JP2014000091A - Primer sequence for detecting animal-derived dna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動物由来DNA検出用プライマー配列、ならびに該プライマー配列を効率よく設計して取得するための方法に関する。 The present invention relates to a primer sequence for animal-derived DNA detection and a method for efficiently designing and obtaining the primer sequence.
現在、牛海綿状脳症 (BSE) の牛に由来する肉骨粉が飼料に添加され、その飼料を与えられた牛がBSEに罹患し、問題となっている。そして、BSEと類似する病気が種々の家畜にも存在する可能性が指摘されている。そこで、BSEの発生以来、先端技術を用いた鋭敏な動物由来のDNAの検出技術の開発が必要となっており、特に行政上の緊急対応事項となっている。さらに、昨今、肉の種類などの偽装も問題となっており、食肉加工品の表示などの真偽を容易確認するための手段も求められている。 At present, meat-and-bone meal derived from bovine spongiform encephalopathy (BSE) cattle is added to the feed, and cattle fed with the feed suffer from BSE, which is a problem. And it is pointed out that a disease similar to BSE may exist in various livestock. Therefore, since the occurrence of BSE, it has become necessary to develop a technology for detecting sensitive animal-derived DNA using advanced technology, which has become an urgent administrative matter in particular. Furthermore, disguise of meat types and the like has become a problem recently, and means for easily confirming authenticity such as display of processed meat products is also required.
動物由来のDNAの検出については、従来、免疫学的手法、ならびに核遺伝子を用いる遺伝子検出手法が用いられてきた。免疫学的手法としては、例えば、ELISA法、イムノブロット法が挙げられる。核遺伝子を用いる遺伝子検出手法としては、例えば、PCR法が挙げられる。しかし、検出対象試料は、加熱処理されているものが多いため、タンパク質の変性や核酸の断片化が生じている可能性が高いこと、および牛用飼料には植物由来成分が多いため、動物由来成分についての微量分析が必要であることなど、現在行われている動物由来DNA検出方法には、多くの問題点がある。このように加熱処理後の試料についても実施可能な、感度が高くかつ有効な検出方法の開発が急務である。 For detection of animal-derived DNA, conventionally, immunological techniques and gene detection techniques using nuclear genes have been used. Examples of the immunological technique include an ELISA method and an immunoblot method. An example of a gene detection technique using a nuclear gene is a PCR method. However, because many samples to be detected are heat-treated, there is a high possibility that protein denaturation or nucleic acid fragmentation has occurred, and because cattle feed contains many plant-derived components, it is derived from animals. There are many problems with animal-derived DNA detection methods currently being performed, such as the need for trace analysis of components. Thus, there is an urgent need to develop a highly sensitive and effective detection method that can be performed on a sample after heat treatment.
これまでに、動物ミトコンドリアゲノムに存在するATP合成酵素サブユニット8遺伝子(atp8遺伝子)に由来する動物特異的DNA配列をプライマー対として用いる動物種の検出方法が開発されている(特許文献1および2)。これらは、atp8遺伝子の相同配列が植物(イネ)ミトコンドリアゲノムに存在しないことを利用し、植物系の飼料中より微量の動物遺伝子を効率的に検出することができる。また、他のグループも、肉種判別や肉骨粉の検出に使用できるプライマーを開発している(非特許文献1および2)。
So far, methods for detecting animal species have been developed using an animal-specific DNA sequence derived from the
これらのプライマーは、増幅すべきDNAの位置、プライマーの長さや塩基などについての膨大な数の組み合わせについて個々に特異性や検出感度を確認するという、試行錯誤の末に開発されたものである。したがって、特定の範囲の動物種を検出対象とした特異的かつ高感度な新規なプライマーを得ることは容易なことではない。 These primers were developed after trial and error in which the specificity and detection sensitivity were individually confirmed for a huge number of combinations of the position of the DNA to be amplified, the length of the primer, the base, and the like. Therefore, it is not easy to obtain a novel primer that is specific and sensitive to a specific range of animal species.
本発明は、動物由来DNAを検出可能なプライマーを効率よく設計して取得するための方法を提供すること、ならびにこのような方法によって得られた特異的かつ高感度検出可能なプライマーを提供することを目的とする。 The present invention provides a method for efficiently designing and obtaining a primer capable of detecting animal-derived DNA, and a specific and highly sensitive detectable primer obtained by such a method. With the goal.
本発明は、特定の動物種または群由来のDNA検出用プライマー配列を取得するための方法を提供し、該方法は、
(a)DNA配列の検索対象領域を決定する工程;
(b)該領域について該特定の動物種または群のDNA配列のリストを取得し、該特定の動物種または群のDNA配列をマルチプルアラインメントする工程;
(c)該マルチプルアラインメントしたDNA配列から、コンセンサス配列を得る工程;
(d)該領域について該特定の動物種または群とは異なる動植物種または群のDNA配列のリストを取得し、該異なる動植物種または群のDNA配列と該コンセンサス配列とをマルチプルアラインメントする工程;
(e)該工程(d)でマルチプルアラインメントしたDNA配列における任意の塩基長の範囲内で縦列間の塩基を比較して、該範囲のコンセンサス配列をスコアリングする工程であって、該スコアリングが、該コンセンサス配列と異なる塩基について、該範囲の5’または3’末端からの距離、ギャップの有無、および塩基の種類に応じて設定された重みを加算して行われる、工程;
(f)該工程(e)でスコアリングされたコンセンサス配列から、スコアが高いコンセンサス配列を選択する工程;
(g)該工程(f)で選択されたコンセンサス配列の塩基を修正する工程であって、該修正が、該範囲のコンセンサス配列のTm値が任意の温度になるように塩基長を調節し、そして該調節されたコンセンサス配列でホモダイマーを形成しないように塩基を置換することである、工程;
(h)該修正されたコンセンサス配列について、該領域における該コンセンサス配列間の距離が適切な塩基長になるように、対とすべきコンセンサス配列を選択する工程;および
(i)該選択されたコンセンサス配列の対について、特異性および検出感度を確認する工程;
を含む。
The present invention provides a method for obtaining a primer sequence for DNA detection derived from a specific animal species or group,
(A) determining a DNA sequence search target region;
(B) obtaining a list of DNA sequences of the specific animal species or group for the region and multiple aligning the DNA sequences of the specific animal species or group;
(C) obtaining a consensus sequence from the multiple-aligned DNA sequence;
(D) obtaining a list of DNA sequences of animal or plant species or groups different from the specific animal species or group for the region, and multiple aligning the DNA sequences of the different animal or plant species or groups and the consensus sequence;
(E) comparing the bases between tandem columns within a range of arbitrary base lengths in the DNA sequence subjected to multiple alignment in step (d), and scoring the consensus sequence in the range, wherein the scoring , For a base different from the consensus sequence, adding a weight set according to the distance from the 5 ′ or 3 ′ end of the range, the presence or absence of a gap, and the type of base;
(F) selecting a consensus sequence having a high score from the consensus sequence scored in the step (e);
(G) correcting the base of the consensus sequence selected in step (f), wherein the correction adjusts the base length so that the Tm value of the consensus sequence in the range is at an arbitrary temperature; And substituting bases so as not to form homodimers with the regulated consensus sequence;
(H) selecting, for the modified consensus sequence, a consensus sequence to be paired so that the distance between the consensus sequences in the region is an appropriate base length; and (i) the selected consensus Confirming specificity and detection sensitivity for the pair of sequences;
including.
1つの実施態様では、上記5’または3’末端からの距離に応じて設定された上記重みは、5’または3’末端側ほど重い。 In one embodiment, the weight set according to the distance from the 5 'or 3' end is heavier toward the 5 'or 3' end.
他の実施態様では、上記ギャップの有無に応じて設定された上記重みは、ギャップ差の絶対値が大きいほど重い。 In another embodiment, the weight set according to the presence or absence of the gap is heavier as the absolute value of the gap difference is larger.
さらなる実施態様では、上記塩基の種類に応じて設定された上記重みは、該コンセンサス配列中の塩基とミスアニーリングを生じにくい塩基であるほど重い。 In a further embodiment, the weight set according to the type of the base is heavier as the base is less prone to misannealing with the base in the consensus sequence.
ある実施態様では、上記検索対象領域は、ミトコンドリアDNAである。 In one embodiment, the search target region is mitochondrial DNA.
特定の実施態様では、上記特定の動物種または群は、反芻動物、ブタ、クジラ・イルカ類、シカ、ヒツジまたはヤギである。 In a particular embodiment, the particular animal species or group is a ruminant, pig, whale dolphin, deer, sheep or goat.
ある実施態様では、上記工程(b)から(d)は、配列解析プログラムEMBOSS(The European Molecular Biology Open Software Suite)を用いて行われる。 In one embodiment, the above steps (b) to (d) are performed using the sequence analysis program EMBOSS (The European Molecular Biology Open Software Suite).
ある実施態様では、上記工程(b)から(g)は、一連のプログラムとして自動的に行われ得る。 In an embodiment, the steps (b) to (g) can be automatically performed as a series of programs.
本発明はまた、配列表の配列番号1の配列と配列表の配列番号2の配列との組み合わせ;配列表の配列番号3の配列と配列表の配列番号4の配列との組み合わせ;配列表の配列番号5の配列と配列表の配列番号6の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号7の配列と配列表の配列番号8の配列との組み合わせである、反芻動物特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention also provides a combination of the sequence of SEQ ID NO: 1 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 2 of the sequence listing; a combination of the sequence of SEQ ID NO: 3 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 4 of the sequence listing; A ruminant-specific DNA detection primer which is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 5 and the sequence of SEQ ID NO: 6 of the sequence listing; or a combination of the sequence of SEQ ID NO: 7 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 8 of the sequence listing Offer a pair.
本発明はまた、配列表の配列番号9の配列と配列表の配列番号10の配列との組み合わせ;配列表の配列番号11の配列と配列表の配列番号12の配列との組み合わせ;配列表の配列番号13の配列と配列表の配列番号14の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号15の配列と配列表の配列番号16の配列との組み合わせである、ブタ特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention also provides a combination of the sequence of SEQ ID NO: 9 and the sequence of SEQ ID NO: 10 of the sequence listing; the combination of the sequence of SEQ ID NO: 11 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 12 of the sequence listing; A combination of the sequence of SEQ ID NO: 13 and the sequence of SEQ ID NO: 14 in the sequence listing; or a combination of the sequence of SEQ ID NO: 15 in the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 16 in the sequence listing I will provide a.
本発明はまた、配列表の配列番号52の配列と配列表の配列番号53の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号52の配列と配列表の配列番号54の配列との組み合わせである、クジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention is also a combination of the sequence of SEQ ID NO: 52 and the sequence of SEQ ID NO: 53 of the sequence listing; or the combination of the sequence of SEQ ID NO: 52 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 54 of the sequence listing. Provided is a primer pair for detecting whale / dolphins-specific DNA.
本発明はまた、配列表の配列番号55の配列と配列表の配列番号56の配列との組み合わせである、シカ特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention also provides a deer-specific primer pair for detecting DNA, which is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 55 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 56 of the sequence listing.
本発明はまた、配列表の配列番号57の配列と配列表の配列番号58の配列との組み合わせである、ヒツジ特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention also provides a primer pair for detecting sheep-specific DNA, which is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 57 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 58 of the sequence listing.
本発明はまた、配列表の配列番号59の配列と配列表の配列番号60の配列との組み合わせである、ヤギ特異的DNA検出用プライマー対を提供する。 The present invention also provides a primer pair for detecting goat-specific DNA, which is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 59 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 60 of the sequence listing.
本発明はさらに、試料中の特定の動物種または群由来の成分を検出する方法を提供し、上記のいずれかのプライマー対を用い、試料中のDNAを鋳型として、DNA断片をPCR法により増幅する工程、および該増幅されたDNA断片を検出する工程を含み、特定の動物種または群が、反芻動物、ブタ、クジラ・イルカ類、シカ、ヒツジまたはヤギである。 The present invention further provides a method for detecting a component derived from a specific animal species or group in a sample, and a DNA fragment is amplified by a PCR method using any of the primer pairs described above, using the DNA in the sample as a template. And the step of detecting the amplified DNA fragment, wherein the particular animal species or group is a ruminant, pig, whale, dolphin, deer, sheep or goat.
ある実施態様では、上記試料は、生肉、生魚、肉加工食品、魚加工食品、肉加工品含有食品、魚加工品含有食品、血液、体毛、体液、乳、乳加工品、肉骨粉、骨粉、魚粉、フィッシュソリュブル、だし粕、ならびにこれらを含有する飼料、肥料、ペットフード、および飼料添加物からなる群より選択される。 In one embodiment, the sample is raw meat, raw fish, processed meat food, processed fish food, processed food containing food, processed fish containing food, blood, body hair, body fluid, milk, processed milk, meat and bone meal, bone meal, It is selected from the group consisting of fish meal, fish solubles, broth, and feeds containing these, fertilizers, pet foods, and feed additives.
本発明の方法によれば、任意の範囲の動物種または群(グループ)に由来するDNAを検出するためのプライマーを、より効率的に設計して取得することができる。本発明の方法によって、非常に高感度の反芻動物、ブタ、クジラ・イルカ類、シカ、ヒツジまたはヤギ特異的DNA検出用プライマー対が提供される。例えば、本発明の方法により取得された反芻動物、ブタ、クジラ・イルカ類、シカ、ヒツジまたはヤギ特異的DNA検出用プライマー対は、飼料中の微量の反芻動物、ブタ、クジラ・イルカ類、シカ、ヒツジまたはヤギ由来の肉骨粉を高感度で検出できる。 According to the method of the present invention, primers for detecting DNA derived from an arbitrary range of animal species or groups (groups) can be designed and obtained more efficiently. The method of the present invention provides very sensitive ruminant, pig, whale, dolphin, deer, sheep or goat specific primer pairs for DNA detection. For example, ruminants, pigs, whales, dolphins, deer, sheep, or goat-specific primer pairs obtained by the method of the present invention can be used to detect trace ruminants, pigs, whales, dolphins, deer in feed. The meat-and-bone meal derived from sheep or goat can be detected with high sensitivity.
試料中の特定の動物種または群由来の成分を検出するために、それぞれの動物種または群に特異的なDNA配列を検出する方法が行われる。このような方法としては、サザンブロット法、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法などが挙げられるが、微量のDNA試料でも検出が可能な点、および精度を向上させる点で、PCR法が好ましく用いられている。PCRでは、目的の動物種に特異的なDNA配列を含む一対のプライマーを用いて行い、増幅されたDNA断片を検出する。本発明の方法は、このPCRに用いるためのプライマーを効率よく設計して取得するための方法である。 In order to detect a component derived from a specific animal species or group in a sample, a method for detecting a DNA sequence specific to each animal species or group is performed. Examples of such a method include Southern blotting and PCR (polymerase chain reaction), but the PCR method is preferably used in that it can be detected even with a small amount of DNA sample and the accuracy is improved. Yes. In PCR, a pair of primers containing a DNA sequence specific to the target animal species is used to detect an amplified DNA fragment. The method of the present invention is a method for efficiently designing and obtaining primers for use in this PCR.
本発明の特定の動物種または群由来のDNA検出用プライマー配列を取得するための方法は、以下の工程:
(a)DNA配列の検索対象領域を決定する工程;
(b)該領域について該特定の動物種または群のDNA配列のリストを取得し、該特定の動物種または群のDNA配列をマルチプルアラインメントする工程;
(c)該マルチプルアラインメントしたDNA配列から、コンセンサス配列を得る工程;
(d)該領域について該特定の動物種または群とは異なる動植物種または群のDNA配列のリストを取得し、該異なる動植物種または群のDNA配列と該コンセンサス配列とをマルチプルアラインメントする工程;
(e)該工程(d)でマルチプルアラインメントしたDNA配列における任意の塩基長の範囲内で縦列間の塩基を比較して、該範囲のコンセンサス配列をスコアリングする工程であって、該スコアリングが、該コンセンサス配列と異なる塩基について、該範囲の5’または3’末端からの距離、ギャップの有無、および塩基の種類に応じて設定された重みを加算して行われる、工程;
(f)該工程(e)でスコアリングされたコンセンサス配列から、スコアが高いコンセンサス配列を選択する工程;
(g)該工程(f)で選択されたコンセンサス配列の塩基を修正する工程であって、該修正が、該範囲のコンセンサス配列のTm値が任意の温度になるように塩基長を調節し、そして該調節されたコンセンサス配列でホモダイマーを形成しないように塩基を置換することである、工程;
(h)該選択されたコンセンサス配列について、該領域における該コンセンサス配列間の距離が適切な塩基長になるように、対とすべきコンセンサス配列を選択する工程;および
(i)該選択されたコンセンサス配列の対について、特異性および検出感度を確認する工程;
を含む。
The method for obtaining a primer sequence for DNA detection derived from a specific animal species or group of the present invention comprises the following steps:
(A) determining a DNA sequence search target region;
(B) obtaining a list of DNA sequences of the specific animal species or group for the region and multiple aligning the DNA sequences of the specific animal species or group;
(C) obtaining a consensus sequence from the multiple-aligned DNA sequence;
(D) obtaining a list of DNA sequences of animal or plant species or groups different from the specific animal species or group for the region, and multiple aligning the DNA sequences of the different animal or plant species or groups and the consensus sequence;
(E) comparing the bases between tandem columns within a range of arbitrary base lengths in the DNA sequence subjected to multiple alignment in step (d), and scoring the consensus sequence in the range, wherein the scoring , For a base different from the consensus sequence, adding a weight set according to the distance from the 5 ′ or 3 ′ end of the range, the presence or absence of a gap, and the type of base;
(F) selecting a consensus sequence having a high score from the consensus sequence scored in the step (e);
(G) correcting the base of the consensus sequence selected in step (f), wherein the correction adjusts the base length so that the Tm value of the consensus sequence in the range is at an arbitrary temperature; And substituting bases so as not to form homodimers with the regulated consensus sequence;
(H) for the selected consensus sequence, selecting a consensus sequence to be paired so that the distance between the consensus sequences in the region is an appropriate base length; and (i) the selected consensus Confirming specificity and detection sensitivity for the pair of sequences;
including.
本発明において、検出の対象となる動物種または群は特に限定されない。哺乳類、鳥類、魚類などの広範なグループ;反芻動物、げっ歯類、クジラ・イルカ類などの一定の範囲のクラスまたはグループ;ウシ、ヤギ、ヒツジ、シカ、ブタ、ウマ、ウサギ、ラット、マウス、ヒト、クジラなどの特定の範囲の属、種、またはグループ;あるいは、黒毛和牛種、乳牛、アカウシ、中ヨークシャー(ブタ)、バークシャー(ブタ)、ミニブタなどの種または品種であってもよい。検出の目的に応じて、対象動物の範囲は適宜設定され得る。 In the present invention, the species or group of animals to be detected is not particularly limited. Extensive groups such as mammals, birds, fish; a range of classes or groups such as ruminants, rodents, whales, dolphins; cattle, goats, sheep, deer, pigs, horses, rabbits, rats, mice, It may be a specific range of genera, species, or groups such as humans, whales; or species or breeds such as Japanese Black cattle breeds, dairy cows, red cattle, middle Yorkshire (pigs), Berkshire (pigs), minipigs. Depending on the purpose of detection, the range of the target animal can be set as appropriate.
本発明の方法は、種々の遺伝子解析ツールを用いて行われ得る。各工程において、適切な解析プログラムをそれぞれ選択して用いることができる。例えば、本発明においては、工程(b)〜(d)を配列解析プログラムEMBOSS(The European Molecular Biology Open Software Suite)のコマンドを用いて行うことができる。あるいは、工程(b)から(g)までの一連の操作を自動的に連続して行い得る配列解析プログラムを独自に組んでもよい。 The method of the present invention can be performed using various genetic analysis tools. In each step, an appropriate analysis program can be selected and used. For example, in the present invention, steps (b) to (d) can be performed using a command of the sequence analysis program EMBOSS (The European Molecular Biology Open Software Suite). Alternatively, a sequence analysis program capable of automatically and continuously performing a series of operations from steps (b) to (g) may be independently set up.
ここで、EMBOSSとは、分子生物学のユーザ・コミュニティー(例えば、EMBnet)のために開発された、全く新しいオープン・ソースな解析用ソフトウェア・パッケージである(非特許文献3)。このソフトウェア・パッケージの使用により、様々なフォーマットで書かれたデータの自動的な処理、ウェブからの透過的な配列データ検索などが可能である。EMBOSSには、150以上のプログラム(アプリケーション)が含まれている。例えば、配列アラインメント;配列パターンによる、高速なデータベース検索;ドメイン解析を含む、タンパク質のモチーフ同定;EST解析;CpGアイランドの同定などの、核酸配列のパターン解析;単純で種特異的なリピートの同定;小さなゲノムにおけるコドン使用頻度解析;大規模な配列セットにおける、迅速な配列パターン同定などが挙げられる。また、EMBOSSパッケージには拡張ライブラリーが含まれていること、様々な配列解析用パッケージやツールがシームレスに統合されているため、目的とする解析などを効率よく行うことが可能である。 Here, EMBOSS is a completely new open source analysis software package developed for a molecular biology user community (for example, EMBnet) (Non-patent Document 3). By using this software package, automatic processing of data written in various formats, transparent sequence data retrieval from the web, and the like are possible. The EMBOSS includes 150 or more programs (applications). For example, sequence alignment; fast database search by sequence pattern; protein motif identification, including domain analysis; EST analysis; nucleic acid sequence pattern analysis such as CpG island identification; simple species-specific repeat identification; Analysis of codon usage in small genomes; rapid sequence pattern identification in large sequence sets. In addition, since the EMBOSS package includes an extended library and various sequence analysis packages and tools are seamlessly integrated, it is possible to efficiently perform a target analysis and the like.
以下、本発明の方法を工程の順に詳細に説明する。 Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail in the order of steps.
工程(a):
まず、工程(a)において、DNA配列の検索対象領域を決定する。検索対象領域としては、目的の特定の動物種または群のDNA配列のどの領域を選択してもよい。以下の工程(b)および(d)において、種々の動物のDNA配列のリストを取得することを考慮すると、多くの動物種または群についてDNA配列が明らかになっているDNA領域が好ましい。本発明においては、核ゲノムDNAよりもコピー数が多くかつ環状で変性に強い点で、ミトコンドリアDNAが好適に用いられる。ミトコンドリアDNA上には、酸化的リン酸化(電子伝達系)に必要な酵素類の生合成に必須である、ATP合成酵素、シトクロムcオキシダーゼなどがコードされている。検索対象とするDNA配列の領域として、このミトコンドリアDNA全体(すなわち、全領域)を選択してもよく、あるいは一部のみを選択してもよい。
Step (a):
First, in step (a), a DNA sequence search target region is determined. As the search target region, any region of the DNA sequence of the specific animal species or group of interest may be selected. In consideration of obtaining a list of DNA sequences of various animals in the following steps (b) and (d), DNA regions whose DNA sequences have been revealed for many animal species or groups are preferred. In the present invention, mitochondrial DNA is preferably used because it has a higher copy number than nuclear genomic DNA and is circular and resistant to denaturation. On mitochondrial DNA, ATP synthase, cytochrome c oxidase, etc., which are essential for biosynthesis of enzymes necessary for oxidative phosphorylation (electron transport system), are encoded. The entire mitochondrial DNA (that is, the entire region) may be selected as the region of the DNA sequence to be searched, or only a part may be selected.
工程(b):
次いで、上記工程(a)で選択したDNA配列の領域について、目的の特定の動物種または群のDNA配列のリストを取得して、得られた特定の動物種または群のDNA配列をマルチプルアラインメントする。
Step (b):
Next, with respect to the region of the DNA sequence selected in the above step (a), a list of DNA sequences of the specific animal species or group of interest is obtained, and the obtained DNA sequences of the specific animal species or group are multiple aligned. .
DNA配列は、当業者が利用可能な種々のデータベースから入手可能である。データベースとしては、例えば、GenBank(NCBI)、DDBJ、EMBLなどが挙げられる。データベースからできるだけ多くのDNA配列を取得し、DNA配列リストとする。DNA配列をデータベースのID番号として取得した場合は、EMBOSSに設定されているコマンドにより、容易にDNA配列リストを取得することができる。 DNA sequences are available from various databases available to those skilled in the art. Examples of the database include GenBank (NCBI), DDBJ, and EMBL. Obtain as many DNA sequences as possible from the database and use them as a DNA sequence list. When a DNA sequence is acquired as an ID number of a database, a DNA sequence list can be easily acquired by a command set in EMBOSS.
次いで、このDNA配列リストを、マルチプルアラインメントする。ここで、マルチプルアラインメントとは、複数の配列を相同性に基づいて整列させることをいう。マルチプルアライメントを行うためのプログラムとしては、Clustal(ClustalW、ClustalX)などがある。これらのプログラムも、EMBOSSに含まれている。 The DNA sequence list is then multiple aligned. Here, multiple alignment refers to aligning a plurality of sequences based on homology. As a program for performing multiple alignment, there are Clustal (ClustalW, ClustalX) and the like. These programs are also included in EMBOSS.
工程(c):
次いで、工程(c)では、マルチプルアラインメントしたDNA配列から、コンセンサス配列を得る。コンセンサス配列は、各DNA配列間の相同性に基づいて、例えば、EMBOSS中のコマンド(例えば、CONS)を用いて作成できる。
Step (c):
Next, in step (c), a consensus sequence is obtained from the multiple aligned DNA sequences. A consensus sequence can be created based on the homology between DNA sequences using, for example, a command (for example, CONS) in EMBOSS.
必要に応じて、プライマー設計の判断をより正確に行う目的で、コンセンサス配列を2種類作成する。1本は厳密なコンセンサス配列とし、そしてもう1本は緩いコンセンサス配列とする。この場合、以下で詳述する不一致度の指定には、厳密なコンセンサス配列を使用するが、実際のプライマーは、緩いコンセンサス配列に基づいて取得する。2種類のコンセンサス配列の取得について、以下の例示に従って説明する。 If necessary, two types of consensus sequences are created for the purpose of more accurately determining primer design. One is a strict consensus sequence and the other is a loose consensus sequence. In this case, a strict consensus sequence is used to specify the degree of mismatch described in detail below, but the actual primer is obtained based on the loose consensus sequence. The acquisition of two types of consensus sequences will be described according to the following example.
反芻動物についてのコンセンサス配列を作成する場合を例に挙げる。例えば、ウシ、ヒツジ、およびヤギのDNA配列を、それぞれ、 Take for example the case of creating a consensus sequence for ruminants. For example, cattle, sheep, and goat DNA sequences, respectively,
と仮定する。この場合、縦列で比較すると、 Assume that In this case, when compared in columns,
となる。なお、緩いコンセンサス配列は、縦列中で最も多い塩基で置き換えられる。一方、厳密なコンセンサス配列においては、縦列中で1つでも異なる塩基があれば、Nと表示する。 It becomes. Note that the loose consensus sequence is replaced with the most bases in the column. On the other hand, in the strict consensus sequence, if there is even one different base in the column, N is displayed.
不一致度は、上記厳密なコンセンサス配列の任意の、例えば、17塩基長の範囲において、上記Nの許容数に応じて指定される。例えば、3段階の不一致度を定義する場合、不一致度が高い方から順に、
不一致度1が「5’末端から1番目〜5番目の塩基中にNが0であり、かつ5’末端から6番目〜17番目の塩基中にNが6個以内である場合」とし、
不一致度2が「5’末端から1番目〜7番目の塩基中にNが0であり、かつ5’末端から8番目〜17番目の塩基中にNが3個以内である場合」とし、
不一致度3が「5’末端から1番目〜9番目の塩基中にNが0であり、かつ5’末端から10番目〜17番目の塩基中にNが6個以内である場合」と定義される。この場合は、5’末端から18番目〜25番目の塩基中のNの数はいくつであっても許容される。通常は、不一致度2を指定する。
The degree of inconsistency is specified according to the allowable number of N in the strict consensus sequence in an arbitrary range of, for example, 17 bases. For example, when defining three levels of inconsistency, in order from the highest inconsistency,
The
工程(d):
次に、上記工程(a)で選択したDNA配列の領域について、特定の動物種または群とは異なる動植物種または群のDNA配列のリストを取得し、該異なる動植物種または群のDNA配列と該コンセンサス配列とをマルチプルアラインメントする。
Step (d):
Next, for the region of the DNA sequence selected in the step (a), a list of DNA sequences of animal or plant species or groups different from a specific animal species or group is obtained, and the DNA sequences of the different animal or plant species or groups and the Multiple alignment with consensus sequence.
特定の動物種または群とは異なる動植物種または群は、特に限定されない。多種多様な範囲の動植物についてのDNA配列リストを取得することが好ましく、特定の動物種または群に比較的に近い動物種または群を含むことが好ましい。DNA配列リストの取得、ならびにマルチプルアラインメントの手法は、上記工程(b)と同様である。例えば、EMBOSS中のコマンドを用いて行うことができる。 An animal or plant species or group different from a specific animal species or group is not particularly limited. It is preferred to obtain a DNA sequence list for a diverse range of animals and plants, preferably including animal species or groups that are relatively close to a particular animal species or group. The DNA sequence list acquisition and the multiple alignment method are the same as in the above step (b). For example, it can be performed using a command in EMBOSS.
工程(e):
工程(e)では、上記工程(d)でマルチプルアラインメントしたDNA配列における任意の塩基長の範囲内で縦列間の塩基を比較する。任意の塩基長は、プライマーとして適切な塩基長であり得る。通常、15〜30塩基長、好ましくは17〜25塩基長である。上記のコンセンサス配列をスコアリングする。上記コンセンサス配列の種々の位置の任意の塩基長の範囲において、このコンセンサス配列の塩基と、マルチプルアラインメントしたDNA配列の塩基とを縦列間で比較する。比較した場合、各塩基について、塩基の一致または不一致、ギャップなどの差異が見出される。
Step (e):
In step (e), bases between columns are compared within an arbitrary base length in the DNA sequence subjected to multiple alignment in step (d). Any base length can be a base length suitable as a primer. Usually, the length is 15 to 30 bases, preferably 17 to 25 bases. The above consensus sequence is scored. In the range of arbitrary base lengths at various positions of the consensus sequence, the bases of the consensus sequence and the bases of the multiple aligned DNA sequences are compared between the columns. When compared, differences such as base matches or mismatches, gaps, etc. are found for each base.
次に、見出された差異をコンセンサス配列に対してスコアリングする。スコアリングは、コンセンサス配列と異なる塩基について、この範囲の5’または3’末端からの距離、ギャップの有無、および塩基の種類に応じて設定された重みを加算して行われる。本発明において「重み」とは、目的外のDNA(すなわち、検出目的の特定の動物種または群とは異なる動物種または群のDNA)とアニーリングしにくいものほど重いと設定される。例えば、プライマーの末端側の塩基が異なる場合、ギャップが末端側に存在する場合などは、アニーリングしにくくなる(言い換えれば、ミスアニーリングを生じにくくなる)。そのため、末端からの位置に応じて、適宜重みをスコアとして設定する。特に、末端の5塩基の影響が大きいため、末端5塩基についてのみスコアリングの対象とすることが好ましい。 The found differences are then scored against the consensus sequence. Scoring is performed by adding weights set according to the distance from the 5 'or 3' end of this range, the presence or absence of a gap, and the type of base for a base different from the consensus sequence. In the present invention, the “weight” is set so as to be heavier as it is difficult to anneal with DNA other than the target DNA (that is, DNA of an animal species or group different from the specific animal species or group to be detected). For example, when the base on the terminal side of the primer is different or when a gap is present on the terminal side, annealing is difficult (in other words, mis-annealing is difficult to occur). Therefore, a weight is appropriately set as a score according to the position from the end. In particular, since the influence of the 5 bases at the end is large, it is preferable that only the 5 bases at the end are subject to scoring.
塩基が異なる場合のスコアについては、例えば、末端からX番目の重みスコアを、末端からX+1番目とX+2番目の合計スコアと設定する。末端5塩基をスコアリングの対象とする場合、末端から5番目の塩基が異なる場合をスコア1とすると、末端から4番目は、5番目と6番目との合計なのでスコア2となる。末端から3番目の場合は、4番目と5番目との合計なので3、2番目の場合は5、そして1番目(末端)は8となる。
For the score when the bases are different, for example, the Xth weight score from the end is set as the total score of the X + 1th and X + 2th from the end. When scoring is performed on the last 5 bases, if the 5th base from the end is different, the
ギャップがある場合のスコアについては、例えば、末端5塩基についてのみスコアリングの対象とする場合、ギャップの差の絶対値(すなわち、ギャップの差)が1、2、3、4、および5に対して、スコアをそれぞれ3、5、7、9、および11と設定する。 Regarding the score when there is a gap, for example, when only the terminal 5 bases are subject to scoring, the absolute value of the gap difference (that is, the gap difference) is 1, 2, 3, 4, and 5 The scores are set to 3, 5, 7, 9, and 11, respectively.
コンセンサス配列中の塩基とミスアニーリングを生じにくい塩基GまたはCについては、その塩基のスコアを1.5倍にする。 For a base G or C that is unlikely to cause misannealing with a base in the consensus sequence, the base score is increased 1.5 times.
以下に、具体例を挙げて説明する。ウシ、ヒツジ、ヤギ、シカなどの反芻動物のコンセンサス配列と、ブタおよびウマのDNA配列とを、以下のようなある一定の範囲(囲み内)について比較する。 Hereinafter, a specific example will be described. The consensus sequence of ruminants such as cattle, sheep, goats and deer and the DNA sequence of pigs and horses are compared for a certain range (in the box) as follows.
まず、反芻動物コンセンサス配列とブタ配列とを縦列で比較する。例えば、3’末端側についてスコアリングすると、3’末端から1番目は異なっておりかつ塩基がCであるので、スコアは8×1.5=12である。3’末端から4番目も異なっておりかつ塩基がCであるのでスコアは2×1.5=3である。したがって、スコア12と3との合計で、ブタの配列に対してはスコア15である。
First, the ruminant consensus sequence and the pig sequence are compared in tandem. For example, when scoring is performed on the 3 ′ end side, the first is different from the 3 ′ end and the base is C, so the score is 8 × 1.5 = 12. Since the 4th from the 3 'end is different and the base is C, the score is 2 × 1.5 = 3. Therefore, the sum of the
一方、反芻動物コンセンサス配列とウマ配列との比較においては、3’末端からギャップも含めて2番目と5番目とが異なりかつ塩基がともにCであるので、スコアの合計は9となる。ウマ配列には1塩基のギャップが存在するため、さらにスコア3を加算する。したがって、スコア9と3との合計で、ウマ配列との比較においては、このコンセンサス配列のスコアは12である。 On the other hand, in the comparison between the ruminant consensus sequence and the horse sequence, the second and fifth positions including the gap from the 3 'end are different and the base is C, so the total score is 9. Since there is a 1 base gap in the equine sequence, a score of 3 is added. Therefore, the score of 9 and 3 is the sum, and the score of this consensus sequence is 12 in comparison with the horse sequence.
ブタ配列との比較ではスコア15であるが、ウマ配列との比較ではスコア12であるため、比較した中で最も低いスコア12が、この範囲の反芻動物コンセンサス配列のスコアとなる。 The score is 15 in comparison with the pig sequence, but is 12 in comparison with the horse sequence, so the lowest score of 12 compared is the score of the ruminant consensus sequence in this range.
このように、各配列と比較して得られた種々のスコアのうち、最も低いスコアが、該一定の範囲のコンセンサス配列のスコアになる。したがって、1つでも同一の配列が存在すれば、スコアは0となる。 Thus, the lowest score among the various scores obtained by comparison with each sequence is the score of the consensus sequence in the certain range. Therefore, if even one sequence exists, the score is 0.
なお、スコア0の場合であっても、数種のDNA配列のみが原因で、それらを除く配列との比較において高いスコアを有する場合がある。そのようなコンセンサス配列に基づくプライマーは、プライマー対の一方に高いスコアのプライマーを用いる場合に限って、その対のプライマーとして使用することができる。そのため、原因となるDNA配列以外の配列の比較に基づくスコアについても、条件付きで用いられる可能性があるため、注釈付きで記録することが好ましい。このようなスコアリングは、任意の適切なプログラムを組むことによって行われ得る。また、注釈付きの記録は、自動的に記録されるように設定され得る。 Even in the case of a score of 0, there are cases in which only a few types of DNA sequences cause a high score in comparison with sequences excluding them. A primer based on such a consensus sequence can be used as a primer for that pair only if a high-scoring primer is used for one of the primer pairs. Therefore, a score based on a comparison of sequences other than the causative DNA sequence may be used with conditions, so it is preferable to record it with an annotation. Such scoring can be done by creating any suitable program. Annotated records can also be set to be automatically recorded.
工程(f):
上記工程(e)でスコアリングされたコンセンサス配列から、スコアが高いコンセンサス配列を選択する。例えば、末端5塩基について、上記のようなスコアを設定した場合、スコア1以上、好ましくはスコア5以上、より好ましくはスコア10以上の配列が選択される。5’または3’側のいずれか一方のみのスコアが高い場合は、フォワードプライマーまたはリバースプライマーのいずれかの候補となり得、両方とも高いスコアを有する場合は、フォワードプライマーまたはリバースプライマーの両方の候補となり得る。また、上記のように、条件付きで用いられ得る配列も、同様に選択され得る。このような選択も、任意の適切なプログラムを組むことによって行われ得る。
Step (f):
A consensus sequence having a high score is selected from the consensus sequences scored in the step (e). For example, when the above score is set for the terminal 5 bases, a sequence having a score of 1 or more, preferably a score of 5 or more, more preferably a score of 10 or more is selected. If either the 5 'or 3' side score is high, it can be a candidate for either the forward primer or the reverse primer, and if both have high scores, it is a candidate for both the forward primer or the reverse primer. obtain. Also, as described above, sequences that can be used conditionally can be selected as well. Such a selection can also be made by creating any appropriate program.
工程(g):
次に、上記工程(f)で選択されたコンセンサス配列の塩基を修正する。修正は、この範囲のコンセンサス配列のTm値が任意の温度になるように塩基長を調節し、そしてこの調節されたコンセンサス配列でホモダイマーを形成しないように塩基を置換する。
Step (g):
Next, the base of the consensus sequence selected in the above step (f) is corrected. The correction adjusts the base length so that the Tm value of the consensus sequence in this range is at an arbitrary temperature, and replaces the base so as not to form a homodimer in the adjusted consensus sequence.
選択されたコンセンサス配列のTm値(プライマーの融解温度)は、一般的に、最近接塩基対法によって計算される。Tm値は、任意の値に設定できるが、PCRにおいて通常用いられるアニーリング温度付近に設定されることが好ましい。例えば、約55℃に設定される。Tm値は、長い配列ほど上がり、そしてGCリッチな配列でも上がる。したがって、スコアリングの対象とは反対側の末端側の配列において、塩基を追加または削除して、Tm値を設定値に近づくように修正する。 The Tm value (primer melting temperature) of the selected consensus sequence is generally calculated by the nearest base pair method. The Tm value can be set to an arbitrary value, but is preferably set near the annealing temperature normally used in PCR. For example, it is set to about 55 ° C. Tm values increase with longer sequences and also with GC rich sequences. Therefore, bases are added or deleted in the terminal sequence opposite to the scoring target, and the Tm value is corrected so as to approach the set value.
さらに、塩基長が調節されたコンセンサス配列は、配列によってはホモダイマーを形成する場合がある。そこで、上記のスコアリングの対象になっていない位置の塩基を変更することにより、ホモダイマーを形成しないように修正する。上記の例の場合は、ホモダイマーとして対合する領域の5’末端側の領域の塩基を変更する。このようなコンセンサス配列の修正は、任意の適切なプログラムを組むことによって行われ得る。 Furthermore, a consensus sequence with a regulated base length may form a homodimer depending on the sequence. Therefore, by modifying the base at a position not subject to the above scoring, correction is made so as not to form a homodimer. In the case of the above example, the base in the region on the 5 'end side of the region paired as a homodimer is changed. Such correction of the consensus sequence can be performed by creating any appropriate program.
工程(h):
工程(h)では、修正されたコンセンサス配列について、該領域における該コンセンサス配列間の距離が適切な塩基長になるように、対とすべきコンセンサス配列を選択する。例えば、取得したプライマーを用いて検出する試料が、加熱処理後の肉由来製品である場合、DNAは切断されて比較的短い。そのため、プライマーによって増幅されるDNAの塩基長は、好ましくは約50〜500bp、より好ましくは約60〜300bp、さらに好ましくは約70〜200bpであり得る。したがって、候補として選択されたコンセンサス配列間の距離も、好ましくは約50〜500bp、より好ましくは約60〜300bp、さらに好ましくは約70〜200bp、特に好ましくは約75〜170bpであり得る。この場合、フォワードプライマーまたはリバースプライマーのいずれか一方のプライマーの特異性が高ければよいので、対として選択される配列は、必ずしも上記工程(f)で選択されたコンセンサス配列である必要はない。
Step (h):
In step (h), for the corrected consensus sequence, a consensus sequence to be paired is selected so that the distance between the consensus sequences in the region is an appropriate base length. For example, when the sample to be detected using the obtained primer is a meat-derived product after heat treatment, the DNA is cut and is relatively short. Therefore, the base length of the DNA amplified by the primer can be preferably about 50 to 500 bp, more preferably about 60 to 300 bp, and still more preferably about 70 to 200 bp. Accordingly, the distance between consensus sequences selected as candidates may also be preferably about 50 to 500 bp, more preferably about 60 to 300 bp, still more preferably about 70 to 200 bp, and particularly preferably about 75 to 170 bp. In this case, since the specificity of either the forward primer or the reverse primer only needs to be high, the sequences selected as a pair need not necessarily be the consensus sequence selected in the step (f).
工程(i):
工程(i)では、上記工程(h)で選択されたコンセンサス配列の対について、特異性および検出感度を確認する。このコンセンサス配列は、プライマー候補である。
Step (i):
In step (i), the specificity and detection sensitivity of the pair of consensus sequences selected in step (h) are confirmed. This consensus sequence is a candidate primer.
特異性の確認は、実際に抽出したDNAに対してPCRを行って確認することが好ましい。あるいは、プログラムによって、予備的に特異性を確認することが好ましい。このような特異性を確認するためのプログラムとしては、BLAST、FASTAなどが挙げられる。BLASTおよびFASTAとは、いずれもバイオインフォマティクスでDNAの塩基配列あるいはタンパク質のアミノ酸配列のシーケンスアラインメントを行うためのアルゴリズム、またそのアルゴリズムを実装したプログラムをいう。 The specificity is preferably confirmed by performing PCR on the actually extracted DNA. Alternatively, it is preferable to confirm the specificity in advance by a program. Examples of the program for confirming such specificity include BLAST and FASTA. Both BLAST and FASTA refer to an algorithm for performing sequence alignment of a DNA base sequence or a protein amino acid sequence by bioinformatics, and a program that implements the algorithm.
予備的に特異性を確認したプライマー候補は、当業者が通常用いる方法によって(例えば、市販のDNA抽出キットを用いて)目的の動物および他の動植物から抽出した種々のDNAに対して、プライマー対としての特異性が確認される。プライマー候補のDNA配列は、通常用いられる方法によって合成される。一般的には、DNA自動合成機を用いて支持体上でヌクレオチドを伸長し、次いで、脱保護および支持体からの切断を行う。次いで、通常用いられる方法(例えば、カラムクロマトグラフィー)によって精製して、目的のプライマーを得ることができる。 Primer candidates whose specificity has been confirmed in advance can be obtained by applying primer pairs to various DNAs extracted from the target animal and other animals and plants by a method commonly used by those skilled in the art (for example, using a commercially available DNA extraction kit). Specificity is confirmed. The candidate primer DNA sequence is synthesized by a commonly used method. In general, nucleotides are extended on a support using an automated DNA synthesizer, followed by deprotection and cleavage from the support. Subsequently, the target primer can be obtained by purification by a commonly used method (for example, column chromatography).
上記種々のDNAについて、上記の選択したプライマー候補の組み合わせを用いてPCRを行い、プライマーに挟まれた領域のDNA断片を増幅する。PCRは、通常行われる条件で実施され、各プライマー対についてそれぞれ適切な条件を設定する。例えば、まず95℃で9分熱変性した後、変性:92℃、30秒〜1分;アニーリング:40〜65℃、30秒〜2分;伸長:72℃、30秒〜2分の反応を、30〜50サイクル、好ましくは35〜45サイクル繰り返し、最後に72℃、5分反応させてPCRを終了する。DNAポリメラーゼとしては、例えば、AmpliTaq GOLDポリメラーゼなどが用いられる。プライマー対によって増幅されたPCR産物(DNA断片)のサイズは、選択されたプライマー対間の塩基数に応じて変動する。このPCR産物は、次いで、上記DNA断片を分離できる条件下で、例えば、DNA断片のサイズに応じてアガロースゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動などを行う。 For the various DNAs, PCR is performed using the selected primer candidate combinations, and DNA fragments in the region sandwiched between the primers are amplified. PCR is performed under the conditions that are usually performed, and appropriate conditions are set for each primer pair. For example, after heat denaturation at 95 ° C. for 9 minutes, denaturation: 92 ° C., 30 seconds to 1 minute; annealing: 40 to 65 ° C., 30 seconds to 2 minutes; extension: 72 ° C., 30 seconds to 2 minutes. 30 to 50 cycles, preferably 35 to 45 cycles, and finally, the reaction is completed at 72 ° C. for 5 minutes to complete the PCR. For example, AmpliTaq GOLD polymerase is used as the DNA polymerase. The size of the PCR product (DNA fragment) amplified by the primer pair varies depending on the number of bases between the selected primer pair. Next, the PCR product is subjected to, for example, agarose gel electrophoresis, polyacrylamide gel electrophoresis, or the like according to the size of the DNA fragment under conditions that allow the DNA fragment to be separated.
電気泳動したゲル上のDNA断片は、当業者が通常用いるエチジウムブロマイド染色、蛍光検出、サザンハイブリダイゼーションなどの検出手段によって検出され、DNA配列決定により確認し得る。 DNA fragments on the electrophoresed gel can be detected by detection means commonly used by those skilled in the art such as ethidium bromide staining, fluorescence detection, Southern hybridization, and can be confirmed by DNA sequencing.
特異性が高いことが確認されたプライマー候補の組み合わせは、次いで、検出感度についての検討が行われる。検出感度は、目的の動物種(グループ)から抽出した種々の濃度のDNAについて、上記のようにPCRを行うことにより確認できる。こうして得られたプライマー対のDNAの検出限界は、好ましくはPCRチューブあたり10pg、より好ましくは1pg、さらに好ましくは0.1pgであり得る。 A combination of candidate primers confirmed to have high specificity is then examined for detection sensitivity. The detection sensitivity can be confirmed by performing PCR as described above on various concentrations of DNA extracted from the target animal species (group). The detection limit of the DNA of the primer pair thus obtained can be preferably 10 pg per PCR tube, more preferably 1 pg, and even more preferably 0.1 pg.
上記の方法に従って、GenBankから取得したミトコンドリアDNA配列リストについて、上記の工程を行うことにより、例えば、反芻動物由来DNA検出用プライマー対、ならびにブタ特異的DNA検出用プライマー対が得られ得る。 For example, ruminant-derived DNA detection primer pairs and swine-specific DNA detection primer pairs can be obtained by performing the above-described steps on the mitochondrial DNA sequence list obtained from GenBank according to the above method.
具体例としては、本発明の反芻動物特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号1の配列と配列表の配列番号2の配列との組み合わせ;配列表の配列番号3の配列と配列表の配列番号4の配列との組み合わせ;配列表の配列番号5の配列と配列表の配列番号6の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号7の配列と配列表の配列番号8の配列との組み合わせである。これらのプライマー対は、ウシ、シカ、ヒツジ、およびヤギ由来のDNAについては検出可能であるが、反芻動物以外の哺乳動物(ヒト、クジラ、ブタ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、反芻動物由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As a specific example, the ruminant-specific DNA detection primer pair of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 1 of the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 2 of the sequence listing; A combination with the sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing; a combination of the sequence with SEQ ID NO: 5 in the sequence listing; and the sequence of SEQ ID NO: 6 in the sequence listing; Is a combination. These primer pairs are detectable for DNA from cattle, deer, sheep, and goats, but from mammals other than ruminants (humans, whales, pigs, rabbits, etc.), poultry, and seafood It does not detect DNA. Also, DNA is not detected in feeds that do not contain ruminant-derived raw materials.
さらに別の具体例としては、本発明のブタ特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号9の配列と配列表の配列番号10の配列との組み合わせ;配列表の配列番号11の配列と配列表の配列番号12の配列との組み合わせ;配列表の配列番号13の配列と配列表の配列番号14の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号15の配列と配列表の配列番号16の配列との組み合わせである。これらのプライマー対はいずれも、ブタ由来のDNAは、品種にかかわらず検出可能であり、ブタ由来の肉骨粉を試料とした場合は検出可能である。一方、ブタ以外の哺乳動物(ヒト、クジラ、ウシ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、ブタ由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As yet another specific example, the primer pair for detecting pig-specific DNA of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 9 and the sequence of SEQ ID NO: 10 in the sequence listing; And a sequence of SEQ ID NO: 12 in the sequence listing; a combination of a sequence of SEQ ID NO: 13 in the sequence listing and a sequence of SEQ ID NO: 14 in the sequence listing; or a sequence of SEQ ID NO: 15 in the sequence listing and SEQ ID NO: 16 in the sequence listing It is a combination with the array of In any of these primer pairs, pig-derived DNA can be detected regardless of the breed, and can be detected when pork-derived meat-and-bone meal is used as a sample. On the other hand, DNA derived from mammals other than pigs (human, whale, cow, rabbit, etc.), poultry, and seafood is not detected. Moreover, DNA is not detected also about the feed which does not contain the raw material derived from a pig.
別の具体例としては、本発明のクジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号52の配列と配列表の配列番号53の配列との組み合わせ;または配列表の配列番号52の配列と配列表の配列番号54の配列との組み合わせである。これらのプライマー対は、クジラおよびイルカ類由来のDNAについては検出可能であるが、クジラおよびイルカ類以外の哺乳動物(ヒト、ウシ、ブタ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、クジラおよびイルカ類由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As another specific example, the primer pair for detecting whale dolphins-specific DNA of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 52 and the sequence of SEQ ID NO: 53 in the sequence listing; It is a combination of the sequence of 52 and the sequence of SEQ ID NO: 54 in the sequence listing. These primer pairs are detectable for DNA from whales and dolphins, but for DNA from mammals other than whales and dolphins (humans, cows, pigs, rabbits, etc.), poultry, and seafood Is not detected. Moreover, DNA is not detected also about the feed which does not contain the raw material derived from a whale and dolphins.
さらに別の具体例としては、本発明のシカ特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号55の配列と配列表の配列番号56の配列との組み合わせである。このプライマー対はいずれも、シカ由来のDNAは、品種にかかわらず検出可能であり、シカ由来の肉骨粉を試料とした場合は検出可能である。一方、シカ以外の哺乳動物(ヒト、クジラ、ウシ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、シカ由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As yet another specific example, the primer pair for detecting deer-specific DNA of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 55 in the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 56 in the sequence listing. In any of these primer pairs, DNA derived from deer can be detected regardless of the variety, and can be detected when meat-and-bone meal derived from deer is used as a sample. On the other hand, DNA derived from mammals other than deer (human, whale, cow, rabbit, etc.), poultry, and seafood is not detected. Moreover, DNA is not detected also about the feed which does not contain the raw material derived from a deer.
別の具体例としては、本発明のヒツジ特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号57の配列と配列表の配列番号58の配列との組み合わせである。このプライマー対はいずれも、ヒツジ由来のDNAは、品種にかかわらず検出可能であり、ヒツジ由来の肉骨粉を試料とした場合は検出可能である。一方、ヒツジ以外の哺乳動物(ヒト、クジラ、ウシ、シカ、ヤギ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、ヒツジ由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As another specific example, the primer pair for detecting sheep-specific DNA of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 57 in the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 58 in the sequence listing. In any of these primer pairs, DNA derived from sheep can be detected regardless of the breed, and can be detected when meat-and-bone meal derived from sheep is used as a sample. On the other hand, DNA derived from mammals other than sheep (human, whale, cow, deer, goat, rabbit, etc.), poultry, and seafood is not detected. Also, DNA is not detected in feeds that do not contain sheep-derived ingredients.
さらに別の具体例としては、本発明のヤギ特異的DNA検出用プライマー対は、配列表の配列番号59の配列と配列表の配列番号60の配列との組み合わせである。このプライマー対はいずれも、ヤギ由来のDNAは、品種にかかわらず検出可能であり、ヤギ由来の肉骨粉を試料とした場合は検出可能である。一方、ヤギ以外の哺乳動物(ヒト、クジラ、ウシ、シカ、ヒツジ、ウサギなど)、家禽類、および魚介類由来のDNAについては検出しない。また、ヤギ由来の原料を含まない飼料についても、DNAを検出しない。 As yet another specific example, the primer pair for detecting goat-specific DNA of the present invention is a combination of the sequence of SEQ ID NO: 59 in the sequence listing and the sequence of SEQ ID NO: 60 in the sequence listing. In any of these primer pairs, DNA derived from goat can be detected regardless of the breed, and can be detected when meat-and-bone meal derived from goat is used as a sample. On the other hand, it does not detect DNA derived from mammals other than goats (human, whale, cow, deer, sheep, rabbit, etc.), poultry, and seafood. Moreover, DNA is not detected also about the feed which does not contain the goat-derived raw material.
このようにして得られたプライマー対は、種々の試料中の目的の動物種または群由来のDNAの存在を検出し得る。すなわち、上記方法により得られたプライマー対を用いて、試料中のDNAを鋳型として、DNA断片をPCR法により増幅し、そして該増幅されたDNA断片を検出する。 The primer pairs thus obtained can detect the presence of DNA from the animal species or group of interest in various samples. That is, using the primer pair obtained by the above method, using the DNA in the sample as a template, the DNA fragment is amplified by the PCR method, and the amplified DNA fragment is detected.
検出の対象とされる試料としては、生肉、生魚、肉加工食品、魚加工食品、肉加工品含有食品、魚加工品含有食品、血液、体毛、体液、乳、乳加工品、肉骨粉、骨粉、魚粉、フィッシュソリュブル、だし粕、これらを含有する飼料、肥料、ペットフード、および飼料添加物などが挙げられる。試料からのDNAの抽出は、用いられるプライマー対に応じて当業者が通常用いる方法によって行われる。例えば、ミトコンドリアDNAから設計されたプライマー対を用いる場合は、ミトコンドリアDNAを抽出する。試料からのミトコンドリアDNAの抽出は、例えば、以下のように行う。約50mg〜500mgの試料(例えば、生肉の場合50mg、乾燥粉体試料の場合100〜500mg)を、約10倍量の緩衝液に懸濁し、ビーズ破砕法で破砕した後、市販の組織細胞ミトコンドリアDNA抽出キット(例えば、和光純薬工業株式会社製)を用いて抽出する。このようなキットは、組織細胞中の核ゲノムDNAの混入が少なく、より高純度のミトコンドリアDNAを回収するものであり、遠心分離、沈殿採取などによるDNAの抽出、濃縮操作などを行う。このようにして、試料中に存在する大量の核ゲノムDNAの混入程度が低いミトコンドリアDNAをより効率的に抽出できる。DNAの抽出法は、ここで記述した方法に限定されず、その他の方法も利用し得ることは、当業者に明らかである。 Samples to be detected include raw meat, raw fish, processed meat foods, processed fish foods, processed food products, processed food products, blood, hair, body fluids, milk, processed milk products, meat and bone meal, bone meal , Fish meal, fish soluble, dashi salmon, feed containing these, fertilizer, pet food, and feed additives. Extraction of DNA from a sample is performed by a method commonly used by those skilled in the art depending on the primer pair used. For example, when a primer pair designed from mitochondrial DNA is used, mitochondrial DNA is extracted. Extraction of mitochondrial DNA from a sample is performed as follows, for example. A sample of about 50 mg to 500 mg (for example, 50 mg for raw meat, 100 to 500 mg for a dry powder sample) is suspended in about 10 times the amount of buffer solution, crushed by a bead crushing method, and then commercially available tissue cell mitochondria. Extraction is performed using a DNA extraction kit (for example, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Such a kit collects highly purified mitochondrial DNA with less contamination of nuclear genomic DNA in tissue cells, and performs DNA extraction and concentration operations by centrifugation, precipitation collection, and the like. In this way, mitochondrial DNA with a low contamination level of a large amount of nuclear genomic DNA present in the sample can be extracted more efficiently. It will be apparent to those skilled in the art that DNA extraction methods are not limited to those described herein, and that other methods may be utilized.
プライマーの使用量は、特に制限されないが、一般的に、約0.4μMで使用することが好ましい。 The amount of primer used is not particularly limited, but generally it is preferably used at about 0.4 μM.
このようにして、試料中に目的の動物種由来のDNAが存在していれば、増幅されたDNA断片がゲル上で検出され得る。検出限界は、用いるプライマー対の種類および組み合わせ、試料の量、PCR条件、検出方法などの種々のファクターによって異なり得る。適切な条件を選択すれば、微量の試料においても、高感度でDNAの存在を検出することができる。例えば、適切な条件を選択すれば、試料がウシ由来の肉骨粉を含む配合飼料である場合、反芻動物特異的DNA検出用プライマー対を用いて、少なくとも0.01質量%の牛肉骨粉の混入でさえも検出することが可能である。 In this way, if DNA derived from the target animal species is present in the sample, the amplified DNA fragment can be detected on the gel. The detection limit may vary depending on various factors such as the type and combination of primer pairs used, the amount of sample, PCR conditions, detection methods and the like. If appropriate conditions are selected, the presence of DNA can be detected with high sensitivity even in a small amount of sample. For example, if an appropriate condition is selected, when the sample is a mixed feed containing bovine-derived meat-and-bone meal, a primer pair for ruminant-specific DNA detection is used and at least 0.01% by mass of beef-and-bone meal is mixed. Even it can be detected.
(実施例1:反芻動物特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例1−1:反芻動物特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとした。GenBankから、反芻動物のミトコンドリアDNA配列について20種類のID番号のリストを取得した(V00654、AY526085、AY676859、AY676871、AB074964、AF492351、AY676857、AY126697、DQ985076、EF035447、AB245427、AB245426、AB211429、AB218689、AB210267、AY702618、AF533441、AY225986、AF527537、およびAF010406)。EMBOSSをインストールしたコンピュータにおいて、この20種のID番号のリストを入力してDNA配列を取得し、マルチプルアラインメントして、反芻動物についてのコンセンサス配列を作成した。ここでは、厳密と緩いものとの2種のコンセンサス配列を作成した。
(Example 1: Acquisition of ruminant-specific DNA detection primer)
(Example 1-1: Design of ruminant-specific DNA detection primer)
The region of the DNA sequence to be searched was defined as mitochondrial DNA. A list of 20 ID numbers for ruminant mitochondrial DNA sequences was obtained from GenBank (V00654, AY526085, AY676768, AY6767681, AB074964, AF492351, AY676857, AY126696, DQ985076, EF035447, AB245426B, AB245426B, AB245426 , AY702618, AF533344, AY225986, AF527537, and AF010406). In a computer in which EMBOSS was installed, a list of 20 kinds of ID numbers was input to obtain a DNA sequence, and multiple alignment was performed to create a consensus sequence for ruminants. Here, two types of consensus sequences were created: strict and loose.
不一致度を3段階に設定し、「5’末端から1番目〜7番目の塩基中にNが0であり、かつ5’末端から8番目〜17番目の塩基中にNが3個以内である場合」とした不一致度2を指定して、これに該当しないものについては、以下のスコアリングを行わなかった。
The degree of inconsistency is set to 3 levels, “N is 0 in the 1st to 7th bases from the 5 ′ end, and N is within 3 in the 8th to 17th bases from the 5 ′ end. When the
次いで、反芻動物以外のミトコンドリアDNA配列について、GenBankから14種類のID番号のリストを取得した(AF034253(ブタ)、X79547(ウマ)、AF347015(ヒト)、J01415(ヒト)、AB032554(イワシ)、AB201258(クジラ)、U20753(ネコ)、U96639(イヌ)、AY172335(マウス)、AP002932(サンマ)、X14848(ラット)、AP003322(ニワトリ)、EF126369(サケ)、およびAB185022(マグロ))。この14種のID番号を入力してDNA配列を取得し、先に作成したコンセンサス配列とマルチプルアラインメントした。 Next, for mitochondrial DNA sequences other than ruminants, a list of 14 types of ID numbers was obtained from GenBank (AF034253 (pig), X79547 (horse), AF347015 (human), J01415 (human), AB032554 (sardine), AB201258). (Whale), U20753 (cat), U96639 (dog), AY172335 (mouse), AP002932 (Saury), X14848 (rat), AP003322 (chicken), EF126369 (salmon), and AB18502 (tuna)). A DNA sequence was obtained by inputting these 14 types of ID numbers, and multiple alignment was performed with the previously generated consensus sequence.
次に、マルチプルアラインメントしたDNA配列において縦列間の塩基を比較した。末端5塩基をスコアリングの対象とし、スコアリングの重みを次のように設定した。末端から5番目の塩基が異なる場合をスコア1とし、4番目をスコア2とし、3番目をスコア3とし、2番目をスコア5とし、そして1番目(末端)をスコア8とした。ギャップについては、ギャップの差の絶対値が1、2、3、4、および5に対して、スコアをそれぞれ3、5、7、9、および11と設定した。アニーリングの安定性により、GまたはCの塩基についてはスコアを1.5倍にした。このような設定でスコアリングして、各コンセンサス配列のスコアを決定した。なお、スコア0のコンセンサス配列のうち、数種のDNA配列のみが原因となるものについては、原因となるDNA配列以外の配列の比較に基づくスコアを、括弧内に注釈付きで記録した。
Next, the bases between the columns in the multiple aligned DNA sequences were compared. The terminal 5 bases were targeted for scoring, and the scoring weight was set as follows. The case where the fifth base from the terminal is different was scored 1, the fourth was
次に、コンセンサス配列の塩基について、Tm値を55℃に設定して塩基長を調節し、そしてホモダイマーの形成を自動修正した。 Next, for the bases of the consensus sequence, the base length was adjusted by setting the Tm value to 55 ° C., and the homodimer formation was automatically corrected.
得られた配列の中から、スコアが12以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として5種、およびリバースプライマーの候補として6種)を以下の表1に例示する。なお、表1において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Among the obtained sequences, consensus sequences having a score of 12 or more (5 types as forward primer candidates and 6 types as reverse primer candidates) are exemplified in Table 1 below. In Table 1, for reverse primers, the consensus sequence is shown in the upper part and the sequence as the primer is shown in parentheses in the lower part.
(実施例1−2:反芻動物特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例1−1で得られたコンセンサス配列(スコア8以上)について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。ウシ、シカ、ヒツジ、ヤギ、ヒト、ウマ、ブタ、ウサギ、ラット、マウス、クジラ、トリ、サケ、カレイ、アジ、タラ、サバ、サンマ、ニジマス、カツオ、イワシ、マグロ、カニ、アサリ、エビ、およびイカの各肉試料から、ミトコンドリアDNAを以下のように調製した。各肉試料を10倍量の緩衝液(10mM Tris−HCl,pH7.5、20mM EDTA,pH7.5)に懸濁し、ビーズ破砕法で破砕した後、市販の組織細胞ミトコンドリアDNA抽出キットであるmtDNAエキストラクターCTキット(和光純薬工業製)を用いてDNAを抽出した。
(Example 1-2: Confirmation of specificity of ruminant-specific DNA detection primer)
Specificity of the consensus sequence (score 8 or higher) obtained in Example 1-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Cattle, deer, sheep, goat, human, horse, pig, rabbit, rat, mouse, whale, bird, salmon, flatfish, horse mackerel, cod, mackerel, saury, rainbow trout, bonito, sardine, tuna, crab, clam, shrimp, And from each meat sample of squid, mitochondrial DNA was prepared as follows. Each meat sample was suspended in 10 times the amount of buffer solution (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 20 mM EDTA, pH 7.5), crushed by the bead crushing method, and then mtDNA, a commercially available tissue cell mitochondrial DNA extraction kit. DNA was extracted using an extractor CT kit (manufactured by Wako Pure Chemical Industries).
それぞれのDNA試料を鋳型とし、種々のプライマー対についてPCRを行った。PCRの条件は以下の通りである:反応緩衝液(10mM Tris−HCl,pH8.3、50mM KCl、1.5mM MgCl2、0.001%(W/V)ゼラチン);95℃で9分熱変性した後、変性:92℃、30秒;アニーリング:55℃、30秒;伸長:72℃、30秒の反応を45サイクル繰り返し、最後に72℃、5分反応させた。反応終了後、アガロースゲル電気泳動を行い、エチジウムブロマイド染色してPCR産物(DNA断片)を検出した。その結果、以下の表2に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた。 PCR was performed on various primer pairs using each DNA sample as a template. PCR conditions are as follows: reaction buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.3, 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl 2 , 0.001% (W / V) gelatin); heat at 95 ° C. for 9 minutes After denaturation, the reaction of denaturation: 92 ° C., 30 seconds; annealing: 55 ° C., 30 seconds; extension: 72 ° C., 30 seconds was repeated 45 cycles, and finally, the reaction was carried out at 72 ° C. for 5 minutes. After completion of the reaction, agarose gel electrophoresis was performed, and ethidium bromide staining was performed to detect a PCR product (DNA fragment). As a result, when the combination of the forward primer and the reverse primer shown in Table 2 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained.
表2には、これらのプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのAY526085のウシミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。ペア1(5D2と3D5との組み合わせ)によって増幅される部分は、非特許文献4および5に記載されている増幅領域の近傍であるかまたは一部重複する領域であるが、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。このように、本発明の方法に従って設計することにより、増幅のターゲットとすべき領域を予め特定していなかったにもかかわらず、同様の目的で増幅されることが公知であった領域の近辺で、より高感度なプライマー対を新たに取得することができた。なお、その他のプライマー対によって増幅される部分は、これまでに種特異的に増幅される領域としての報告はない。
Table 2 lists the GenBank AY526085 bovine mitochondrial DNA sequences for reference for the sites amplified by these primer pairs. The portion amplified by pair 1 (a combination of 5D2 and 3D5) is a region near or partially overlapping the amplification region described in
次に、これらのプライマー対を用いた場合の各種動物由来のDNAを鋳型とするPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図1(ペア1:5D2と3D5との組み合わせ)および図2(ペア2:5K4と3K4との組み合わせ)に示し、これらの結果を表3にまとめる。図1および2ならびに表3からわかるように、これらのプライマー対は、反芻動物のみを検出可能であることがわかった。 Next, PCR was performed using DNA derived from various animals as a template when these primer pairs were used. Representative electrophoretic photographs are shown in FIG. 1 (pair 1: combination of 5D2 and 3D5) and FIG. 2 (pair 2: combination of 5K4 and 3K4), and the results are summarized in Table 3. As can be seen from FIGS. 1 and 2 and Table 3, these primer pairs were found to be able to detect only ruminants.
(実施例1−3:反芻動物特異的DNA検出用プライマー対の検出感度の確認)
ウシ、シカ、およびヒツジのミトコンドリアDNAについて、予め抽出DNAの濃度を測定した。次いで、PCRチューブあたり1.0ng、0.1ng、0.01ng、0.001ng(1.0pg)、0.0001ng(0.1pg)、および0.00001ng(0.01pg)のDNAを加えて、ペア1のプライマー対(5D2と3D5との組み合わせ)を用いてPCRを行った。電気泳動写真を図3に示す。その結果、0.1pgのDNAを含む場合でも、電気泳動のバンドはシグナル強度が強く、非常に高感度で検出可能であった。
(Example 1-3: Confirmation of detection sensitivity of ruminant-specific DNA detection primer pair)
For the mitochondrial DNA of cattle, deer and sheep, the concentration of the extracted DNA was measured in advance. Then, 1.0 ng, 0.1 ng, 0.01 ng, 0.001 ng (1.0 pg), 0.0001 ng (0.1 pg), and 0.00001 ng (0.01 pg) DNA was added per PCR tube, PCR was performed using
(実施例2:各種飼料中の反芻動物特異的DNAの検出)
種々の魚粉、チキンミール、フェザーミール、ポークチキンミール、および家畜用配合飼料について、反芻動物特異的DNAの検出を検討した。100mgとり、上記実施例1−2と同様に10倍量の緩衝液に懸濁し、ビーズ破砕法で破砕した後、市販の組織細胞ミトコンドリアDNA抽出キット(和光純薬工業製)を用いてミトコンドリアDNAを抽出した。このDNAを鋳型として、反芻動物特異的DNA検出用プライマー対(ペア1:5D2と3D5との組み合わせ)を用いて、実施例1−2と同じ条件でPCRを行った。結果を図4に示す。反芻動物由来成分を含まない飼料(レーン1〜12および14〜18)では201bpのバンドは検出されなかったが、ウシ由来成分を含むレーン13の配合飼料については、201bpバンドを検出できた。また、配合飼料にウシ肉骨粉を添加して、種々の濃度のウシ肉骨粉を含む試料を調製した。上記実施例1−2と同様の手順でこれらの試料からミトコンドリアDNAを抽出し、ペア1のプライマー対(5D2と3D5との組み合わせ)を用いて検出感度を確認した。その結果、0.01%(w/w)添加まで検出可能であることがわかった(図5)。
(Example 2: Detection of ruminant-specific DNA in various feeds)
The detection of ruminant-specific DNA was investigated for various fish meals, chicken meal, feather meal, pork chicken meal, and livestock formula feed. Take 100 mg, suspend in 10 times the amount of buffer as in Example 1-2 above, crush by bead crushing method, and then use mitochondrial DNA using a commercially available tissue cell mitochondrial DNA extraction kit (Wako Pure Chemical Industries). Extracted. Using this DNA as a template, PCR was performed under the same conditions as in Example 1-2 using a ruminant-specific DNA detection primer pair (pair 1: combination of 5D2 and 3D5). The results are shown in FIG. A 201 bp band was not detected in the feed containing no ruminant-derived component (
(実施例3:ブタ特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例3−1:ブタ特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとし、上記実施例1−1と同様の手順で、ブタ特異的DNA検出用プライマーを設計した。GenBankから、ブタのミトコンドリアDNA配列について40種類のID番号のリストを取得した。また、ブタ以外の動物種のミトコンドリアDNAについても33種類のID番号のリストを取得した。ID番号のリストを以下の表4に示す。
(Example 3: Acquisition of pig-specific DNA detection primer)
(Example 3-1: Design of primers for detecting pig-specific DNA)
A region for the DNA sequence to be searched for was mitochondrial DNA, and a primer for detecting pig-specific DNA was designed by the same procedure as in Example 1-1. A list of 40 ID numbers for porcine mitochondrial DNA sequences was obtained from GenBank. A list of 33 types of ID numbers was also obtained for mitochondrial DNA of animal species other than pigs. A list of ID numbers is shown in Table 4 below.
これらのID番号のリストをもとに、上記実施例1−1と同様にブタ特異的DNA検出用プライマーを設計した。得られた配列の中から、スコアが15以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として12種、およびリバースプライマーの候補として5種)を以下の表5に例示する。なお、表5において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Based on the list of ID numbers, a primer for detecting pig-specific DNA was designed in the same manner as in Example 1-1. Table 5 below illustrates consensus sequences (12 types of forward primer candidates and 5 types of reverse primer candidates) having a score of 15 or more from the obtained sequences. In Table 5, with respect to the reverse primer, the consensus sequence is shown in the upper part, and the sequence as the primer is shown in parentheses in the lower part.
(実施例3−2:ブタ特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例3−1で得られたコンセンサス配列(スコア8以上)について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。6種類のブタの肉試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製した。これらの抽出DNAおよび市販のブタミトコンドリアDNA(テキサスジェノミクスジャパン製)を鋳型として、上記実施例1−2と同様にPCRを行った。その結果、以下の表6に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた(図6を参照)。
(Example 3-2: Confirmation of specificity of pig-specific DNA detection primer)
Specificity of the consensus sequence (score 8 or higher) obtained in Example 3-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Mitochondrial DNA was prepared from 6 types of pork meat samples by the same procedure as in Example 1-2. PCR was performed in the same manner as in Example 1-2, using these extracted DNA and commercially available porcine mitochondrial DNA (manufactured by Texas Genomics Japan) as a template. As a result, when a combination of forward primer and reverse primer shown in Table 6 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained (see FIG. 6).
表6には、これらのプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのAF034253のブタミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。ペアI(PigATP6-5.3とPigATP6-3.9との組み合わせ)によって増幅される部分、ならびにペアIII(PIG 5HとPIG 3Hとの組み合わせ)によって増幅される部分は、非特許文献1および6に記載されている増幅領域の近傍であるかまたは一部重複する領域であるが、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。また、ペアIV(PIG 5JとPIG 3Jとの組み合わせ)によって増幅される部分は、非特許文献7に記載されている増幅領域の近傍であるが、増幅断片およびプライマー配列ともに全く異なっている。なお、ペアII(PIG 5GとPIG 3Gとの組み合わせ)によって増幅される部分は、これまでに種特異的に増幅される領域としての報告はない。
Table 6 lists the GenBank AF034253 porcine mitochondrial DNA sequence for reference for the sites amplified by these primer pairs.
次に、これらのプライマー対を用いて、種々のブタの品種由来のDNAを鋳型とするPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図6に示す。いずれのプライマー対においても、品種にかかわらずブタDNAを検出できた。 Next, PCR was performed using these primer pairs with DNAs derived from various pig breeds as templates. A typical electrophoresis photograph is shown in FIG. In any primer pair, porcine DNA could be detected regardless of the breed.
次いで、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、シカ、ウサギ、ラット、マウス、ヒト、クジラ、ブタ、ニワトリ、ウズラ、アイガモ、イワシ、アジ、マグロ、カツオ、サンマ、サケ、タラ、カレイ、ニジマス、カニ、エビ、イカ、アサリ、トウモロコシ、および配合飼料の各試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製し、種々のブタ特異的プライマー対を用いてPCRを行った。4種類のプライマー対のいずれも、ポジティブコントロールであるブタDNAのみが検出され、その他の試料については不検出であった。図7に、ペアI(PigATP6-5.3とPigATP6-3.9との組み合わせ)を用いた場合の電気泳動写真を例示する。 Next, cattle, sheep, goats, horses, deer, rabbits, rats, mice, humans, whales, pigs, chickens, quail, aigamo, sardines, horse mackerel, tuna, skipjack, saury, salmon, cod, flounder, rainbow trout, crabs, Mitochondrial DNA was prepared from shrimp, squid, clam, corn, and mixed feed samples by the same procedure as in Example 1-2 above, and PCR was performed using various pig-specific primer pairs. In all of the four types of primer pairs, only porcine DNA as a positive control was detected, and the other samples were not detected. FIG. 7 illustrates an electrophoretic photograph when Pair I (a combination of PigATP6-5.3 and PigATP6-3.9) is used.
(実施例3−3:ブタ特異的DNA検出用プライマー対の検出感度の確認)
ブタミトコンドリアDNA(株式会社テキサスジェノミクスジャパン製:濃度10ng/μL)を用いて、PCRチューブあたり1.0ng、0.1ng、0.01ng、0.001ng、および0.0001ngのDNAを加え、上記と同様にPCRを行って、種々のプライマー対について検出感度を検討した。その結果、ペアI(PigATP6-5.3とPigATP6-3.9との組み合わせ)を用いた場合は、0.0001ngのDNAを含む場合でも、電気泳動のバンドはシグナル強度が強く、非常に高感度で検出可能であった(図8)。また、ペアIII(PIG 5HとPIG 3Hとの組み合わせ)の場合も、同様に0.0001ngのDNAを含む場合でも検出可能であった。さらに、ペアIV(PIG 5JとPIG 3Jとの組み合わせ)の場合は、0.1ngのDNAを含む場合まで検出可能であった。
(Example 3-3: Confirmation of detection sensitivity of primer pair for detecting pig-specific DNA)
Using porcine mitochondrial DNA (manufactured by Texas Genomics Japan, Inc .:
(実施例4:飼料中のブタ特異的DNAの検出)
配合飼料中に、種々の量のブタ肉骨粉を添加して、種々の濃度のブタ肉骨粉を含む試料を調製した。上記実施例と同様の手順で、これらの試料からミトコンドリアDNAを抽出し、上記のプライマー対を用いて検出した。その結果、ペアI(PigATP6-5.3とPigATP6-3.9との組み合わせ)を用いた場合は、0.01%(w/w)のブタ肉骨粉を含む場合でさえも検出可能であった(図9)。また、ペアIII(PIG 5HとPIG 3Hとの組み合わせ)の場合は、0.1%(w/w)添加まで検出可能であり、そしてペアIV(PIG 5JとPIG 3Jとの組み合わせ)の場合は、1.0%(w/w)添加まで検出可能であった。
(Example 4: Detection of pig-specific DNA in feed)
Various amounts of pork bone and bone meal were added to the blended feed to prepare samples containing various concentrations of pork bone and bone meal. Mitochondrial DNA was extracted from these samples by the same procedure as in the above example and detected using the above primer pair. As a result, when Pair I (combination of PigATP6-5.3 and PigATP6-3.9) was used, detection was possible even when it contained 0.01% (w / w) pork bone and bone meal (FIG. 9). ). In addition, in the case of Pair III (combination of PIG 5H and PIG 3H), detection is possible up to 0.1% (w / w) addition, and in the case of Pair IV (combination of PIG 5J and PIG 3J) , 1.0% (w / w) addition was detectable.
(実施例5:クジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例5−1:クジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとし、上記実施例1−1と同様の手順で、クジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマーを設計した。GenBankから、クジラ・イルカ類のミトコンドリアDNA配列について9種類のID番号のリストを取得した。また、クジラ・イルカ類以外の動物種のミトコンドリアDNAについても18種類のID番号のリストを取得した。ID番号のリストを以下の表7に示す。
(Example 5: Acquisition of primers for detecting DNA specific to whales and dolphins)
(Example 5-1: Design of primers for detecting DNA specific to whales and dolphins)
The region for the DNA sequence to be searched for was mitochondrial DNA, and primers for detecting whale / dolphins-specific DNA were designed in the same manner as in Example 1-1. A list of nine ID numbers for the mitochondrial DNA sequence of whales and dolphins was obtained from GenBank. A list of 18 ID numbers was also obtained for mitochondrial DNA of animal species other than whales and dolphins. A list of ID numbers is shown in Table 7 below.
これらのID番号のリストをもとに、上記実施例1−1と同様にクジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマーを設計した。得られた配列の中から、スコアが10以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として13種、およびリバースプライマーの候補として8種)を以下の表8に例示する。なお、表8において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Based on the list of these ID numbers, primers for detecting a whale / dolphins-specific DNA were designed in the same manner as in Example 1-1. Table 8 below illustrates consensus sequences (13 types as forward primer candidates and 8 types as reverse primer candidates) having a score of 10 or more from the obtained sequences. In Table 8, for the reverse primer, the consensus sequence is shown in the upper part, and the sequence as the primer is shown in parentheses in the lower part.
(実施例5−2:クジラ・イルカ類特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例5−1で得られたコンセンサス配列について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。5種類のクジラ・イルカ類の肉試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製した。これらの抽出DNAを鋳型として、上記実施例1−2と同様にPCRを行った。その結果、以下の表9に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた。
(Example 5-2: Confirmation of specificity of primer for detecting DNA specific to whales and dolphins)
Specificity of the consensus sequence obtained in Example 5-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Mitochondrial DNA was prepared from meat samples of five kinds of whales and dolphins by the same procedure as in Example 1-2. PCR was carried out in the same manner as in Example 1-2, using these extracted DNAs as templates. As a result, when the combination of the forward primer and the reverse primer shown in Table 9 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained.
表9には、これらのプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのAJ554054のミンククジラ(Balaenoptera acutorostrata)のミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。ペアI(whale51(配列番号52)とwhale31(配列番号53)との組み合わせ)によって増幅される部分、ならびにペアII(whale51(配列番号52)とwhale32(配列番号54)との組み合わせ)によって増幅される部分は、従来のいずれの文献に記載されているものとは、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。 Table 9 lists the mitochondrial DNA sequence of GenBank's AJ554040 minke whale (Balaenoptera acutorostrata) for the sites amplified by these primer pairs. Amplified by pair I (combination of whale51 (SEQ ID NO: 52) and whale31 (SEQ ID NO: 53)) and amplified by pair II (combination of whale51 (SEQ ID NO: 52) and whale32 (SEQ ID NO: 54)) This portion is different from those described in any conventional literature in both the amplified fragment and the primer sequence.
次に、これらのプライマー対を用いて、種々のクジラ・イルカ類の種由来のDNAを鋳型とするPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図10に示す。いずれのプライマー対においても、種にかかわらずクジラ・イルカ類DNAを検出できた。 Next, using these primer pairs, PCR was performed using DNAs derived from various species of whales and dolphins as templates. A typical electrophoresis photograph is shown in FIG. In any primer pair, whale / dolphins DNA could be detected regardless of species.
次いで、ウシ、シカ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ウサギ、ラット、マウス、ニワトリ、アジ、タラ、サバ、サンマ、カツオ、イワシ、マグロ、毛ガニ、エビ、イカ、およびヒトの各試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製し、2種のクジラ・イルカ類特異的プライマー対を用いてPCRを行った。2種類のプライマー対のいずれも、ポジティブコントロールであるクジラDNAのみが検出され(レーンP)、その他の試料については不検出であった。図11に、ペアI(whale51(配列番号52)とwhale31(配列番号53)との組み合わせ)およびペアII(whale51(配列番号52)とwhale32(配列番号54)との組み合わせ)を用いた場合の電気泳動写真を例示する。 Then, from each sample of cattle, deer, sheep, goat, horse, pig, rabbit, rat, mouse, chicken, horse mackerel, cod, mackerel, saury, skipjack, sardine, tuna, hairy crab, shrimp, squid, and human, the above Mitochondrial DNA was prepared by the same procedure as in Example 1-2, and PCR was performed using two types of primer pairs specific to whales and dolphins. In each of the two types of primer pairs, only whale DNA as a positive control was detected (lane P), and the other samples were not detected. In the case of using pair I (combination of whale51 (sequence number 52) and whale31 (sequence number 53)) and pair II (combination of whale51 (sequence number 52) and whale32 (sequence number 54)) in FIG. An electrophoretic photograph is illustrated.
(実施例6:シカ特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例6−1:シカ特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとし、上記実施例1−1と同様の手順で、シカ特異的DNA検出用プライマーを設計した。GenBankから、シカのミトコンドリアDNA配列について10種類のID番号のリストを取得した。また、シカ以外の動物種のミトコンドリアDNAについても21種類のID番号のリストを取得した。ID番号のリストを以下の表10に示す。
(Example 6: Acquisition of deer-specific DNA detection primer)
(Example 6-1: Design of deer-specific DNA detection primer)
A region for the DNA sequence to be searched for was mitochondrial DNA, and a deer-specific DNA detection primer was designed in the same procedure as in Example 1-1. A list of 10 ID numbers for the deer mitochondrial DNA sequence was obtained from GenBank. A list of 21 types of ID numbers was also obtained for mitochondrial DNA of animal species other than deer. A list of ID numbers is shown in Table 10 below.
これらのID番号のリストをもとに、上記実施例1−1と同様にシカ特異的DNA検出用プライマーを設計した。得られた配列の中から、スコアが10以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として8種、およびリバースプライマーの候補として3種)を以下の表11に例示する。なお、表11において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Based on the list of ID numbers, deer-specific DNA detection primers were designed in the same manner as in Example 1-1. Among the obtained sequences, consensus sequences having a score of 10 or more (eight types as forward primer candidates and three types as reverse primer candidates) are exemplified in Table 11 below. In Table 11, the consensus sequence is shown in the upper part of the reverse primer, and the primer sequence is shown in the parentheses in the lower part.
(実施例6−2:シカ特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例6−1で得られたコンセンサス配列について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。2種類のシカの肉試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製した。これらの抽出DNAを鋳型として、上記実施例1−2と同様にPCRを行った。その結果、以下の表12に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた。
(Example 6-2: Confirmation of specificity of deer-specific DNA detection primer)
Specificity of the consensus sequence obtained in Example 6-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Mitochondrial DNA was prepared from two types of deer meat samples by the same procedure as in Example 1-2. PCR was carried out in the same manner as in Example 1-2, using these extracted DNAs as templates. As a result, when a combination of forward primer and reverse primer shown in Table 12 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained.
表12には、このプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのDQ985076のタイワンジカ(ハナジカ)(Cervus nippon taiouanus)のミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。deer54(配列番号55)とdeer33(配列番号56)との組み合わせによって増幅される部分は、従来のいずれの文献に記載されているものとは、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。 In Table 12, the mitochondrial DNA sequence of GenBank DQ985076 Cervus nippon taiouanus is described with reference to the sites amplified by this primer pair. The amplified portion by the combination of deer54 (SEQ ID NO: 55) and deer33 (SEQ ID NO: 56) is different from those described in any conventional literature in both the amplified fragment and the primer sequence.
次いで、種々の動植物由来試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製し、シカ特異的プライマー対を用いてPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図12に示す。このプライマー対を用いると、ポジティブコントロールであるシカDNAとともに、品種にかかわらずシカDNAが検出され(レーン5および6)、その他の試料については不検出であった。
Next, mitochondrial DNA was prepared from various animal and plant-derived samples by the same procedure as in Example 1-2, and PCR was performed using deer-specific primer pairs. A typical electrophoresis photograph is shown in FIG. When this primer pair was used, deer DNA was detected along with deer DNA as a positive control regardless of the breed (
(実施例7:ヒツジ特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例7−1:ヒツジ特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとし、上記実施例1−1と同様の手順で、ヒツジ特異的DNA検出用プライマーを設計した。GenBankから、ヒツジのミトコンドリアDNA配列について2種類のID番号のリストを取得した。また、ヒツジ以外の動物種のミトコンドリアDNAについても29種類のID番号のリストを取得した。ID番号のリストを以下の表13に示す。
(Example 7: Acquisition of sheep-specific DNA detection primer)
(Example 7-1: Design of sheep-specific DNA detection primer)
A region for the DNA sequence to be searched for was mitochondrial DNA, and a sheep-specific DNA detection primer was designed in the same procedure as in Example 1-1. A list of two ID numbers for the mitochondrial DNA sequence of sheep was obtained from GenBank. A list of 29 ID numbers was also obtained for mitochondrial DNA of animal species other than sheep. A list of ID numbers is shown in Table 13 below.
これらのID番号のリストをもとに、上記実施例1−1と同様にヒツジ特異的DNA検出用プライマーを設計した。得られた配列の中から、スコアが10以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として6種、およびリバースプライマーの候補として2種)を以下の表14に例示する。なお、表14において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Based on the list of ID numbers, sheep-specific DNA detection primers were designed in the same manner as in Example 1-1. Among the obtained sequences, consensus sequences having a score of 10 or more (6 types as forward primer candidates and 2 types as reverse primer candidates) are exemplified in Table 14 below. In Table 14, for the reverse primer, the consensus sequence is shown in the upper part, and the sequence as the primer is shown in parentheses in the lower part.
(実施例7−2:ヒツジ特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例7−1で得られたコンセンサス配列について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。1種類のヒツジの肉試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製した。この抽出DNAを鋳型として、上記実施例1−2と同様にPCRを行った。その結果、以下の表15に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた。
(Example 7-2: Confirmation of specificity of sheep-specific DNA detection primer)
Specificity of the consensus sequence obtained in Example 7-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Mitochondrial DNA was prepared from one kind of sheep meat sample by the same procedure as in Example 1-2. PCR was performed in the same manner as in Example 1-2, using this extracted DNA as a template. As a result, when the combination of the forward primer and the reverse primer shown in Table 15 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained.
表15には、このプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのAF010406のヒツジ(Ovis aries)のミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。sheep53(配列番号57)とsheep33(配列番号58)との組み合わせによって増幅される部分は、従来のいずれの文献に記載されているものとは、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。 Table 15 lists the mitochondrial DNA sequences of GenBank AF010406 sheep for the sites amplified by this primer pair. The amplified portion by the combination of sheep53 (SEQ ID NO: 57) and sheep33 (SEQ ID NO: 58) is different from those described in any conventional literature in both the amplified fragment and the primer sequence.
次いで、種々の動植物由来試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製し、ヒツジ特異的プライマー対を用いてPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図13に示す。このプライマー対を用いると、ヒツジのみが検出され(レーン7およびP)、その他の試料については不検出であった。
Next, mitochondrial DNA was prepared from various animal and plant-derived samples by the same procedure as in Example 1-2, and PCR was performed using sheep-specific primer pairs. A typical electrophoresis photograph is shown in FIG. Using this primer pair, only sheep were detected (
(実施例8:ヤギ特異的DNA検出用プライマーの取得)
(実施例8−1:ヤギ特異的DNA検出用プライマーの設計)
検索対象とするDNA配列の領域をミトコンドリアDNAとし、上記実施例1−1と同様の手順で、ヤギ特異的DNA検出用プライマーを設計した。GenBankから、ヤギのミトコンドリアDNA配列について1種類のID番号のリストを取得した。また、ヤギ以外の動物種のミトコンドリアDNAについても30種類のID番号のリストを取得した。ID番号のリストを以下の表16に示す。
(Example 8: Acquisition of goat-specific DNA detection primer)
(Example 8-1: Design of primers for detecting goat-specific DNA)
A region for the DNA sequence to be searched for was mitochondrial DNA, and a goat-specific DNA detection primer was designed by the same procedure as in Example 1-1. A list of one ID number for goat mitochondrial DNA sequences was obtained from GenBank. A list of 30 ID numbers was also obtained for mitochondrial DNA of animal species other than goats. A list of ID numbers is shown in Table 16 below.
これらのID番号のリストをもとに、上記実施例1−1と同様にヤギ特異的DNA検出用プライマーを設計した。得られた配列の中から、スコアが15以上のコンセンサス配列(フォワードプライマーの候補として13種、およびリバースプライマーの候補として15種)を以下の表17に例示する。なお、表17において、リバースプライマーについて、上段にコンセンサス配列および下段の括弧内にプライマーとしての配列を示す。 Based on the list of ID numbers, a goat-specific DNA detection primer was designed in the same manner as in Example 1-1. Among the obtained sequences, consensus sequences having scores of 15 or more (13 types of forward primer candidates and 15 types of reverse primer candidates) are exemplified in Table 17 below. In Table 17, for the reverse primer, the consensus sequence is shown in the upper part and the sequence as the primer is shown in parentheses in the lower part.
(実施例8−2:ヤギ特異的DNA検出用プライマーの特異性の確認)
上記実施例8−1で得られたコンセンサス配列について、BLASTによって特異性の確認を行った。このうち特異性の良好なプライマーとしての配列を、DNA自動合成機を用いて合成した。1種類のヤギの肉試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製した。この抽出DNAを鋳型として、上記実施例1−2と同様にPCRを行った。その結果、以下の表18に示すフォワードプライマーとリバースプライマーとの組み合わせを用いた場合に、非常に高い特異性および検出感度を得ることができた。
(Example 8-2: Confirmation of specificity of primer for detecting goat-specific DNA)
Specificity of the consensus sequence obtained in Example 8-1 was confirmed by BLAST. Among these, the sequence | arrangement as a primer with favorable specificity was synthesize | combined using the DNA automatic synthesizer. Mitochondrial DNA was prepared from one kind of goat meat sample by the same procedure as in Example 1-2. PCR was performed in the same manner as in Example 1-2, using this extracted DNA as a template. As a result, when the combination of the forward primer and the reverse primer shown in Table 18 below was used, very high specificity and detection sensitivity could be obtained.
表18には、このプライマー対によって増幅される部位について、GenBankのAF533441のヤギ(Capra hircus)のミトコンドリアDNA配列を参照に記載した。goat55(配列番号59)とgoat35(配列番号60)との組み合わせによって増幅される部分は、従来のいずれの文献に記載されているものとは、増幅断片およびプライマー配列ともに異なっている。 Table 18 lists the mitochondrial DNA sequence of GenBank's AF533441 goat (Capra hircus) for the sites amplified by this primer pair. The portion amplified by the combination of goat55 (SEQ ID NO: 59) and goat35 (SEQ ID NO: 60) is different from those described in any conventional literature in both the amplified fragment and the primer sequence.
次いで、種々の動植物由来試料から、上記実施例1−2と同様の手順でミトコンドリアDNAを調製し、ヤギ特異的プライマー対を用いてPCRを行った。代表的な電気泳動写真を図14に示す。このプライマー対を用いると、ヤギのみが検出され(レーン8およびP)、その他の試料については不検出であった。
Subsequently, mitochondrial DNA was prepared from various animal and plant-derived samples by the same procedure as in Example 1-2, and PCR was performed using a goat-specific primer pair. A typical electrophoresis photograph is shown in FIG. Using this primer pair, only goats were detected (
本発明によれば、任意の範囲の動物種または群(グループ)に由来するDNAを検出するためのプライマーを、より効率的に設計して取得することができる。例えば、反芻動物を検出対象として設計されたプライマーは、飼料中の微量の反芻動物由来の肉骨粉を高感度で検出できる。また、ブタ、シカ、ヒツジまたはヤギを検出対象として設計されたプライマーは、微量のこれらの動物由来肉骨粉を高感度で検出できる。そのため、BSE発生および不適原料の混入の防止のために有用である。さらに、クジラ・イルカ類を検出対象として設計されたプライマーは、微量のクジラ・イルカ類由来肉骨粉を高感度で検出できる。また、本発明のこれらのプライマーは、肉骨粉中の動物由来DNAの検査時に、陽性コントロールプライマーとして利用することにより、検査結果の信頼性を確保することができる。また、本発明のこれらのプライマーは、食肉加工品の表示などの真偽の確認にも用いることができる。 According to the present invention, primers for detecting DNA derived from an arbitrary range of animal species or groups can be designed and acquired more efficiently. For example, a primer designed for detection of ruminants can detect minute amounts of meat-and-bone meal derived from ruminants in feed with high sensitivity. A primer designed for detection of pigs, deer, sheep or goats can detect a small amount of meat-and-bone meal derived from these animals with high sensitivity. Therefore, it is useful for preventing BSE generation and mixing of inappropriate raw materials. Furthermore, a primer designed for detection of whales and dolphins can detect a minute amount of meat-and-bone meal derived from whales and dolphins with high sensitivity. Moreover, the reliability of a test result is securable by using these primers of this invention as a positive control primer at the time of the test | inspection of the animal origin DNA in meat-and-bone meal. Moreover, these primers of the present invention can also be used for authenticity confirmation such as display of processed meat products.
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