JP2012514461A - 標的核酸の交差プライミング増幅 - Google Patents
標的核酸の交差プライミング増幅 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012514461A JP2012514461A JP2011544637A JP2011544637A JP2012514461A JP 2012514461 A JP2012514461 A JP 2012514461A JP 2011544637 A JP2011544637 A JP 2011544637A JP 2011544637 A JP2011544637 A JP 2011544637A JP 2012514461 A JP2012514461 A JP 2012514461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- primer
- amplification
- cross
- nucleic acid
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title claims abstract description 236
- 230000003321 amplification Effects 0.000 title claims abstract description 193
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 64
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 title claims abstract description 39
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 title claims abstract description 39
- 230000014102 antigen processing and presentation of exogenous peptide antigen via MHC class I Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 claims abstract description 8
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 claims abstract description 7
- 208000016361 genetic disease Diseases 0.000 claims abstract description 7
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 74
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 claims description 37
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 claims description 37
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 37
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 35
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 24
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 10
- 241000606153 Chlamydia trachomatis Species 0.000 claims description 8
- 229940038705 chlamydia trachomatis Drugs 0.000 claims description 8
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims description 8
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 6
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 6
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 claims description 5
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 claims description 5
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 claims description 4
- 108091081021 Sense strand Proteins 0.000 claims description 4
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 3
- 238000011330 nucleic acid test Methods 0.000 claims description 3
- 241000282412 Homo Species 0.000 claims description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 2
- 101000865057 Thermococcus litoralis DNA polymerase Proteins 0.000 claims 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 35
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 9
- 238000011901 isothermal amplification Methods 0.000 abstract description 7
- 238000002372 labelling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 abstract description 2
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 226
- 239000000047 product Substances 0.000 description 63
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 52
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 16
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 16
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 14
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 14
- 238000007397 LAMP assay Methods 0.000 description 11
- 102100031780 Endonuclease Human genes 0.000 description 9
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 9
- 101710137500 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 8
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 8
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 7
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 5
- 238000007834 ligase chain reaction Methods 0.000 description 5
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 108010069315 nuclease H Proteins 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 108020004638 Circular DNA Proteins 0.000 description 2
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 2
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061041 Chlamydial infection Diseases 0.000 description 1
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 description 1
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000588652 Neisseria gonorrhoeae Species 0.000 description 1
- 108700020796 Oncogene Proteins 0.000 description 1
- 102000043276 Oncogene Human genes 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 108020005202 Viral DNA Proteins 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- XZTWHWHGBBCSMX-UHFFFAOYSA-J dimagnesium;phosphonato phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XZTWHWHGBBCSMX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000003505 heat denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000009933 reproductive health Effects 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000000405 serological effect Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 208000019206 urinary tract infection Diseases 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
- C12Q1/682—Signal amplification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
本発明は、標的配列の交差プライマー増幅方法ならびに増幅標的配列試薬キット及び適用に関する。
過去30年の間に、培養が難しい、又は培養することのできない病原微生物が、主な伝染源又は感染源となっている。増殖する細菌コロニー数などのマーカー、コロニーの精製分離、外部からの形態観察、並びに生理学的及び生化学的同定、さらには血清学的同定などを用いる先行技術の検出方法は、その時間がかかり面倒な工程及び他の欠点に起因して、昨今の高速、容易、高い特異性の同定要件を満たさない。従って、そうした培養が難しい、又は培養することのできない病原微生物を正確に同定し、それらの病原性細菌の核酸構造及び分子特性を分子生物学レベルで研究することにより、かかる病原性細菌の検出を大幅に向上させることがますます重要となっている。現在、高感度、高特異的かつ高速の核酸増幅技術は、臨床検体を直接検出することができる。しかしながら、これらの技術は感染症の診断においてより広く適用されており、徐々に従来の細菌又はウイルス培養に取って代わる傾向にある。
本発明は、核酸配列を増幅するための新規の技術及び方法に関する。より詳細には、本発明は、交差プライミング等温増幅(cross priming isothermal amplification)を利用することによる核酸の増幅方法に関する。さらに、本発明は、標的配列の増幅反応及び高速検出を行う間の増幅標的配列の標識方法に関する。本発明はまた、細菌、及びウイルスなどの病原微生物の核酸配列を高速検出するための試薬キットにおける本方法の使用にも関する。本発明の増幅及び検出方法は、ヒト遺伝子疾患に関連する検出及び診断にも利用することができる。
a)少なくとも第1の交差増幅プライマー及び第2の交差増幅プライマーであって、ハイブリッド形成配列と互換配列(interchanging sequence)とを含む交差増幅プライマーと、少なくとも第1の置換プライマー及び第2の置換プライマーとを設計する工程であって、第1の置換プライマーが第1の交差増幅プライマーの5’側に位置し、及び第1の置換プライマーが第1の交差増幅プライマーの5’側に位置する、工程と、
b)交差プライミングハイブリッド形成部位が標的核酸配列の末端に導入され、それにより交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列が産生されるように、等温条件下でDNAポリメラーゼの存在下に交差増幅プライマー及び置換プライマーを標的配列に導入することにより交差プライミング部位を生成する工程と、
c)交差ハイブリッド形成プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長を介して交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列を増幅する工程と、
を含む。
a)少なくとも第1の交差増幅プライマー及び第2の交差増幅プライマーであって、ハイブリッド形成配列と互換配列とを含む交差増幅プライマーと、少なくとも第1の置換プライマー及び第2の置換プライマーとを設計する工程であって、第1の置換プライマーが第1の交差増幅プライマーの5’側に位置し、及び第1の置換プライマーが第1の交差増幅プライマーの5’側に位置する、工程と、
b)交差プライミングハイブリッド形成部位が標的核酸配列の末端に導入され、それにより交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列が産生されるように、等温条件下でDNAポリメラーゼの存在下に交差増幅プライマー及び置換プライマーを標的配列に導入することにより交差プライミング部位を生成する工程と、
c)交差ハイブリッド形成プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長を介して交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列を増幅する工程と、
d)交差増幅プライマー部位を含む増幅された標的核酸配列に対し、第1のマーカーで標識された第1の検出プライマーと第2のマーカーで標識された第2の検出プライマーとを導入する工程であって、第1及び第2の検出プライマーの導入により両マーカーを含む二本鎖核酸分子が産生される、工程と、
e)両マーカーを含む二本鎖核酸分子を検出する工程と、
を含む。
本発明は、核酸配列を増幅するための新規の技術及び方法に関する。より詳細には、本発明は、交差プライミング等温増幅を利用することによる核酸の増幅方法に関する。交差プライミング増幅と称される本発明の方法は、標的核酸の6領域に従い設計される少なくとも6タイプ(3対)の特異的プライマーを利用する。増幅方法は、限定はされないがBst DNAポリメラーゼなどの鎖置換DNAポリメラーゼを使用することにより、一定の温度下で(等温下で)行われ得る。従って、本発明の方法は、鋳型の熱変性又は温度サイクリングが不要であり得る。
プライマー設計−プライマー設計は、一対の交差増幅プライマーと、一対の置換プライマーと、一対の検出プライマーとを含み得る。
開始段階−交差プライミングハイブリッド形成部位は、増幅標的配列の各末端に導入され得る。高速増幅用の鋳型を調製するため、固定末端も生成され得る。
増幅段階−増幅は、線形構造様式又は二次構造様式のいずれかで行われ得る。いくつかのプライマーハイブリッド形成部位が生成され得るとともに、プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長並びに増幅産物の自己ハイブリッド形成フォールディング及び伸長を介して、いくつかの増幅反応が同じ鋳型で同時に行われ得るように実行される。
生成された産物の検出−増幅段階において生成される検出配列を多数含む増幅産物を鋳型として選ぶことにより、検出プライマーを用いて検出用の二重標識されたDNA二本鎖分子が合成され得る。次に、核酸検出検査ストリップを使用することにより増幅産物が検出され得る。
1)ハイブリッド形成配列−これらは、増幅伸長について高い特異性で鋳型とハイブリッド形成する基本配列である。
2)連結体−プライマーにおける2つの異なる配列を連結するために用いられるヌクレオチド、一般に1〜3個のモノヌクレオチド。
3)互換配列−交差増幅プライマーFのハイブリッド形成配列、これは交差増幅プライマーRの5’末端配列でもあり得る;同じように、交差増幅プライマーRのハイブリッド形成配列は交差増幅プライマーFの5’末端配列として働き得る(図2)。
1)一対の交差増幅プライマーと一対の置換プライマーとを設計する工程と、
2)増幅標的配列の両末端に交差プライミングハイブリッド形成部位を導入し、固定末端を生成することにより、高速増幅用の鋳型が調製される工程と、
3)増幅が線形構造及び/又は二次構造様式で行われ;いくつかの増幅反応が同じ鋳型で同時に行われ得るように、いくつかのプライマーハイブリッド形成部位が生成され、プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長並びに増幅産物の自己ハイブリッド形成フォールディング及び伸長を介して実行される工程と、
を含み得る。
1)一対の交差増幅プライマーと一対の置換プライマーとを設計する工程と、
2)増幅標的配列の両末端に交差プライミングハイブリッド形成部位を導入し、固定末端を生成することにより、高速増幅用の鋳型が調製される工程と、
3)増幅が線形構造及び/又は二次構造様式で行われ;いくつかの増幅反応が同じ鋳型で同時に行われ得るよう、いくつかのプライマーハイブリッド形成部位が生成され、プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長並びに増幅産物の自己ハイブリッド形成フォールディング及び伸長を介して実行される工程と、
4)一対の検出プライマーを設計し、検出プライマーにより、二重標識された検出用のDNA二本鎖分子が増幅期間に生成された多数の検出配列を含む増幅産物鋳型において合成される工程と、
を含み得る。
1)一対の交差増幅プライマーと一対の置換プライマーとを設計する工程と、
2)増幅標的配列の両末端に交差プライミングハイブリッド形成部位を導入し、固定末端を生成することにより、高速増幅用の鋳型が調製される工程と、
3)増幅が線形構造及び/又は二次構造様式で行われ;いくつかの増幅反応が同じ鋳型で同時に行われ得るように、いくつかのプライマーハイブリッド形成部位が生成され、プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長並びに増幅産物の自己ハイブリッド形成フォールディング及び伸長を介して実行される工程と、
4)一対の検出プライマーを設計し、検出プライマーにより、二重標識された検出用のDNA二本鎖分子が増幅期間に生成された多数の検出配列を含む増幅産物鋳型において合成される工程と、
を含み得る。
a)一対の交差増幅プライマー、すなわち、3つの部分:ハイブリッド形成配列と連結領域と互換配列とから主として構成される交差増幅プライマーF及び交差増幅プライマーRの設計と、
b)一対の置換プライマー、すなわち、置換プライマーF及び置換プライマーRの設計であって、前者は、標的遺伝子のアンチセンス鎖と完全に相補的な順方向外側プライマーであり、後者は、標的遺伝子のセンス鎖と完全に相補的な逆方向外側プライマーである、設計と、
を含むことができる。
a)順方向増幅プライマーFと、5’末端に逆方向プライマーRのハイブリッド形成同定配列が存在する核酸標的分子との間にハイブリッド形成を生じさせることと、
b)二本鎖核酸が、置換機能を有するDNAポリメラーゼ伸長順方向増幅プライマーFにより合成され得ることと、
c)順方向置換プライマーFと核酸標的分子との間にハイブリッド形成を生じさせることと、
d)置換機能を有するDNAポリメラーゼ伸長置換プライマーFと置換順方向増幅プライマーFの伸長鎖とを使用して、固定された順方向鎖5’末端を生成することと、
e)鋳型としての置換増幅プライマー伸長鎖と、5’末端に順方向プライマーFのハイブリッド形成同定配列が存在する逆方向増幅プライマーRとの間でハイブリッド形成が行われ得ることと、
f)二本鎖核酸が、置換機能を有するDNAポリメラーゼ伸長逆方向増幅プライマーRにより合成され得ることと、
g)逆方向置換プライマーRと核酸標的分子とを使用することによりハイブリッド形成が行われることと、
h)置換機能を有するDNAポリメラーゼ伸長置換プライマーRと逆方向増幅プライマーRの伸長鎖とを使用して、固定された逆方向鎖5’末端を生成することであって;生成された逆方向増幅プライマーR伸長鎖の両末端はこの時点で固定され;増幅プライマーF及びRのハイブリッド形成配列が、高速増幅用の鋳型として働くよう、それぞれ3’末端及び5’末端に導入されることと、
を含むことができる。
クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)の検出
1990年以降、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)に取って代わりクラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)が、尿路感染症における最も一般的な病原体となっている。クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)感染症及び対応する合併症は、徐々に増加していることに伴い、従来にも増してヒトの性と生殖に関する健康に対する大きい脅威となっている。1995年、世界保健機構(World Health Organization)は、全世界に約9千万人のクラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)患者がいると推定したが、これはHIV感染患者よりはごく少ないものであった。従って、高速のクラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)診断を実現することには重要な意義がある。本発明特許は、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)のDNAの高速検出に使用することができ、対応するプライマーに関するその具体的な設計は、以下のとおり列挙され得る:本発明者らは、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)のDNA配列及び増幅用遺伝子断片を選択する;さらに、配列に従い特異性プライマーが設計され得る。
結核菌(Mycobacterium tuberculosis)の検出
結核菌(Mycobacterium tuberculosis)(TB)ウイルスDNAを鋳型として使用した。CPA反応混合液は、5つのプライマーF3、B3、F1、F2、BIPをそれぞれ含んだ。BIPは、B1配列及びF1配列と相補的なB1c配列からなった。F1は、その5末端に標識ビオチンを有し、及び標識されたF2は、その5’末端をFitCで標識した。増幅条件は、温度、プライマー及びプローブ濃度、酵素単位、Mg++濃度、緩衝液濃度、及び反応時間について最適化した。各0.5μMのBIP、F1及びF2と、0.05μMのF3及びB3と、各0.8mMのdNTPと、1Mのベタイン(sigma)と、20mMのトリス−HCI(pH8.8)と、10mMのKClと、10mMの(NH4)2SO4と、6mMのMgSO4と、0.1%のTriton X-100と、8UのBst DNAポリメラーゼ大断片(New England Biolabs)と、特定量の二本鎖標的DNAとを含む合計20μlで最適化された反応を実行した。95℃で5分間の加熱は行うことなく、混合液を66℃で1時間インキュベートした。インキュベーション後、PCRチューブの蓋を開けることなく増幅産物を核酸検出ストリップにより直接検出した。
Claims (18)
- 標的核酸配列の増幅方法であって、
a)少なくとも第1の交差増幅プライマー及び第2の交差増幅プライマーであって、ハイブリッド形成配列と互換配列とを含む前記交差増幅プライマーと、少なくとも第1の置換プライマー及び第2の置換プライマーとを設計する工程であって、前記第1の置換プライマーが前記第1の交差増幅プライマーの5’側に位置し、第1の置換プライマーが前記第1の交差増幅プライマーの5’側に位置する、工程と、
b)交差プライミングハイブリッド形成部位が標的核酸配列の末端に導入され、それにより交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列が産生されるように、等温条件下でDNAポリメラーゼの存在下において前記交差増幅プライマー及び前記置換プライマーを標的配列に導入することにより、交差プライミング部位を生成する工程と、
c)前記交差ハイブリッド形成プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長を介して、交差増幅プライマー部位を含む前記標的核酸配列を増幅する工程と、
を含む、方法。 - 標的核酸配列の存在の検出方法であって、
a)少なくとも第1の交差増幅プライマー及び第2の交差増幅プライマーであって、ハイブリッド形成配列と互換配列とを含む交差増幅プライマーと、少なくとも第1の置換プライマー及び第2の置換プライマーとを設計する工程であって、前記第1の置換プライマーが前記第1の交差増幅プライマーの5’側に位置し、第1の置換プライマーが前記第1の交差増幅プライマーの5’側に位置する、工程と、
b)交差プライミングハイブリッド形成部位が標的核酸配列の末端に導入され、それにより交差増幅プライマー部位を含む標的核酸配列が産生されるように、等温条件下でDNAポリメラーゼの存在下において前記交差増幅プライマー及び前記置換プライマーを標的配列に導入することにより交差プライミング部位を生成する工程と、
c)前記交差ハイブリッド形成プライマーの反復的なハイブリッド形成及び伸長を介して、交差増幅プライマー部位を含む前記標的核酸配列を増幅する工程と、
d)交差増幅プライマー部位を含む前記増幅された標的核酸配列に、第1のマーカーで標識された第1の検出プライマーと第2のマーカーで標識された第2の検出プライマーとを導入する工程であって、前記第1及び第2の検出プライマーの導入により両マーカーを含む二本鎖核酸分子が産生される、工程と、
e)前記両マーカーを含む二本鎖核酸分子を検出する工程と、
を含む、方法。 - 前記両マーカーを含む二本鎖核酸分子が、核酸試験ストリップにより検出される、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の交差増幅プライマーの互換配列が、前記第2の増幅プライマーのハイブリッド形成配列と同じであり、前記第2の交差増幅プライマーの互換配列が、第1の増幅プライマーのハイブリッド形成配列と同じである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の交差増幅プライマーの互換配列が、前記第2の増幅プライマーのハイブリッド形成配列と同じであり、前記第2の交差増幅プライマーの互換配列が、前記第1の増幅プライマーのハイブリッド形成配列と同じである、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の置換プライマーが、前記標的核酸配列のアンチセンス鎖と相補的であり、第2の置換プライマーが、前記標的核酸のセンス鎖と相補的である、請求項1に記載の方法。
- 増幅中、線形構造様式で実施される、請求項1に記載の方法。
- 増幅中、二次構造様式で実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記マーカーが、ハプテンである、請求項2に記載の方法。
- 前記両マーカーのプライマー増幅産物を含む二本鎖核酸分子が、2つの検出用抗原を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記DNAポリメラーゼが、Bst DNAポリメラーゼ、クレノーDNAポリメラーゼ、Vent DNAポリメラーゼ、及びPhi29 DNAポリメラーゼ又はそれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記DNAポリメラーゼが、Bst DNAポリメラーゼ、クレノーDNAポリメラーゼ、Vent DNAポリメラーゼ、及びPhi29 DNAポリメラーゼ又はそれらの組み合わせから選択される、請求項2に記載の方法。
- 病原微生物、環境微生物、微生物タイピング、ヒト、動物又は植物を検出するための感染症病原体、食品又は生物兵器を検出するための感染症病原体の検出、及びヒト遺伝子疾患又は健康リスク遺伝子の検出のためのキットであって、
a)交差増幅プライマーと、
b)置換プライマーと、
c)検出プライマーと、
d)DNAポリメラーゼと、
を含む、キット。 - 検出ストリップをさらに含む、請求項14に記載のキット。
- 前記検出ストリップが、試料のコンタミネーションを防止する装置に封入される、請求項15に記載のキット。
- 前記DNAポリメラーゼが、Bst DNAポリメラーゼである、請求項13に記載のキット。
- 前記病原性生物が、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)である、請求項13に記載のキット。
- 前記病原性生物が、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)である、請求項13に記載のキット。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US20449409P | 2009-01-06 | 2009-01-06 | |
US61/204,494 | 2009-01-06 | ||
PCT/US2010/000024 WO2010080691A1 (en) | 2009-01-06 | 2010-01-06 | Cross priming amplification of target nucleic acids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012514461A true JP2012514461A (ja) | 2012-06-28 |
Family
ID=42316756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011544637A Pending JP2012514461A (ja) | 2009-01-06 | 2010-01-06 | 標的核酸の交差プライミング増幅 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8906621B2 (ja) |
EP (1) | EP2382330B1 (ja) |
JP (1) | JP2012514461A (ja) |
CA (1) | CA2748822C (ja) |
WO (1) | WO2010080691A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019530472A (ja) * | 2016-08-25 | 2019-10-24 | アーゲーツェーテー ゲーエムベーハーAgct Gmbh | 核酸の増幅方法および該方法を実施するためのキット |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101906473A (zh) * | 2010-07-22 | 2010-12-08 | 中华人民共和国北京出入境检验检疫局 | 一种检测转epsps基因作物的核酸恒温扩增试剂盒及方法 |
US20140147851A1 (en) * | 2011-04-01 | 2014-05-29 | Occam Biolabs, Inc. | Methods and kits for detecting cell-free pathogen-specific nucleic acids |
US9175337B2 (en) | 2011-09-21 | 2015-11-03 | Gen-Probe Incorporated | Methods for amplifying nucleic acid using tag-mediated displacement |
CN102363815B (zh) * | 2011-11-25 | 2013-09-18 | 杭州优思达生物技术有限公司 | 运用交叉引物核酸恒温扩增技术检测沙门菌的试剂及其扩增方法和检测方法 |
US20140272940A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Life Technologies Corporation | Methods for detection of multiple target nucleic acids |
WO2015187849A2 (en) | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Lucigen Corporation | Sample collection and analysis devices |
US10870845B2 (en) | 2014-07-01 | 2020-12-22 | Global Life Sciences Solutions Operations UK Ltd | Methods for capturing nucleic acids |
US9593368B2 (en) | 2014-07-01 | 2017-03-14 | General Electric Company | Methods for amplifying nucleic acids on substrates |
US10472620B2 (en) | 2014-07-01 | 2019-11-12 | General Electric Company | Method, substrate and device for separating nucleic acids |
CN104388578B (zh) * | 2014-12-09 | 2016-08-24 | 中国计量学院 | 利用交叉引物和双探针恒温扩增检测nos终止子的方法 |
WO2016159132A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 富士フイルム株式会社 | ポリメラーゼ連鎖反応に供するプライマーの設計方法およびプライマーセット |
US10274498B1 (en) * | 2018-04-05 | 2019-04-30 | Rarecyte, Inc. | Analyte detection |
US10330684B1 (en) * | 2018-04-05 | 2019-06-25 | Rarecyte, Inc. | Analyte detection |
CN112921119B (zh) * | 2021-02-24 | 2024-01-23 | 复旦大学 | 环介导切刻等温-crispr联合检测裂谷热病毒的引物组、试剂盒及方法 |
CN114592037B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-08-30 | 成都百思赛弗生物科技有限公司 | 一种等温扩增靶核酸序列的方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4582788A (en) * | 1982-01-22 | 1986-04-15 | Cetus Corporation | HLA typing method and cDNA probes used therein |
US4683194A (en) * | 1984-05-29 | 1987-07-28 | Cetus Corporation | Method for detection of polymorphic restriction sites and nucleic acid sequences |
US4683195A (en) * | 1986-01-30 | 1987-07-28 | Cetus Corporation | Process for amplifying, detecting, and/or-cloning nucleic acid sequences |
DE3534359C1 (de) * | 1985-09-26 | 1987-07-09 | Max Planck Gesellschaft | Vektoren und deren Verwendung zur Herstellung von cDNA-Genbanken |
US5281518A (en) * | 1986-05-01 | 1994-01-25 | Washington Research Foundation | Detection of a unique chlamydia strain associated with acute respiratory disease |
US5232829A (en) * | 1989-09-29 | 1993-08-03 | Hoffmann-La Roche Inc. | Detection of chlamydia trachomatis by polymerase chain reaction using biotin labelled lina primers and capture probes |
US5169766A (en) * | 1991-06-14 | 1992-12-08 | Life Technologies, Inc. | Amplification of nucleic acid molecules |
US5270184A (en) * | 1991-11-19 | 1993-12-14 | Becton, Dickinson And Company | Nucleic acid target generation |
US5374718A (en) * | 1992-08-26 | 1994-12-20 | Gen-Probe Incorporated | Nucleic acid probes to chlamydia pneumoniae |
US5514551A (en) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Gen-Probe Incorporated | Compositions for the detection of Chlamydia trachomatis |
US5989813A (en) * | 1995-07-13 | 1999-11-23 | Molecular Innovations, Inc. | Detection of amplified nucleic acid sequences using bifunctional haptenization and dyed microparticles |
WO2000070095A2 (en) * | 1999-05-17 | 2000-11-23 | Dade Behring Inc. | Homogeneous isothermal amplification and detection of nucleic acids using a template switch oligonucleotide |
US20030165913A1 (en) * | 1999-06-17 | 2003-09-04 | Sha-Sha Wang | Methods for detecting nucleic acid sequence variations |
US6682889B1 (en) * | 2000-11-08 | 2004-01-27 | Becton, Dickinson And Company | Amplification and detection of organisms of the Chlamydiaceae family |
US6399309B1 (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-04 | Becton, Dickinson And Company | Amplification and detection of mycoplasma pneumoniae targeting the ORF9 region of the hmw gene cluster |
DE602004029560D1 (de) * | 2003-03-07 | 2010-11-25 | Rubicon Genomics Inc | Amplifikation und analyse von gesamtgenom- und gesamttranskriptom- bibliotheken, die durch ein dns-polymerisierungsverfahren produziert wurden |
DE102006020885A1 (de) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Qiagen Gmbh | Einführung von Sequenzelementen in Nukleinsäuren |
ATE502122T1 (de) * | 2006-06-01 | 2011-04-15 | Trilink Biotechnologies | Chemisch modifizierte oligonukleotidprimer zur nukleinsäureamplifikation |
-
2010
- 2010-01-06 JP JP2011544637A patent/JP2012514461A/ja active Pending
- 2010-01-06 EP EP10729373.0A patent/EP2382330B1/en not_active Not-in-force
- 2010-01-06 US US12/735,750 patent/US8906621B2/en active Active
- 2010-01-06 WO PCT/US2010/000024 patent/WO2010080691A1/en active Application Filing
- 2010-01-06 CA CA2748822A patent/CA2748822C/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6014012095; Rendong Fang et al.: 'Cross-Priming Amplification for Rapid Detection of Mycobacterium tuberculosis in Sputum Specimens' Journal of Clinical Microbiology Vol.47, No.3, 20081230, 845-847ページ * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019530472A (ja) * | 2016-08-25 | 2019-10-24 | アーゲーツェーテー ゲーエムベーハーAgct Gmbh | 核酸の増幅方法および該方法を実施するためのキット |
JP6997784B2 (ja) | 2016-08-25 | 2022-01-18 | アーゲーツェーテー ゲーエムベーハー | 核酸の増幅方法および該方法を実施するためのキット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2382330A4 (en) | 2013-02-13 |
US8906621B2 (en) | 2014-12-09 |
WO2010080691A1 (en) | 2010-07-15 |
CA2748822C (en) | 2016-09-06 |
US20110171652A1 (en) | 2011-07-14 |
CA2748822A1 (en) | 2010-07-15 |
EP2382330B1 (en) | 2015-03-11 |
EP2382330A1 (en) | 2011-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012514461A (ja) | 標的核酸の交差プライミング増幅 | |
Lobato et al. | Recombinase polymerase amplification: Basics, applications and recent advances | |
CN101638685B (zh) | 交叉引物扩增靶核酸序列的方法及用于扩增靶核酸序列的试剂盒及其应用 | |
JP4833981B2 (ja) | 非対称pcr増幅法、その特別なプライマーおよび用途 | |
Gill et al. | Nucleic acid isothermal amplification technologies—a review | |
US8673567B2 (en) | Method and kit for nucleic acid sequence detection | |
JPH02501532A (ja) | 標的ポリヌクレオチド配列の選択的増幅 | |
Karami et al. | A review of the current isothermal amplification techniques: applications, advantages and disadvantages | |
Kikuchi et al. | Split dapoxyl aptamer for sequence-selective analysis of nucleic acid sequence based amplification amplicons | |
Asadi et al. | The mechanism and improvements to the isothermal amplification of nucleic acids, at a glance | |
CN103108961A (zh) | 使用切口酶的解旋酶依赖性等温扩增 | |
Mukama et al. | Synergetic performance of isothermal amplification techniques and lateral flow approach for nucleic acid diagnostics | |
EP2167691A1 (en) | Method for the simultaneous detection of multiple nucleic acid sequences in a sample | |
JP2015516814A (ja) | 標的化されたdnaの濃縮および配列決定 | |
JP2008259453A (ja) | 核酸の検出方法 | |
JP5357893B2 (ja) | 迅速超長鎖pcrのための単一酵素系 | |
JP2017513495A (ja) | Dna増幅を増強および/または予測するための組成物および方法 | |
Alamolhoda et al. | Isothermal amplification of nucleic acids coupled with nanotechnology and microfluidic platforms for detecting antimicrobial drug resistance and beyond | |
CN105793435A (zh) | 多重探针 | |
KR20160088316A (ko) | 핵산 증폭 | |
WO2023207909A1 (zh) | 基于crispr的核酸检测试剂盒及其应用 | |
WO2023203206A1 (en) | Multiplexable crispr-cas9-based virus detection method | |
Zeng et al. | Strand displacement amplification for multiplex detection of nucleic acids | |
US9212398B2 (en) | Cross priming amplification of target nucleic acids | |
Bluth et al. | Molecular pathology techniques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140320 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140617 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150422 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150625 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150828 |