JP2014176297A - Base-supporting labeling method, base sequence information acquisition method, and base-supporting labeled single-stranded nucleic acid - Google Patents

Base-supporting labeling method, base sequence information acquisition method, and base-supporting labeled single-stranded nucleic acid Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique that enables bases in nucleic acid to be indirectly labeled at a high labeling rate, while preserving base sequence information of the nucleic acid.SOLUTION: There is provided a base-supporting labeling method that involves indirectly labeling the bases in a single-stranded nucleic acid while preserving base sequence information the nucleic acid has, wherein the method includes a procedure for inserting an oligonucleotide L, which has been labeled in a specific and highly-precise manner according to the type of base constituting a nucleotide, in the 3'-terminal or 5'-terminal of the nucleotide. According to the base-supporting labeling method, each base in the single-stranded nucleic acid can be identified with high precision according to the inserted oligonucleotide L. Therefore, by identifying the oligonucleotide L label under an electron microscope, for example, highly-precise base sequence information of the single-stranded nucleic acid can be acquired.

Description

本発明は、塩基対応標識方法、塩基配列情報取得方法及び塩基対応標識化一本鎖核酸に関する。より詳しくは、電子顕微鏡下での識別に適合した間接標識を核酸中の塩基に行うための塩基対応標識方法等に関する。   The present invention relates to a base-corresponding labeling method, a base sequence information acquisition method, and a base-corresponding labeled single-stranded nucleic acid. More specifically, the present invention relates to a base-corresponding labeling method for performing indirect labeling suitable for identification under an electron microscope on a base in a nucleic acid.

DNA及びRNAなどのオリゴヌクレオチドあるいはポリヌクレオチド(核酸)の塩基配列情報を簡易かつ迅速に取得するための技術が求められている。特に、多数の患者及び/又は健常人から収集した遺伝情報の解析により疾患や体質の原因となる遺伝子を突き止めてその遺伝子産物(タンパク質)を標的とした創薬を行うゲノム創薬や、一人ひとりの遺伝情報に応じて最適な医療を提供しようとするオーダーメード医療などの実現及び進展のため、同技術の一層の低コスト化と高速化が必要とされている。   There is a need for a technique for easily and rapidly acquiring base sequence information of oligonucleotides such as DNA and RNA, or polynucleotides (nucleic acids). In particular, genomic drug discovery that identifies genes that cause diseases and constitutions by analyzing genetic information collected from a large number of patients and / or healthy individuals, and that targets those gene products (proteins) In order to realize and advance customized medicine that seeks to provide optimal medical care according to genetic information, it is necessary to further reduce the cost and speed of the technology.

核酸の塩基配列情報取得技術として、電子顕微鏡の分解能と解像度の高さを利用して、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)、ウラシル(U)の各塩基を識別する技術が開発されてきている。この技術は、各塩基を異なる重原子あるいは重原子クラスターで直接標識し、電子顕微鏡下において標識された重原子等に基づいて塩基の識別を行うものである。   As a base sequence information acquisition technique of nucleic acid, each base of adenine (A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C), uracil (U) is utilized by utilizing the resolution and high resolution of an electron microscope. Techniques for identifying are being developed. In this technique, each base is directly labeled with a different heavy atom or heavy atom cluster, and the base is identified based on the labeled heavy atom under an electron microscope.

特許文献1には、電子顕微鏡下における塩基の識別を可能とする塩基修飾方法が開示されている。この塩基修飾方法によれば、核酸の塩基配列情報を維持したままで、化学的手段によって核酸中の塩基を塩基種ごとに直接標識することが可能である。   Patent Document 1 discloses a base modification method that enables base identification under an electron microscope. According to this base modification method, the base in the nucleic acid can be directly labeled for each base species by chemical means while maintaining the base sequence information of the nucleic acid.

本発明に関連して、特許文献2及び特許文献3には、高速で配列情報を読み取り可能な技術が開示されている。この技術は、現在開発が進められている「Optipore」と称される次世代の塩基配列決定技術(シーケンシグ技術)であり、具体的には以下のような手順を含んでいる。   In relation to the present invention, Patent Documents 2 and 3 disclose techniques capable of reading sequence information at high speed. This technology is a next-generation base sequence determination technology (sequencing technology) called “Optipore”, which is currently being developed, and specifically includes the following procedures.

まず、環状DNA変換(Circular DNA Conversion(CDC))法(特許文献4参照)を用いて、配列読み取り対象の一本鎖核酸(以下ではDNAであるものとして説明し、ターゲットssDNAと称する)中のヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に所定塩基数のオリゴヌクレオチドを挿入付加する。このオリゴマーは、A,G,C,Tの各塩基に特異的に設計されており、差し込み箇所のヌクレオチドが有する塩基配列情報を保持してターゲットssDNAに挿入される。   First, in a circular DNA conversion (Circular DNA Conversion (CDC)) method (see Patent Document 4), a single-stranded nucleic acid to be sequence-read (hereinafter described as DNA and referred to as target ssDNA) An oligonucleotide having a predetermined number of bases is inserted and added to the 3 ′ end or 5 ′ end of the nucleotide. This oligomer is specifically designed for each base of A, G, C, and T, and is inserted into the target ssDNA while retaining the base sequence information of the nucleotide at the insertion site.

次に、オリゴヌクレオチドに相補的な塩基配列を有し、塩基弁別用の蛍光試薬を標識した一本鎖DNA(ビーコン)を、オリゴヌクレオチドが挿入付加されたターゲットssDNAに結合(ハイブリダイズ)させ、二本鎖DNAを形成させる。   Next, a single-stranded DNA (beacon) having a base sequence complementary to the oligonucleotide and labeled with a fluorescent reagent for base discrimination is bound (hybridized) to the target ssDNA to which the oligonucleotide is inserted and added, Double stranded DNA is formed.

そして、形成させた二本鎖DNAをソリッドステート・ナノポアに通過させる。二本鎖DNAがナノポアを通過する際、ターゲットssDNAからビーコンが遊離され、ビーコン上で消光されていた蛍光試薬が発光する。この蛍光を顕微鏡−CCDカメラで検出することにより、ターゲットssDNAの塩基配列が読み取られる。   Then, the formed double-stranded DNA is passed through the solid state nanopore. When the double-stranded DNA passes through the nanopore, a beacon is released from the target ssDNA, and the fluorescent reagent that has been quenched on the beacon emits light. By detecting this fluorescence with a microscope-CCD camera, the base sequence of the target ssDNA is read.

国際公開第2009/020249号International Publication No. 2009/020249 国際公開第2006/020775号International Publication No. 2006/020775 特表2008−509671号公報Special table 2008-509671 国際公開第2010/053820号International Publication No. 2010/053820

上述の電子顕微鏡を用いた核酸の塩基配列情報の取得技術をシーケンシング技術として応用するためには、配列読み取り精度の向上のため、対象とする核酸中の塩基を十分に高い率で標識して全ての塩基を識別可能とする塩基標識方法が必須となる。   In order to apply the above-mentioned technology for obtaining nucleic acid base sequence information using an electron microscope as a sequencing technology, the base in the target nucleic acid is labeled at a sufficiently high rate in order to improve sequence reading accuracy. A base labeling method that makes all bases distinguishable is essential.

そこで、本発明は、核酸が有する塩基配列情報を維持したまま、高い標識化率で核酸中の塩基を間接的に標識する技術を提供することを主な目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to provide a technique for indirectly labeling a base in a nucleic acid at a high labeling rate while maintaining the base sequence information of the nucleic acid.

上記課題解決のため、本発明は、一本鎖核酸中の塩基を、該核酸が有する塩基配列情報を維持したまま標識する方法であって、ヌクレオチド塩基を直接標識する代わりに、ヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に該ヌクレオチドを構成する塩基の種類に応じて特異的かつ高率に標識がなされたオリゴヌクレオチドを挿入する手順を含む、塩基対応標識方法を提供する。
この塩基対応標識方法によれば、挿入したオリゴヌクレオチドによって一本鎖核酸中の各塩基を確実に標識することができるため、例えば電子顕微鏡下でオリゴヌクレオチドの標識を識別することにより、一本鎖核酸の塩基配列情報を高精度に取得することができる。
この塩基対応標識方法において、前記オリゴヌクレオチドは、環状DNA変換(Circular DNA Conversion)法によって挿入することができる。
この塩基対応標識方法において、前記オリゴヌクレオチドは、平均粒径が1〜1000ナノメートルの金属クラスター及び/又は平均粒径が0.5〜1000ナノメートルの無機蛍光体粒子により標識されたオリゴヌクレオチドを用いることができる。前記金属クラスターは、平均粒径が異なる4種を用いることが好ましい。また、前記無機蛍光体粒子は、平均粒径及び/又は発光波長が異なる4種を用いることが好ましい。
また、この塩基対応標識方法において、前記オリゴヌクレオチドには、前記無機蛍光体粒子及び/又は前記無機蛍光体粒子の標識後に分離精製されたオリゴヌクレオチドを用いることが好ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method for labeling a base in a single-stranded nucleic acid while maintaining the base sequence information of the nucleic acid. Provided is a base-corresponding labeling method including a procedure for inserting an oligonucleotide that is specifically and highly labeled according to the type of base constituting the nucleotide on the end side or 5 ′ end side.
According to this base-corresponding labeling method, each base in a single-stranded nucleic acid can be reliably labeled with the inserted oligonucleotide. Therefore, for example, by identifying the label of the oligonucleotide under an electron microscope, Nucleotide base sequence information can be obtained with high accuracy.
In this base-corresponding labeling method, the oligonucleotide can be inserted by a circular DNA conversion method.
In this base-corresponding labeling method, the oligonucleotide is an oligonucleotide labeled with a metal cluster having an average particle diameter of 1-1000 nanometers and / or inorganic phosphor particles having an average particle diameter of 0.5-1000 nanometers. Can be used. It is preferable to use four types of metal clusters having different average particle diameters. Moreover, it is preferable to use 4 types from which an average particle diameter and / or light emission wavelength differ as said inorganic fluorescent substance particle.
In this base-corresponding labeling method, it is preferable to use the inorganic phosphor particles and / or oligonucleotides separated and purified after labeling the inorganic phosphor particles as the oligonucleotides.

また、本発明は、読み取りたい塩基を含むヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に、前記塩基の種類に応じて特異的な標識がなされたオリゴヌクレオチドが挿入された一本鎖核酸を提供する。
この一本鎖核酸において、前記標識は、平均粒径が1〜1000ナノメートルの金属クラスター及び/又は平均粒径が0.5〜1000ナノメートルの無機蛍光体粒子とすることができる。
The present invention also provides a single-stranded nucleic acid in which an oligonucleotide labeled with a specific label according to the type of the base is inserted at the 3 ′ end or 5 ′ end of the nucleotide containing the base to be read. To do.
In this single-stranded nucleic acid, the label can be a metal cluster having an average particle diameter of 1 to 1000 nanometers and / or inorganic phosphor particles having an average particle diameter of 0.5 to 1000 nanometers.

本発明により、核酸が有する塩基配列情報を維持したまま、高い標識化率で核酸中の塩基を標識し、識別可能とする技術が提供される。   According to the present invention, there is provided a technique for labeling and identifying a base in a nucleic acid at a high labeling rate while maintaining the base sequence information of the nucleic acid.

変換用二本鎖の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the double strand for conversion. ウンデカゴールドとナノゴールドで標識された標識オリゴマーを説明する図である。It is a figure explaining the labeled oligomer labeled with undecagold and nanogold. 5´末端にアダプター配列を付加され、固相表面に固相化されたターゲットssDNAを説明する図である。It is a figure explaining the target ssDNA by which the adapter arrangement | sequence was added to 5 'terminal and was solid-phased on the solid-phase surface. ターゲットssDNAと変換用二本鎖とのハイブリダイゼーション反応を説明する図である。It is a figure explaining the hybridization reaction of target ssDNA and the double strand for conversion. ターゲットssDNAと変換用二本鎖との複合体の環状化反応を説明する図である。It is a figure explaining circularization reaction of the composite_body | complex of target ssDNA and the double strand for conversion. ターゲットssDNAの3´末端からのヌクレオチドの切り取り反応を説明する図である。It is a figure explaining the truncation reaction of the nucleotide from 3 'end of target ssDNA. 変換用二本鎖の解離反応を説明する図である。It is a figure explaining the dissociation reaction of the double strand for conversion. 変換ssDNAの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of conversion ssDNA.

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below shows an example of typical embodiment of this invention, and, thereby, the range of this invention is not interpreted narrowly.

本発明に係る塩基対応標識方法では、一本鎖核酸中のヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に、ヌクレオチドを構成する塩基の種類に応じて特異的かつ高精度の標識が予めなされたオリゴヌクレオチド(以下、「標識オリゴマー」と称する)を挿入することにより、核酸が有する塩基配列情報を維持したまま塩基の標識を行う。   In the base-corresponding labeling method according to the present invention, specific and high-precision labeling is performed in advance on the 3 ′ end side or 5 ′ end side of the nucleotide in the single-stranded nucleic acid according to the type of base constituting the nucleotide. By inserting an oligonucleotide (hereinafter referred to as “labeled oligomer”), the base is labeled while maintaining the base sequence information of the nucleic acid.

標識オリゴマーの挿入は、環状DNA変換(Circular DNA Conversion)法を用いて行うことができる。CDC法は、一本鎖核酸中のヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に、ヌクレオチドが有する塩基の種類毎に異なる種類のオリゴヌクレオチドを挿入可能な方法であり、いくつかのバリエーションがある。以下では、その一例の手順に従って一本鎖核酸中の塩基を標識オリゴマー挿入により塩基対応的に間接標識し、一本鎖核酸の塩基配列情報を取得する方法を説明する。   Insertion of a labeled oligomer can be performed using a circular DNA conversion method. The CDC method is a method in which different types of oligonucleotides can be inserted for each type of base of nucleotides at the 3 ′ end or 5 ′ end of nucleotides in a single-stranded nucleic acid, and there are several variations. . Hereinafter, a method for obtaining base sequence information of a single-stranded nucleic acid by indirectly labeling a base in the single-stranded nucleic acid in a base-corresponding manner by inserting a labeled oligomer according to the procedure of the example will be described.

ただし、本発明に係る塩基対応標識方法においては、目的とする標識オリゴマーの挿入が達せされる限り、CDC法以外の挿入方法を採用することも可能であり、以下に例示する手順(特許文献4参照)と異なるCDC法のバリエーションを採用することも当然に可能である。   However, in the base-corresponding labeling method according to the present invention, it is possible to adopt an insertion method other than the CDC method as long as the target labeled oligomer can be inserted. The procedure exemplified below (Patent Document 4) Naturally, it is possible to adopt a variation of the CDC method different from that of the reference).

1.変換用二本鎖のライブラリーの構築
[変換用二本鎖の構造]
配列読み取り対象とする一本鎖核酸(ターゲットssDNA)中への標識オリゴマーの挿入に機能する「変換用二本鎖」を複数種作成し、ライブラリーとして構築する。変換用二本鎖は、二本鎖のうちの一方に標識オリゴマーを含んでいる。図1に、変換用二本鎖の構成を示す。変換用二本鎖は、二本鎖部分と、第一のオーバーハング及び第二のオーバーハングと、を有している。
1. Construction of double-stranded library for conversion [Conversion double-stranded structure]
A plurality of “double strands for conversion” that function to insert labeled oligomers into a single-stranded nucleic acid (target ssDNA) to be sequence-readed are prepared and constructed as a library. The conversion duplex contains a labeled oligomer in one of the duplexes. FIG. 1 shows the structure of the double strand for conversion. The conversion duplex has a double-stranded portion, a first overhang and a second overhang.

二本鎖部分の一方は、標識オリゴマーLにより構成される。標識オリゴマーLは、塩基配列XxとII型制限酵素の認識部位となる塩基配列Rを有する。標識オリゴマーには、ターゲットssDNA中の識別すべき塩基(x)(図4中、x、x、x、x、x、xに対応)の種類に応じて特異的な標識がされている。第二のオーバーハング中に示した符号x´は、この標識塩基(x)に相補的な塩基を示している。 One of the double-stranded parts is constituted by a labeled oligomer L. The labeled oligomer L has a base sequence Xx and a base sequence R that serves as a recognition site for a type II restriction enzyme. The labeled oligomer has a specific label depending on the type of base (x) to be identified in the target ssDNA (corresponding to x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 , x 6 in FIG. 4). Has been. The symbol x ′ shown in the second overhang indicates a base complementary to this labeled base (x).

塩基配列Xxは、5´末端に既知の塩基配列(5´−S−S−S−S−S−3´)を含む。この塩基配列(以下、「アダプター配列」と称する)は、後述する手順において、ターゲットssDNAの5´末端に付加される配列と共通である。 The base sequence Xx includes a known base sequence (5′-S 1 -S 2 -S 3 -S 4 -S 5 -3 ′ ) at the 5 ′ end . This base sequence (hereinafter referred to as “adapter sequence”) is the same as the sequence added to the 5 ′ end of the target ssDNA in the procedure described later.

二本鎖のもう一方は、塩基配列Xx及び塩基配列Rにそれぞれ相補的な塩基配列X´xと塩基配列R´とを有してなり、さらに塩基配列R´の5´端側に第一のオーバーハングを、塩基配列X´xの3´端側に第二のオーバーハングを有する。   The other of the double strands has a base sequence X′x and a base sequence R ′ that are complementary to the base sequence Xx and the base sequence R, respectively, and further the first on the 5 ′ end side of the base sequence R ′. The second overhang is located on the 3 ′ end side of the base sequence X′x.

第一のオーバーハングは、塩基配列R´のヌクレオチドの5´端に隣接する位置に、少なくとも1つのランダムな塩基(n)を有するヌクレオチドを含む(図ではnは1つ)。塩基(n)は、A、G,T,Cのいずれかである。さらに、第一のオーバーハングは、ターゲットssDNAの5´端側に付加されるアダプター配列(5´−S−S−S−S−S−3´)に相補的な塩基配列(5´−S´−S´−S´−S´−S´−3´)を有する。 The first overhang includes a nucleotide having at least one random base (n) at a position adjacent to the 5 ′ end of the nucleotide of the base sequence R ′ (n is 1 in the figure). The base (n) is any one of A, G, T, and C. Furthermore, the first overhang is a base sequence complementary to the adapter sequence (5′-S 1 -S 2 -S 3 -S 4 -S 5 -3 ′ ) added to the 5 ′ end of the target ssDNA. having (5'-S 5 '-S 4'-S 3 '-S 2'-S 1 '-3').

第二のオーバーハングは、塩基配列X´xのヌクレオチドの3´端に隣接する位置に、ターゲットssDNA中の識別すべき塩基(x)に相補的な塩基(x´)を有するヌクレオチドを含む。塩基(x´)は、A、G,T,Cのいずれかである。さらに、第二のオーバーハングは、少なくとも3つのランダムな塩基(n)を有するヌクレオチドを含む(図ではnは5つ)。   The second overhang includes a nucleotide having a base (x ′) complementary to the base (x) to be identified in the target ssDNA at a position adjacent to the 3 ′ end of the nucleotide of the base sequence X′x. The base (x ′) is any one of A, G, T, and C. Furthermore, the second overhang contains nucleotides with at least 3 random bases (n) (n is 5 in the figure).

第一のオーバーハング及び第二のオーバーハングの塩基長は、3〜12merとされる。標識オリゴマーLの塩基配列Xxの塩基長(アダプター配列を含む)は、使用するII型制限酵素の種類に応じて4〜25merの範囲で適宜設定される。塩基配列Xxのうちアダプター配列以外の塩基配列及びその長さは、後述する標識が可能な限りにおいて特に限定されない。標識オリゴマーLの制限酵素認識部位の塩基配列Rの塩基配列及びその長さは、使用するII型制限酵素の種類に応じて適宜設計され得るものである。塩基配列Xxの長さは、環状化したターゲットssDNAと変換用二本鎖との複合体をII型制限酵素で処理する手順(詳しくは後述)において、酵素の切断部位が、ターゲットssDNAの3´末端から少なくとも1つのヌクレオチドを切り取り可能な位置にくるような長さに設計される。   The base length of the first overhang and the second overhang is 3 to 12 mer. The base length of the base sequence Xx of the labeled oligomer L (including the adapter sequence) is appropriately set in the range of 4 to 25 mer depending on the type of type II restriction enzyme used. Of the base sequence Xx, the base sequence other than the adapter sequence and the length thereof are not particularly limited as long as the label described later is possible. The base sequence of the base sequence R of the restriction enzyme recognition site of the labeled oligomer L and its length can be appropriately designed according to the type of type II restriction enzyme used. The length of the base sequence Xx is such that the enzyme cleavage site is 3 ′ of the target ssDNA in the procedure of treating the complex of the circularized target ssDNA and the double strand for conversion with a type II restriction enzyme (described in detail later). The length is designed so that at least one nucleotide can be cut off from the terminal.

ライブラリーのサイズは、ランダムな塩基nを有するヌクレオチドの個数に依存する。ライブラリーに含まれる変換用二本鎖は、例えば図に示したnが6個の例では、4(A,G,T,Cの4種)の7乗(塩基nの個数6と塩基x´の個数1の合計)で16,384通りとなる。   The size of the library depends on the number of nucleotides with random base n. For example, in the example where n is 6 shown in the figure, the conversion duplex contained in the library is the seventh power of 4 (4 types of A, G, T, and C) (the number of bases n 6 and the base x The total number of '1') is 16,384.

[標識オリゴマーの標識]
標識オリゴマーLの標識は、第二のオーバーハングに位置する塩基x´の種類(すなわち、これに相補的なターゲットssDNA中の標識すべき塩基xの種類)に応じて特異的なものとされる。
[Labeling of labeled oligomer]
The label of the labeled oligomer L is specific depending on the type of the base x ′ located in the second overhang (that is, the type of the base x to be labeled in the target ssDNA complementary thereto). .

標識オリゴマーLの標識は、上述した塩基長のオリゴヌクレオチドに、平均粒径が1〜1000ナノメートルの金属クラスター及び/又は平均粒径が0.5〜1000ナノメートルの無機蛍光体粒子を化学的に結合させることにより行うことができる。標識オリゴマーLには、金属クラスター及び無機蛍光体粒子の一方又は両方を標識することができる。   The label of the labeled oligomer L is obtained by chemically treating the above-described oligonucleotide having a base length with a metal cluster having an average particle diameter of 1 to 1000 nanometers and / or inorganic phosphor particles having an average particle diameter of 0.5 to 1000 nanometers. This can be done by bonding to The label oligomer L can be labeled with one or both of the metal cluster and the inorganic phosphor particles.

金属クラスターによる標識は、好ましくは平均粒径が異なる4種の金属クラスターを、A,G,T,Cを標識する各標識オリゴマーに割り当てることによって行う。標識の一例を以下に示す。この標識によれば、電子顕微鏡下で標識オリゴマーに標識された金属クラスターの粒径を読み取ることにより、その標識オリゴマーに対応する塩基の種類を識別することが可能である。
標識塩基A用の標識オリゴマーL:粒径5nmの金属クラスター
標識塩基G用の標識オリゴマーL:粒径10nmの金属クラスター
標識塩基T用の標識オリゴマーL:粒径15nmの金属クラスター
標識塩基C用の標識オリゴマーL:粒径20nmの金属クラスター
The labeling with metal clusters is preferably performed by assigning four types of metal clusters having different average particle diameters to the respective labeled oligomers for labeling A, G, T, and C. An example of the label is shown below. According to this labeling, it is possible to identify the type of base corresponding to the labeled oligomer by reading the particle size of the metal cluster labeled on the labeled oligomer under an electron microscope.
Labeled oligomers for labeling nucleotide A L A: labeled oligomers for metal clusters labeled nucleotide G of a particle diameter 5 nm L G: labeled oligomers for metal clusters labeled nucleotide T of grain size 10 nm L T: particle size 15nm of metal clusters labeled bases Labeled oligomer L C for C : metal cluster with a particle size of 20 nm

あるいは、金属クラスターによる標識は、平均粒径が異なる2種の金属クラスターを異なる組み合わせでA,G,T,C用の各標識オリゴマーに標識することによって行うこともできる。例えば、金属クラスターとして、ウンデカゴールド(金11原子)とナノゴールド(金50原子)の2種類の金コロイドを用いる場合、例えば以下のように標識を行う(図2も参照)。この場合も、電子顕微鏡下で標識オリゴマーに標識された金コロイドの粒径を読み取ることにより、その標識オリゴマーに対応する塩基の種類を識別することが可能である。
標識塩基A用の標識オリゴマーL:ウンデカゴールド + ウンデカゴールド
標識塩基G用の標識オリゴマーL:ウンデカゴールド + ナノゴールド
標識塩基T用の標識オリゴマーL:ナノゴールド + ウンデカゴールド
標識塩基C用の標識オリゴマーL:ナノゴールド + ナノゴールド
Alternatively, labeling with metal clusters can also be performed by labeling two types of metal clusters having different average particle diameters to the respective label oligomers for A, G, T, and C in different combinations. For example, when using two kinds of gold colloids of undecagold (gold 11 atoms) and nanogold (gold 50 atoms) as the metal cluster, for example, labeling is performed as follows (see also FIG. 2). Also in this case, it is possible to identify the type of base corresponding to the labeled oligomer by reading the particle diameter of the gold colloid labeled on the labeled oligomer under an electron microscope.
Labeled oligomer L for labeled base A A : Undecagold + Undecagold Labeled oligomer L for labeled base G G : Undecagold + Nanogold Labeled oligomer L for labeled base T T : Nanogold + Undecagold Label base C for the labeled oligomer L C: nanogold + nanogold

また、無機蛍光体粒子による標識は、異なる発光波長の無機蛍光体粒子を用いて行うこともできる。無機蛍光体粒子としては、赤色域、緑色域又は青色域に発光波長を有する希土類元素賦活の金属酸化物、金属硫化物あるいは金属硫酸化物、ハロリン酸化合物等からなる粒子が挙げられ、具体的には以下の蛍光体からなる粒子を用いることができる。なお、無機蛍光体粒子として、「Qdot」の登録商標で市販されている、半導体物質(セレンまたはテルルと混合したカドミウム)の原子を半導体シェル(硫化亜鉛)でコーティングしたものを用いることもできる。   The labeling with inorganic phosphor particles can also be performed using inorganic phosphor particles having different emission wavelengths. Examples of the inorganic phosphor particles include particles made of rare earth element-activated metal oxides, metal sulfides or metal sulfates, halophosphate compounds, and the like having emission wavelengths in the red, green, or blue regions. The following particles made of phosphors can be used. As the inorganic phosphor particles, those obtained by coating semiconductor atoms (cadmium mixed with selenium or tellurium) with a semiconductor shell (zinc sulfide), which is commercially available under the registered trademark “Qdot”, can also be used.

赤色:
22S:Eu3+
Gd22S:Eu3+
YVO4:Eu3+
22S:Eu,Sm
SrTiO3:Pr
BaSi2Al28:Eu2+
BaMg2Al1627:Eu2+
0.65Gd0.35BO3:Eu3+
La22S:Eu3+,Sm
red:
Y 2 O 2 S: Eu 3+
Gd 2 O 2 S: Eu 3+
YVO 4 : Eu 3+
Y 2 O 2 S: Eu, Sm
SrTiO 3 : Pr
BaSi 2 Al 2 O 8 : Eu 2+
BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+
Y 0.65 Gd 0.35 BO 3 : Eu 3+
La 2 O 2 S: Eu 3+ , Sm

緑色:
Ba2SiO4:Eu2+
Zn(Ga,Al)24:Mn
3(Al,Ga)512:Tb
2SiO5:Tb
ZnS:Cu,
Zn2SiO4:Mn
green:
Ba 2 SiO 4 : Eu 2+
Zn (Ga, Al) 2 O 4 : Mn
Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb
Y 2 SiO 5 : Tb
ZnS: Cu,
Zn 2 SiO 4 : Mn

青色:
BaAl2Si28:Eu2+
BaMgAl1423:Eu2+
2SiO5:Ce
ZnGa24
ZnS:Ag,Cl
Blue:
BaAl 2 Si 2 O 8 : Eu 2+
BaMgAl 14 O 23 : Eu 2+
Y 2 SiO 5 : Ce
ZnGa 2 O 4
ZnS: Ag, Cl

標識は例えば以下のように行う。この標識によれば、電子顕微鏡下で標識オリゴマーに標識された無機蛍光体粒子のカソードルミネッセンス発光波長を読み取ることにより、その標識オリゴマーが標識する塩基の種類を識別することが可能である。また、粒径の異なる蛍光体粒子を用いれば、上述の金属クラスターの場合と同様に、粒径も塩基の種類を識別するための情報として利用できる。
標識塩基A用の標識オリゴマーL:発光中心波長400nm(紫)の蛍光体粒子
標識塩基G用の標識オリゴマーL:発光中心波長500nm(緑)の蛍光体粒子
標識塩基T用の標識オリゴマーL:発光中心波長600nm(橙)の蛍光体粒子
標識塩基C用の標識オリゴマーL:発光中心波長700nm(赤)の蛍光体粒子
For example, the labeling is performed as follows. According to this label, it is possible to identify the type of the base labeled by the labeled oligomer by reading the cathodoluminescence emission wavelength of the inorganic phosphor particles labeled with the labeled oligomer under an electron microscope. If phosphor particles having different particle diameters are used, the particle diameter can also be used as information for identifying the type of base, as in the case of the metal cluster described above.
Labeled oligomers for labeling nucleotide A L A: phosphor particles labeled nucleotide labeled oligomers for G L G of the light-emitting central wavelength 400 nm (purple): phosphor particles labeled nucleotide labeled oligomers for T L of the emission center wavelength of 500 nm (green) T : phosphor particle with emission center wavelength of 600 nm (orange) Labeled oligomer L C for label base C : phosphor particle with emission center wavelength of 700 nm (red)

標識オリゴマーLへの金属クラスター又は無機蛍光体粒子の結合手順は、まず、金属クラスター又は無機蛍光体粒子を一級あるいは二級アミノ基を有するアミノ化合物(例えば、モノアミノウンデカゴールド)とする。そして、標識オリゴマーL中の塩基を適宜な塩基遊離手段を作用させて遊離させ、ヘミアセタール型のリボース残基を生成させた後に、塩基遊離部位の水酸基に対するアミノ化合物による還元的アミノ化反応によって塩基が結合していた位置にアミノ化合物を導入する(特許文献1参照)。アミノ化合物の導入後、標識オリゴマーLは、各種高純度分離精製技術により99.9%以上に高純度化することが好ましい。   The procedure for binding metal clusters or inorganic phosphor particles to the labeled oligomer L is first to use the metal clusters or inorganic phosphor particles as amino compounds having primary or secondary amino groups (for example, monoamino undecagold). Then, the base in the labeled oligomer L is liberated by the action of an appropriate base releasing means to form a hemiacetal-type ribose residue, and then the base is subjected to a reductive amination reaction with an amino compound with respect to the hydroxyl group at the base releasing site. An amino compound is introduced at the position where is bound (see Patent Document 1). After the introduction of the amino compound, the labeled oligomer L is preferably purified to 99.9% or more by various high purity separation and purification techniques.

2.アダプター配列の付加と固相化
ターゲットssDNAの5´末端にアダプター配列を付加し、固相表面に固相化する(図3参照)。ここでは、ターゲットssDNAの塩基配列を3´端側から決定していく例を説明するが、5´端側から決定したい場合にはアダプター配列はターゲットssDNAの3´末端に付加される。
2. Addition of Adapter Sequence and Immobilization An adapter sequence is added to the 5 ′ end of the target ssDNA and immobilized on the surface of the solid phase (see FIG. 3). Here, an example will be described in which the base sequence of the target ssDNA is determined from the 3 ′ end, but when it is desired to determine from the 5 ′ end, the adapter sequence is added to the 3 ′ end of the target ssDNA.

ターゲットssDNAには、ゲノムDNA又は人工の二本鎖DNAから調製したものを用いることができ、またcDNAを用いることもできる。ゲノムDNA又は人工の二本鎖DNAは、DNase処理、超音波処理、撹拌処理などによってフラグメント化(分断)した後、95℃程度に加熱して一本鎖に変性させる。   As the target ssDNA, one prepared from genomic DNA or artificial double-stranded DNA can be used, and cDNA can also be used. Genomic DNA or artificial double-stranded DNA is fragmented (divided) by DNase treatment, ultrasonic treatment, stirring treatment, etc., and then heated to about 95 ° C. to be denatured into single strands.

また、本発明に係る塩基対応標識方法及び塩基配列情報取得方法において、対象とする一本鎖核酸には、DNAのみならず、mRNA,tRNA,rRNA,siRNA,miRNA,shRNAも含まれるものとする。   In the base-associated labeling method and the base sequence information acquisition method according to the present invention, the target single-stranded nucleic acid includes not only DNA but also mRNA, tRNA, rRNA, siRNA, miRNA, and shRNA. .

ターゲットssDNAの固相表面への固相化は、例えばターゲットssDNAをビオチン化し、アビジン−ビオチン結合を利用してスライドガラス表面に結合させる方法を採用できる。固相は、マイクロビーズ、メンブレン又はフィルターなどであってもよい。   For immobilization of the target ssDNA on the solid phase surface, for example, a method of biotinylating the target ssDNA and binding it to the slide glass surface using an avidin-biotin bond can be employed. The solid phase may be microbeads, membranes or filters.

3.CDC法によるターゲットssDNA中の核酸の標識
[ハイブリダイゼーション]
固相化したターゲットssDNAと変換用二本鎖ライブラリーとを接触させ、ハイブリダイゼーション反応を行う(図4参照)。反応は、ターゲットssDNAと変換用二本鎖とが結合し、二本鎖を形成し得る条件下で行われる。図中、3´−x−x−x−x−x−x−5´として示す塩基配列はターゲットssDNA中の識別すべき塩基であり、以下に説明する手順により塩基xが1番目に標識され、それを繰り返すことによって続けて塩基x、x、x・・・x(kは任意の整数)が順に標識される。
3. Labeling of nucleic acid in target ssDNA by CDC method [hybridization]
The solid-phased target ssDNA is brought into contact with the double-stranded library for conversion to perform a hybridization reaction (see FIG. 4). The reaction is carried out under conditions that allow the target ssDNA and the conversion duplex to bind to form a duplex. In the figure, the base sequence shown as 3′-x 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 -x 6 -5 'is a base to be identified in the target ssDNA, and the base x is determined according to the procedure described below. 1 is labeled first, and the bases x 2 , x 3 , x 4 ... X k (k is an arbitrary integer) are sequentially labeled by repeating it.

[環状化]
ハイブリダイゼーション反応により形成されたターゲットssDNAと変換用二本鎖との複合体をDNAリガーゼにより処理し、複合体を環状化する(図5参照)。
[Circularization]
A complex of the target ssDNA formed by the hybridization reaction and the double strand for conversion is treated with DNA ligase to circulate the complex (see FIG. 5).

[制限酵素処理]
環状化したターゲットssDNAと変換用二本鎖との複合体をII型制限酵素で処理する(図6参照)。制限酵素には、変換用二本鎖中の認識部位(塩基配列R)に結合し、ターゲットssDNAの識別すべきヌクレオチド配列部位(図6ではx−x−x−x−x−x)の3´末端から少なくとも1つのヌクレオチドを切り取り可能な位置に切断部位を有する酵素が用いられる。図では、ターゲットssDNAの3´末端に存在する1番目の標識塩基xのみが切り取られる例を示した。
[Restriction enzyme treatment]
A complex of the circularized target ssDNA and the double strand for conversion is treated with a type II restriction enzyme (see FIG. 6). The restriction enzyme binds to the recognition site (base sequence R) in the double strand for conversion, and the nucleotide sequence site (x 1 -x 2 -x 3 -x 4 -x 5 in FIG. 6) to be identified in the target ssDNA. An enzyme having a cleavage site at a position where at least one nucleotide can be excised from the 3 ′ end of −x 6 ) is used. In the figure, an example is shown in which only the first labeled base x1 present at the 3 ′ end of the target ssDNA is cut out.

[解離]
制限酵素処理後、切断された変換用二本鎖の二本鎖形成部分を解離させ、変換用二本鎖のうちターゲットssDNAに連結されていない方の鎖を洗浄によって取り除く(図7参照)。これにより、ターゲットssDNAの3´末端に存在した1番目の標識塩基xが標識オリゴマーを介して5´端側に転位された「変換ssDNA」が得られる。この変換ssDNAでは、塩基xの種類に応じて特異的な標識がなされた標識オリゴマーLの挿入付加によって塩基xが間接的に標識されて識別可能になっている。
[dissociation]
After the restriction enzyme treatment, the double-stranded forming part of the cut double strand for conversion is dissociated, and the strand of the double strand for conversion that is not linked to the target ssDNA is removed by washing (see FIG. 7). As a result, “converted ssDNA” is obtained in which the first labeled base x1 present at the 3 ′ end of the target ssDNA is translocated to the 5 ′ end side through the labeled oligomer. This conversion ssDNA, base x 1 is turned distinguishable labeled indirectly by insertion addition of labeled oligomers L of specific labeling was made in accordance with the type of base x 1.

以上に説明したハイブリダイゼーション、環状化、制限酵素処理及び解離の一連の手順を繰り返すことにより、続けて塩基x、x、x・・・x(kは任意の整数)に順に標識オリゴマーを挿入付加していく。これにより、5´末端に、標識オリゴマーとこの標識オリゴマーによって標識された塩基xとを一つの繰り返し単位とする繰り返し配列を有する変換ssDNAが生成される。 By repeating the above-described series of steps of hybridization, circularization, restriction enzyme treatment and dissociation, the bases x 2 , x 3 , x 4 ... X k (k is an arbitrary integer) are sequentially labeled. Insert and add oligomers. As a result, converted ssDNA having a repetitive sequence having a labeled oligomer and a base x labeled with the labeled oligomer as one repeating unit is generated at the 5 ′ end.

図8に生成される変換ssDNAの一例を模式的に示す。図中、L,L,L,Lは、A,G,T,Cの各塩基に特異的な標識が金コロイドによってなされた標識オリゴマーを示す。図には、3´−5´方向に「標識オリゴマーLと塩基A」、「標識オリゴマーLと塩基G」、「標識オリゴマーLと塩基T」、「標識オリゴマーLと塩基C」の繰り返し単位が示されている。繰り返し配列中のA,G,T,Cの各塩基の配列順序は、ターゲットssDNAと同じであり、変換ssDNAはターゲットssDNAの塩基配列情報を維持している。 FIG. 8 schematically shows an example of the converted ssDNA generated. In the figure, L A , L G , L T , and L C indicate labeled oligomers in which specific labels for each base of A, G, T, and C are formed by colloidal gold. The figure "labeled oligomer L A and base A"3'-5'direction,"labeled oligomer L G and base G", "labeled oligomer L T and bases T", "labeled oligomer L C and base C" The repeating unit is shown. The sequence order of each base of A, G, T, and C in the repetitive sequence is the same as that of the target ssDNA, and the converted ssDNA maintains the base sequence information of the target ssDNA.

ターゲットssDNAの塩基配列の読み取り精度は、ターゲットssDNA中の塩基の標識化率に依存し、ターゲットssDNA中の塩基の標識化率は標識オリゴマーLの標識化率に等しい。このため、標識オリゴマーLには、無機蛍光体粒子及び/又は無機蛍光体粒子の標識後に高純度分離精製技術を用いて標識化率を99.9%以上としたものを用いることが好ましい。   The reading accuracy of the base sequence of the target ssDNA depends on the labeling rate of the base in the target ssDNA, and the labeling rate of the base in the target ssDNA is equal to the labeling rate of the labeled oligomer L. For this reason, it is preferable to use the labeled oligomer L having a labeling rate of 99.9% or more using a high-purity separation / purification technique after labeling the inorganic phosphor particles and / or inorganic phosphor particles.

4.塩基配列情報の取得
上記のように、変換ssDNAは、ターゲットssDNAの塩基配列情報を維持したまま、各塩基の塩基情報が塩基特異的かつ高精度に標識オリゴマーLに転写されたものである。従って、変換ssDNA中の各繰り返し単位内の標識オリゴマーの標識を識別することにより、同一単位内の塩基の種類を判定し、ターゲットssDNAの塩基配列を決定できる。
4). Acquisition of base sequence information As described above, the converted ssDNA is obtained by transferring the base information of each base to the labeled oligomer L in a base-specific and high-precision manner while maintaining the base sequence information of the target ssDNA. Accordingly, by identifying the label of the labeled oligomer in each repeating unit in the converted ssDNA, the type of base in the same unit can be determined, and the base sequence of the target ssDNA can be determined.

塩基配列の判定は、電子顕微鏡の高分解能力と高解像能力によって、標識オリゴマーLに標識された金コロイドの粒径、あるいは標識オリゴマーLに標識された無機蛍光体粒子の粒径及び/又は発光波長を直接読み取ることにより行うことができる。   The base sequence is determined by the particle size of the colloidal gold labeled with the labeled oligomer L or the particle size of the inorganic phosphor particles labeled with the labeled oligomer L and / or the high resolution and high resolution of the electron microscope. This can be done by directly reading the emission wavelength.

以上のように、本発明に係る塩基対応標識方法によれば、ターゲットssDNAの各ヌクレオチドに塩基の種類に応じて特異的に標識された標識オリゴマーLを挿入付加でき、電子顕微鏡下でその標識を識別することでターゲットssDNAの塩基配列情報得ることが可能である。   As described above, according to the base-corresponding labeling method of the present invention, a labeled oligomer L specifically labeled according to the type of base can be inserted and added to each nucleotide of the target ssDNA, and the label is labeled under an electron microscope. By identifying, it is possible to obtain base sequence information of the target ssDNA.

本発明に係る塩基対応標識方法では、ターゲットssDNAの各ヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に標識オリゴマーLを確実に挿入して該ヌクレオチドを構成する塩基を間接的に標識することができかつ標識オリゴマーLを事前に高純度化できるため、ターゲットssDNA中の塩基を化学的に直接標識する標識化率に限界のある従来方法(特許文献1)に比して、高い標識化率で塩基の標識を行うことができる。具体的には、従来の直接法では化学反応収率的に標識化率は95%を超えられないが、本発明に係る間接法では標識オリゴマーLを予め分離精製できるので標識化率は99.9%以上にできる。   In the base-corresponding labeling method according to the present invention, the base constituting the nucleotide can be indirectly labeled by reliably inserting the labeled oligomer L at the 3 ′ end or 5 ′ end of each nucleotide of the target ssDNA. In addition, since the labeled oligomer L can be highly purified in advance, the base with a higher labeling rate compared to the conventional method (Patent Document 1) in which the labeling rate is limited directly by chemically labeling the base in the target ssDNA. Can be labeled. Specifically, in the conventional direct method, the labeling rate cannot exceed 95% in terms of chemical reaction yield. However, in the indirect method according to the present invention, the labeled oligomer L can be separated and purified in advance, so that the labeling rate is 99. It can be 9% or more.

また、金属クラスター又は無機蛍光体粒子によりターゲットssDNA中の塩基を直接標識する従来方法では、ターゲットssDNAの塩基間距離に対する金属ラスター及び無機蛍光体粒子の粒径の大きさに起因した立体障害により、標識化率が低下する場合があった。これに対して、本発明に係る塩基対応標識方法においては、金属クラスター又は無機蛍光体粒子により予め高率に標識した標識オリゴマーLをターゲットssDNAのヌクレオチド間に確実に挿入するため、上記のような立体障害は生じない。   Further, in the conventional method of directly labeling the base in the target ssDNA with metal clusters or inorganic phosphor particles, due to the steric hindrance due to the size of the metal raster and the inorganic phosphor particles with respect to the distance between the bases of the target ssDNA, In some cases, the labeling rate decreased. On the other hand, in the base-corresponding labeling method according to the present invention, in order to reliably insert the labeled oligomer L previously labeled with a metal cluster or inorganic phosphor particles between the nucleotides of the target ssDNA, Steric hindrance does not occur.

さらに、本発明に係る塩基対応標識方法では、ターゲットssDNAの各ヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に挿入された標識オリゴマーL自体に直接塩基識別のための標識を行っているため、挿入されたオリゴヌクレオチドにさらに塩基弁別用の蛍光試薬を標識したビーコンをハイブリダイズさせる従来方法(特許文献4)に比して、ハイブリダイズに伴う反応誤謬がないため、より高い標識化率で塩基の標識を行うことができる。さらに、従来方法では、オリゴヌクレオチドの塩基配列中に、該オリゴヌクレオチドと4種(A,G,T,C)のビーコンのうちの1種とを特異的にハイブリダイズさせるためのバリエーション配列を設ける必要がった。これに対して、本発明に係る塩基対応標識方法においては、ハイブリダイゼーションが不要なので標識オリゴマーLの二本鎖部分の塩基配列は1種類に限定が可能である。   Furthermore, in the base-corresponding labeling method according to the present invention, the label oligomer L itself inserted at the 3 ′ end side or the 5 ′ end side of each nucleotide of the target ssDNA is directly labeled for base identification. Compared with the conventional method (Patent Document 4) in which a beacon labeled with a fluorescent reagent for base discrimination is further hybridized to the oligonucleotide thus prepared, there is no reaction error associated with hybridization, so that the base can be detected at a higher labeling rate. Labeling can be performed. Furthermore, in the conventional method, a variation sequence for specifically hybridizing the oligonucleotide and one of four types (A, G, T, C) beacons is provided in the base sequence of the oligonucleotide. I needed it. In contrast, in the base-corresponding labeling method according to the present invention, since hybridization is unnecessary, the base sequence of the double-stranded part of the labeled oligomer L can be limited to one type.

本発明に係る塩基対応標識方法によれば、核酸が有する塩基配列情報を維持したまま、高い標識化率で核酸中の塩基を間接標識できる。従って、本発明は、電子顕微鏡下において標識を通じて塩基を識別し、核酸の塩基配列情報を取得するシーケンシング技術に利用することが可能であり、同技術の簡易化及び迅速化に寄与し得る。   According to the base-corresponding labeling method of the present invention, the bases in the nucleic acid can be indirectly labeled at a high labeling rate while maintaining the base sequence information of the nucleic acid. Therefore, the present invention can be used in a sequencing technique for identifying a base through a label under an electron microscope and acquiring nucleic acid base sequence information, and can contribute to simplification and speed-up of the technique.

Claims (10)

一本鎖核酸中の塩基を、該核酸が有する塩基配列情報を維持したまま標識する方法であって、ヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に、該ヌクレオチドを構成する塩基の種類に応じて特異的な標識がなされたオリゴヌクレオチドを挿入する手順を含む、塩基対応標識方法。   A method for labeling a base in a single-stranded nucleic acid while maintaining the base sequence information of the nucleic acid, depending on the type of base constituting the nucleotide on the 3 ′ end side or 5 ′ end side of the nucleotide. A method for labeling corresponding to a base, comprising a step of inserting an oligonucleotide having a specific label. 前記オリゴヌクレオチドを、環状DNA変換(Circular DNA Conversion)法によって挿入する請求項1記載の塩基対応標識方法。   The base-corresponding labeling method according to claim 1, wherein the oligonucleotide is inserted by a circular DNA conversion method. 平均粒径が1〜1000ナノメートルの金属クラスター及び/又は平均粒径が0.5〜1000ナノメートルの無機蛍光体粒子により標識された前記オリゴヌクレオチドを用いる請求項1又は2記載の塩基対応標識方法。   The base-compatible label according to claim 1 or 2, wherein the oligonucleotide labeled with a metal cluster having an average particle diameter of 1-1000 nanometers and / or inorganic phosphor particles having an average particle diameter of 0.5-1000 nanometers is used. Method. 平均粒径が異なる4種の前記金属クラスターを用いる請求項3記載の塩基対応標識方法。   4. The base-corresponding labeling method according to claim 3, wherein the four types of metal clusters having different average particle diameters are used. 前記金属クラスターが、金コロイドである請求項4記載の塩基対応標識方法。   The base-corresponding labeling method according to claim 4, wherein the metal cluster is a gold colloid. 平均粒径及び/又は発光波長が異なる4種の前記無機蛍光体粒子を用いる請求項3記載の塩基対応標識方法。   The base-corresponding labeling method according to claim 3, wherein four types of the inorganic phosphor particles having different average particle diameters and / or emission wavelengths are used. 前記オリゴヌクレオチドとして、前記無機蛍光体粒子及び/又は前記無機蛍光体粒子の標識後に分離精製されたオリゴヌクレオチドを用いる請求項1〜6のいずれか一項に記載の塩基対応標識方法。   The base corresponding | compatible labeling method as described in any one of Claims 1-6 using the oligonucleotide isolate | separated and purified after the said inorganic fluorescent substance particle | grains and / or the said inorganic fluorescent substance particle | grains as said oligonucleotide. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の塩基対応標識方法により標識された前記一本鎖核酸について、電子顕微鏡下で前記オリゴヌクレオチドの標識を識別することにより、前記塩基配列情報を取得する方法。   The base sequence information is obtained by identifying the label of the oligonucleotide under an electron microscope for the single-stranded nucleic acid labeled by the base correspondence labeling method according to any one of claims 1 to 7. Method. ヌクレオチドの3´端側あるいは5´端側に、該ヌクレオチドを構成する塩基の種類に応じて特異的な標識がなされたオリゴヌクレオチドが挿入された一本鎖核酸。   A single-stranded nucleic acid in which an oligonucleotide having a specific label according to the type of base constituting the nucleotide is inserted at the 3 ′ end or 5 ′ end of the nucleotide. 前記標識は、平均粒径が1〜1000ナノメートルの金属クラスター及び/又は平均粒径が0.5〜1000ナノメートルの無機蛍光体粒子である請求項9記載の一本鎖核酸。   The single-stranded nucleic acid according to claim 9, wherein the label is a metal cluster having an average particle diameter of 1 to 1000 nanometers and / or an inorganic phosphor particle having an average particle diameter of 0.5 to 1000 nanometers.
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