the detection probe immobilization region may be arranged on different electrodes.

DNAチップの例を模式図として図11に示すが、これに限定するものではない。DNAチップは、基体1に固定化領域2を具備する。核酸プローブは該固定化領域2に固定化される。このようなDNAチップは、当該分野で周知の方法によって製造することができる。基体1に配置される固定化領域2の数及びその配置は、当業者が必要に応じて適宜設計変更することが可能である。このようなDNAチップは、蛍光を用いた検出方法のために好適に用いられてよい。   An example of a DNA chip is shown in FIG. 11 as a schematic diagram, but is not limited thereto. The DNA chip has an immobilization region 2 on a substrate 1. The nucleic acid probe is immobilized on the immobilization region 2. Such a DNA chip can be manufactured by a method well known in the art. A person skilled in the art can appropriately change the design of the number and the arrangement of the immobilization regions 2 arranged on the substrate 1 as necessary. Such a DNA chip may be suitably used for a detection method using fluorescence.

DNAチップの他の例を図12に示す。図12のDNAチップは、基体11に電極12を具備する。核酸プローブは該電極12に固定化される。電極12は、パット13に接続される。電極12からの電気的情報はパット13を介して取得される。このようなDNAチップは、当該分野で周知の方法によって製造することができる。基体11に配置される電極12の数及びその配置は、当業者が必要に応じて適宜設計変更することが可能である。さらに、本例のDNAチップは、必要に応じて、参照電極及び対極を具備してもよい。   Another example of the DNA chip is shown in FIG. The DNA chip of FIG. 12 includes an electrode 12 on a base 11. The nucleic acid probe is immobilized on the electrode 12. The electrode 12 is connected to the pad 13. Electrical information from the electrode 12 is acquired via the pad 13. Such a DNA chip can be manufactured by a method well known in the art. A person skilled in the art can appropriately change the design of the number and arrangement of the electrodes 12 arranged on the substrate 11 as necessary. Furthermore, the DNA chip of this example may include a reference electrode and a counter electrode as necessary.

電極は、金、金の合金、銀、プラチナ、水銀、ニッケル、パラジウム、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム又はタングステンのような金属単体及びそれらの合金、或いは、グラファイト、グラシーカーボンのような炭素又はそれらの酸化物又は化合物を用いることができるが、それらに限定されない。   The electrode is composed of a simple metal such as gold, gold alloy, silver, platinum, mercury, nickel, palladium, silicon, germanium, gallium or tungsten, or an alloy thereof, or carbon such as graphite or glassy carbon, or a material thereof. Although an oxide or a compound can be used, it is not limited to them.

本例のようなDNAチップは、電気化学的な検出方法のために好適に用いられてよい。   The DNA chip as in this example may be suitably used for an electrochemical detection method.

<ハイブリダイゼーション条件>
ハイブリダイゼーションは、ハイブリッドが十分に形成される適切な条件下で行えばよい。適切な条件は、標的核酸の種類及び構造、標的配列に含まれる塩基の種類、核酸プローブの種類によって異なる。例えば、イオン強度が0.01〜5の範囲であり、pH5〜9の範囲の緩衝液中でハイブリダイゼーションを行えばよい。反応温度は10℃〜90℃の範囲であってよい。攪拌や振盪などにより、反応効率を高めても良い。反応溶液中には、硫酸デキストラン、サケ精子DNA、及び牛胸腺DNAのようなハイブリダーゼション促進剤、EDTA、又は界面活性剤などを添加しても良い。
<Hybridization conditions>
Hybridization may be performed under appropriate conditions that allow sufficient hybridization. Appropriate conditions vary depending on the type and structure of the target nucleic acid, the type of base contained in the target sequence, and the type of nucleic acid probe. For example, hybridization may be performed in a buffer solution having an ionic strength in the range of 0.01 to 5 and a pH in the range of 5 to 9. The reaction temperature may range from 10 ° C to 90 ° C. The reaction efficiency may be increased by stirring or shaking. In the reaction solution, a hybridization accelerator such as dextran sulfate, salmon sperm DNA, and bovine thymus DNA, EDTA, or a surfactant may be added.

<洗浄条件>
ハイブリダイゼーション後、DNAチップを洗浄するための洗浄液は、イオン強度が0.01〜5の範囲であり、pH5〜9の範囲の緩衝液が好適に用いられる。洗浄液は塩及び界面活性剤などを含むことが好ましい。例えば、塩化ナトリウム又はクエン酸ナトリウムを用いて調製したSSC溶液、Tris-HCl溶液、Tween20溶液、又はSDS溶液などが好適に用いられる。洗浄温度は、例えば10℃〜70℃の範囲で行う。洗浄液は、プローブ固定化基体の表面又は核酸プローブを固定化した領域に通過又は滞留させる。或いは、洗浄液中にDNAチップを浸漬させてもよい。この場合、洗浄液は温度制御可能な容器中に収容されることが好ましい。
<Cleaning conditions>
A washing solution for washing the DNA chip after hybridization has an ionic strength in the range of 0.01 to 5, and a buffer solution in the range of pH 5 to 9 is preferably used. The cleaning liquid preferably contains a salt and a surfactant. For example, an SSC solution, Tris-HCl solution, Tween 20 solution, or SDS solution prepared using sodium chloride or sodium citrate is preferably used. The washing temperature is, for example, in the range of 10 ° C to 70 ° C. The washing solution passes or stays on the surface of the probe-immobilized substrate or the region where the nucleic acid probe is immobilized. Alternatively, the DNA chip may be immersed in a cleaning solution. In this case, the cleaning liquid is preferably stored in a temperature-controllable container.

<検出方法>
ハイブリダイゼーション工程により生じたハイブリッドの検出は、蛍光検出方式及び電気化学的検出方式を利用することができる。
<Detection method>
The detection of the hybrid produced by the hybridization process can utilize a fluorescence detection method and an electrochemical detection method.

(a)蛍光検出方式
蛍光標識物質を用いて検出する。核酸の増幅工程で用いるプライマーをFITC、Cy3、Cy5、又はローダミンなどの蛍光色素のような、蛍光学的に活性な物質で標識してもよい。或いは、それらの物質で標識したセカンドプローブを用いてもよい。複数の標識物質を同時に使用してもよい。検出装置により、標識された配列または2次プローブ中の標識を検出する。使用する標識に応じて適切な検出装置を用いる。例えば、蛍光物質を標識として用いた場合、蛍光検出器を用いて検出する。
(a) Fluorescence detection method Detection is performed using a fluorescent labeling substance. Primers used in the nucleic acid amplification step may be labeled with a fluorescently active substance such as a fluorescent dye such as FITC, Cy3, Cy5, or rhodamine. Alternatively, a second probe labeled with these substances may be used. A plurality of labeling substances may be used simultaneously. The detection device detects the labeled sequence or the label in the secondary probe. Use an appropriate detection device depending on the label used. For example, when a fluorescent substance is used as a label, it is detected using a fluorescence detector.

(b)電気化学的検出方式
当該分野で周知の2本鎖認識物質を用いる。2本鎖認識物質は、ヘキスト33258、アクリジンオレンジ、キナクリン、ドウノマイシン、メタロインターカレーター、ビスアクリジン等のビスインターカレーター、トリスインターカレーター及びポリインターカレーターから選択してよい。更に、これらの2本鎖認識物質を電気化学的に活性な金属錯体、例えばフェロセン、ビオロゲンなどで修飾してもよい。
(b) Electrochemical detection method A double-stranded recognition substance well known in the art is used. The double-stranded recognition substance may be selected from Hoechst 33258, acridine orange, quinacrine, dounomycin, metallointercalator, bisintercalator such as bisacridine, trisintercalator and polyintercalator. Further, these double strand recognition substances may be modified with an electrochemically active metal complex such as ferrocene or viologen.

2本鎖認識物質は、種類によって異なるが、一般的には1ng/mL~1mg/mLの範囲の濃度で使用する。この際には、イオン強度が0.001〜5の範囲であり、pH5〜10の範囲の緩衝液を用いることができる。   Although the double-stranded recognition substance varies depending on the type, it is generally used at a concentration in the range of 1 ng / mL to 1 mg / mL. In this case, a buffer solution having an ionic strength in the range of 0.001 to 5 and a pH in the range of 5 to 10 can be used.

測定は、例えば2本鎖認識物質が電気化学的に反応する電位以上の電位を印加し、2本鎖認識物質に由来する反応電流値を測定する。この際、電位は定速で印加するか、或いは、パルスで印加するか、或いは、定電位を印加してもよい。ポテンショスタット、デジタルマルチメーター、及びファンクションジェネレーターのような装置を用いて電流、電圧を制御してもよい。電気化学的検出は、当該分野で周知の方法によって実施することができる。例えば、特開平10−146183号公報に記載の方法を用いることができる。   In the measurement, for example, a potential equal to or higher than the potential at which the double-stranded recognition substance reacts electrochemically is applied, and the reaction current value derived from the double-stranded recognition substance is measured. At this time, the potential may be applied at a constant speed, may be applied in pulses, or a constant potential may be applied. The current and voltage may be controlled using devices such as a potentiostat, a digital multimeter, and a function generator. Electrochemical detection can be performed by methods well known in the art. For example, the method described in JP-A-10-146183 can be used.

[アッセイキット]
また本発明は、上述した核酸の解析方法において使用するためのアッセイキットも提供する。そのようなアッセイキットは、
検体毎に異なる配列を有するタグ配列を含み、前記タグ配列は、前記検体毎の鋳型核酸中の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計された第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセット;および
基体と、前記基体上に固定化された前記タグ配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブとを具備するDNAチップ;
を具備すればよい。
[Assay Kit]
The present invention also provides an assay kit for use in the nucleic acid analysis method described above. Such an assay kit is
A tag sequence having a different sequence for each specimen, wherein the tag sequence is designed to loop out when hybridized to a template sequence in a template nucleic acid for each specimen; A primer set comprising a second primer used in pairs and a primer; and a DNA chip comprising a substrate and a nucleic acid probe complementary to a target sequence comprising the tag sequence immobilized on the substrate;
What is necessary is just to comprise.

このとき核酸プローブは、タグ配列と検体中の鋳型配列に由来する配列の少なくとも一部分とを含む標的配列に相補的な核酸プローブであってよい。   In this case, the nucleic acid probe may be a nucleic acid probe complementary to a target sequence including a tag sequence and at least a part of a sequence derived from a template sequence in a specimen.

また、アッセイキットは、
核酸部分配列毎に異なる配列を有するタグ配列を含み、前記タグ配列は、前記核酸部分配列毎の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計された第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセット;および
基体と、前記基体上に固定化された前記タグ配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブとを具備するDNAチップ;
を具備すればよい。
The assay kit is
A tag sequence having a different sequence for each nucleic acid partial sequence, wherein the tag sequence is designed to loop out when hybridized to a template sequence for each nucleic acid partial sequence; A primer set comprising a second primer used in pairs and a primer; and a DNA chip comprising a substrate and a nucleic acid probe complementary to a target sequence comprising the tag sequence immobilized on the substrate;
What is necessary is just to comprise.

このとき核酸プローブは、タグ配列と核酸部分配列毎の鋳型配列に由来する配列の少なくとも一部分とを含む標的配列に相補的な核酸プローブであってよい。   In this case, the nucleic acid probe may be a nucleic acid probe complementary to a target sequence including a tag sequence and at least a part of a sequence derived from a template sequence for each nucleic acid partial sequence.

また、アッセイキットに含まれる第1のプライマーは、少なくとも1回の解析で使用するのに必要な種類および量のプライマーを含む。n個の検体を同時に解析する場合には、n種類の第1のプライマーが使用される。異なる種類の第1のプライマーを配列について比較すると、タグ配列以外は等しい配列であってよい。   In addition, the first primer included in the assay kit includes the kind and amount of primer necessary for use in at least one analysis. When n samples are analyzed simultaneously, n types of first primers are used. When different types of first primers are compared in terms of sequence, the sequences may be identical except for the tag sequence.

アッセイキットに含まれる第2のプライマーは、少なくとも1回の解析で使用するのに必要な量のプライマーを含む。また、第1のプライマーに加えて、第2のプライマーがタグ配列を含んでもよい。その場合、第2のプライマーは、少なくとも1回の解析で使用するのに必要な種類および量のプライマーを含んでよい。n個の検体を同時に解析する場合には、n種類の第2のプライマーが使用される。異なる種類の第2のプライマーを配列について比較すると、タグ配列以外は等しい配列であってもよい。   The second primer included in the assay kit includes an amount of primer necessary for use in at least one analysis. In addition to the first primer, the second primer may include a tag sequence. In that case, the second primer may comprise the type and amount of primer necessary for use in at least one analysis. When n samples are analyzed simultaneously, n types of second primers are used. When different types of second primers are compared in terms of sequence, the sequences may be the same except for the tag sequence.

アッセイキットが、PCR法を利用するものである場合、第1のプライマーは、例えば、少なくとも鋳型核酸を含み得るn個の検体に対応づけられたタグ配列と、当該鋳型核酸の一部の配列の相補配列とを含むn種類のフォワードプライマーまたはリバースプライマーであればよい(ここで、nは2以上の整数である)。第2のプライマーは、少なくとも1回の解析で使用するのに必要な量のプライマーを含む。そのような第2のプライマーは、第1のプライマーと対で使用される少なくとも1種類のリバースプライマーまたはフォワードプライマーであればよい。第1のプライマーがフォワードプライマーであれば、第2のプライマーはリバースプライマーであり、第1のプライマーがリバースプライマーであれば、第2のプライマーはフォワードプライマーであればよい。   When the assay kit uses the PCR method, the first primer includes, for example, a tag sequence associated with at least n analytes that can contain at least a template nucleic acid, and a partial sequence of the template nucleic acid. There may be n kinds of forward primers or reverse primers including a complementary sequence (where n is an integer of 2 or more). The second primer contains the amount of primer necessary for use in at least one analysis. Such a second primer may be at least one reverse primer or forward primer used in pairs with the first primer. If the first primer is a forward primer, the second primer is a reverse primer, and if the first primer is a reverse primer, the second primer may be a forward primer.

LAMP法を利用する解析方法のためのアッセイキットも提供される。鋳型配列の5’末端側よりF3領域、F2領域、LF領域、F1領域が設計され、3’末端側よりB3c領域、B2c領域、LBc領域、B1c領域が設計される場合、以下の1〜9からなる群より少なくとも1選択されるプライマーセットが含まれる;
1. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー(第2のプライマー);
2. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー(第2のプライマー)、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第1のプライマー);
3. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第2のプライマー);
4. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー(第2のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー);
5. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー(第2のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第1のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー);
6. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第2のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー);
7. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー(第2のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー)、並びにLF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー(第5のプライマー)、および/またはLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー(第6のプライマー);
8. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー(第2のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第1のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー)、並びにLF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー(第5のプライマー)、および/またはLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー(第6のプライマー);
9. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー(第1のプライマー)、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー(第2のプライマー)、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー(第3のプライマー)、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー(第4のプライマー)、並びにLF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー(第5のプライマー)、および/またはLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー(第6のプライマー)。
An assay kit for analytical methods utilizing the LAMP method is also provided. When F3 region, F2 region, LF region and F1 region are designed from the 5 ′ end side of the template sequence, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are designed from the 3 ′ end side, the following 1 to 9 A primer set selected from at least one selected from the group consisting of:
1. FIP primer (first primer) having a sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side, the same sequence as F2 on the 3 ′ end side, and a tag sequence that differs depending on the specimen in the F2 sequence, and 5 ′ BIP primer (second primer) having the same sequence as B1c on the terminal side and a sequence complementary to B2c on the 3 'terminal side;
2. FIP primer (second primer) having the same sequence as F2 on the 3 'end side with the sequence complementary to F1 on the 5' end side, and the same sequence as B1c on the 5 'end side, on the 3' end side BIP primer (first primer) having a sequence complementary to B2c and having a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the B2c sequence;
3. FIP primer (first primer) having a sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side, the same sequence as F2 on the 3 ′ end side, and a tag sequence that differs depending on the specimen in the F2 sequence, and 5 ′ BIP primer (second primer) having the same sequence as B1c on the terminal side, a sequence complementary to B2c on the 3 'terminal side, and a tag sequence that differs depending on the specimen inserted in the B2c sequence;
Four. FIP primer (first primer) that has a sequence complementary to F1 on the 5 'end, the same sequence as F2 on the 3' end, and a tag sequence that differs depending on the sample in the F2 sequence (first primer), 5 'end A BIP primer (second primer) having the same sequence as B1c on the side and a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, an F3 primer (third primer) having the same sequence as the F3 region, and a B3c region B3 primer with a complementary sequence (fourth primer);
Five. FIP primer (second primer) that has the same sequence as F2 on the 3 'end with the sequence complementary to F1 on the 5' end, the same sequence as B1c on the 5 'end, and B2c on the 3' end A BIP primer (first primer) having a sequence complementary to the B2c sequence and a tag sequence that differs depending on the sample, and an F3 primer (third primer) having the same sequence as the F3 region, and the B3c region B3 primer with a complementary sequence (fourth primer);
6. FIP primer (first primer) that has a sequence complementary to F1 on the 5 'end, the same sequence as F2 on the 3' end, and a tag sequence that differs depending on the sample in the F2 sequence (first primer), 5 'end BIP primer (second primer) that has the same sequence as B1c on the side, a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample in the B2c sequence, the same sequence as the F3 region An F3 primer (third primer), and a B3 primer (fourth primer) having a sequence complementary to the B3c region;
7. FIP primer (first primer) that has a sequence complementary to F1 on the 5 'end, the same sequence as F2 on the 3' end, and a tag sequence that differs depending on the sample in the F2 sequence (first primer), 5 'end A BIP primer (second primer) having the same sequence as B1c on the side and a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, an F3 primer (third primer) having the same sequence as the F3 region, and a B3c region B3 primer having a complementary sequence (fourth primer) and LFc primer having a sequence complementary to the LF region (fifth primer) and / or LBc primer having the same sequence as the LBc region (sixth primer) Primer);
8. FIP primer (second primer) that has the same sequence as F2 on the 3 'end with the sequence complementary to F1 on the 5' end, the same sequence as B1c on the 5 'end, and B2c on the 3' end A BIP primer (first primer) having a sequence complementary to the B2c sequence and a tag sequence that differs depending on the sample, and an F3 primer (third primer) having the same sequence as the F3 region, and the B3c region B3 primer having a complementary sequence (fourth primer) and LFc primer having a sequence complementary to the LF region (fifth primer) and / or LBc primer having the same sequence as the LBc region (sixth primer) Primer);
9. FIP primer (first primer) that has a sequence complementary to F1 on the 5 'end, the same sequence as F2 on the 3' end, and a tag sequence that differs depending on the sample in the F2 sequence (first primer), 5 'end BIP primer (second primer) that has the same sequence as B1c on the side, a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample in the B2c sequence, the same sequence as the F3 region F3 primer (third primer), and B3 primer (fourth primer) having a sequence complementary to the B3c region, and LFc primer (fifth primer) having a sequence complementary to the LF region, and / or Or an LBc primer (sixth primer) having the same sequence as the LBc region.

更に、当該アッセイキットは、増幅反応を行なうための酵素および/または容器、洗浄液、緩衝液、緩衝液を調製するための塩類などを含んでもよい。また、DNAチップは、核酸プローブと基体が一体化されていない状態で含まれてもよい。   Further, the assay kit may include an enzyme and / or container for performing an amplification reaction, a washing solution, a buffer solution, salts for preparing a buffer solution, and the like. The DNA chip may be included in a state where the nucleic acid probe and the substrate are not integrated.

このようなアッセイキットによって、より簡便に核酸の解析を行うことが可能になる。   Such an assay kit makes it possible to analyze nucleic acids more easily.

[例]
本発明の方法による検出の具体例を示す。以下の例は、検体ごとに異なるタグ配列を挿入したプライマーとDNAチップを用いて複数検体を解析する方法の例である。
[Example]
A specific example of detection by the method of the present invention will be shown. The following example is an example of a method for analyzing a plurality of samples using a primer and a DNA chip in which different tag sequences are inserted for each sample.

(1)鋳型核酸の増幅
はじめにタグ配列を挿入したプライマーを用いて遺伝子増幅を行い、目的の遺伝子産物が生成されているかを制限酵素により確認した。配列番号21のヒトのMTHFR遺伝子を鋳型核酸として使用し、これをLAMP法により増幅した。
(1) Amplification of template nucleic acid First, gene amplification was performed using a primer into which a tag sequence was inserted, and it was confirmed with a restriction enzyme whether the target gene product was produced. The human MTHFR gene of SEQ ID NO: 21 was used as a template nucleic acid, which was amplified by the LAMP method.

[プライマー]
標的核酸の増幅に用いた合成DNAオリゴプライマーを表1に示した。
[Primer]
The synthetic DNA oligo primers used for amplification of the target nucleic acid are shown in Table 1.

塩基挿入なしのFIPプライマー(FIP-1;配列番号1)、FIPプライマーの3’末端側から4塩基目にAC(FIP-2;配列番号2)、ACAC(FIP-3;配列番号3)、ACACAC(FIP-4;配列番号4)、TGTG(FIP-5;配列番号5)、TCTC(FIP-6;配列番号6)を挿入したもの、FIPプライマー3’末端側から6塩基目にAC(FIP-7配列番号7)、ACAC(FIP-8;配列番号8)、ACACAC(FIP-9;配列番号9)、TGTG(FIP-10;配列番号10)、TCTC(FIP-11;配列番号11)を挿入したもの計11種のFIPプライマーを準備した。また、BIPプライマー(配列番号12)、F3プライマー(配列番号13)、B3プライマー(配列番号14)、LBcプライマー(配列番号15)については共通で使用した。

Figure 2011004733
FIP primer without base insertion (FIP-1; SEQ ID NO: 1), AC (FIP-2; SEQ ID NO: 2), ACAC (FIP-3; SEQ ID NO: 3) at the 4th base from the 3 ′ end side of the FIP primer, ACACAC (FIP-4; SEQ ID NO: 4), TGTG (FIP-5; SEQ ID NO: 5), TCTC (FIP-6; SEQ ID NO: 6) inserted, AC (6th base from FIP primer 3 'end) FIP-7 SEQ ID NO: 7), ACAC (FIP-8; SEQ ID NO: 8), ACACAC (FIP-9; SEQ ID NO: 9), TGTG (FIP-10; SEQ ID NO: 10), TCTC (FIP-11; SEQ ID NO: 11) 11 types of FIP primers were prepared. The BIP primer (SEQ ID NO: 12), F3 primer (SEQ ID NO: 13), B3 primer (SEQ ID NO: 14), and LBc primer (SEQ ID NO: 15) were used in common.
Figure 2011004733

[LAMP反応液]
LAMP法に用いた反応溶液の組成を表2に示した。

Figure 2011004733
[LAMP reaction solution]
The composition of the reaction solution used in the LAMP method is shown in Table 2.
Figure 2011004733

[核酸の増幅]
LAMP法により、63℃で1時間、核酸を増幅させた。ネガティブコントロールでは、鋳型核酸の代わりに滅菌水を用いた。増幅の立ち上がり時間はLoopampリアルタイム濁度測定装置を用い、増幅反応に伴い生成されるピロリン酸と溶液中のマグネシウムの白濁を検出することで行った。
[Amplification of nucleic acid]
Nucleic acids were amplified by the LAMP method at 63 ° C. for 1 hour. In the negative control, sterilized water was used instead of the template nucleic acid. The rise time of amplification was determined by detecting the white turbidity of pyrophosphoric acid produced in the amplification reaction and magnesium in the solution using a Loopamp real-time turbidity measuring device.

[制限酵素による目的産物確認]
FIPプライマーの3’末端側から4塩基目にAC(FIP-2)、ACAC(FIP-3)、ACACAC(FIP-4)を導入したものをAccIで切断した。塩基挿入なしのFIPプライマー(FIP-1)はAccIで切断されないが、AC(FIP-2)、ACAC(FIP-3)、ACACAC(FIP-4)を挿入したものはプライマーの挿入部分がループアウトして鋳型核酸にアニーリングする。従って、目的の産物が生成されている場合、その増幅産物は当該AccIで切断される。
[Confirmation of target product by restriction enzyme]
A fragment into which AC (FIP-2), ACAC (FIP-3), or ACACAC (FIP-4) was introduced at the fourth base from the 3 ′ end side of the FIP primer was cleaved with AccI. The FIP primer without base insertion (FIP-1) is not cleaved by AccI, but the insertion part of the primer is looped out when AC (FIP-2), ACAC (FIP-3), or ACACAC (FIP-4) is inserted. To anneal to the template nucleic acid. Therefore, when the target product is produced, the amplified product is cleaved with the AccI.

同様に、FIPプライマーの3’末端側から6塩基目にAC(FIP-7)、ACAC(FIP-8)、ACACAC(FIP-9)を挿入したものをCviQIで切断した。塩基挿入なしのFIPプライマー(FIP-1)はCviQIで切断されない。AC(FIP-7)、ACAC(FIP-8)、ACACAC(FIP-9)を挿入したものはプライマーの挿入部分がループアウトして鋳型核酸にアニーリングする。そのため、目的の産物が生成されていれば、増幅産物はCviQIで切断される。   Similarly, the insert containing AC (FIP-7), ACAC (FIP-8), and ACACAC (FIP-9) at the 6th base from the 3 'end side of the FIP primer was cleaved with CviQI. FIP primer without base insertion (FIP-1) is not cleaved by CviQI. When AC (FIP-7), ACAC (FIP-8), or ACACAC (FIP-9) is inserted, the primer insert loops out and anneals to the template nucleic acid. Therefore, if the target product is produced, the amplified product is cleaved with CviQI.

[結果]
塩基挿入なし(FIP-1)のものは、立ち上がり時間は29分であった。FIPプライマーの3’末端側から4塩基目にAC(FIP-2)、ACAC(FIP-3)、ACACAC(FIP-4)、TGTG(FIP-5)、TCTC(FIP-6)を挿入した試料の立ち上がり時間は、32分、37分、38分、38分、37分であった。さらに、FIPプライマー3’末端側から6塩基目にAC(FIP-7)、ACAC(FIP-8)、ACACAC(FIP-9)、TGTG(FIP-10)、TCTC(FIP-11)を挿入した試料の立ち上がり時間は、30分、38分、47分、32分、35分であった。ネガティブコントロールでは増幅が立ち上がらなかった。このことから、塩基挿入したことにより、50分以内には問題なく増幅は立ち上がり、増幅産物が得られることが明らかになった。また、図13で示したように、制限酵素により目的産物が増幅されていることが確認された。
[result]
In the case of no base insertion (FIP-1), the rise time was 29 minutes. Sample with AC (FIP-2), ACAC (FIP-3), ACACAC (FIP-4), TGTG (FIP-5), TCTC (FIP-6) inserted at the 4th base from the 3 'end of the FIP primer The rise times were 32 minutes, 37 minutes, 38 minutes, 38 minutes, and 37 minutes. Furthermore, AC (FIP-7), ACAC (FIP-8), ACACAC (FIP-9), TGTG (FIP-10), and TCTC (FIP-11) were inserted at the 6th base from the 3 'end of the FIP primer. The rise time of the sample was 30 minutes, 38 minutes, 47 minutes, 32 minutes, and 35 minutes. Amplification did not rise in the negative control. From this, it was clarified that the amplification started without any problem within 50 minutes and the amplification product was obtained by inserting the base. Further, as shown in FIG. 13, it was confirmed that the target product was amplified by the restriction enzyme.

(2)標的核酸のDNAチップ検出
FIPプライマーの3’末端側から4塩基目にACAC(FIP-3)、TGTG(FIP-5)、TCTC(FIP-6)を挿入したプライマーを用いて増幅を行った。B3、F3、BIP、LBcプライマーについては共通で使用した(表1参照)。鋳型として、ヒトゲノムを添加したものと、当該ヒトゲノムを添加せずに変わりに滅菌水を添加したものの2種類を調製した。その後、得られた増幅産物についてチップ検出を行った。
(2) DNA chip detection of target nucleic acid
Amplification was performed using a primer into which ACAC (FIP-3), TGTG (FIP-5), and TCTC (FIP-6) were inserted at the fourth base from the 3 ′ end side of the FIP primer. B3, F3, BIP and LBc primers were used in common (see Table 1). Two types of templates were prepared: one with the human genome added and one with sterilized water added instead of adding the human genome. Thereafter, chip detection was performed on the obtained amplification product.

[核酸プローブ]
検出に使用した合成DNAオリゴ核酸プローブを表3に示した。本例では、核酸プローブとして、FIPプライマーの3’末端側から4塩基目にACAC挿入したもの(プローブ2;配列番号17)、TGTG挿入したもの(プローブ3:配列番号18)、TCTC挿入したもの(プローブ4;配列番号19)、および鋳型配列に由来する領域の相補鎖となる部分に一塩基の変異を入れたもの(プローブ5;配列番号20)を準備した。ネガティブコントロールとして、MTHFR遺伝子配列とは無関係な配列を有するネガティブプローブ(プローブ1;配列番号16)を用いた。以上5種のプローブは、金電極に固定化するために3’末端側をチオール修飾した。

Figure 2011004733
[Nucleic acid probe]
The synthetic DNA oligonucleic acid probes used for detection are shown in Table 3. In this example, a nucleic acid probe having ACAC inserted at the 4th base from the 3 ′ end of the FIP primer (probe 2; SEQ ID NO: 17), TGTG inserted (probe 3: SEQ ID NO: 18), or TCTC inserted (Probe 4; SEQ ID NO: 19) and a single-base mutation (probe 5; SEQ ID NO: 20) were prepared in a portion that becomes a complementary strand of the region derived from the template sequence. As a negative control, a negative probe (probe 1; SEQ ID NO: 16) having a sequence unrelated to the MTHFR gene sequence was used. The above 5 types of probes were thiol-modified at the 3 ′ end for immobilization on the gold electrode.
Figure 2011004733

[電気化学的検出用DNAチップ]
上記の核酸プローブを、金電極へ固定化した。核酸プローブの固定化は、チオールと金との強い共有結合性を利用して行った。核酸プローブ溶液を金電極上にスポットし、25℃で1時間静置した。その後、1mMメルカプトヘキサノール溶液に浸し、0.2×SSC溶液で洗浄した。同一プローブは各4電極にスポットした。各核酸プローブの電極の位置を以下に示す。洗浄後、超純水で洗浄、風乾し、電機化学的検出用DNAチップを得た。
[DNA chip for electrochemical detection]
The nucleic acid probe was immobilized on a gold electrode. The nucleic acid probe was immobilized using the strong covalent bond between thiol and gold. The nucleic acid probe solution was spotted on a gold electrode and allowed to stand at 25 ° C. for 1 hour. Then, it was immersed in a 1 mM mercaptohexanol solution and washed with a 0.2 × SSC solution. The same probe was spotted on each of the four electrodes. The position of the electrode of each nucleic acid probe is shown below. After washing, it was washed with ultrapure water and air-dried to obtain a DNA chip for electrochemical detection.

[電極配置]
電極とそこに固定化する核酸プローブとの対応は次の通りである。
[Electrode arrangement]
The correspondence between the electrode and the nucleic acid probe immobilized thereon is as follows.

1−4電極 ネガティブプローブ(核酸プローブ1)
5−8電極 ACAC検出用プローブ(核酸プローブ2)
9−12電極 TGTG検出用プローブ(核酸プローブ3)
13−16電極 TCTC検出用プローブ(核酸プローブ4)
17−20電極 ACAC 1塩基変異導入プローブ(核酸プローブ5)。
[ハイブリダイゼーション]
上記のように作製した電気化学的検出用DNAチップを、2×SSCの塩を添加したLAMP産物に浸漬し、55℃で10分間静置させて、ハイブリダイゼーションを行った。その後、電気化学的検出用DNAチップを0.2×SSC溶液に48℃で10分間浸漬して洗浄した。次いで、電気化学的検出用DNAチップを、挿入剤であるヘキスト33258溶液を50μM含むリン酸緩衝液中に1分間浸漬した。その後、ヘキスト33258溶液の酸化電流応答を測定した。
1-4 electrode Negative probe (nucleic acid probe 1)
5-8 electrode ACAC detection probe (nucleic acid probe 2)
9-12 electrode TGTG detection probe (nucleic acid probe 3)
13-16 electrode TCTC detection probe (nucleic acid probe 4)
17-20 electrode ACAC single nucleotide mutation-introducing probe (nucleic acid probe 5).
[Hybridization]
The DNA chip for electrochemical detection produced as described above was immersed in a LAMP product to which 2 × SSC salt was added and allowed to stand at 55 ° C. for 10 minutes for hybridization. Thereafter, the DNA chip for electrochemical detection was washed by immersion in a 0.2 × SSC solution at 48 ° C. for 10 minutes. Next, the DNA chip for electrochemical detection was immersed in a phosphate buffer containing 50 μM Hoechst 33258 solution as an intercalating agent for 1 minute. Thereafter, the oxidation current response of Hoechst 33258 solution was measured.

[結果]
図14Aは、ヒトゲノムを添加して増幅したACAC(FIP-3)挿入プライマーセットの増幅産物と滅菌水を添加して増幅したTGTG(FIP-5)およびTCTC(FIP-6)挿入プライマーセットの増幅産物を混合したものである。図14Bは、ヒトゲノムを添加して増幅したTGTG(FIP-5)挿入プライマーセットの増幅産物と滅菌水を添加して増幅したACAC(FIP-3)およびTCTC(FIP-6)挿入プライマーセットの増幅産物を混合したものである。同様に図14Cは、ヒトゲノムを添加して増幅したTCTC(FIP-6)挿入プライマーセットの増幅産物と滅菌水を添加して増幅したACAC(FIP-3)およびTGTG(FIP-5)挿入プライマーセットの増幅産物を混合したものである。チップ検出の結果、図14Aでは、ACACを検出する核酸プローブ2から高いシグナルが得られた。図14Bでは、TGTGを検出する核酸プローブ3から高いシグナルが得られた。同様に、図14Cでは、TCTCを検出する核酸プローブ4から高いシグナルが得られた。このことから、本発明のタグ配列を挿入したプライマーで、複数検体を同時にDNAチップ検出できることが示された。また、図14Aについて、洗浄条件を厳しくすることで、ACAC検出用プローブと1塩基違いの核酸プローブ5について、核酸プローブ2と比較してシグナルが低くなっており、鋳型配列由来の領域に変異を位置させることにより、変異が検出可能であることが示唆された。
[result]
FIG. 14A shows the amplification of the TGTG (FIP-5) and TCTC (FIP-6) insertion primer sets amplified by adding the ACAC (FIP-3) insertion primer set amplified by adding the human genome and sterilized water. It is a mixture of products. FIG. 14B shows amplification of the TGTG (FIP-5) insertion primer set amplified by adding the human genome and the ACAC (FIP-3) and TCTC (FIP-6) insertion primer set amplified by adding sterile water. It is a mixture of products. Similarly, FIG. 14C shows the amplification product of the TCTC (FIP-6) insertion primer set amplified by adding the human genome and the ACAC (FIP-3) and TGTG (FIP-5) insertion primer set amplified by adding sterile water. Of amplification products. As a result of chip detection, a high signal was obtained from the nucleic acid probe 2 for detecting ACAC in FIG. 14A. In FIG. 14B, a high signal was obtained from the nucleic acid probe 3 for detecting TGTG. Similarly, in FIG. 14C, a high signal was obtained from the nucleic acid probe 4 for detecting TCTC. From this, it was shown that a DNA chip can be detected simultaneously for a plurality of specimens with a primer inserted with the tag sequence of the present invention. Further, in FIG. 14A, by stricter the washing conditions, the signal for the ACAC detection probe and the nucleic acid probe 5 that is one base different from that of the nucleic acid probe 2 is low, and the region derived from the template sequence is mutated. It was suggested that the mutation was detectable by positioning.

本例は、3検体の同時検出を示したが、検体数はこれに限定されないことは明らかである。必要に応じて適宜変更することができる。タグ配列の挿入場所、および塩基数についてもこれに限定されないことは明らかである。必要に応じて適宜変更することができる。   Although this example shows simultaneous detection of three samples, it is clear that the number of samples is not limited to this. It can be changed as necessary. Obviously, the insertion position of the tag sequence and the number of bases are not limited to this. It can be changed as necessary.

例において示したように、本発明の解析方法によって、複数検体が、短時間に容易に且つ簡便に解析された。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(1) 複数検体の解析方法であって、
(a)前記検体毎に異なる配列を有するタグ配列を含む第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセットを検体毎に準備する工程と、ここで、前記タグ配列は、前記第1のプライマーが、前記検体毎の鋳型核酸中の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計されている;
(b)前記検体毎に独立した反応系で、前記検体毎に対応する前記プライマーセットを用いて、前記検体毎の鋳型核酸を増幅し、前記タグ配列が導入された増幅産物を得る工程と;
(c)前記検体毎に得られた前記増幅産物を1つに混合する工程と;
(d)前記当該タグ配列を含む標的配列を検出する配列を有し、基体上に固定化された核酸プローブと、工程(c)で混合された前記増幅産物とを反応させる工程と;
(e)工程(d)において生じたハイブリダイゼーション量を検出することにより、各検体について前記標的核酸の有無および/または量を検出する工程と;
を具備する解析方法。
(2) 前記核酸プローブは、前記タグ配列と前記検体毎の鋳型配列に由来する配列とを含む、標的配列を検出する配列を有することを特徴とする前記(1)に記載の解析方法。
(3) (1)に記載の解析方法であって、 前記プライマーセットが、以下の1〜9からなる群より少なくとも1選択され;
前記鋳型配列の5’末端側よりF3領域、F2領域、LF領域、F1領域、3’末端側よりB3c領域、B2c領域、LBc領域、B1c領域を設定したとき、
1. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー;
2. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー;
3. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー;
4. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
5. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
6. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
7. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
8. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
9. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
(b)の増幅がLAMP法である方法。
(4) 検体核酸中の複数の部分核酸配列の解析方法であって、
(a)前記部分核酸配列毎に、異なる配列を有するタグ配列を含む第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセットを前記核酸部分配列毎に準備する工程と、ここで、前記タグ配列は、前記第1のプライマーが、前記核酸部分配列毎の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計されている;
(b)前記プライマーセットを用いて、前記核酸部分配列毎の鋳型配列をマルチ増幅し、前記タグ配列が導入された増幅産物を得る工程と;
(c)前記タグ配列を含む標的配列を検出するための、基体上に固定化された核酸プローブと、工程(b)で得られた前記増幅産物とを反応させる工程と;
(d)工程(c)において生じたハイブリダイゼーション量を検出することにより、各核酸配列について前記標的核酸の有無および/または量を検出する工程と;
を具備する解析方法。
(5) 前記核酸プローブは、前記タグ配列と前記核酸部分配列毎の鋳型配列に由来する配列とを含む標的配列を検出する配列を有することを特徴とする前記(4)記載の解析方法。
(6) 前記(4)記載の解析方法であって、 前記プライマーセットが、以下の1〜9からなる群より少なくとも1選択され;
鋳型配列の5’末端側よりF3領域、F2領域、LF領域、F1領域、3’末端側よりB3c領域、B2c領域、LBc領域、B1c領域を設定したとき、
1. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー;
2. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー;
3. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、および5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー;
4. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
5. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
6. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、およびB3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー;
7. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもつBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
8. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもつFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
9. 5’末端側にF1と相補的な配列をもち3’末端側にF2と同じ配列をもち、且つF2配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したFIPプライマー、5’末端側にB1cと同じ配列をもち3’末端側にB2cと相補的な配列をもち、且つB2c配列内に検体によって異なるタグ配列を挿入したBIPプライマー、F3領域と同じ配列をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列をもつLFcプライマー、およびLBc領域と同じ配列をもつLBcプライマー;
(b)の増幅がLAMP法である方法。
(7) 前記(1)に記載の複数検体を解析する方法において使用するためのアッセイキットであって、
検体毎に異なる配列を有するタグ配列を含み、前記タグ配列は、前記検体毎の鋳型核酸中の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計された第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセットと、
基体と、前記基体上に固定化された前記タグ配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブとを具備するDNAチップと
を具備するアッセイキット。
(8) 前記核酸プローブは、前記タグ配列及び前記検体中の鋳型配列に由来する配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブであることを特徴とする前記(7)記載のアッセイキット。
(9) 前記(4)に記載の複数の核酸部分配列の解析方法において使用するためのアッセイキットであって、
前記核酸部分配列毎に異なる配列を有するタグ配列を含み、前記タグ配列は、前記核酸部分配列毎の鋳型配列にハイブリダイズしたときにループアウトするように設計された第1のプライマーと、前記第1のプライマーと対で使用される第2のプライマーとを含むプライマーセットと、
基体と、前記基体上に固定化された前記タグ配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブとを具備するDNAチップと
を具備するアッセイキット。
(10) 前記核酸プローブは、前記タグ配列及び前記核酸部分配列毎の鋳型配列に由来する配列を含む標的配列に相補的な核酸プローブであることを特徴とする前記(9)記載のアッセイキット。
As shown in the examples, a plurality of specimens were easily and easily analyzed in a short time by the analysis method of the present invention.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
(1) A method for analyzing multiple samples,
(A) preparing a primer set including a first primer including a tag sequence having a different sequence for each specimen and a second primer used in a pair with the first primer for each specimen; Wherein the tag sequence is designed to loop out when the first primer hybridizes to a template sequence in the template nucleic acid for each specimen;
(B) a step of amplifying a template nucleic acid for each specimen using the primer set corresponding to each specimen in an independent reaction system for each specimen to obtain an amplification product into which the tag sequence has been introduced;
(C) mixing the amplification products obtained for each specimen into one;
(D) reacting a nucleic acid probe having a sequence for detecting a target sequence containing the tag sequence and immobilized on a substrate, with the amplification product mixed in step (c);
(E) detecting the presence and / or amount of the target nucleic acid for each specimen by detecting the amount of hybridization produced in step (d);
An analysis method comprising:
(2) The analysis method according to (1), wherein the nucleic acid probe has a sequence for detecting a target sequence including the tag sequence and a sequence derived from the template sequence for each specimen.
(3) The analysis method according to (1), wherein at least one of the primer sets is selected from the following group consisting of 1 to 9;
When setting F3 region, F2 region, LF region, F1 region from the 5 ′ end side of the template sequence, B3c region, B2c region, LBc region, B1c region from the 3 ′ end side,
1. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, and the same as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence and a sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side;
2. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end A BIP primer having a B2c sequence and a tag sequence that differs depending on the specimen;
3. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, and the same as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence, a sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side, and a tag sequence that differs depending on the specimen inserted in the B2c sequence;
Four. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence complementary to B2c at the 3 ′ end, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region;
Five. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end And a BIP primer having a tag sequence that differs depending on the specimen in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region;
6. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer that has a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample is inserted in the B2c sequence, an F3 primer that has the same sequence as the F3 region, and a sequence that is complementary to the B3c region B3 primer with
7. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side BIP primer with a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, F3 primer with the same sequence as the F3 region, B3 primer with a sequence complementary to the B3c region, LFc with a sequence complementary to the LF region A primer and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
8. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end Also, a BIP primer with a tag sequence that differs depending on the sample in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region, and an LFc having a sequence complementary to the LF region A primer and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
9. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer with a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a sequence complementary to the B3c region A B3 primer having an LFc primer having a sequence complementary to the LF region, and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
A method in which the amplification in (b) is the LAMP method.
(4) A method for analyzing a plurality of partial nucleic acid sequences in a sample nucleic acid,
(A) For each nucleic acid partial sequence, a primer set including a first primer including a tag sequence having a different sequence for each partial nucleic acid sequence and a second primer used in a pair with the first primer. And wherein the tag sequence is designed to loop out when the first primer hybridizes to a template sequence for each nucleic acid subsequence;
(B) using the primer set, multi-amplifying a template sequence for each nucleic acid partial sequence to obtain an amplification product into which the tag sequence has been introduced;
(C) reacting the nucleic acid probe immobilized on a substrate for detecting a target sequence containing the tag sequence with the amplification product obtained in step (b);
(D) detecting the presence and / or amount of the target nucleic acid for each nucleic acid sequence by detecting the amount of hybridization produced in step (c);
An analysis method comprising:
(5) The analysis method according to (4), wherein the nucleic acid probe has a sequence for detecting a target sequence including the tag sequence and a sequence derived from a template sequence for each nucleic acid partial sequence.
(6) The analysis method according to (4), wherein the primer set is at least one selected from the group consisting of 1 to 9 below:
When setting F3 region, F2 region, LF region, F1 region from the 5 ′ end side of the template sequence, and B3c region, B2c region, LBc region, B1c region from the 3 ′ end side,
1. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, and the same as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence and a sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side;
2. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end A BIP primer having a B2c sequence and a tag sequence that differs depending on the specimen;
3. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, and the same as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence, a sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side, and a tag sequence that differs depending on the specimen inserted in the B2c sequence;
Four. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer having a sequence complementary to B2c at the 3 ′ end, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region;
Five. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end And a BIP primer having a tag sequence that differs depending on the specimen in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region;
6. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer that has a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample is inserted in the B2c sequence, an F3 primer that has the same sequence as the F3 region, and a sequence that is complementary to the B3c region B3 primer with
7. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side BIP primer with a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, F3 primer with the same sequence as the F3 region, B3 primer with a sequence complementary to the B3c region, LFc with a sequence complementary to the LF region A primer and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
8. FIP primer with a sequence complementary to F1 at the 5 'end and the same sequence as F2 at the 3' end, and a sequence complementary to B2c at the 3 'end with the same sequence as B1c at the 5' end Also, a BIP primer with a tag sequence that differs depending on the sample in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, a B3 primer having a sequence complementary to the B3c region, and an LFc having a sequence complementary to the LF region A primer and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
9. FIP primer with a sequence complementary to F1 on the 5 'end side, the same sequence as F2 on the 3' end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the F2 sequence, the same sequence as B1c on the 5 'end side A BIP primer with a sequence complementary to B2c on the 3 'end side, and a tag sequence that differs depending on the sample inserted in the B2c sequence, an F3 primer having the same sequence as the F3 region, and a sequence complementary to the B3c region A B3 primer having an LFc primer having a sequence complementary to the LF region, and an LBc primer having the same sequence as the LBc region;
A method in which the amplification in (b) is the LAMP method.
(7) An assay kit for use in the method for analyzing a plurality of specimens according to (1) above,
A tag sequence having a different sequence for each specimen, wherein the tag sequence is designed to loop out when hybridized to a template sequence in a template nucleic acid for each specimen; A primer set comprising a second primer used in pairs with a second primer;
An assay kit comprising a substrate and a DNA chip comprising a nucleic acid probe complementary to a target sequence including the tag sequence immobilized on the substrate.
(8) The assay kit according to (7), wherein the nucleic acid probe is a nucleic acid probe complementary to a target sequence including the tag sequence and a sequence derived from a template sequence in the specimen.
(9) An assay kit for use in the method for analyzing a plurality of nucleic acid partial sequences according to (4),
A tag sequence having a different sequence for each nucleic acid partial sequence, wherein the tag sequence is designed to loop out when hybridized to a template sequence for each nucleic acid partial sequence; A primer set comprising a first primer and a second primer used in pairs;
An assay kit comprising a substrate and a DNA chip comprising a nucleic acid probe complementary to a target sequence including the tag sequence immobilized on the substrate.
(10) The assay kit according to (9), wherein the nucleic acid probe is a nucleic acid probe complementary to a target sequence including a sequence derived from a template sequence for each of the tag sequence and the nucleic acid partial sequence.

本発明は、医療、医薬、食品、農業、漁業、畜産業および園芸などの分野において、遺伝子などの核酸を解析するために有用である。   The present invention is useful for analyzing nucleic acids such as genes in the fields of medicine, medicine, food, agriculture, fishery, livestock industry and horticulture.

1…基体、2…固定化領域、11…基体、12…電極、13…パット   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base | substrate, 2 ... Immobilization area | region, 11 ... Base | substrate, 12 ... Electrode, 13 ... Pad

Claims (1)

検体を識別するタグ配列に対して相補的な配列と、検体中に含まれる標的配列に相補的な配列とを有するプローブが固定化されたプローブ領域を有することを特徴とする複数検体中の標的核酸を検出するマイクロアレイ。A target in a plurality of samples characterized by having a probe region in which a probe having a sequence complementary to a tag sequence for identifying a sample and a sequence complementary to a target sequence contained in the sample is immobilized A microarray that detects nucleic acids.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013066463A (en) * 2011-09-08 2013-04-18 Toshiba Corp Multi-nucleic acid reaction tool and detection method using same
WO2018185871A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ Nucleic acid amplification method and nucleic acid analyzer
JP7349116B2 (en) 2016-12-15 2023-09-22 共栄化学工業株式会社 External skin preparations and food and drink products

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