JP2014180278A - Nucleic acid analyzing method and assay kit used thereby - Google Patents

Nucleic acid analyzing method and assay kit used thereby Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple and inexpensive nucleic acid analyzing method which analyzes a mutations of several bases with high accuracy.SOLUTION: A method comprises the following steps of: preparing a primer set to amplify a template sequence comprising a mutation site which consists of a first or a second base; subjecting a sample to an amplification reaction with a primer set in one reaction vessel to obtain an amplification product; reacting a nucleic acid probe complementary to a target sequence and the amplification product; detecting an amount of caused hybridization and analyzing the nucleic acid comprised in the sample. The first primer comprises a sequence complementary to the mutation site which consists of a first base on 3' side, and comprises a sequence complementary to a part of template nucleic acids and a tag sequence. The second primer comprises a sequence complementary to the mutation site which consists of a second base on 3' side, and comprises a sequence complementary to a part of template nucleic acids and a tag sequence.

Description

本発明の実施形態は、核酸の解析方法およびそこにおいて使用されるアッセイキットに関する。   Embodiments described herein relate generally to a nucleic acid analysis method and an assay kit used therein.

1つの生物種集団においても、ゲノム塩基配列には多様性がある。この多様性は、例えば、数塩基の変異によるものである。ゲノム塩基配列において1塩基が変異しているとき、その変異が集団内で1%以上の頻度で見られる場合には、これを一塩基多型(SNP:single nucleotide polymorphism)と呼ぶ。これに対して、その変異が集団内で1%未満である場合、即ち、対立遺伝子頻度が1%未満である場合、これを突然変異と呼ぶ。   Even in one species population, there are diversity in genome base sequences. This diversity is due to, for example, a mutation of several bases. When a single base is mutated in the genome base sequence, if the mutation is found at a frequency of 1% or more in the population, this is called a single nucleotide polymorphism (SNP). In contrast, if the mutation is less than 1% within the population, i.e. if the allele frequency is less than 1%, this is called a mutation.

SNPなどの数塩基変異からは、目的とする生物の遺伝的背景を調べることができる。原因遺伝子がわかっている遺伝病については、その遺伝病の発生について将来的な危険率を診断することができる。SNPを利用した連鎖解析によって、疾患関連遺伝子の特定が行うことも期待されている。例えば、アルコールに対する強さなどの遺伝的な要因は、主にアルデヒドデヒドロゲナーゼ遺伝子(ALDH2)のSNPに依存することが知られている。   The genetic background of the target organism can be examined from several base mutations such as SNP. For genetic diseases for which the causative gene is known, future risk factors for the occurrence of the genetic disease can be diagnosed. It is also expected to identify disease-related genes by linkage analysis using SNPs. For example, it is known that genetic factors such as strength against alcohol mainly depend on the SNP of the aldehyde dehydrogenase gene (ALDH2).

近年、臨床での応用が期待される遺伝子のSNPが数多く見出されている。例えば、それは、薬剤代謝に関与する酵素チトクロームP450(CYP)のファミリーや抗結核薬イソニアジドの代謝に関与するN−アセチルトランスフェラーゼ2(NAT−2)、経口抗凝固剤ワーファリンの効果の強さに大きく影響するCYP2C9とVKORC1などである。これらの遺伝子に、酵素活性を低下するSNPがあり、更に薬剤の血中濃度が長時間に渡って高く保たれると、薬剤を投与された患者に薬剤の効果が必要以上に強く発現したり、有毒な中間代謝産物が蓄積されることもある。他方、薬剤の活性化を阻害するSNPがあると、投薬量の増加などの処置が必要となる。薬剤の投薬前に、このようなSNPについて検査し、遺伝子の型を判定することにより、適切な薬剤の投薬量の決定ができる。それにより副作用の低減または回避が可能になる。また、それにより効率的に治療効果が得ることができる。   In recent years, many SNPs of genes expected to be applied clinically have been found. For example, it is greatly influenced by the strength of the enzyme cytochrome P450 (CYP) family involved in drug metabolism, N-acetyltransferase 2 (NAT-2) involved in the metabolism of the antituberculosis drug isoniazid, and the oral anticoagulant warfarin. Affected CYP2C9 and VKORC1. These genes include SNPs that reduce enzyme activity, and if the blood concentration of the drug is kept high for a long time, the effect of the drug is more strongly expressed than necessary in patients who have been administered the drug. Toxic intermediate metabolites may accumulate. On the other hand, if there is a SNP that inhibits the activation of the drug, a treatment such as an increase in dosage is required. By examining such SNPs and determining the type of gene prior to drug administration, an appropriate drug dosage can be determined. Thereby, side effects can be reduced or avoided. In addition, a therapeutic effect can be obtained efficiently.

遺伝情報を利用することにより、患者個々の体質に応じて行う医療は、「テーラーメイド医療」、「オーダメイド医療」または「個別化医療」と呼ばれている。このような医療により、不適当な投薬が改善され、副作用も低減される。それにより、医療費削減も期待できる。   Medical treatment performed according to the individual constitution of the patient by using genetic information is called “tailor-made medicine”, “order-made medicine”, or “personalized medicine”. Such medical care improves inappropriate medication and reduces side effects. This can be expected to reduce medical costs.

細菌やウィルスにおいては、1塩基多型や1塩基変異の存在により、特定の薬剤が効かないケースが存在する。このような場合には、細菌およびウィルスの遺伝子型を判別することにより、有効な治療法を選択することが可能となる。   In bacteria and viruses, there are cases where specific drugs do not work due to the presence of single nucleotide polymorphisms or single nucleotide mutations. In such a case, it is possible to select an effective treatment method by discriminating the genotypes of bacteria and viruses.

産業分野においては、家畜やペット、さらには米の種判別にもSNP解析が有効である。遺伝子解析を利用して品種判定を行うことにより、育成者の知的財産権の保護、産地偽装の防止に役立つ。   In the industrial field, SNP analysis is effective for species discrimination of livestock, pets, and even rice. By using genetic analysis to determine the variety, it helps to protect the intellectual property rights of growers and to prevent the production area from being camouflaged.

特許第3937136号公報Japanese Patent No. 3937136 特許第3942627号公報Japanese Patent No. 3926627 特許第4721803号公報Japanese Patent No. 4721803 特開2003−159100号公報JP 2003-159100 A

数塩基の変異を高い精度で解析する簡便、安価な核酸解析方法を提供することを目的とする。   An object is to provide a simple and inexpensive nucleic acid analysis method for analyzing a mutation of several bases with high accuracy.

実施態様による核酸の解析方法は、検体を準備する工程と、第1または第2の塩基からなる変異部位を含む鋳型配列を増幅するプライマーセットを準備する工程と、1つの反応槽においてプライマーセットにより検体について増幅反応を行って増幅産物を得る工程と、標的配列に相補的な核酸プローブと増幅産物とを反応させる工程と、生じたハイブリダイゼーション量を検出し、検体に含まれる核酸を解析する工程とを含む。プライマーセットは、第1および第2のプライマーと、これと対の第3のプライマーとを含む。第1プライマーは、3’側に第1の塩基からなる変異部位に相補的な配列を含み、鋳型核酸の一部分に相補的な配列と、タグ配列とを含む。第2のプライマーは、3’側に第2の塩基からなる変異部位に相補的な配列を含み、鋳型核酸の一部分に相補的な配列と、タグ配列とを含む。タグ配列は、第1および第2のプライマーが相補鎖に結合した際にループアウトする。   The nucleic acid analysis method according to the embodiment includes a step of preparing a specimen, a step of preparing a primer set that amplifies a template sequence including a mutation site consisting of the first or second base, and a primer set in one reaction vessel. A step of performing an amplification reaction on a specimen to obtain an amplification product, a step of reacting a nucleic acid probe complementary to the target sequence and the amplification product, and a step of detecting the amount of hybridization generated and analyzing the nucleic acid contained in the specimen Including. The primer set includes a first primer, a second primer, and a third primer paired therewith. The first primer includes a sequence complementary to the mutation site consisting of the first base on the 3 'side, a sequence complementary to a part of the template nucleic acid, and a tag sequence. The second primer includes a sequence complementary to the mutation site consisting of the second base on the 3 'side, a sequence complementary to a part of the template nucleic acid, and a tag sequence. The tag sequence loops out when the first and second primers bind to the complementary strand.

実施形態の概念図を示す図。The figure which shows the conceptual diagram of embodiment. 実施形態の概念図を示す図。The figure which shows the conceptual diagram of embodiment. 実施形態の概念図を示す図。The figure which shows the conceptual diagram of embodiment. DNAチップの1例を示す図。The figure which shows one example of a DNA chip. DNAチップの1例を示す図。The figure which shows one example of a DNA chip. 増幅試薬一体化DNAチップの例を示す図。The figure which shows the example of an amplification reagent integrated DNA chip. 競合Allele specific反応させた産物を制限酵素処理し、電気泳動した結果を示す図。The figure which shows the result of carrying out the restriction enzyme process and the electrophoresis of the product made to compete Allele specific reaction. チップにより検出した結果を示す図。The figure which shows the result detected by the chip | tip.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[定義]
「核酸」とは、DNA、RNA、PNA、LNA、S−オリゴ、メチルホスホネートオリゴなど、その一部の構造を塩基配列によって表すことが可能な物質を総括的に示す語である。例えば、核酸は、天然由来のDNAおよびRNAなど、一部分または完全に人工的に合成および/または設計された人工核酸など、並びにそれらの混合物などであってよい。
[Definition]
“Nucleic acid” is a term that collectively indicates substances that can represent a part of the structure by a base sequence, such as DNA, RNA, PNA, LNA, S-oligo, and methylphosphonate oligo. For example, the nucleic acid may be a partially or completely artificially synthesized and / or designed artificial nucleic acid, such as naturally occurring DNA and RNA, and mixtures thereof.

「検体」とは、本実施形態に従い解析方法を行なうべき対象であり、核酸を含む可能性のある試料であればよい。検体は、増幅反応および/またはハイブリダイゼーション反応を妨害しない状態であることが好ましい。例えば、生体などから得られた材料を、本実施形態に従う検体として使用するためには、それ自身公知の何れかの手段により前処理を行ってもよい。例えば、検体は液体であってもよい。   The “specimen” is a target to be subjected to the analysis method according to the present embodiment, and may be any sample that may contain a nucleic acid. The specimen is preferably in a state that does not interfere with the amplification reaction and / or the hybridization reaction. For example, in order to use a material obtained from a living body or the like as a specimen according to the present embodiment, pretreatment may be performed by any means known per se. For example, the specimen may be a liquid.

検体に含まれる核酸を「検体核酸」と称する。検体核酸のうち、プライマーにより増幅しようとする配列を「鋳型配列」と称す。鋳型配列を含む核酸を「鋳型核酸」または「鋳型」と称す。   The nucleic acid contained in the sample is referred to as “sample nucleic acid”. Of the sample nucleic acid, the sequence to be amplified by the primer is referred to as “template sequence”. A nucleic acid containing a template sequence is referred to as a “template nucleic acid” or “template”.

「変異部位」とは、解析されるべき核酸において変異が存在する位置をいう。多様性に関連する数塩基の変異は、母集団における頻度の違いにより「多型」または「突然変異」と呼ばれるが、ここにおいては便宜上、「多型」および「突然変異」を総称して「変異」と呼ぶ。実施形態により、鋳型配列に存在する1つの変異部位を構成する数塩基、例えば、1塩基が、いずれの塩基であるか、または、2塩基または3塩基がどのような配列であるかが特定される。   The “mutation site” refers to a position where a mutation exists in the nucleic acid to be analyzed. Variations of several bases related to diversity are referred to as “polymorphism” or “mutation” depending on the frequency difference in the population, but for convenience, “polymorphism” and “mutation” are collectively referred to as “ Called "mutation". Embodiments specify several bases constituting one mutation site existing in a template sequence, for example, which base is one base, or what kind of sequence is 2 bases or 3 bases. The

「標的核酸」とは、鋳型核酸または鋳型配列を、プライマーセット、例えば、フォワードプライマーとリバースプライマーを用いて増幅して得られた増幅産物をいう。標的核酸は、その一部に標的配列を含む。標的配列は、タグ配列と鋳型配列の一部の配列とからなる。また標的配列は、変異部位に対応する塩基または配列を含む。また、好ましくは標的配列は、鋳型配列由来の領域も含む。当該標的配列は、核酸プローブを用いて標的核酸を検出するために利用される。   The “target nucleic acid” refers to an amplification product obtained by amplifying a template nucleic acid or a template sequence using a primer set, for example, a forward primer and a reverse primer. The target nucleic acid includes a target sequence in a part thereof. The target sequence consists of a tag sequence and a partial sequence of the template sequence. The target sequence also includes a base or sequence corresponding to the mutation site. Preferably, the target sequence also includes a region derived from the template sequence. The target sequence is used to detect a target nucleic acid using a nucleic acid probe.

鋳型配列由来の領域とは、プライマーによって増幅される領域のうち、プライマーが結合する領域以外の領域で鋳型の配列が反映される領域を意味する。ここで、鋳型の配列を反映している領域とは、鋳型に含まれる一部分の配列と同一な配列であるか、鋳型に含まれる一部分の配列に相補的な配列であればよい。「鋳型配列由来の領域」の配列を「鋳型配列由来の配列」または「鋳型配列に由来する配列」と称する。   The region derived from the template sequence means a region in which the template sequence is reflected in a region other than the region to which the primer binds among regions amplified by the primer. Here, the region reflecting the sequence of the template may be the same sequence as the partial sequence included in the template or a sequence complementary to the partial sequence included in the template. The sequence of “region derived from template sequence” is referred to as “sequence derived from template sequence” or “sequence derived from template sequence”.

2つの配列が「同一」とは、2つの配列がその全長に亘り、90%以上、95%以上、98%以上または100%で互いに等しい配列をいう。2つの配列が「相補的である」とは、2つの配列がその全長に亘り、90%以上、95%以上、98%以上または100%で互いに相補的な配列をいう。   Two sequences are “identical” means that two sequences are equal to each other over 90%, 95%, 98% or 100% over their entire length. Two sequences are “complementary” refers to sequences that are complementary to each other by 90%, 95%, 98%, or 100% over the entire length of the two sequences.

「核酸プローブ」とは、標的配列に対して相補的な配列を含む核酸である。核酸プローブは、それ自身公知の固相に対して固定化されてもよい。好ましい核酸プローブは、基体表面に固定化されて使用される。そのような基体と、基体に固定化された核酸プローブとを含む装置は、一般的にDNAチップにより行われてよい。   A “nucleic acid probe” is a nucleic acid comprising a sequence that is complementary to a target sequence. The nucleic acid probe may be immobilized on a known solid phase. A preferred nucleic acid probe is used by being immobilized on the surface of a substrate. An apparatus including such a substrate and a nucleic acid probe immobilized on the substrate may be generally performed by a DNA chip.

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

1.核酸の解析方法
実施形態に従う核酸の解析方法は、数塩基の変異、例えば、1塩基または連続した2塩基若しくは連続した3塩基の変異について、その塩基の種類および配列を明らかにする方法である。数塩基の変異の検出を精度よく行うことは従来の方法では困難である。実施形態は、このような数塩基の変異を精度よく、且つ簡便に測定することを可能にする。
1. Nucleic Acid Analysis Method The nucleic acid analysis method according to the embodiment is a method for clarifying the type and sequence of several base mutations, for example, one base, two consecutive bases or three consecutive bases. It is difficult to detect a mutation of several bases with high accuracy by the conventional method. The embodiment makes it possible to measure such a mutation of several bases accurately and simply.

例えば、当該核酸の解析方法は、ある核酸について、その変異部位の塩基または配列が野生型であるか、または変異型であるかを判定することが可能である。   For example, the nucleic acid analysis method can determine whether a base or sequence of a mutation site of a certain nucleic acid is a wild type or a mutant type.

プライマーセットにより増幅される鋳型配列は、その一部分に変異部位を含む。変異部位には、1塩基、連続する2塩基または塩属する3塩基からなる変異が存在する。変異部位の塩基または配列により、その鋳型配列が野生型であるか、または変異型であるのかが判定される。即ち、この方法によれば、ある変異部位の塩基の種類または配列を特定することが可能である。   The template sequence amplified by the primer set includes a mutation site in a part thereof. There are mutations consisting of one base, two consecutive bases, or three bases belonging to a salt at the mutation site. The base or sequence of the mutation site determines whether the template sequence is a wild type or a mutant type. That is, according to this method, it is possible to specify the type or sequence of a base at a certain mutation site.

例えば、検体核酸が、野生型であるか、変異型であるかを判定する場合には、次のようなプライマーセットが用意される。野生型を増幅するための第1のプライマーと、変異型を増幅するための第2のプライマーと、第1のプライマーまたは第2のプライマーと共に鋳型配列を増幅するための第3のプライマーとを含むプライマーセットが使用される。例えば、PCR法を使用する場合、第1のプライマーおよび第2のプライマーは、フォワードプライマーであり、第3のプライマーはリバースプライマーであってもよい。或いは、第1のプライマーおよび第2のプライマーはリバースプライマーであり、第3のプライマーはフォワードプライマーであってもよい。   For example, when determining whether the sample nucleic acid is a wild type or a mutant type, the following primer set is prepared. A first primer for amplifying the wild type; a second primer for amplifying the mutant type; and a third primer for amplifying the template sequence together with the first primer or the second primer. A primer set is used. For example, when the PCR method is used, the first primer and the second primer may be forward primers, and the third primer may be a reverse primer. Alternatively, the first primer and the second primer may be reverse primers, and the third primer may be a forward primer.

第1のプライマーおよび第2のプライマーは、変異部位の塩基の種類および配列に依存した増幅効率を達成できるように、その3’末端付近に変異部位に相補的な塩基または配列を含む。更に、変異部位の塩基の種類および配列に依存した増幅効率をより精度よく達成するためにタグ配列を含む。第1のプライマーが含むタグ配列と、第2のプライマーがタ含むタグ配列の配列を互いに異なる場合、後述するハイブリダイズを利用する検出時に精度よく変異部位の型の識別を可能にするためにより有利である。   The first primer and the second primer include a base or sequence complementary to the mutation site near the 3 'end so that amplification efficiency depending on the type and sequence of the mutation site base can be achieved. Furthermore, a tag sequence is included in order to more accurately achieve amplification efficiency depending on the type and sequence of the base at the mutation site. When the sequence of the tag sequence included in the first primer and the sequence of the tag sequence included in the second primer are different from each other, it is more advantageous to enable accurate identification of the mutation site type at the time of detection using hybridization described later It is.

フォワードプライマーにタグ配列を導入する場合には、フォワードプライマーが第1のプライマーおよび第2のプライマーである。リバースプライマー第3のプライマーである。リバースプライマーにタグ配列を導入する場合には、リバースプライマーが第1のプライマーおよび第2のプライマーである。フォワードプライマーが第3のプライマーである。   When the tag sequence is introduced into the forward primer, the forward primer is the first primer and the second primer. Reverse primer is the third primer. When the tag sequence is introduced into the reverse primer, the reverse primer is the first primer and the second primer. The forward primer is the third primer.

第1のプライマーについては、第1のプライマーが伸長する方向である3’末端近傍に野生型の鋳型配列の変異部位の塩基または配列に相補的な塩基を含むように第1のプライマーは設計される。また、第1のプライマーには、この変異部位に対応する塩基または配列よりも5’側にタグ配列が含まれる。タグ配列は、鋳型配列に結合しないように、相補配列と異なる配列を有する。これにより、第1のプライマーが鋳型配列に結合した際には、この結合により生じた2本鎖核酸からタグ配列はループアウトする。また、言い換えると、第1のプライマーは、3つの部分、即ち、第1の配列と、第2の配列と、第1の配列と第2の配列との間に存在するタグ配列とを含む。第1の配列と第2の配列により、第1のプライマーは鋳型配列に結合し、タグ配列は鋳型配列に結合せずにループアウトする。   For the first primer, the first primer is designed to include a base at the mutation site of the wild-type template sequence or a base complementary to the sequence in the vicinity of the 3 ′ end in the direction in which the first primer extends. The Further, the first primer includes a tag sequence on the 5 'side of the base or sequence corresponding to this mutation site. The tag sequence has a sequence different from the complementary sequence so as not to bind to the template sequence. Thereby, when the first primer binds to the template sequence, the tag sequence loops out from the double-stranded nucleic acid generated by the binding. In other words, the first primer includes three parts, that is, a first sequence, a second sequence, and a tag sequence existing between the first sequence and the second sequence. By the first sequence and the second sequence, the first primer binds to the template sequence, and the tag sequence loops out without binding to the template sequence.

第2のプライマーの設計は、変異型の鋳型配列の変異部位の塩基または配列に相補的な塩基が第2のプライマーが伸長する方向である3’末端近傍に配置される。この構成以外は、第1のプライマーの設計と同様に行われる。   In the design of the second primer, the base at the mutation site of the mutant template sequence or a base complementary to the sequence is arranged in the vicinity of the 3 'end in the direction in which the second primer extends. Except for this configuration, the first primer is designed in the same manner.

第3のプライマーは、第1のプライマーまたは第2のプライマーと共に鋳型配列を増幅する配列を有するプライマーである。即ち、第3のプライマーは、鋳型配列の相補鎖において、第1のプライマーが結合する配列に対応する領域よりも3’側に存在する。   The third primer is a primer having a sequence that amplifies the template sequence together with the first primer or the second primer. That is, the third primer is present on the 3 ′ side of the complementary strand of the template sequence with respect to the region corresponding to the sequence to which the first primer binds.

プライマーセットを準備した後に、これらの第1のプライマー、第2のプライマーおよび第3のプライマーを用いて、1つの反応槽内で検体について増幅反応を行う。それにより反応槽内では、第1のプライマーと第3のプライマーとによって野生型の鋳型配列が増幅される第1の増幅反応と、第2のプライマーと第3のプライマーとによって変異型の鋳型配列が増幅される第2の増幅反応とが競合的に進行する。   After preparing the primer set, an amplification reaction is performed on the specimen in one reaction tank using the first primer, the second primer, and the third primer. Thereby, in the reaction vessel, the first template and the third primer are used to amplify the wild type template sequence, and the second primer and the third primer are used as the mutant template sequence. Competitively proceeds with the second amplification reaction in which is amplified.

その後、増幅反応により得られた増幅産物を核酸プローブセットを用いて検出する。核酸プローブセットは、野生型の鋳型配列に由来する増幅産物を検出するための第1の核酸プローブと、変異型の鋳型配列に由来する増幅産物を検出するための第2の核酸プローブとを含む。第1の核酸プローブは、野生型の変異部位に対応する配列を含む標的配列に相補的な配列である。第2の核酸プローブは、変異型の変異部位に対応する配列を含む標的配列に相補的な配列である。   Thereafter, the amplification product obtained by the amplification reaction is detected using a nucleic acid probe set. The nucleic acid probe set includes a first nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from a wild-type template sequence and a second nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from a mutant template sequence. . The first nucleic acid probe is a sequence complementary to a target sequence including a sequence corresponding to a wild type mutation site. The second nucleic acid probe is a sequence complementary to the target sequence including a sequence corresponding to the mutation site of the mutant type.

例えば、第1の核酸プローブのための標的配列は、変異部位と鋳型配列由来の領域と第1のプライマーに由来するタグ配列を含む。第2の核酸プローブは、変異部位と鋳型配列由来の領域と第2のプライマーに由来するタグ配列を含む。   For example, the target sequence for the first nucleic acid probe includes a mutation site, a region derived from the template sequence, and a tag sequence derived from the first primer. The second nucleic acid probe includes a mutation site, a region derived from the template sequence, and a tag sequence derived from the second primer.

増幅産物と第1および第2の核酸プローブとのハイブリダイズ量を検出することにより、検体に含まれる核酸が野生型であるのか、変異型であるのか、或いはヘテロであるのかを判定する。   By detecting the amount of hybridization between the amplification product and the first and second nucleic acid probes, it is determined whether the nucleic acid contained in the specimen is a wild type, a mutant type, or a heterogeneous one.

実施形態の核酸の解析方法は、上述したような遺伝子などの核酸について野生型および/または変異型を判定する以外にも、特定の変異部位についてその塩基の種類またはその配列の種類について判定することが可能である。そのような方法は、次の(a)〜(e)の工程を含む。   In the nucleic acid analysis method of the embodiment, in addition to determining the wild type and / or the mutant type of the nucleic acid such as the gene as described above, the type of the base or the type of the sequence is determined for a specific mutation site. Is possible. Such a method includes the following steps (a) to (e).

(a)鋳型核酸を含む検体を準備する工程
鋳型核酸を含む検体の準備は次のように行われる。まず、個体から採取される液体および/または固体であればよい。個体が動物である場合、例えば、血液、血清、白血球、リンパ液、髄液、腹腔液、唾液、精液、組織、バイオプシー、口腔内粘膜、培養細胞、喀痰および乳汁などの体液、尿および糞便などの排泄物を試料として採取する。その後、遠心、沈殿、抽出および/または分離などの処理を試料に行い、核酸の増幅およびハイブリダイゼーションに適切である状態にする。また、採取された試料が、そのままで核酸の増幅およびハイブリダイゼーションに適切である場合には、採取された試料を検体として使用してよい。検体は、動物に由来する試料のみならず、土壌、河川、湖沼、海および大気などから採取されてもよい。検体は、鋳型核酸を含む可能性があればよく、実施形態の核酸解析方法を行った結果、鋳型核酸を含まないと判定されることもある。
(A) Step of preparing a sample containing a template nucleic acid Preparation of a sample containing a template nucleic acid is performed as follows. First, it may be a liquid and / or solid collected from an individual. When the individual is an animal, for example, blood, serum, leukocytes, lymph, cerebrospinal fluid, peritoneal fluid, saliva, semen, tissue, biopsy, oral mucosa, cultured cells, body fluids such as sputum and milk, urine and feces Collect excrement as a sample. Thereafter, the sample is subjected to treatments such as centrifugation, precipitation, extraction and / or separation to make it suitable for nucleic acid amplification and hybridization. When the collected sample is suitable for nucleic acid amplification and hybridization as it is, the collected sample may be used as a specimen. The specimen may be collected not only from samples derived from animals but also from soil, rivers, lakes, seas, and the atmosphere. The sample only needs to contain a template nucleic acid, and as a result of performing the nucleic acid analysis method of the embodiment, it may be determined that the sample does not contain a template nucleic acid.

鋳型核酸は、例えば個体のゲノムDNA、ゲノムRNA、mRNAなどであってよい。個体は、これらに限定されるものでないが、ヒト、ヒト以外の動物、植物、並びにウィルス、細菌、バクテリア、酵母およびマイコプラズマなどの微生物であってよい。微生物から直接抽出される。核酸の抽出は、これらに限定されないが、市販の核酸抽出キットであるQIAamp(QIAGEN社製)、スマイテスト(住友金属社製)などを利用して実行することができる。   The template nucleic acid may be, for example, an individual's genomic DNA, genomic RNA, mRNA or the like. Individuals may be, but are not limited to, humans, non-human animals, plants, and microorganisms such as viruses, bacteria, bacteria, yeasts and mycoplasmas. Extracted directly from microorganisms. Nucleic acid extraction can be performed using, but not limited to, commercially available nucleic acid extraction kits such as QIAamp (manufactured by QIAGEN), Sumitest (manufactured by Sumitomo Metals), and the like.

(b)プライマーセットの準備
図1を参照しながら鋳型配列とプライマーセットの構成について説明する。鋳型核酸1は、プライマーセットにより増幅されるべき鋳型配列2を含む。鋳型配列2は、変異部位3を含む。第1のプライマー4は、鋳型配列2の一部分に相補的な配列を含む。第1のプライマー4は、その3’末端近傍に変異部位3に相補的な部位5を含む。
(B) Preparation of primer set The structure of a template sequence and a primer set is demonstrated referring FIG. The template nucleic acid 1 includes a template sequence 2 to be amplified by the primer set. Template sequence 2 includes mutation site 3. The first primer 4 includes a sequence complementary to a part of the template sequence 2. The first primer 4 includes a site 5 complementary to the mutation site 3 in the vicinity of the 3 ′ end thereof.

第1のプライマー4は、第1の配列6、第2の配列7、第1の配列6と第2の配列7の間に含まれるタグ配列8を含む。第1の配列6は、第1のプライマー4の3’側に存在し、第2の配列7は5’側に含まれる。第1の配列6と第2の配列7は、鋳型配列2に相補的な配列を有する。タグ配列8は、鋳型配列2の同一でもなく、また相補的でもない。このような構成により、第1のプライマー4は、鋳型配列2に対して第1の配列6と第2の配列7を介して結合する。第1のプライマーが鋳型核酸に結合した際には、タグ配列は結合により生じた二本鎖からループアウトする。   The first primer 4 includes a first sequence 6, a second sequence 7, and a tag sequence 8 included between the first sequence 6 and the second sequence 7. The first sequence 6 is present on the 3 'side of the first primer 4, and the second sequence 7 is included on the 5' side. The first sequence 6 and the second sequence 7 have a sequence complementary to the template sequence 2. Tag sequence 8 is neither identical nor complementary to template sequence 2. With such a configuration, the first primer 4 binds to the template sequence 2 via the first sequence 6 and the second sequence 7. When the first primer binds to the template nucleic acid, the tag sequence loops out from the double strand generated by the binding.

第3のプライマー9は、第1のプライマー4と共に、鋳型配列2を増幅するために使用される。第3のプライマー9は、鋳型核酸1の相補鎖10に結合する。第3のプライマー9の相補鎖10への結合部位は、鋳型核酸1を基準として、鋳型核酸1上の第1のプライマー4が結合する領域11よりも5’側の鋳型核酸1上の領域12に対応する相補鎖10の領域13である。従って、第3のプライマーは、相補鎖10の配列に相補的であり、且つ鋳型核酸1上の領域12と同じ配列を有する。   The third primer 9 is used together with the first primer 4 to amplify the template sequence 2. The third primer 9 binds to the complementary strand 10 of the template nucleic acid 1. The binding site of the third primer 9 to the complementary strand 10 is a region 12 on the template nucleic acid 1 on the 5 ′ side of the region 11 to which the first primer 4 on the template nucleic acid 1 binds with respect to the template nucleic acid 1. Is the region 13 of the complementary strand 10 corresponding to. Therefore, the third primer is complementary to the sequence of the complementary strand 10 and has the same sequence as the region 12 on the template nucleic acid 1.

このように、鋳型核酸1は、鋳型配列2を有し、且つ第1のプライマー4が結合する領域11と、第2のプライマーと同じ配列を有する領域12と、領域11と領域12の間に存在する鋳型配列由来の領域14とを有する。   Thus, the template nucleic acid 1 has the template sequence 2 and the region 11 to which the first primer 4 binds, the region 12 having the same sequence as the second primer, and between the region 11 and the region 12. And a region 14 derived from an existing template sequence.

タグ配列は、A、T、Cおよび/またはGからなる連続する塩基からなる配列で構成されてもよく、修飾されたそれ自身公知の核酸により構成されてもよく、A、T、C、Gおよび/または修飾塩基により構成されてもよい。タグ配列を構成する核酸の種類は、DNA、RNA、PNA、LNA、S−オリゴ、メチルホスホネートオリゴなど、その一部の構造を塩基配列によって表すことが可能な物質であれば特に限定されない。   The tag sequence may be composed of a sequence consisting of consecutive bases consisting of A, T, C and / or G, may be composed of a modified nucleic acid known per se, A, T, C, G And / or may be composed of modified bases. The type of nucleic acid constituting the tag sequence is not particularly limited as long as it is a substance capable of representing a partial structure by a base sequence, such as DNA, RNA, PNA, LNA, S-oligo, and methylphosphonate oligo.

タグ配列の塩基数は、2塩基以上、3塩基以上、4塩基以上であればよく、例えば、2塩基〜10塩基、好ましくは3塩基〜7塩基である。タグ配列に含まれる塩基の種類は、1種類、1種類以上、例えば、2種類、2種類以上、例えば、3種類、4種類、5種類、7種類などであってよい。   The number of bases in the tag sequence may be 2 bases or more, 3 bases or more, 4 bases or more, for example, 2 bases to 10 bases, preferably 3 bases to 7 bases. The types of bases contained in the tag sequence may be one, one or more, for example, two, two or more, for example, three, four, five, seven, and the like.

例えば、A、T、CおよびGからなる連続する4塩基でタグ配列を構成する場合には、4となり1024通りの配列がタグ配列の候補となる。しかしながら、ミスマッチハイブリダイゼーションの危険性を避けるために、好ましくは連続する2塩基以上、より好ましくは連続する3塩基の長さの異なる塩基の組み合わせからなる配列をタグ配列として使用することが好ましい。タグ配列は、それを含む第1または第2のプライマーがその相補鎖である鋳型核酸に結合した際に、タグ配列は鋳型核酸には結合せずにループアウトように設計される。例えば、タグ配列は、鋳型配列およびその相補鎖の配列とは異なる配列を含む。 For example, A, T, when configuring a tag sequence 4 consecutive bases of C and G, the sequence of 4 5 next 1024 are candidates of the tag sequence. However, in order to avoid the risk of mismatch hybridization, it is preferable to use a sequence composed of a combination of two or more consecutive bases, more preferably three consecutive bases having different lengths, as a tag sequence. The tag sequence is designed to loop out without binding to the template nucleic acid when the first or second primer containing the tag sequence binds to the complementary template nucleic acid. For example, the tag sequence includes a sequence different from the sequence of the template sequence and its complementary strand.

タグ配列の長さは、ループアウトすることが可能であり、且つそれを含むプライマーが鋳型核酸を増幅しうる範囲内であればいい。タグ配列は、連続する3塩基〜7塩基が好ましい。   The length of the tag sequence may be within a range that allows loop-out and that includes a primer that can amplify the template nucleic acid. The tag sequence is preferably 3 to 7 bases continuous.

第1および第2のプライマーの長さはタグ配列を除いて13〜40塩基、例えば、15〜30塩基であってよい。   The length of the first and second primers may be 13 to 40 bases, for example 15 to 30 bases, excluding the tag sequence.

タグ配列の第1および第2のプライマーへの挿入位置は、特異増幅に重要なポイントとなる。3’末端側に近すぎると増幅は不安定になり、3’末端側から遠すぎると特異性が低くなる。第1のプライマーおよび第2のプライマーの3’末端から2塩基目〜10塩基目であってよく、好ましくは、3’末端から4塩基目〜8塩基目であり、より好ましくは5塩基目または6塩基目である。第1のプライマーおよび第2のプライマーに含まれる変異部位に対応する塩基または配列の当該プライマーにおける位置も、同様に特異増幅に重要なポイントとなる。好ましくは、第1のプライマーおよび第2のプライマーの3’末端側から1塩基目〜5塩基目であり、より好ましくは2塩基目または3塩基目である。   The insertion position of the tag sequence into the first and second primers is an important point for specific amplification. Amplification becomes unstable if it is too close to the 3 'end, and specificity is low if it is too far from the 3' end. It may be the second base to the tenth base from the 3 ′ end of the first primer and the second primer, preferably the fourth base to the eighth base from the 3 ′ end, more preferably the fifth base or 6th base. Similarly, the position of the base or sequence corresponding to the mutation site contained in the first primer and the second primer in the primer is also an important point for specific amplification. Preferably, they are the first to fifth bases from the 3 ′ end side of the first primer and the second primer, more preferably the second base or the third base.

増幅法としてPCR法を利用する場合には、タグ導入野生型増幅用プライマーおよびタグ導入変異型増幅用プライマーはフォワードプライマー(Fプライマー)またはリバースプライマー(Rプライマー)のどちらであってもよい。   When the PCR method is used as the amplification method, the tag-introducing wild-type amplification primer and the tag-introducing mutant amplification primer may be either a forward primer (F primer) or a reverse primer (R primer).

増幅法は、例えば、Polymerase chain reaction法(PCR法)、Loop mediated isothermal amplification法(LAMP法)、Isothermal and chimeric primer−initiated amplification of nucleic acids (ICAN法)、Nucleic acid sequence−based amplification法(NASBA法)、Strand displacement amplification (SDA法)、Ligase chain reaction(LCR法)、Rolling Circle Amplification法(RCA法)などの方法を用いることができる。得られた増幅産物は、必要に応じて断片化されるか、1本鎖化される。1本鎖化する手段としては、例えば、熱変性、ビーズや酵素等を用いる方法、T7 RNAポリメラーゼを用いて転写反応を行う方法がある。さらに1本鎖を形成するようなループ形成プライマーを用いても良い。   Amplification methods include, for example, Polymer chain reaction method (PCR method), Loop mediated isometric amplification method (LAMP method), Isothermal and chimeric priming method (IC method). ), Strand displacement amplification (SDA method), Ligase chain reaction (LCR method), Rolling Circle Amplification method (RCA method), and the like. The obtained amplification product is fragmented or single-stranded as necessary. Examples of means for forming a single strand include heat denaturation, a method using beads, an enzyme, and the like, and a method of performing a transcription reaction using T7 RNA polymerase. Furthermore, a loop forming primer that forms a single strand may be used.

検体に含まれる核酸がRNAの場合には、増幅前に例えば逆転写酵素によって相補鎖DNAに変換することができる。逆転写酵素とDNAポリメラーゼの両方を同一チューブ内に添加し、逆転写とDNA増幅を同時に行ってもよい。   When the nucleic acid contained in the sample is RNA, it can be converted into complementary strand DNA by, for example, reverse transcriptase before amplification. Both reverse transcriptase and DNA polymerase may be added in the same tube, and reverse transcription and DNA amplification may be performed simultaneously.

LAMP法やICAN法などによって増幅され、産物中に1本鎖領域が存在し、この1本鎖領域を標的配列とする場合には、そのままハイブリダイゼーション工程に供することができる。   When amplified by the LAMP method or ICAN method and a single-stranded region is present in the product and this single-stranded region is used as a target sequence, it can be directly subjected to the hybridization step.

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

標的核酸の増幅には、LAMP法(例えば、特許第3313358号を参照されたい)が好適に用いられる。LAMP法は、迅速かつ簡便な遺伝子増幅法であり、増幅産物中にステム・ループ構造を有している。LAMP法では、鋳型核酸の最大8つの領域を認識する6種類のプライマーと鎖置換型DNA合成酵素を用いる。鋳型核酸は、等温(60〜70℃)条件下で増幅される。   For amplification of the target nucleic acid, the LAMP method (for example, see Japanese Patent No. 3313358) is preferably used. The LAMP method is a rapid and simple gene amplification method, and the amplification product has a stem-loop structure. In the LAMP method, six types of primers that recognize a maximum of eight regions of a template nucleic acid and a strand displacement type DNA synthase are used. The template nucleic acid is amplified under isothermal (60-70 ° C.) conditions.

鋳型核酸の上記8つの領域について図2を用いて説明する。当該8つの領域は、鋳型核酸の5’末端側から順にF3領域、F2領域、LF領域、F1領域、3’末端側から順にB3c領域、B2c領域、LBc領域、及びB1c領域と定義される。なお、F1c、F2c、F3c、B1、B2、及びB3領域はそれぞれ、F1、F2、F3、B1c、B2c、及びB3c領域の相補鎖における領域を示している。図2に示す8種のプライマーは、5’末端側にF1領域と相補的な配列F1cをもち3’末端側にF2領域と同じ配列F2をもつFIPインナープライマー、5’末端側にB1cと同じ配列B1cをもち3’末端側にB2cと相補的な配列B2をもつBIPインナープライマー、F3領域と同じ配列F3をもつF3プライマー、B3c領域と相補的な配列B3をもつB3プライマー、LF領域と相補的な配列LFcをもつLFcプライマー、LBc領域と同じ配列LBcをもつLBcプライマーである。増幅反応に必須なのはFIPインナープライマー(FIPプライマー)、BIPインナープライマー(BIPプライマー)であり、F3プライマー、B3プライマー、LFプライマーおよびLBプライマーは、増幅効率を高めるために添加される。LAMP法による増幅産物中にはループ構造が形成され、F2領域、B2領域は1本鎖の領域となる。   The eight regions of the template nucleic acid will be described with reference to FIG. The eight regions are defined as an F3 region, an F2 region, an LF region, an F1 region, and a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order from the 5 'end side of the template nucleic acid. The F1c, F2c, F3c, B1, B2, and B3 regions represent regions in the complementary strand of the F1, F2, F3, B1c, B2c, and B3c regions, respectively. The eight kinds of primers shown in FIG. 2 are FIP inner primers having a sequence F1c complementary to the F1 region on the 5 ′ end side and the same sequence F2 as the F2 region on the 3 ′ end side, and the same as B1c on the 5 ′ end side. BIP inner primer having sequence B1c and having sequence B2 complementary to B2c on the 3 ′ end side, F3 primer having the same sequence F3 as F3 region, B3 primer having sequence B3 complementary to B3c region, complementary to LF region An LFc primer having a typical sequence LFc, and an LBc primer having the same sequence LBc as the LBc region. Indispensable for the amplification reaction are the FIP inner primer (FIP primer) and the BIP inner primer (BIP primer), and the F3 primer, B3 primer, LF primer and LB primer are added to increase the amplification efficiency. A loop structure is formed in the amplified product by the LAMP method, and the F2 region and the B2 region become single-stranded regions.

タグ配列を含ませる第1のプライマーおよび第2のプライマーは、FIPプライマーまたはBIPプライマーであればよい。タグ配列は、FIPプライマーまたはBIPプライマーの伸長開始部分である3’末端近傍、即ち、配列F2または配列B2の中に含ませる。   The first primer and the second primer including the tag sequence may be FIP primers or BIP primers. The tag sequence is included in the vicinity of the 3 'end that is the extension start portion of the FIP primer or BIP primer, that is, in the sequence F2 or sequence B2.

上記8つの領域を有する鋳型核酸1は、第1のプライマーであるFIPプライマーの3’側の配列F2が鋳型核酸1のF2c領域に結合する。この結合は、配列F2に含まれる第1の配列6と第2の配列7により達成される。即ち、第1の配列6および第2の配列7は、鋳型核酸1のF2c領域の配列に相補的である。第1のプライマーは、配列F2の第1の配列6と第2の配列7との間にタグ配列8を含む。タグ配列8は、タグ配列8は、鋳型配列2の同一でもなく、また相補的でもない。このような構成により、第1のプライマー4は、鋳型配列2に対して第1の配列6と第2の配列7を介して結合する。第1のプライマーが鋳型核酸に結合した際には、タグ配列は結合により生じた二本鎖からループアウトする。   In the template nucleic acid 1 having the above 8 regions, the sequence F2 on the 3 'side of the FIP primer as the first primer binds to the F2c region of the template nucleic acid 1. This binding is achieved by the first sequence 6 and the second sequence 7 included in the sequence F2. That is, the first sequence 6 and the second sequence 7 are complementary to the sequence of the F2c region of the template nucleic acid 1. The first primer includes a tag sequence 8 between the first sequence 6 and the second sequence 7 of the sequence F2. Tag sequence 8 is neither identical to nor complementary to template sequence 2. With such a configuration, the first primer 4 binds to the template sequence 2 via the first sequence 6 and the second sequence 7. When the first primer binds to the template nucleic acid, the tag sequence loops out from the double strand generated by the binding.

第3のプライマー9は、第1のプライマー4と共に鋳型配列を増幅するために使用される。LAMP法を利用する場合、第3のプライマーは、BIPプライマーである。第3のプライマー9は、鋳型核酸1の相補鎖10に結合する。第3のプライマー9の相補鎖10への結合は、BIPプライマーの配列B2を介して行われる。即ち、第3のプライマー9の配列B2は、鋳型核酸1の相補鎖10のB2c領域に相補的である。   The third primer 9 is used together with the first primer 4 to amplify the template sequence. When the LAMP method is used, the third primer is a BIP primer. The third primer 9 binds to the complementary strand 10 of the template nucleic acid 1. The binding of the third primer 9 to the complementary strand 10 is performed via the BIP primer sequence B2. That is, the sequence B2 of the third primer 9 is complementary to the B2c region of the complementary strand 10 of the template nucleic acid 1.

或いは、第1および第2のプライマーはBIPプライマーであってもよい。その場合、第3のプライマーはFIPプライマーである。この場合についてもFIPプライマーと同様にプライマーを設計すればよい。   Alternatively, the first and second primers may be BIP primers. In that case, the third primer is an FIP primer. In this case, the primer may be designed in the same manner as the FIP primer.

LFプライマーおよび/またはLBプライマーと標的配列が重なる場合には、LFプライマーおよび/またはLBプライマーは添加しない方が好ましい。   When the LF primer and / or LB primer and the target sequence overlap, it is preferable not to add the LF primer and / or LB primer.

プライマーセットの1例は、次のようにFIPプライマーとBIPプライマーとを含むプライマーセットである。   An example of the primer set is a primer set including an FIP primer and a BIP primer as follows.

第1のプライマーおよび第2のプライマーは共にFIPプライマーである。第3のプライマーはBIPプライマーであるプライマーセットである。FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。   Both the first primer and the second primer are FIP primers. The third primer is a primer set that is a BIP primer. The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 'end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3' end side. The first tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer. The second tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases. The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 'end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3' end side.

上述のような第1のプライマー、第2のプライマーおよび第3のプライマーを含むプライマーセットを用いて、1つの反応槽において検体に含まれる核酸を増幅する。増幅反応は、選択する増幅方法およびそれ自身公知の各種条件に応じて、当業者が適宜選択してよい。   Using the primer set including the first primer, the second primer, and the third primer as described above, the nucleic acid contained in the specimen is amplified in one reaction vessel. The amplification reaction may be appropriately selected by those skilled in the art according to the amplification method to be selected and various conditions known per se.

プライマーセットの1例は次の通りである。それは、第1の塩基若しくは配列または第2の塩基若しくは配列からなる変異部位を含む鋳型配列を増幅するためのプライマーセットである。第1のプライマーは、鋳型配列に相補的な第1の配列と第2の配列とを第1のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含む。更に第1のプライマーは第1の配列と第2の配列の間に鋳型配列と相補的ではない配列からなる第1のタグ配列を含む。第1の配列は、前記変異部位の第1の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含む。   An example of a primer set is as follows. It is a primer set for amplifying a template sequence containing a mutation site consisting of a first base or sequence or a second base or sequence. The first primer includes a first sequence and a second sequence complementary to the template sequence on the 3 'side and 5' side of the first primer, respectively. Further, the first primer includes a first tag sequence consisting of a sequence not complementary to the template sequence between the first sequence and the second sequence. The first sequence includes a base or sequence complementary to the first base or sequence of the mutation site.

第2のプライマーは、鋳型配列に相補的な第3の配列と第4の配列とを第2のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含む。更に第2のプライマーは第3の配列と第4の配列の間に、第2のタグ配列を含む。第3の配列は、変異部位の第2の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含む。第1のタグ配列と第2のタグ配列は、一塩基以上互いに異なっている。   The second primer includes a third sequence and a fourth sequence complementary to the template sequence on the 3 'side and the 5' side of the second primer, respectively. Further, the second primer includes a second tag sequence between the third sequence and the fourth sequence. The third sequence includes a base or sequence complementary to the second base or sequence at the mutation site. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases.

第3のプライマーは、第1のプライマーまたは第2のプライマーとの組み合わせにおいて当該鋳型配列を増幅する配列を含む。   The third primer includes a sequence that amplifies the template sequence in combination with the first primer or the second primer.

また、LAMP法により鋳型核酸を増幅する場合のプライマーセットの1例は、以下の(1)〜(6)からなる群より少なくとも1選択されるプライマーセットを含んでよい。まず、プライマーセットに増幅しようとする鋳型配列は、その5’末端側からF3領域、F2領域、LF領域およびF1領域をこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域、B2c領域、LBc領域およびB1c領域をこの順番で含む。変異部位はF2領域に含まれる。   In addition, one example of a primer set in the case of amplifying a template nucleic acid by the LAMP method may include a primer set selected from at least one selected from the group consisting of the following (1) to (6). First, the template sequence to be amplified in the primer set includes F3 region, F2 region, LF region and F1 region in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region from the 3 ′ end side. And the B1c region in this order. The mutation site is contained in the F2 region.

(1)FIPプライマーとBIPプライマーとを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーは共にFIPプライマーである。第3のプライマーはBIPプライマーであるプライマーセットである。FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。
(1) Primer set including FIP primer and BIP primer Both the first primer and the second primer are FIP primers. The third primer is a primer set that is a BIP primer. The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side.

第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。   The first tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer. The second tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases.

BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。   The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 'end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3' end side.

(2)FIPプライマーとBIPプライマーとを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーが共にBIPプライマーである。第3のプライマーがFIPプライマーである。BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。
(2) Primer set including FIP primer and BIP primer Both the first primer and the second primer are BIP primers. The third primer is an FIP primer. The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side. The first tag sequence is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the first primer. The second tag sequence is contained 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases. The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side.

(3)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーは共にFIPプライマーである。第3のプライマーはBIPプライマーである。第1、第2および第3のプライマーに加えて、更なるプライマーを含む。
(3) Primer set including FIP primer and BIP primer and F3 primer and / or B3 primer Both the first primer and the second primer are FIP primers. The third primer is a BIP primer. In addition to the first, second and third primers, further primers are included.

FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。   The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 'end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3' end side.

第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。   The first tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer. The second tag sequence is included 5 'to the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases.

BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。   The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 'end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3' end side.

F3プライマーはF3領域と同じ配列F3を有する。B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有する。   The F3 primer has the same sequence F3 as the F3 region. The B3 primer has the sequence B3 complementary to the B3c region.

(4)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーが共にBIPプライマーである。第3のプライマーがFIPプライマーである。BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。
(4) FIP primer and BIP primer, and primer set including F3 primer and / or B3 primer Both the first primer and the second primer are BIP primers. The third primer is an FIP primer. The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side. The first tag sequence is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the first primer. The second tag sequence is contained 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases.

FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。F3プライマーはF3領域と同じ配列F3を有し、B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有する。   The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 'end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3' end side. The F3 primer has the same sequence F3 as the F3 region, and the B3 primer has the sequence B3 complementary to the B3c region.

(5)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーおよび/またはLFcプライマーおよび/またはLBcプライマーを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーが共にFIPプライマーであり、第3のプライマーがBIPプライマーである。FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。
(5) Primer set including FIP primer and BIP primer, and F3 primer and / or B3 primer and / or LFc primer and / or LBc primer. Both the first primer and the second primer are FIP primers, The primer is a BIP primer. The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side.

第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのFIPプライマーにおけるF2配列中の変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。   The first tag sequence is included 5 ′ from the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer, and the second tag sequence is for the second primer. The FIP primer is contained on the 5 ′ side of the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence, and the first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases.

BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、F3プライマーはF3領域と同じ配列F3を有し、B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有する。   The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side, the sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side, and the F3 primer has the same sequence F3 as the F3 region. And the B3 primer has the sequence B3 complementary to the B3c region.

LFcプライマーはLF領域に相補的な配列LFcを有し、LBcプライマーはLBc領域と同じ配列を有する。   The LFc primer has the sequence LFc complementary to the LF region, and the LBc primer has the same sequence as the LBc region.

(6)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含むプライマーセット
第1のプライマーおよび第2のプライマーが共にBIPプライマーである。第3のプライマーがFIPプライマーである。BIPプライマーは、その5’末端側にB1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側にB2c領域の配列に相補的な配列B2を有する。第1のタグ配列は、第1のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第2のタグ配列は、第2のプライマーのためのBIPプライマーにおけるB2配列中の変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれる。第1のタグ配列と第2のタグ配列は一塩基以上互いに異なっている。FIPプライマーは、その5’末端側にF1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側にF2領域の配列と同じ配列F2を有する。F3プライマーはF3領域と同じ配列F3を有し、B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有する。LFcプライマーはLF領域に相補的な配列LFcを有する。LBcプライマーはLBc領域と同じ配列を有する。
(6) FIP primer and BIP primer, and primer set including F3 primer and / or B3 primer Both the first primer and the second primer are BIP primers. The third primer is an FIP primer. The BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side. The first tag sequence is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the first primer. The second tag sequence is contained 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other by one or more bases. The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side. The F3 primer has the same sequence F3 as the F3 region, and the B3 primer has the sequence B3 complementary to the B3c region. The LFc primer has the sequence LFc complementary to the LF region. The LBc primer has the same sequence as the LBc region.

1つの反応槽において、第1のプライマー、第2のプライマーおよび第3のプライマーを含むプライマーセットを用いて検体に含まれる核酸を増幅すると、第1のプライマーと第2のプライマーが、第3のプライマーを争い競合的に増幅反応が進む。従って、遺伝子形質がホモである検体のみならず、ヘテロである検体についても精度よく検出することが可能である。   When a nucleic acid contained in a specimen is amplified using a primer set including a first primer, a second primer, and a third primer in one reaction vessel, the first primer and the second primer are converted into the third primer. The amplification reaction proceeds competitively by competing for primers. Therefore, it is possible to accurately detect not only a specimen having a genetic trait but also a heterogeneous specimen.

例えば、鋳型配列が野生型の場合、野生型を増幅するためのプライマーのみから増幅が進行する。鋳型配列が変異型の場合、変異型を増幅するためのプライマーのみから増幅が進行する。ヘテロ型の場合には、野生型を増幅するためのプライマーおよび変異型を増幅するためのプライマーの両方から増幅が進行する。野生型を増幅するためのプライマーと変異型を増幅するためのプライマーは、等量ずつ混ぜて使用されてもよく、反応効率によって量比を変えてもよい。増幅産物は、そのままDNAチップ上の核酸プローブとハイブリダイゼーションさせてよい。或いは、増幅産物を熱変性および/またはSSCなどの塩の添加の後に、核酸プローブとハイブリダイゼーションさせてもよい。   For example, when the template sequence is the wild type, amplification proceeds only from the primer for amplifying the wild type. When the template sequence is a mutant type, amplification proceeds only from primers for amplifying the mutant type. In the case of the hetero type, amplification proceeds from both the primer for amplifying the wild type and the primer for amplifying the mutant type. The primer for amplifying the wild type and the primer for amplifying the mutant type may be used by mixing them in equal amounts, and the quantity ratio may be changed depending on the reaction efficiency. The amplification product may be directly hybridized with the nucleic acid probe on the DNA chip. Alternatively, the amplification product may be hybridized with the nucleic acid probe after heat denaturation and / or addition of a salt such as SSC.

更に、鋳型核酸が含む変異部位の配列が、3つ以上の種類の配列を取り得る場合には、使用する第1のプライマーおよび第2のプライマーに加えて、変異部位に対応する領域の配列を変更した更なるプライマーを使用すればよい。   Furthermore, when the sequence of the mutation site included in the template nucleic acid can take three or more kinds of sequences, in addition to the first primer and the second primer to be used, the sequence of the region corresponding to the mutation site is changed. A modified additional primer may be used.

(c)核酸プローブによる検出
増幅産物と核酸プローブセットとを反応することにより、検体に含まれる核酸の変異部位の塩基の種類または配列についての情報を得ることができる。
(C) Detection by nucleic acid probe By reacting the amplification product with the nucleic acid probe set, information on the type or sequence of the base of the mutation site of the nucleic acid contained in the specimen can be obtained.

核酸プローブセットは、第1のプライマーにより生じた増幅産物を検出するための第1の核酸プローブと、第2のプライマーにより生じた増幅産物を検出するための第2の核酸プローブとを含む。   The nucleic acid probe set includes a first nucleic acid probe for detecting an amplification product generated by the first primer and a second nucleic acid probe for detecting the amplification product generated by the second primer.

核酸プローブの設計について、図3を用いて説明する。図3は、図1の鋳型核酸1およびその相補鎖10、並びに第1のプライマー4および第2のプライマー9に加えて、核酸プローブ31を記載した図である。   The design of the nucleic acid probe will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a nucleic acid probe 31 in addition to the template nucleic acid 1 and its complementary strand 10, and the first primer 4 and the second primer 9 of FIG.

核酸プローブ31は、増幅産物中の標的配列に相補的な配列を含む。標的配列は、タグ配列8と、変異部位3に同じ塩基または配列を含む(図3(a)を参照)。好ましくは、標的配列は、タグ配列8と、変異部位3に同じ塩基または配列と、鋳型配列由来の領域を含む(図3(b)を参照)。   The nucleic acid probe 31 includes a sequence complementary to the target sequence in the amplification product. The target sequence contains the same base or sequence at the mutation site 3 as the tag sequence 8 (see FIG. 3 (a)). Preferably, the target sequence includes the tag sequence 8, the same base or sequence at the mutation site 3, and a region derived from the template sequence (see FIG. 3 (b)).

更に、鋳型核酸が含む変異部位の配列が、3つ以上の種類の配列を取り得る場合には、使用する第1のプライマーおよび第2のプライマーに加えて、変異部位に対応する領域の配列を変更した更なるプライマーを使用する。それに伴い、核酸プローブセットは、更なるプライマーから伸長されて生じた増幅産物を検出するための更なる核酸プローブを含んでよい。そのような更なる核酸プローブは、上述の核酸プローブと同様の構成であってよい。   Furthermore, when the sequence of the mutation site included in the template nucleic acid can take three or more kinds of sequences, in addition to the first primer and the second primer to be used, the sequence of the region corresponding to the mutation site is changed. Use modified additional primers. Accordingly, the nucleic acid probe set may include additional nucleic acid probes for detecting amplification products generated by extension from additional primers. Such additional nucleic acid probes may be configured similarly to the nucleic acid probes described above.

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

核酸プローブは基体上に固定化されていることが好ましい。核酸プローブを固定化するための基体、即ち、固相は、一般的にDNAチップのための固相として使用される何れかの基体であればよい。そのような基体は、ガラス、シリコン、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、マイクロタイタープレート、電極、磁石、ビーズ、プラスチック、ラテックス、合成樹脂、天然樹脂、又は光ファイバーなどによって構成されてよいが、これらに限定されない。これらの基体上に複数種の核酸プローブを固定化し、DNAチップを構成すればよい
核酸プローブと増幅産物との反応にDNAチップを使用することも可能である。DNAチップの基体は、電流検出型を代表とする電気化学的検出型、蛍光検出型、化学発色型および放射能検出型など、従来公知の何れの種類のマイクロアレイ用の基体であってよい。
The nucleic acid probe is preferably immobilized on a substrate. The substrate for immobilizing the nucleic acid probe, that is, the solid phase, may be any substrate generally used as a solid phase for a DNA chip. Such a substrate may be composed of glass, silicon, nitrocellulose film, nylon film, microtiter plate, electrode, magnet, bead, plastic, latex, synthetic resin, natural resin, or optical fiber, but is not limited thereto. Not. A DNA chip may be constructed by immobilizing a plurality of types of nucleic acid probes on these substrates. It is also possible to use a DNA chip for the reaction between the nucleic acid probe and the amplification product. The substrate of the DNA chip may be any conventionally known microarray substrate such as an electrochemical detection type represented by a current detection type, a fluorescence detection type, a chemical color development type, and a radioactivity detection type.

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

DNAチップの例を模式図として図4に示すが、これに限定するものではない。DNAチップ100は、基体101に固定化領域102を具備する。核酸プローブ103は該固定化領域102に固定化される。このようなDNAチップ100は、当該分野で周知の方法によって製造することができる。基体101に配置される固定化領域102の数及びその配置は、当業者が必要に応じて適宜設計変更することが可能である。このようなDNAチップは、蛍光を用いた検出方法のために好適に用いられてよい。   An example of a DNA chip is shown in FIG. 4 as a schematic diagram, but is not limited thereto. The DNA chip 100 includes an immobilization region 102 on a base 101. The nucleic acid probe 103 is immobilized on the immobilization region 102. Such a DNA chip 100 can be manufactured by a method well known in the art. A person skilled in the art can appropriately change the design of the number and the arrangement of the immobilization regions 102 arranged on the base 101 as necessary. Such a DNA chip may be suitably used for a detection method using fluorescence.

DNAチップの他の例を図5に示す。図5のDNAチップ200は、基体201に電極202を具備する。核酸プローブ203は該電極202に固定化される。電極202は、パット204に接続される。電極202からの電気的情報はパット204を介して取得される。このようなDNAチップ200は、当該分野で周知の方法によって製造することができる。基体201に配置される電極202の数及びその配置は、当業者が必要に応じて適宜設計変更することが可能である。さらに、本例のDNAチップは、必要に応じて、参照電極及び対極を具備してもよい。   Another example of the DNA chip is shown in FIG. A DNA chip 200 in FIG. 5 includes an electrode 202 on a base body 201. The nucleic acid probe 203 is immobilized on the electrode 202. The electrode 202 is connected to the pad 204. Electrical information from the electrode 202 is acquired via the pad 204. Such a DNA chip 200 can be manufactured by a method well known in the art. A person skilled in the art can appropriately change the design of the number and arrangement of the electrodes 202 arranged on the base body 201 as needed. Furthermore, the DNA chip of this example may include a reference electrode and a counter electrode as necessary.

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

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

上述したような増幅反応とDNAチップにおけるハイブリダイズ反応を1つのデバイスにおいて連続し行ってもよい。その場合、DNAチップの核酸プローブ固定化領域の近傍にプライマーセットを固定化しておけばよい。プライマーセットに加えて、増幅反応に必要な増幅試薬をプライマーセットを固定化する領域と同じ領域および/またはその近傍に固定化してもよい。そのようなデバイスの例を図6に示す。このデバイスは、増幅試薬一体化DNAチップとも称する。   The amplification reaction as described above and the hybridization reaction in the DNA chip may be performed continuously in one device. In that case, a primer set may be immobilized in the vicinity of the nucleic acid probe immobilization region of the DNA chip. In addition to the primer set, an amplification reagent necessary for the amplification reaction may be immobilized in the same region as and / or in the vicinity of the region where the primer set is immobilized. An example of such a device is shown in FIG. This device is also referred to as an amplification reagent integrated DNA chip.

図6(a)は、増幅試薬一体化DNAチップ300の平面図であり、図6(b)は、図(a)の増幅試薬一体化DNAチップ300の線B−Bに沿った断面図である。増幅試薬一体化DNAチップ300は、DNAチップ301aと蓋体301bとを備える。DNAチップ301aは、核酸プローブ固定化領域302を備え、核酸プローブ固定化領域302の近傍または同一デバイス内にプライマーセット固定化領域303を備える。核酸プローブ固定化領域302には、核酸プローブ304が固定化されている。プライマー固定化領域302には、プライマーセット305が遊離可能に固定化されている。プライマー固定化領域302の近傍には、増幅試薬固定化領域306が配置されている。増幅試薬固定化領域306には、増幅試薬307が遊離可能に固定化されている。増幅試薬307は、例えば、増幅で必要となる酵素、基質、バッファー類であってよい。   6A is a plan view of the amplification reagent integrated DNA chip 300, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the amplification reagent integrated DNA chip 300 in FIG. is there. The amplification reagent integrated DNA chip 300 includes a DNA chip 301a and a lid 301b. The DNA chip 301a includes a nucleic acid probe immobilization region 302, and a primer set immobilization region 303 in the vicinity of the nucleic acid probe immobilization region 302 or in the same device. A nucleic acid probe 304 is immobilized in the nucleic acid probe immobilization region 302. A primer set 305 is releasably immobilized in the primer immobilization region 302. In the vicinity of the primer immobilization region 302, an amplification reagent immobilization region 306 is disposed. The amplification reagent 307 is releasably immobilized in the amplification reagent immobilization region 306. The amplification reagent 307 may be, for example, an enzyme, a substrate, or buffers necessary for amplification.

プライマーセット305は、核酸プローブ304で検出される標的核酸を増幅するためのプライマーセットである。増幅後はダイレクトに核酸プローブ304で検出されるか、または増幅後、産物を熱変性し、SSCなどの塩を混合した後に核酸プローブ304で検出される。プライマーセット305はアガロース、寒天、ゼラチンなどのゲル化剤で固定化されてもよい。熱乾燥法、真空乾燥法、凍結乾燥などで固定化されてもよい。   The primer set 305 is a primer set for amplifying a target nucleic acid detected by the nucleic acid probe 304. After amplification, it is detected directly with the nucleic acid probe 304, or after amplification, the product is heat denatured and mixed with a salt such as SSC and then detected with the nucleic acid probe 304. The primer set 305 may be immobilized with a gelling agent such as agarose, agar, or gelatin. The immobilization may be performed by a heat drying method, a vacuum drying method, freeze drying, or the like.

このような増幅試薬一体化DNAチップ300を用いることにより、鋳型を含む液体を該増幅試薬一体化DNAチップに注入し、増幅から検出までを同一反応槽または同一基板上で行う。   By using such an amplification reagent integrated DNA chip 300, a liquid containing a template is injected into the amplification reagent integrated DNA chip, and amplification to detection are performed in the same reaction vessel or the same substrate.

増幅試薬一体化DNAチップ300が電気化学的検出を行う場合には、核酸プローブ304は、電極308上に固定化されればよい。電極308は、核酸プローブ固定化領域302に露出している。それ以外のDNAチップ301aの表面は絶縁体320により被覆されている。電極308は、パット309に接続される。電極308からの電気的情報はパット309を介して取得される。   When the amplification reagent integrated DNA chip 300 performs electrochemical detection, the nucleic acid probe 304 may be immobilized on the electrode 308. The electrode 308 is exposed in the nucleic acid probe immobilization region 302. The other surface of the DNA chip 301a is covered with an insulator 320. The electrode 308 is connected to the pad 309. Electrical information from the electrode 308 is acquired via the pad 309.

増幅試薬一体化DNAチップ300は、基板311の表面に電極308およびパット309を適切な導電体により形成し、更に、電極308およびパット309を通電可能に接続する。その後、核酸プローブ固定化領域302を規定する円形窓およびパット3を除いた基板311の表面を絶縁体320で覆う。電極308に核酸プローブ304を核酸プローブ固定化領域302に固定化し、プライマーセット305をプライマー固定化領域303に遊離可能に固定化する。更に、プライマーセット305以外の反応試薬を試薬固定化領域306に固定化する。これをDNAチップ301aとする。次に、一面が開口した中空の直方体である蓋体301bで、DNAチップ301a上に固定化された全ての核酸プローブ、プライマーセットおよび増幅試薬を覆って固定する。反応のために、DNAチップ301aと蓋体301bとで構成された反応部312に検体核酸を含む反応液を添加する。この添加は、例えば、針付きシリンジなどの手段により蓋体301bを穿刺することにより行ってよい。先に反応液の添加によりプライマーセット305および増幅試薬307が遊離し、反応液中の核酸(図示せず)と反応する。この反応は、増幅反応に適切な条件により行われる。次に、生じた増幅産物について、核酸プローブ304との反応を行う。それにより生じたハイブリダイゼーション量を検出する。検出されたハイブリダイゼーション量から、検体に含まれる核酸の型を判定すればよい。   In the amplification reagent integrated DNA chip 300, an electrode 308 and a pad 309 are formed on the surface of the substrate 311 by using an appropriate conductor, and the electrode 308 and the pad 309 are connected so as to be energized. Thereafter, the insulator 320 covers the surface of the substrate 311 excluding the circular window defining the nucleic acid probe immobilization region 302 and the pad 3. The nucleic acid probe 304 is immobilized on the electrode 308 in the nucleic acid probe immobilization region 302, and the primer set 305 is releasably immobilized in the primer immobilization region 303. Furthermore, reaction reagents other than the primer set 305 are immobilized in the reagent immobilization region 306. This is referred to as a DNA chip 301a. Next, all the nucleic acid probes, primer sets, and amplification reagents immobilized on the DNA chip 301a are covered and fixed by the lid 301b, which is a hollow rectangular parallelepiped with one side opened. For the reaction, a reaction solution containing the sample nucleic acid is added to the reaction unit 312 constituted by the DNA chip 301a and the lid 301b. This addition may be performed, for example, by puncturing the lid 301b by means such as a syringe with a needle. First, the primer set 305 and the amplification reagent 307 are released by the addition of the reaction solution, and react with the nucleic acid (not shown) in the reaction solution. This reaction is performed under conditions suitable for the amplification reaction. Next, the resulting amplification product is reacted with the nucleic acid probe 304. The amount of hybridization produced thereby is detected. The type of nucleic acid contained in the specimen may be determined from the detected amount of hybridization.

ハイブリダイゼーション温度は、適宜設定すればよい。反応効率を高めるために塩を添加してもよい。また、増幅試薬一体化DNAチップを用いる場合には、DNAチップの近傍に塩を固定化し、遺伝子増幅後の液に塩を混ぜてもよい。攪拌や振盪などにより、反応効率を高めてもよい。   The hybridization temperature may be set as appropriate. A salt may be added to increase the reaction efficiency. In addition, when an amplification reagent integrated DNA chip is used, a salt may be fixed in the vicinity of the DNA chip, and the salt may be mixed in the solution after gene amplification. The reaction efficiency may be increased by stirring or shaking.

ハイブリダイゼーション後、DNAチップを洗浄するための洗浄液は、イオン強度が0.01〜5の範囲であり、pH5〜9の範囲の緩衝液が好適に用いられる。洗浄液は塩及び界面活性剤などを含むことが好ましい。例えば、SSC溶液、Tris−HCl溶液、Tween20溶液、又はSDS溶液などが好適に用いられる。洗浄温度は、例えば10℃〜70℃の範囲で行う。洗浄液は、プローブ固定化基体の表面又は核酸プローブを固定化した領域に通過又は滞留させる。   A washing solution for washing the DNA chip after hybridization has an ionic strength in the range of 0.01 to 5, and a buffer solution in the range of pH 5 to 9 is preferably used. The cleaning liquid preferably contains a salt and a surfactant. For example, an SSC solution, a Tris-HCl solution, a Tween 20 solution, or an SDS solution is preferably used. The washing temperature is, for example, in the range of 10 ° C to 70 ° C. The washing solution passes or stays on the surface of the probe-immobilized substrate or the region where the nucleic acid probe is immobilized.

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

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

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

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

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

2.アッセイキット
本実施形態は、アッセイキットの形態であってもよい。アッセイキットは、上述の核酸の解析方法を行うためのプライマーセット、並びに、核酸プローブ若しくはDNAチップを含めばよい。更に、任意に、酵素、基質、バッファー、取扱説明書などを含んでもよい。
2. Assay Kit This embodiment may be in the form of an assay kit. The assay kit may include a primer set for performing the nucleic acid analysis method described above, and a nucleic acid probe or a DNA chip. Furthermore, an enzyme, a substrate, a buffer, an instruction manual, etc. may be optionally included.

アッセイキットに含まれるプライマーセットは、上述した何れの第1のプライマーと第2のプライマーと第3のプライマーとを含んでよい。   The primer set included in the assay kit may include any of the first primer, the second primer, and the third primer described above.

アッセイキットは、第1のプライマーが変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅するためのプライマーであり、第2のプライマーが変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅するためのプライマーであってもよい。   The assay kit is a primer for amplifying a wild type base or sequence in which the first primer is present at the mutation position, and a second primer is for amplifying the wild type base or sequence present in the mutation position. It may be a primer.

更に、アッセイキットは、核酸プローブを含んでいてもよい。核酸プローブは、基体上に固定化されていてもよい。核酸プローブは核酸プローブセットとしてアッセイキットに好ましく含まれる。そのような核酸プローブセットは、基体上に固定化され、第1のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブと、基体上に固定化され、前記第2のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブとを備える。   Further, the assay kit may include a nucleic acid probe. The nucleic acid probe may be immobilized on a substrate. The nucleic acid probe is preferably included in the assay kit as a nucleic acid probe set. Such a nucleic acid probe set is immobilized on a substrate, a nucleic acid probe complementary to a first target sequence or a complementary sequence thereof including a first tag sequence and a sequence derived from a template sequence, A nucleic acid probe that is immobilized and is complementary to a second target sequence including the second tag sequence and a sequence derived from a template sequence or a complementary sequence thereof.

実施形態により、数塩基の変異、例えば、1塩基または連続した2塩基若しくは3塩基の変異について、その配列を明らかにすることができる。従来の方法では、数塩基の変異の検出を精度よく行うことは困難である。実施形態によれば、このような数塩基の変異を精度よく、且つ簡便に測定することが可能となる。   Depending on the embodiment, the sequence can be revealed for mutations of several bases, such as mutations of one base or two or three consecutive bases. In the conventional method, it is difficult to accurately detect a mutation of several bases. According to the embodiment, such a mutation of several bases can be measured accurately and easily.

また、実施形態により、以下のような従来の一塩基変異の解析方法における種々の問題も解決することが可能である。   Further, according to the embodiment, it is possible to solve various problems in the conventional method for analyzing single nucleotide mutations as described below.

一塩基変異または一塩基多型の検出法は、古くは制限酵素断片長多型法(RFLP法)が用いられた。この方法は、操作が煩雑で長時間を要する上、SNP部位近辺の塩基配列によっては解析不可能な場合がある。本実施形態によれば、より短い時間に簡便に目的とする核酸を解析することが可能である。   In the past, a restriction fragment length polymorphism method (RFLP method) was used as a method for detecting a single nucleotide mutation or a single nucleotide polymorphism. This method is complicated and requires a long time, and may not be analyzed depending on the base sequence near the SNP site. According to this embodiment, it is possible to easily analyze a target nucleic acid in a shorter time.

近年では、Invader法、TaqMan PCR法、一塩基伸長法、Pyrosequencing法、Exonuclease Cycling Assay法、allele−specific PCR、およびDNAチップを用いる方法などが開発されている。allele−specific PCRは、最も安価、簡便な方法である。しかしながら、この方法は、増幅の特異性が低く、精度が低い。また、この方法に、人為的に更に一ヶ所ミスマッチを入れる方法が提案されている。これは、厳密な条件設定が必要であり、また厳密な温度制御を行っても、配列によっては非特異増幅(即ち、ミス増幅)が発生する。本実施形態によれば、高い精度で、非特異的な増幅を伴うことなく、簡便に目的とする核酸を解析することが可能である。   In recent years, the Invader method, TaqMan PCR method, single base extension method, pyrosequencing method, exonuclease cycling assay, allele specific PCR, and a method using a DNA chip have been developed. allele-specific PCR is the cheapest and most convenient method. However, this method has low amplification specificity and low accuracy. In addition, there has been proposed a method for artificially adding one more mismatch to this method. This requires strict condition setting, and even if strict temperature control is performed, non-specific amplification (that is, miss amplification) occurs depending on the sequence. According to this embodiment, it is possible to easily analyze a target nucleic acid with high accuracy and without non-specific amplification.

簡便、安価な等温増幅法としてLAMP法(Loop−mediated isothermal amplification method)が提案されている。この方法では、SNP位置をフォワードプライマー(FIPプライマー)とリバースプライマー(BIPプライマー)の3’末端側(合成の起点)の重なる領域にSNPを位置させる。また、ブロック核酸を導入することにより特異性を高めるという提案がある。しかしながら、これらの方法では、依然として非特異増幅(即ち、ミス増幅)が生じる。複数の一塩基変異または一塩基多型を解析する場合には、一塩基変異または一塩基多型毎に、反応槽および反応条件を変える必要がある。複数の変異または多型を解析するには手間と時間がかかる。本実施形態によれば、少ない反応系において(例えば、1つのチューブ内で)、簡便に且つ非特異的な増幅を伴わずに、より特異的に目的とする核酸を解析することが可能である。   As a simple and inexpensive isothermal amplification method, a LAMP method (Loop-mediated thermal amplification method) has been proposed. In this method, the SNP is positioned in a region where the forward primer (FIP primer) and the reverse primer (BIP primer) overlap on the 3 'end side (starting point of synthesis). There is also a proposal to increase specificity by introducing block nucleic acids. However, these methods still result in non-specific amplification (ie, miss amplification). When analyzing a plurality of single nucleotide mutations or single nucleotide polymorphisms, it is necessary to change the reaction tank and reaction conditions for each single nucleotide mutation or single nucleotide polymorphism. Analyzing multiple mutations or polymorphisms takes time and effort. According to this embodiment, in a small reaction system (for example, in one tube), it is possible to analyze a target nucleic acid more specifically and easily without nonspecific amplification. .

DNAチップを用いた方法では、一度に複数の一塩基変異または一塩基多型を解析することができる。この方法は、一塩基が違うターゲットによる非特異的なハイブリダイゼーションが生じる可能性があり、精度の高い検出は難しい。本実施形態によれば、高い精度で、非特異的な増幅を伴うことなく、簡便に目的とする核酸を解析することが可能である。   In the method using a DNA chip, a plurality of single nucleotide mutations or single nucleotide polymorphisms can be analyzed at a time. In this method, non-specific hybridization may occur due to a target having a different single base, and detection with high accuracy is difficult. According to this embodiment, it is possible to easily analyze a target nucleic acid with high accuracy and without non-specific amplification.

[例]
例1 特異増幅が可能となるタグ挿入位置の検討
特異増幅が可能となるタグ挿入位置の検討を行った。
[Example]
Example 1 Examination of tag insertion position enabling specific amplification The tag insertion position enabling specific amplification was examined.

<プライマー>
増幅法はLAMP法を用いた。ヒトのSAA1遺伝子のプロモーター領域の多型C−13Tを検出するためのプライマーセットを準備した。プライマーセットは、FIPプライマー、F3プライマー、B3プライマー、LPFプライマーおよびBIPプライマーからなる。これらのプライマーのうちのBIPプライマーを第1のプライマーおよび第2のプライマーとして使用した。即ち、BIPプライマーの3’末端側へのタグの組み込みによる増幅効率への影響を検討した。それと同時に、BIPプライマーに対して、タグを組み込む場合、タグを組み込む基本プライマー位置が増幅効率に影響するか否かを検討した。FIPプライマー、F3プライマー、B3プライマーおよびLPFプライマーの配列を表1に記載する。ここでFIPプライマーの3’末端から20塩基が鋳型核酸と相補的な配列を有し、LAMP法の第一段階(最初)の増幅のためにプライマーとして機能する部位である。FIPプライマーの3’末端20塩基がF2領域、5’末端19塩基がF1領域である。

Figure 2014180278
<Primer>
The amplification method used was the LAMP method. A primer set for detecting polymorphism C-13T in the promoter region of the human SAA1 gene was prepared. The primer set consists of FIP primer, F3 primer, B3 primer, LPF primer and BIP primer. Of these primers, the BIP primer was used as the first primer and the second primer. That is, the influence on the amplification efficiency by incorporating the tag into the 3 ′ end of the BIP primer was examined. At the same time, when incorporating a tag into the BIP primer, it was examined whether the basic primer position into which the tag is incorporated affects the amplification efficiency. The sequences of FIP primer, F3 primer, B3 primer and LPF primer are shown in Table 1. Here, 20 bases from the 3 ′ end of the FIP primer have a sequence complementary to the template nucleic acid, and serve as a primer for amplification in the first stage (first) of the LAMP method. The 3 'end 20 bases of the FIP primer are the F2 region, and the 5' end 19 bases are the F1 region.
Figure 2014180278

使用したBIPプライマーの配列を表2に示す。BIPプライマーのB2の領域が、鋳型核酸の変異部位に対応する塩基を含むように設計した。

Figure 2014180278
The sequences of the BIP primers used are shown in Table 2. The region of B2 of the BIP primer was designed to contain a base corresponding to the mutation site of the template nucleic acid.
Figure 2014180278

配列番号5および配列番号6のBIPプライマーは、タグを含まない基本プライマーである。配列番号5および6の白四角で囲んだ塩基の位置が、鋳型核酸の変異部位の位置に対応している。この変異部位において、配列番号5は、鋳型核酸の野生型の塩基「C」に相補的な塩基「G」を有する。この変異部位において、配列番号6は、鋳型核酸の変異型の塩基「T」に相補的な塩基変異型の塩基「A」を有する。この変異部位の塩基以外は、配列番号5と6は同じ配列を有している。   The BIP primers of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 are basic primers that do not contain a tag. The positions of bases surrounded by white squares in SEQ ID NOs: 5 and 6 correspond to the positions of mutation sites in the template nucleic acid. In this mutation site, SEQ ID NO: 5 has a base “G” complementary to the wild-type base “C” of the template nucleic acid. In this mutation site, SEQ ID NO: 6 has a base mutation type base “A” complementary to the mutation type base “T” of the template nucleic acid. Except for the base of this mutation site, SEQ ID NOs: 5 and 6 have the same sequence.

更に、基本プライマーに対してタグ配列「TTTTT」を導入したBIPプライマーを準備した。それらの配列は、配列番号7〜22に示す。タグ配列の導入は、BIPプライマーの3’末端から3塩基目、4塩基目、5塩基目、6塩基目、7塩基目、8塩基目、9塩基目、10塩基目に行った。組み込まれたタグ配列の塩基数は何れも5塩基(TTTTT)であった。   Furthermore, a BIP primer having a tag sequence “TTTTTT” introduced into the basic primer was prepared. Their sequences are shown in SEQ ID NOs: 7-22. The tag sequence was introduced at the 3rd base, 4th base, 5th base, 6th base, 7th base, 8th base, 9th base, 10th base from the 3 'end of the BIP primer. The number of bases of the tag sequence incorporated was 5 bases (TTTTTT).

これらのプライマーについて、野生型増幅用のプライマーと変異型増幅用のプライマーを各々設計した。増幅は、野性型増幅用のプライマーセットと、変異型増幅用のプライマーセットをそれぞれに用いて、個別の反応容器内で行った。即ち、配列番号1〜4と、配列番号5〜22のうちの何れか1種類とを1つのプライマーセットとして用いて、競合反応させずに、それぞれ単独で増幅反応を行った。   About these primers, the primer for wild type amplification and the primer for mutation type amplification were designed, respectively. Amplification was performed in separate reaction vessels using a primer set for wild type amplification and a primer set for mutation type amplification, respectively. That is, each of SEQ ID NOs: 1 to 4 and any one of SEQ ID NOs: 5 to 22 was used as one primer set, and an amplification reaction was performed independently without causing a competitive reaction.

<増幅>
表3の組成で増幅試薬を調製した。

Figure 2014180278
<Amplification>
An amplification reagent was prepared with the composition shown in Table 3.
Figure 2014180278

PCR−RFLP解析およびシークエンス解析で型判別した2種類のhuman genome、C/C型とT/T型を用い、N=2で増幅した。増幅装置はリアルタイム濁度測定装置(テラメックス社製)を用い、濁度の立ち上がり時間を増幅速度の指標とした。   Two types of human genomes, C / C type and T / T type, which were identified by PCR-RFLP analysis and sequence analysis, were used for amplification at N = 2. The amplification device used was a real-time turbidity measurement device (manufactured by Teramex), and the rise time of turbidity was used as an index of amplification rate.

<結果>
結果を表4に示す。

Figure 2014180278
<Result>
The results are shown in Table 4.
Figure 2014180278

表4に示すように、タグ配列を挿入していないものは、完全マッチと一塩基ミスマッチで殆ど増幅速度に差が見られなかった。この結果から、タグ配列を挿入しないプライマーの場合には特異的な増幅ができないことが示された。FIPの3’末端から3塩基目にタグ配列を挿入した場合には、増幅が遅くなった。FIPの3’末端から9塩基目、10塩基目の場合には特異性が低下することが示された。FIPの3’末端から4塩基目から8塩基の結果が良好であった。FIPの3’末端から5塩基目、6塩基目が完全マッチと一塩基ミスマッチの増幅速度の差が30分以上となった。   As shown in Table 4, when no tag sequence was inserted, there was almost no difference in amplification rate between perfect match and single base mismatch. From this result, it was shown that specific amplification cannot be performed in the case of a primer which does not insert a tag sequence. When the tag sequence was inserted at the third base from the 3 'end of FIP, amplification was slow. In the case of the 9th base and the 10th base from the 3 'end of FIP, it was shown that the specificity decreased. The result of 8 bases from the 4th base from the 3 'end of FIP was good. The difference in amplification rate between the perfect match and the single nucleotide mismatch at the fifth and sixth bases from the 3 'end of FIP was 30 minutes or more.

例2 変異位置の検討
特異増幅が可能となる変異位置の検討を行った。
Example 2 Examination of mutation position Mutation positions capable of specific amplification were examined.

<プライマー>
表5に記載のプライマーを使用した。変異部位は、BIPプライマーの3’末端から1塩基目、2塩基目、3塩基目、4塩基目または5塩基目に含まれるようにプライマーを設計した。タグ配列の位置は、FIPプライマーの3’末端から6塩基目と8塩基目とした。例1と同様に野生型増幅用プライマーと変異型増幅用プライマーを各々設計した。これらについて、競合反応させずにそれぞれ単独で増幅反応を行った。

Figure 2014180278
<Primer>
Primers listed in Table 5 were used. The primer was designed so that the mutation site was included at the first base, second base, third base, fourth base or fifth base from the 3 ′ end of the BIP primer. The tag sequence was positioned at the 6th and 8th bases from the 3 ′ end of the FIP primer. In the same manner as in Example 1, a wild type amplification primer and a mutation type amplification primer were designed. About these, amplification reaction was performed independently, without carrying out competitive reaction.
Figure 2014180278

<増幅>
例1と同様の方法で行った。
<Amplification>
The same method as in Example 1 was used.

<結果>
表6に示すようにプライマーの変異部位に対応する位置は、FIPプライマーの3’末端から5塩基目では特異性が低い結果となった。FIPプライマーの3’末端から1塩基目から4塩基目が好ましい結果が得られた。より特異性が高いのはFIPプライマーの3’末端から2塩基目または3塩基目であった。

Figure 2014180278
<Result>
As shown in Table 6, the position corresponding to the mutation site of the primer resulted in low specificity at the 5th base from the 3 ′ end of the FIP primer. Preferred results were obtained from the first base to the fourth base from the 3 ′ end of the FIP primer. The higher specificity was at the second or third base from the 3 ′ end of the FIP primer.
Figure 2014180278

例3 タグ配列の塩基数の検討
プライマーへ挿入可能なタグ配列の塩基数について検討を行った。
Example 3 Examination of base number of tag sequence The number of bases of the tag sequence that can be inserted into the primer was examined.

<プライマー>
表7に記載のプライマーを使用した。タグ配列の塩基数について、3塩基から9塩基を検討した。タグ配列の位置は、BIPプライマーの3’末端から6塩基目とした。変異部位は、BIPプライマーの3’末端から2塩基目となるように設計した。例1と同様に野生型増幅用プライマーと変異型増幅用プライマーを各々設計し、競合反応させずにそれぞれ単独で増幅させた。

Figure 2014180278
<Primer>
The primers listed in Table 7 were used. The number of bases in the tag sequence was examined from 3 to 9 bases. The position of the tag sequence was the sixth base from the 3 ′ end of the BIP primer. The mutation site was designed to be the second base from the 3 ′ end of the BIP primer. In the same manner as in Example 1, a wild type amplification primer and a mutation type amplification primer were designed and amplified independently without causing a competitive reaction.
Figure 2014180278

<増幅>
例1と同様の方法で行った。
<Amplification>
The same method as in Example 1 was used.

<結果>
表8に示すようにタグ配列の塩基数が9塩基の場合に、増幅が不安定になった。タグ配列の塩基数が3塩基から8塩基の場合には増幅が安定しており、特異性も高かった。

Figure 2014180278
<Result>
As shown in Table 8, amplification became unstable when the number of bases in the tag sequence was 9 bases. When the number of bases in the tag sequence was 3 to 8 bases, amplification was stable and specificity was high.
Figure 2014180278

例4 タグ配列の検討
タグ配列の検討を行った。
Example 4 Examination of tag sequence The tag sequence was examined.

<プライマー>
表9、表10、表11にそれぞれ示すヒトのSAA1 C−13T、NAT2 590A、MTHFR C677Tを検出するためのプライマーを準備した。タグ配列を挿入する位置はFIPプライマーまたはBIPプライマーの3’末端から6塩基目とした。変異部位は、FIPプライマーまたはBIPプライマーの3’末端から2塩基目とした。タグ配列は、互いに4塩基以上の配列が異なる8種類をタグ配列として設計した(1.CTCTG、2.TGACC、3.GTGCA、4.CCTCT、5.AGTGG、6.GACGT、7.GCAAG、8.ACGTC)。これをタグ配列として使用した。

Figure 2014180278
<Primer>
Primers for detecting human SAA1 C-13T, NAT2 590A, and MTHFR C677T shown in Table 9, Table 10, and Table 11 were prepared. The tag sequence was inserted at the sixth base from the 3 ′ end of the FIP primer or BIP primer. The mutation site was the second base from the 3 ′ end of the FIP primer or BIP primer. The tag sequences were designed as eight tag sequences having different sequences of 4 bases or more (1. CCTTG, 2. TGACC, 3. GTGCA, 4. CCTCT, 5. AGTGG, 6. GACGT, 7. GCAAG, 8 ACGTC). This was used as a tag sequence.
Figure 2014180278

Figure 2014180278
Figure 2014180278

Figure 2014180278
Figure 2014180278

<増幅>
例1と同様の方法で行った。
<Amplification>
The same method as in Example 1 was used.

<結果>
表12、表13、表14の結果から、8種類のタグ配列の中で特異性が高いプライマーを選択した。SAA1 C−13TについてC型増幅用のタグプライマーはタグ1、T型増幅用のタグプライマーはタグ2を選択した。NAT2 G590AについてG型増幅用のタグプライマーはタグ6、A型増幅用のタグプライマーはタグ3を選択した。MTHFR C677TについてC型増幅用のタグプライマーはタグ1、A型増幅用のタグプライマーはタグ2を選択した。

Figure 2014180278
<Result>
From the results shown in Table 12, Table 13, and Table 14, a primer having high specificity was selected from among the 8 types of tag sequences. For SAA1 C-13T, tag 1 was selected as the tag primer for C-type amplification, and tag 2 was selected as the tag primer for T-type amplification. For NAT2 G590A, tag 6 was selected as the tag primer for G-type amplification, and tag 3 was selected as the tag primer for A-type amplification. For MTHFR C677T, tag 1 was selected as the tag primer for C-type amplification, and tag 2 was selected as the tag primer for A-type amplification.
Figure 2014180278

Figure 2014180278
Figure 2014180278

Figure 2014180278
Figure 2014180278

例5 競合allele specific反応
競合allele specific反応の結果
<増幅>
例4で選択したプライマーを用い、表15、表16に記載の組成で競合増幅を行った。

Figure 2014180278
Example 5 Competitive allele specific reaction Results of a competing allele specific reaction <Amplification>
Using the primers selected in Example 4, competitive amplification was performed with the compositions described in Tables 15 and 16.
Figure 2014180278

Figure 2014180278
Figure 2014180278

<電気泳動>
増幅後、RFLPを行い増幅産物の解析を行った。SAA1 C−13TはMwoI、NAT2 G590AはTaqIとTfiIを混合したもの、MTHFR C677TはSpeIとPleIを混合したもので処理した。
<Electrophoresis>
After amplification, RFLP was performed and the amplified product was analyzed. SAA1 C-13T was treated with MwoI, NAT2 G590A was treated with a mixture of TaqI and TfiI, and MTHFR C677T was treated with a mixture of SpeI and PleI.

<結果>
結果を図7に示す。LAMP−RFLP解析の結果、3遺伝子共に野生ホモ型、変異ホモ型、ヘテロ型において特異的な増幅ができていることが確認できた。
<Result>
The results are shown in FIG. As a result of LAMP-RFLP analysis, it was confirmed that specific amplification was achieved in the wild homozygote, mutant homozygote, and heterozygote for all three genes.

例6 増幅試薬一体化DNAチップでの検出
<増幅試薬一体化DNAチップの作製>
SAA1 C−13T、NAT2 G590A、MTHFR C677Tを検出するための核酸プローブを表17に記載した。

Figure 2014180278
Example 6 Detection with amplification reagent integrated DNA chip <Production of amplification reagent integrated DNA chip>
Nucleic acid probes for detecting SAA1 C-13T, NAT2 G590A, MTHFR C677T are listed in Table 17.
Figure 2014180278

ネガティブコントロールとして上記3遺伝子と無関係な配列を示す核酸プローブを準備した。以上の核酸プローブは、金電極に固定化するために3’末端側をチオール修飾した。核酸プローブの固定化は、チオールと金との強い共有結合性を利用して行った。終濃度100μMメルカプトヘキサノール溶液を含む3μMの核酸プローブ溶液を金電極上100nLずつスポットし、乾燥させた。同一プローブは各4電極にスポットした。乾燥後、超純水で洗浄、風乾し、プローブ固定化電極を得た。さらに、DNAチップの同一基板上にプライマーと酵素をスポットし、熱乾燥法にて固定化した。プライマーおよび酵素は、4μLの溶液中に完全に溶出した時に表15および16に示す濃度となるように固定化した。 As a negative control, a nucleic acid probe showing a sequence unrelated to the above three genes was prepared. The above nucleic acid probe was thiol-modified on the 3 'end side for immobilization on a gold electrode. The nucleic acid probe was immobilized using the strong covalent bond between thiol and gold. A 3 μM nucleic acid probe solution containing a final concentration of 100 μM mercaptohexanol solution was spotted 100 nL at a time on a gold electrode and dried. The same probe was spotted on each of the four electrodes. After drying, it was washed with ultrapure water and air-dried to obtain a probe-immobilized electrode. Furthermore, the primer and the enzyme were spotted on the same substrate of the DNA chip and immobilized by a heat drying method. Primers and enzyme were immobilized so as to have the concentrations shown in Tables 15 and 16 when completely eluted in 4 μL of the solution.

<増幅〜検出>
プライマー、酵素以外の増幅試薬および鋳型を含む液をDNAチップ上に注入し、62℃で1時間増幅反応を行った。その後、95℃5分熱をかけた。その後、55℃で10分間静置させて、LAMP産物と核酸プローブのハイブリダイゼーション反応を行った。その後、核酸プローブ固定化電極を0.2×SSC溶液で洗浄し、挿入剤であるヘキスト33258溶液を50μM含むPIPES緩衝液中に1分間浸漬した。その後、ヘキスト33258溶液の酸化電流応答を測定した。
<Amplification to detection>
A solution containing a primer, an amplification reagent other than an enzyme, and a template was injected onto the DNA chip, and an amplification reaction was performed at 62 ° C. for 1 hour. Thereafter, heat was applied at 95 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the mixture was allowed to stand at 55 ° C. for 10 minutes to carry out a hybridization reaction between the LAMP product and the nucleic acid probe. Thereafter, the nucleic acid probe-immobilized electrode was washed with 0.2 × SSC solution, and immersed in PIPES buffer containing 50 μM Hoechst 33258 solution as an intercalating agent for 1 minute. Thereafter, the oxidation current response of Hoechst 33258 solution was measured.

<結果>
図8に示すようにチップ検出の結果、クリアな型判別が可能であった。
<Result>
As shown in FIG. 8, as a result of chip detection, clear type discrimination was possible.

Claims (12)

核酸の解析方法であって、
(a)核酸を含む検体を準備する工程と、
(b)第1の塩基若しくは配列または第2の塩基若しくは配列からなる変異部位を含む鋳型配列を増幅するためのプライマーセットを準備する工程であり、前記プライマーセットは、第1のプライマーと第2のプライマーと第3のプライマーとを含み、前記第1のプライマーは、前記鋳型配列に相補的な第1の配列と第2の配列とを前記第1のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含み、更に第1のプライマーは前記第1の配列と前記第2の配列の間に、当該鋳型配列とは異なり且つ相補的ではない配列からなる第1のタグ配列を含み、前記第1の配列は、前記変異部位の第1の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含み、前記第2のプライマーは、前記鋳型配列に相補的な第3の配列と第4の配列とを前記第2のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含み、更に第2のプライマーは前記第3の配列と前記第4の配列の間に、当該鋳型配列とは異なり且つ相補的ではない配列からなる第2のタグ配列を含み、前記第3の配列は、前記変異部位の第2の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含み、前記第3のプライマーは、前記第1のプライマーまたは前記第2のプライマーとの組み合わせにおいて当該鋳型配列を増幅するための配列を含む、工程と、
(c)(b)で準備された全ての前記プライマーセットを1つの反応槽内に持ち込み、前記検体について増幅反応を行い、増幅産物を得る工程と、
(d)基体に固定化され、前記第1のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブと、前記基体に固定化され、前記第2のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブと、(c)で得られた増幅産物とを反応させる工程と、
(e)(d)において生じたハイブリダイゼーション量を検出することにより、検体に含まれる核酸を解析する工程と、
を含む方法。
A method for analyzing nucleic acid,
(A) preparing a specimen containing nucleic acid;
(B) a step of preparing a primer set for amplifying a template sequence comprising a mutation site comprising the first base or sequence or the second base or sequence, wherein the primer set comprises the first primer and the second primer The first primer includes a first sequence and a second sequence complementary to the template sequence on the 3 ′ side and the 5 ′ side of the first primer. Each of the first primers includes a first tag sequence between the first sequence and the second sequence, the first tag sequence comprising a sequence that is different from the template sequence and is not complementary; The sequence includes a base or sequence complementary to the first base or sequence of the mutation site, and the second primer includes a third sequence and a fourth sequence complementary to the template sequence. 2 primers A second tag comprising a sequence different from the template sequence and not complementary between the third sequence and the fourth sequence. The third sequence includes a base or sequence complementary to the second base or sequence of the mutation site, and the third primer includes the first primer or the second primer. Comprising a sequence for amplifying said template sequence in a combination of:
(C) bringing all the primer sets prepared in (b) into one reaction tank, performing an amplification reaction on the sample, and obtaining an amplification product;
(D) a nucleic acid probe that is immobilized on a substrate and includes a first target sequence including the first tag sequence and a sequence derived from a template sequence or a complementary sequence thereof, and is immobilized on the substrate; Reacting a nucleic acid probe complementary to a second target sequence comprising a second tag sequence and a sequence derived from a template sequence or a complementary sequence thereof, and the amplification product obtained in (c);
(E) analyzing the nucleic acid contained in the specimen by detecting the amount of hybridization produced in (d);
Including methods.
請求項1に記載の方法であって、第1のタグ配列と第2のタグ配列とが異なる配列である方法。   2. The method according to claim 1, wherein the first tag sequence and the second tag sequence are different sequences. 請求項1に記載の解析方法であって、前記増幅反応がLAMP法であり、前記鋳型配列が、その5’末端側からF3領域、F2領域、LF領域およびF1領域をこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域、B2c領域、LBc領域およびB1c領域をこの順番で含み、前記変異部位が前記F2領域に含まれ、前記プライマーセットが、以下からなる群より選択される少なくとも1のプライマーセットを含む方法;
(1)FIPプライマーとBIPプライマーとを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共に当該FIPプライマーであり、第3のプライマーが当該BIPプライマーであるプライマーセットであり、当該FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有するプライマーセット、
(2)FIPプライマーとBIPプライマーとを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共にBIPプライマーであり、第3のプライマーがFIPプライマーであるプライマーセットであり、当該BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有するプライマーセット、
(3)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共に当該FIPプライマーであり、第3のプライマーが当該BIPプライマーであるプライマーセットであり、当該FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、前記F3プライマーは前記F3領域と同じ配列F3を有し、前記B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有するプライマーセット。
(4)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共にBIPプライマーであり、第3のプライマーがFIPプライマーであるプライマーセットであり、当該BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有し、前記F3プライマーは前記F3領域と同じ配列F3を有し、前記B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有するプライマーセット、
(5)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーおよび/またはLFcプライマーおよび/またはLBcプライマーを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共に当該FIPプライマーであり、第3のプライマーが当該BIPプライマーであるプライマーセットであり、当該FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのFIPプライマーにおける前記F2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも5’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、前記F3プライマーは前記F3領域と同じ配列F3を有し、前記B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有し、前記LFcプライマーは前記LF領域に相補的な配列LFcを有し、前記LBcプライマーは前記LBc領域と同じ配列を有するプライマーセット。
(6)FIPプライマーおよびBIPプライマー、並びにF3プライマーおよび/またはB3プライマーを含み、前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが共にBIPプライマーであり、第3のプライマーがFIPプライマーであるプライマーセットであり、当該BIPプライマーは、その5’末端側に前記B1c領域の配列と同じ配列B1cを有し、3’末端側に前記B2c領域の配列に相補的な配列B2を有し、前記第1のタグ配列は、前記第1のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第2のタグ配列は、前記第2のプライマーのためのBIPプライマーにおける前記B2配列中の前記変異部位に対応する部位よりも3’側に含まれ、前記第1のタグ配列と第2のタグ配列は互いに異なり、前記FIPプライマーは、その5’末端側に前記F1領域の配列に相補的な配列F1cを有し、3’末端側に前記F2領域の配列と同じ配列F2を有し、前記F3プライマーは前記F3領域と同じ配列F3を有し、前記B3プライマーは、B3c領域に相補的な配列B3を有し、前記LFcプライマーは前記LF領域に相補的な配列LFcを有し、前記LBcプライマーは前記LBc領域と同じ配列を有するプライマーセット。
The analysis method according to claim 1, wherein the amplification reaction is a LAMP method, and the template sequence includes an F3 region, an F2 region, an LF region, and an F1 region in this order from the 5 ′ end side thereof, and The B3c region, the B2c region, the LBc region, and the B1c region are included in this order from the 3 ′ end side, the mutation site is included in the F2 region, and the primer set is selected from the group consisting of: A method comprising a set;
(1) A primer set comprising a FIP primer and a BIP primer, wherein both the first primer and the second primer are the FIP primer, and the third primer is the BIP primer, and the FIP primer is The sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side thereof, the sequence F2 identical to the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side thereof, and the first tag sequence comprising: The FIP primer for the first primer is included 5 ′ from the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence, and the second tag sequence is the FIP primer for the second primer. F1 sequence is contained on the 5 ′ side of the site corresponding to the mutation site, and the first tag sequence and the second tag sequence are different from each other, and the BIP A primer set having the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side and a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side;
(2) A primer set comprising a FIP primer and a BIP primer, wherein the first primer and the second primer are both BIP primers, and the third primer is an FIP primer, The 5 ′ end side has the same sequence B1c as the B1c region sequence, the 3 ′ end side has a sequence B2 complementary to the B2c region sequence, and the first tag sequence is the first tag sequence The B2 primer for the primer is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence, and the second tag sequence is the B2 sequence in the BIP primer for the second primer In which the first tag sequence and the second tag sequence are different from each other, and the FIP protocol The primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and a primer set having the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side,
(3) A primer comprising an FIP primer and a BIP primer, and an F3 primer and / or a B3 primer, wherein both the first primer and the second primer are the FIP primer, and the third primer is the BIP primer The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side thereof, and has the same sequence F2 as the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side thereof. 1 tag sequence is included 5 ′ from the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer, and the second tag sequence is the second tag sequence The FIP primer for a primer is contained on the 5 ′ side of the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence, the first The tag sequence and the second tag sequence are different from each other, and the BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side and is complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side. A primer set having the sequence B2, wherein the F3 primer has the same sequence F3 as the F3 region, and the B3 primer has a sequence B3 complementary to the B3c region.
(4) A primer set comprising an FIP primer and a BIP primer, and an F3 primer and / or a B3 primer, wherein both the first primer and the second primer are BIP primers, and the third primer is an FIP primer. And the BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side, the sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side, The tag sequence is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the first primer, and the second tag sequence is that of the second primer. In the BIP primer for 3 ′ side of the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence, The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region at the 5 ′ end and the same sequence as the sequence of the F2 region at the 3 ′ end. A primer set having the sequence F2, the F3 primer having the same sequence F3 as the F3 region, and the B3 primer having a sequence B3 complementary to the B3c region;
(5) FIP primer and BIP primer, and F3 primer and / or B3 primer and / or LFc primer and / or LBc primer, both the first primer and the second primer are the FIP primer, 3 is a primer set in which the BIP primer is the primer set, and the FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region on the 5 ′ end side, and the sequence of the F2 region on the 3 ′ end side. And the first tag sequence is included 5 ′ from the site corresponding to the mutation site in the F2 sequence in the FIP primer for the first primer, and the first tag sequence is included in the FIP primer for the first primer. 2 tag sequence is the F2 sequence in the FIP primer for the second primer. The first tag sequence and the second tag sequence are different from each other, and the BIP primer has a sequence of the B1c region on the 5 ′ end side thereof. Having the same sequence B1c, having a sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side, the F3 primer having the same sequence F3 as the F3 region, and the B3 primer being a B3c region A primer set having a sequence B3 complementary to the LF region, the LFc primer having a sequence LFc complementary to the LF region, and the LBc primer having the same sequence as the LBc region.
(6) A primer set comprising an FIP primer and a BIP primer, and an F3 primer and / or a B3 primer, wherein both the first primer and the second primer are BIP primers, and the third primer is an FIP primer. And the BIP primer has the same sequence B1c as the sequence of the B1c region on the 5 ′ end side, the sequence B2 complementary to the sequence of the B2c region on the 3 ′ end side, The tag sequence is included 3 ′ from the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence in the BIP primer for the first primer, and the second tag sequence is that of the second primer. In the BIP primer for 3 ′ side of the site corresponding to the mutation site in the B2 sequence, The FIP primer has a sequence F1c complementary to the sequence of the F1 region at the 5 ′ end and the same sequence as the sequence of the F2 region at the 3 ′ end. Having the sequence F2, the F3 primer having the same sequence F3 as the F3 region, the B3 primer having the sequence B3 complementary to the B3c region, and the LFc primer being a sequence complementary to the LF region A primer set comprising LFC, wherein the LBc primer has the same sequence as the LBc region.
前記第1のタグ配列および第2のタグ配列のそれぞれが、第1のプライマーおよび第2のプライマーのそれぞれの3’末端から4塩基目から8塩基目に含まれる請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。   4. The method according to claim 1, wherein each of the first tag sequence and the second tag sequence is contained in the fourth to eighth bases from the 3 ′ end of each of the first primer and the second primer. 2. The method according to item 1. 前記第1のタグ配列および第2のタグ配列のそれぞれが、第1のプライマーおよび第2のプライマーのそれぞれの3’末端から5塩基目または6塩基目に含まれる請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。   4. The method according to claim 1, wherein each of the first tag sequence and the second tag sequence is contained at the fifth base or the sixth base from the 3 ′ end of each of the first primer and the second primer. 2. The method according to item 1. 当該変異部位に相補的な塩基または配列が、前記第1のプライマーおよび第2のプライマーのそれぞれの3’末端から1塩基目から4塩基目に含まれる請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。   The base or sequence complementary to the mutation site is contained in any one of the first base to the fourth base from the 3 ′ end of each of the first primer and the second primer. The method described. 当該変異部位に相補的な塩基または配列が、前記第1のプライマーおよび第2のプライマーのそれぞれの3’末端から2塩基目または3塩基目に含まれる請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。   The base or sequence complementary to the mutation site is contained in the second base or the third base from the 3 'end of each of the first primer and the second primer. The method described. 前記第1のタグ配列および第2のタグ配列のそれぞれの塩基長が3塩基〜7塩基である請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the base length of each of the first tag sequence and the second tag sequence is 3 to 7 bases. 前記第1のプライマーが前記変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅し、前記第2のプライマーが前記変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅する請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。   9. The method according to claim 1, wherein the first primer amplifies a wild-type base or sequence present at the mutation position, and the second primer amplifies a wild-type base or sequence present at the mutation position. The method according to claim 1. 請求項1〜9の何れか1項に記載の方法において使用されるプライマーセットを含むアッセイキットであって、解析されるべき核酸が、第1の塩基若しくは配列または第2の塩基若しくは配列からなる変異部位を含む核酸であり、前記プライマーセットは、第1のプライマーと第2のプライマーと第3のプライマーとを含み、前記第1のプライマーは、前記鋳型配列に相補的な第1の配列と第2の配列とを前記第1のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含み、更に第1のプライマーは前記第1の配列と前記第2の配列の間に当該鋳型配列とは異なり且つ相補的ではない配列からなる第1のタグ配列を含み、前記第1の配列は、前記変異部位の第1の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含み、前記第2のプライマーは、前記鋳型配列に相補的な第3の配列と第4の配列とを前記第2のプライマーの3’側および5’側にそれぞれ含み、更に第2のプライマーは前記第3の配列と前記第4の配列の間に、第2のタグ配列を含み、前記第3の配列は、前記変異部位の第2の塩基若しくは配列に相補的な塩基若しくは配列を含み、前記第3のプライマーは、前記第1のプライマーまたは前記第2のプライマーとの組み合わせにおいて当該鋳型配列を増幅するための配列を含むアッセイキット。   An assay kit comprising a primer set used in the method according to any one of claims 1 to 9, wherein the nucleic acid to be analyzed consists of a first base or sequence or a second base or sequence A nucleic acid comprising a mutation site, wherein the primer set comprises a first primer, a second primer, and a third primer, wherein the first primer comprises a first sequence complementary to the template sequence; A second sequence on the 3 ′ side and 5 ′ side of the first primer, respectively, and the first primer is different from the template sequence between the first sequence and the second sequence, and A first tag sequence comprising a non-complementary sequence, the first sequence comprising a base or sequence complementary to the first base or sequence of the mutation site, and the second primer comprising: A third sequence and a fourth sequence complementary to the template sequence are included on the 3 ′ side and the 5 ′ side of the second primer, respectively, and the second primer further includes the third sequence and the fourth sequence. A second tag sequence is included between the sequences, the third sequence includes a base or sequence complementary to the second base or sequence of the mutation site, and the third primer includes the first primer An assay kit comprising a sequence for amplifying the template sequence in combination with the primer or the second primer. 更に、基体上に固定化され、前記第1のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブと、前記基体上に固定化され、前記第2のタグ配列と鋳型配列に由来する配列とを含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的な核酸プローブとを具備する請求項9に記載のアッセイキット。   A nucleic acid probe which is immobilized on the substrate and which is complementary to the first target sequence including the first tag sequence and a sequence derived from the template sequence or a complementary sequence thereof, and is immobilized on the substrate; The assay kit according to claim 9, further comprising a nucleic acid probe complementary to a second target sequence including the second tag sequence and a sequence derived from a template sequence or a complementary sequence thereof. 前記第1のプライマーが前記変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅するためのプライマーであり、前記第2のプライマーが前記変異位置に存在する野生型の塩基または配列を増幅するためのプライマーである請求項9〜11の何れか1項に記載のアッセイキット。   The first primer is a primer for amplifying a wild type base or sequence present at the mutation position, and the second primer is for amplifying a wild type base or sequence present at the mutation position. The assay kit according to any one of claims 9 to 11, which is a primer.
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