JP2014195456A - 原核および真核生物に関する核酸プローブに基づく診断アッセイ - Google Patents

原核および真核生物に関する核酸プローブに基づく診断アッセイ Download PDF

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Abstract

【課題】生存原核及び真核生物に関する核酸プローブに基づく診断アッセイの提供。【解決手段】原核又は真核生物をin vitroで検出及び同定するための核酸プローブアッセイにおける標的領域としてのssrA遺伝子又は少なくとも10ヌクレオチドから成るその断片の使用。DNA分子の5’端又は3’端由来の高相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片が普遍的標的領域として用いられ、種間及び属特異的な核酸プローブアッセイにおける領域として用いられる。【選択図】なし

Description

本発明は、原核および/または真核生物の検出および同定のための核酸アッセイにおける使用のための標的配列の同定に関する。
背景技術
小さい安定多コピー数RNA転写物(tmRNA)をコードするssrA遺伝子は、すべての細菌に見られ、そして最近、葉緑体および珪藻類で同定されてきている。tmRNAは、tRNAおよびmRNA分子両方としての二重の機能を有し、そして、停止コドンが欠失した一部切除(truncated)mRNAを救出し、プロテアーゼ分解前に一部切除ペプチドのトランス翻訳(trans−translation)を促進するのに関与する(Keiler, K.C.ら(1996), Science, 271, 990−993)。tmRNAの特有の機能のため、研究者は、これらの分子の二次構造とその機能の関係を解析してきた。これらの研究は、異なる微生物由来のtmRNA二次構造の保存、並びにこうした構造的保存の進化的有意性および機能的関連性に焦点を置いてきた。Matveeva, Oら(1998), Vol.16, No.13, 1374−1375により、RNA含有二次構造のモデルとしてtmRNAを用い、RNA分子に結合するオリゴヌクレオチドを調べる研究が行われた。該研究は、tmRNAにおける部位の同定を目的とせず、療法目的のためのアンチセンスオリゴヌクレオチドの設計を目的とした。
細菌診断法のための核酸標的/プローブの数は、現在限定されている。こうしたものとして、診断目的のための新規DNAおよびRNA標的を同定し、そして性質決定する必要性が、現在、優先事項とみなされている。プローブの開発のための標的核酸配列は、例えば、プラスミド、リボソームRNA遺伝子、遺伝子間領域、ビルレンス(virulence)因子をコードする遺伝子またはランダムゲノムDNA断片であってもよい。さらに、RNAに基づく検出のための標的として用いられる、いくつかのRNA分子が記載されてきており、例えば、リボソームRNAおよびRNアーゼPがある。
いかなるものでもよい核酸に基づくプローブアッセイの基礎は、研究されている原核および真核生物すべてに存在するよく性質決定された核酸配列を必要とする。原核または真核生物の信頼できる検出のため、用いられる核酸プローブは、非常に特異的であり(すなわち、他の生物由来の核酸と交差反応せず)、そして非常に感受性でなければならない(すなわち、検出しようとする生物のほとんどまたはすべての株がプローブと反応しなければならない)。したがって、好ましい標的配列は、問題の生物のすべての株に存在するであろう。こうした配列は、他の密接に関連する種と問題の種の区別を可能にする有意な配列多様性(variability)を有するが、一方、問題の種のすべての株の検出を可能にするのに十分な配列保存性を有するであろう。一般的に、特異的核酸プローブアッセイの基礎を形成することが可能な、核酸配列の正確な同定は、冗長で困難であり、そして不確実である。現在まで、非常に多様な微生物のための核酸プローブの開発を促進するであろう、一般的なアプローチはほとんどない。プローブ開発のための潜在的に有用な標的として同定されてきている核酸配列は、例えば、rRNA遺伝子およびRNA、並びにrRNA 16S/23S遺伝子間領域である。
大部分の核酸プローブ/標的アッセイは、検出および同定の目的のため、細菌細胞の高コピー数リボソームRNA(rRNA)およびrRNA 16S/23Sスペーサー領域(欧州特許第0 395 292号)に焦点を置く。多様な微生物の検出のため、これら
のrRNAプローブ/標的に基づく、いくつかの成功した商業的細菌診断キットが、販売されている。これらには、Gen−Probe Inc.、カリフォルニア州サンディエゴが販売する、16S rRNA遺伝子に基づく商業的プローブキット、およびInnogenetics N.V.、ベルギー・ヘントが販売する、16S/23Sスペーサー領域に基づくDNAプローブの範囲が含まれる。しかし、これらの診断キットの多くには制限があり、多くの場合において、低コピー数標的配列のための感受性の欠如および密接に関連する生物間の配列同一性のための特異性の欠如が含まれる。
存在するいかなるものでもよい微生物の生存度の指標を提供するため、試料に直接適用することが可能な、核酸に基づく方法は、食品、産業、環境および医学的適用に、非常に重要であろう。
DNAに基づく方法の不都合な点は、これらが生存および死亡生物間を区別しないことである。いくつかの研究は、細胞生存度の指標としてrRNAおよびmRNAを用いることに、焦点を置いている(Sheridan, G.E.C.ら(1998)Applied and Environmental Microbiology, 64, 1313−1318)。しかし、これらの配列は、rRNAおよびmRNAが細胞死後48時間まで細菌細胞に存在する可能性があるため、満足できる標的ではない。
多核酸標的の同時モニターを取り込んだ、核酸に基づくマイクロアレイ様形式の出現により、現在、生存原核および真核細胞を検出し、そして同定する、プローブおよび/または標的領域として使用するための新規核酸配列を同定し、そして性質決定する、明らかな必要性がある。
発明の開示
本発明は、原核または真核生物に関する核酸プローブアッセイにおける標的領域としてのssrA遺伝子またはその断片の使用を提供する。
したがって、本発明は、ウイルス以外のすべての生物に関する適用を有する。
原核および真核生物の種を検出し、そして同定する標的領域として、ssrA遺伝子の領域を用いる、付随する利点を有する、他のいかなる核酸プローブアッセイも報告されてきていない。
本発明の1つの態様にしたがい、DNA分子の5’端由来の高相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片を、普遍的標的領域として用いてもよい。
本発明の別の態様において、DNA分子の3’端由来の高相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片を、普遍的標的領域として用いてもよい。
本発明のさらなる態様において、低相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片を、種間を区別する核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いてもよい。
本発明のさらなる態様において、低相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片を、属特異的プローブの生成のための標的領域として用いてもよい。
本明細書において、以後記載されるように、異なる生物由来のssrA遺伝子配列のヌクレオチド配列並列は、これらの分子の5’および3’領域が、高い度合いの相同性を示し、そしてしたがって、普遍的標的領域として有用であることを示す。ssrA遺伝子はまた、いかなる他の細菌高コピー数RNAより、密接に関連した生物間の、より有意な度合いのヌクレオチド配列多様性も示す。これらの可変領域は、種間を区別する核酸アッ
セイの、理想的な標的である。
本発明はまた、原核または真核生物に関する核酸プローブアッセイにおける標的領域としての、ssrA遺伝子のRNA転写物であるtmRNAまたはその断片の使用も提供する。
本発明の本側面の1つの態様にしたがい、tmRNA分子の5’端由来の高相同性領域に対応するtmRNA分子の断片を、普遍的標的領域として用いてもよい。
あるいは、tmRNA分子の3’端由来の高相同性領域に対応するtmRNA分子の断片を、普遍的標的領域として用いてもよい。
本発明の本側面のさらなる態様にしたがい、低相同性領域に対応するtmRNA分子の断片を、種間を区別する核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いてもよい。
さらなる態様にしたがい、低相同性領域に対応するtmRNA分子の断片を、属特異的プローブの生成のための標的領域として用いてもよい。
本発明にしたがった核酸プローブ(DNAまたはRNA)は、典型的には、ssrA遺伝子および/またはtmRNA転写物あるいはその相補的配列の少なくとも10ヌクレオチドからなり、そして原核または真核生物に関する核酸プローブハイブリダイゼーションアッセイで用いられる。その相補的配列へのプローブハイブリダイゼーションは、典型的には、放射性または非放射性(例えば、比色または蛍光)標識で核酸プローブを標識することにより、明らかにされる。
好ましい態様において、前記ssrA遺伝子断片または前記tmRNA断片は、増幅法において用いようとするプライマーの基礎として用いてもよい。
ssrA遺伝子またはtmRNA配列いずれかの5’および3’領域に向けられる普遍的オリゴヌクレオチドプライマーを用い、本発明にしたがい、非常に多様な細菌からssrA遺伝子またはそのコードtmRNAを増幅し、同時に広い範囲の生物の増幅を促進する一方、また、特異的な核酸プローブハイブリダイゼーションおよび検出を可能にしてもよい。
好ましくは、増幅法の産物は、核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いられる。
さらに好ましくは、tmRNA分子のcDNA転写物は、核酸ハイブリダイゼーションアッセイにおけるプローブとして用いられる。
こうしたアッセイは、in vitroまたはin situで行ってもよい。
本明細書に定義されるような標的領域は、生存および死亡原核または真核生物間を区別するためのアッセイの基礎として用いてもよい。
細胞死後に細菌細胞に存在する可能性があるrRNAおよびmRNAと対照的に、tmRNAは死んだ生物において、迅速に分解される。したがって、tmRNAは、単離細菌RNAへの核酸プローブハイブリダイゼーションにより直接、またはRNA増幅および増幅産物への核酸プローブハイブリダイゼーションの組み合わせにより、生存および死亡原核または真核生物間を区別するのに、有用な標的である可能性がある。
好ましくは、標的領域は、原核または真核生物の広規模検出および/または同定のための多プローブ形式で用いられる。
ssrA遺伝子プローブまたはtmRNA転写物プローブを、本発明にしたがい、原核または真核生物の広規模ハイスループット検出および同定のためのマイクロアレイ遺伝子
チップ系に関連させてもよい。
本発明にしたがった標的領域はまた、問題の試料中の原核または真核生物を検出するアッセイにおけるプローブとして用いてもよい。
こうした問題の試料には、呼吸管、泌尿生殖管または胃腸管由来の組織の試料、あるいは血液および血液分画、痰または脳脊髄液などの体液試料のような生物学的試料を含んでもよい。
本発明にしたがったアッセイはまた、食品試料、空気、水、海洋および土壌試料を含む環境試料、並びに植物および動物由来試料に対して行ってもよい。
本発明にしたがい、ssrA遺伝子またはtmRNA転写物の断片はまた、原核または真核生物のDNAプロフィールを得て、そしてそれにより、同種の株間を区別するアッセイにおいて用いてもよい。
核酸配列並列は、個々の種内で、ssrA遺伝子およびtmRNA転写物において、配列変動が起こることを示している。この種内配列変動を用い、疫学のため、同一種の株間を区別し、例えば、病気の突発(outbreak)において、または集団研究のため、感染性病原体を追跡することが可能である。
本発明の他の適用には、療法目的のため、感染性原核または真核生物に対して向けられる剤を設計するためのssrA遺伝子、tmRNA転写物またはそれに相補的なDNA配列、あるいはその断片の使用が含まれる。
こうした剤には、アンチセンスmRNAまたはオリゴヌクレオチド、リボザイム、および拮抗性ペプチドが含まれてもよく、そしていかなる種類の医学的状態における使用にも適している。
したがって、本発明は、tmRNA標的を用い、生物学的試料においてのみ多様な生物の検出に用いることが可能である。したがって、いかなる抗感染性病原体薬剤治療中および該治療後に、tmRNA標的を用い、これらの特定の感染性病原体に対する療法(例えば、抗微生物および/または抗寄生虫治療)の有効性をモニターしてもよい。
1つの態様において、標的領域を用い、感染性病原体に対する薬剤療法の有効性をモニターする。
別の態様において、標的領域を用い、胃腸管における健康促進生物の生存度およびレベルをモニターする。
本発明の本側面は、例えばヨーグルトまたは健康状態を改善する他の食品に含まれる、例えば健康促進(生菌(probiotic))生物の腸フロラへの導入に関する。これらの生物の存在およびレベルを連続してモニターし、健康促進におけるこれらの連続した機能を確実にする目的および必要性がある。tmRNA領域は、健康促進生物の存在をモニターするため、例えば糞便中の、生存生物を検出する標的として用いることが可能である。
さらなる態様において、アッセイは、原核または真核生物の定量化のために用いられる。
試料において生物を検出するプローブハイブリダイゼーションおよび/またはin vitro増幅を用いる際、シグナル強度に基づき、存在する生物の数を決定することが可能である。in vitro増幅のリアルタイム法もまた、試料中の生物の定量を可能にするのに用いてもよい。したがって、試料中の生物の数を定量化する能力は、治療目的の
ため、例えば、抗生物質または他の治療のため、あるいは治療有効性をモニターするため、臨床状況において、重要である可能性がある。
本発明のさらなる適用は、原核または真核生物を同定するためのssrA遺伝子配列データベースの使用である。
本発明は、ssrA遺伝子およびtmRNA配列の5’および3’相同領域、並びに可変領域のための多様なプローブを提供し、該プローブは、これらの配列またはそれに相補的な配列に由来する。代表的な配列は以下のとおりである:
アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)ssrA
アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンスtmRNA
エロモナス・サルモニシダ(Aeromonas salmonicida)ssrA、内部部分的
エロモナス・サルモニシダtmRNA、内部部分的
アルカリゲネス・ユートロファス(Alcaligenes eutrophus)ssrA
アルカリゲネス・ユートロファスtmRNA
アクイフェクス・エオリクス(Aquifex aeolicus)ssrA
アクイフェクス・エオリクスtmRNA
巨大菌(Bacillus megaterium)ssrA、内部部分的
巨大菌tmRNA、内部部分的
枯草菌(Bacillus subtilis)ssrA
枯草菌tmRNA
百日咳菌(Bordetella pertussis)ssrA
百日咳菌tmRNA
ライム病ボレリア(Borrelia burgdorferi)ssrA
ライム病ボレリアtmRNA
カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)ssrA
カンピロバクター・ジェジュニtmRNA
トラコーマクラミジア(Chlamydia trachomatis)(D/UW−3/CX)ssrA
トラコーマクラミジア(D/UW−3/CX)tmRNA
トラコーマクラミジア(マウス肺炎)ssrA
トラコーマクラミジア(マウス肺炎)tmRNA
クロロビウム・テピドゥム(Chlorobium tepidum)ssrA
クロロビウム・テピドゥムtmRNA
シアノフォラ・パラドキサ(Cyanophora paradoxa)(藻類)シアネラ(cyanelle)ssrA
シアノフォラ・パラドキサ(藻類)シアネラtmRNA
アセトン・ブタノール生産菌(Clostridium acetobutylicum)ssrA、3’部分的
アセトン・ブタノール生産菌tmRNA、3’部分的
デイノコッカス・ラディオデュランス(Deinococcus radiodurans)ssrA
デイノコッカス・ラディオデュランスtmRNA
デサルフォビブリオ・デサルフリカンス(Desulfovibrio desulfuricans)ssrA、内部部分的
デサルフォビブリオ・デサルフリカンスtmRNA、内部部分的
ディケロバクター・ノドスス(Dichelobacter nodosus)ssrA、3’部分的
ディケロバクター・ノドススtmRNA、3’部分的
エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)ssrA
エンテロコッカス・フェカリスtmRNA
大腸菌(Escherichia coli)ssrA
大腸菌tmRNA
インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)ssrA
インフルエンザ菌tmRNA
ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)(ATCC 43504)ssrA、内部部分的
ヘリコバクター・ピロリ(ATCC 43504)tmRNA、内部部分的
ヘリコバクター・ピロリ(株26695)ssrA
ヘリコバクター・ピロリ(株26695)tmRNA
クレブシエラ・エロゲネス(Klebsiella aerogenes)(NCTC
9528)ssrA、内部部分的
クレブシエラ・エロゲネス(NCTC 9528)tmRNA、内部部分的
乳酸杆菌(Lactobacillus lactis)(NCTC 662)ssrA、内部部分的
乳酸杆菌(NCTC 662)tmRNA、内部部分的
レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)ssrA、内部部分的
レジオネラ・ニューモフィラtmRNA、内部部分的
リステリア・グライ(Listeria grayi)ssrA、内部部分的
リステリア・グライtmRNA、内部部分的
リステリア・イノキュア(Listeria innocua)ssrA、内部部分的
リステリア・イノキュアtmRNA、内部部分的
リステリア菌(Listeria monocytogenes)(NCTC
7973)ssrA、内部部分的
リステリア菌(NCTC 7973)tmRNA、内部部分的
リステリア菌(NCTC 11994)ssrA、内部部分的
リステリア菌(NCTC 11994)tmRNA、内部部分的
リステリア・ムライ(Listeria murrayi)ssrA、内部部分的
リステリア・ムライtmRNA、内部部分的
リステリア・ウェルシメリ(Listeria welshimeri)ssrA、内部部分的
リステリア・ウェルシメリtmRNA、内部部分的
マリノバクター・ヒドロカーボノクラスティクス(Marinobacter
hydrocarbonoclasticus)ssrA、内部部分的
マリノバクター・ヒドロカーボノクラスティクスtmRNA、内部部分的
鳥型結核菌(Mycobacterium avium)ssrA、内部部分的
鳥型結核菌tmRNA、内部部分的
ウシ型結核菌(Mycobacterium bovis)ssrA、内部部分的
ウシ型結核菌tmRNA、内部部分的
らい菌(Mycobacterium leprae)ssrA
らい菌tmRNA
パラ結核菌(Mycobacterium paratuberculosis)ssrA、内部部分的
パラ結核菌tmRNA、内部部分的
ヒト型結核菌(Mycobacterium tuberculosis)ssrA
ヒト型結核菌tmRNA
ヤギ伝染性胸膜肺炎菌(Mycoplasma capricolum)ssrA
ヤギ伝染性胸膜肺炎菌tmRNA
性器マイコプラズマ(Mycoplasma genitalium)(ATCC 33530、#1)ssrA
性器マイコプラズマ(ATCC 33530、#1)tmRNA
性器マイコプラズマ(ATCC 33530、#2)tmRNA、内部部分的
性器マイコプラズマ(ATCC 33530、#2)tmRNA、内部部分的
肺炎マイコプラズマ(Mycoplasma pneumophila)ssrA
肺炎マイコプラズマtmRNA
淋菌(Neisseria gonorrhoeae)(ATCC 19424)ssrA、内部部分的
淋菌(ATCC 19424)tmRNA、内部部分的
淋菌(FA 1090)ssrA
淋菌(FA 1090)tmRNA
髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)ssrA
髄膜炎菌tmRNA
ノストック・ムスコルム(Nostoc muscorum)PCC7120
ssrA
ノストック・ムスコルムPCC7120 tmRNA
オドンテラ・シネンシス(Odontella sinensis)(珪藻)葉緑体ssrA
オドンテラ・シネンシス(珪藻)葉緑体tmRNA
ポルフィラ・プルプレウム(Porphyra purpureum)(紅藻)葉緑体ssrA
ポルフィラ・プルプレウム(紅藻)葉緑体tmRNA
ポルフィロモナス・ギンギバリス(Porphyromonas gingivalis)ssrA
ポルフィロモナス・ギンギバリスtmRNA
プロテウス・レットゲリ(Proteus rettgeri)ssrA(NCTC 10975)、内部部分的
プロテウス・レットゲリtmRNA(NCTC 10975)、内部部分的
シュードアルテロモナス・ハロプランクトニ(Pseudoalteromonas haloplanktoni)ssrA、内部部分的
シュードアルテロモナス・ハロプランクトニtmRNA、内部部分的
緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)ssrA
緑膿菌tmRNA
ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)ssrA
ネズミチフス菌tmRNA
シーワネラ・ピュートリファシエンス(Shewanella putrefaciens)ssrA
シーワネラ・ピュートリファシエンスtmRNA
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)ssrA
黄色ブドウ球菌tmRNA
ストレプトコッカス・ゴルドニ(Streptococcus gordonii)ssrA
ストレプトコッカス・ゴルドニtmRNA
ミュータンス連鎖球菌(Streptococcus mutans)ssrA
ミュータンス連鎖球菌tmRNA
肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)ssrA
肺炎連鎖球菌tmRNA
化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)ssrA
化膿連鎖球菌tmRNA
シネココッカス(Synechococcus)sp. PCC6301 ssrA
シネココッカスsp. PCC6301 tmRNA
ラン藻(Synechocystis)sp. PCC6803 ssrA
ラン藻sp. PCC6803 tmRNA
テルモトガ・マリティマ(Thermotoga maritima)ssrA
テルモトガ・マリティマtmRNA
サーマス・サーモフィルス(Thermus thermophilus)ssrA
サーマス・サーモフィルスtmRNA
梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum)ssrA
梅毒トレポネーマtmRNA
コレラ菌(Vibrio cholerae)ssrA
コレラ菌tmRNA
ペスト菌(Yersinia pestis)ssrA
ペスト菌tmRNA
カンピロバクター・フィタス(Campylobacter fetus)ssrA、内部部分的
カンピロバクター・フィタスtmRNA、内部部分的
カンピロバクター・コリ(Campylobacter coli)(BM2509)ssrA、内部部分的
カンピロバクター・コリ(BM2509)tmRNA、内部部分的
カンピロバクター、ニワトリ単離体ssrA、内部部分的
カンピロバクター、ニワトリ単離体tmRNA、内部部分的
ウェルチ菌(Clostridium perfringens)ssrA、内部部分的
ウェルチ菌tmRNA、内部部分的
デュクレー菌(Haemophilus ducreyi)(NCTC 10945)
ssrA、内部部分的
デュクレー菌(NCTC 10945)tmRNA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#1)ssrA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#1)tmRNA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#2)ssrA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#2)tmRNA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#3)ssrA、内部部分的
リステリア・イノキュア(食品単離体#3)tmRNA、内部部分的
リステリア・イノキュア(ATCC 12210)ssrA、内部部分的
リステリア・イノキュア(ATCC 12210)tmRNA、内部部分的
リステリア・イバノビ(Listeria ivanovii)(NCTC 11846)ssrA、内部部分的
リステリア・イバノビ(NCTC 11846)tmRNA、内部部分的
リステリア・シーリゲリ(Listeria seeligeri)(NCTC 11856)ssrA、内部部分的
リステリア・シーリゲリ(NCTC 11856)tmRNA、内部部分的
腸炎菌(Salmonella enteritidis)ssrA、内部部分的
腸炎菌tmRNA、内部部分的
表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)(NCTC 11047)ssrA、内部部分的
表皮ブドウ球菌(NCTC 11047)tmRNA、内部部分的
ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)(NCTC 8181)ssrA、内部部分的
ストレプトコッカス・アガラクティエ(NCTC 8181)tmRNA、内部部分的
気管支敗血症菌(Bordetella bronchiseptica)ssrA
気管支敗血症菌tmRNA
肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae)(CWL029)、ssrA
肺炎クラミジア(CWL029)tmRNA
野兎病菌(Francisella tularensis)ssrA
野兎病菌tmRNA
グイラルディア・テタ(Guillardia theta)(プラスチド)ssrA
グイラルディア・テタ(プラスチド)tmRNA
タラシオシラ・ワイスフロッギ(Thalassiosira Weissflogii)(プラスチド)ssrA
タラシオシラ・ワイスフロッギ(プラスチド)tmRNA
ヘリコバクター・ピロリssrA、(臨床的単離体1)、内部部分的
ヘリコバクター・ピロリtmRNA、(臨床的単離体1)、内部部分的
ヘリコバクター・ピロリssrA、(臨床的単離体2)、内部部分的
ヘリコバクター・ピロリtmRNA、(臨床的単離体2)、内部部分的
リステリア・シーリゲリ(NCTC 11856)ssrA、内部部分的
リステリア・シーリゲリ(NCTC 11856)tmRNA、内部部分的
リステリア・イバノビ(NCTC 11846)ssrA、内部部分的
リステリア・イバノビ(NCTC 11846)tmRNA、内部部分的
アフリカ菌(Mycobacterium africanum)(臨床的単離体)ssrA、内部部分的
アフリカ菌(臨床的単離体)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・ゴルドネ(Mycobacterium gordonae)(臨床的単離体)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・ゴルドネ(臨床的単離体)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・カンサシ(Mycobacterium kansasii)(臨床的単離体)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・カンサシ(臨床的単離体)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・ケロネ(Mycobacterium chelonae)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・ケロネtmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・スズルガイ(Mycobacterium szulgai)(ATCC 35799)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・スズルガイ(ATCC 35799)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・マルモエンセ(Mycobacterium malmoense)(臨床的単離体)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・マルモエンセ(臨床的単離体)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・フラベセンス(Mycobacterium flavescens)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・フラベセンスtmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・マリヌム(Mycobacterium marinum)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・マリヌムtmRNA、内部部分的
ネズミ型結核菌(Mycobacterium microti)(環境単離体)ssrA、内部部分的
ネズミ型結核菌(環境単離体)tmRNA、内部部分的
スメグマ菌(Mycobacterium smegmatis)(ATCC
10143)ssrA、内部部分的
スメグマ菌(ATCC 10143)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・キセノピ(Mycobacterium xenopi)(臨床的単離体)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・キセノピ(臨床的単離体)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・イントラセルラレ(Mycobacterium intracellulare)(NCTC 10425)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・イントラセルラレ(NCTC 10425)tmRNA、内部部分的
マイコバクテリウム・スクロフラセウム(Mycobacterium scrofulaceum)(NCTC 10803)ssrA、内部部分的
マイコバクテリウム・スクロフラセウム(NCTC 10803)tmRNA、内部部分的
ノカルジア・アステロイデス(Nocardia asteroides)ssrA、内部部分的
ノカルジア・アステロイデスtmRNA、内部部分的
腸炎菌ssrA、内部部分的
腸炎菌tmRNA、内部部分的
表皮ブドウ球菌(NCTC 11047)ssrA、内部部分的
表皮ブドウ球菌(NCTC 11047)tmRNA、内部部分的
ストレプトコッカス・アガラクティエ(NCTC 8181)ssrA、内部部分的
ストレプトコッカス・アガラクティエ(NCTC 8181)tmRNA、内部部分的
上記配列のうち、配列番号47から62、65から68、71および72、98および99、159から168並びに176−217は、新規配列である。
上述の配列を用い、細菌種を同定するのに用いることが可能な、または核酸診断アッセイの生成のためのssrA遺伝子配列のデータベースを形成してもよい。
本発明にしたがって同定される代表的なプローブは以下のとおりである:
サルモネラ属:
1)属特異的プローブ:
(化211)
5’−CGAATCAGGCTAGTCTGGTAG−3’ 配列番号218
マイコバクテリア:
2)結核複合体検出のためのオリゴヌクレオチドプローブ
(化212)
TB01 5’−ACTCCTCGGACA(A/G)CCACAGCGA−3’ 配列番号219
3)鳥型結核菌およびパラ結核菌配列検出のためのオリゴヌクレオチドプローブ
(化213)
プローブ1: PAV1−5’−GTTGCAAATAGATAAGCGCC−3’ 配列番号220
プローブ2: PAV2−5’−TCCGTCAGCCCGGGAACGCC−3’ 配列番号221
リステリア属:
4)細胞の熱殺処理後のtmRNA完全性(integrity)決定に用いられるオリゴヌクレオチドプローブ:
(化214)
LVtm: 5’−TTTTGTTTTTCTTTGCCA−3’ 配列番号222
大腸菌:
5)細胞の熱殺処理後のtmRNA完全性決定に用いられるオリゴヌクレオチドプローブ:
(化215)
Evtm: 5’−AGTTTTCGTCGTTTGCGA−3’ 配列番号223
本発明にしたがって同定されるさらなる代表的なプライマーは以下のとおりである:
マイコバクテリア:
1)すべてのマイコバクテリア配列増幅のための縮重オリゴヌクレオチドプライマー
(化216)
5’プライマー
10SAAM3−5’−CAGGCAA(G/C)(A/T/C)GACCACCGTAA−3’ 配列番号224
3’プライマー
10SAAM4−5’GGATCTCC(C/T)G(A/G)TC(A/T)C(A/G)CG(A/G)AC(A/T)A−3’ 配列番号225
2)鳥型結核菌およびパラ結核菌増幅のためのオリゴヌクレオチドプライマー
(化217)
5’プライマー: AP1for−5’−TGCCGGTGCAGGCAACTG−3’
配列番号226
3’プライマー: AP2rev−5’−CACGCGAACAAGCCAGGA−3’
配列番号227
本発明は、以下の実施例により、さらに例示されるであろう。
実施例1
入手可能tmRNA配列の一次ヌクレオチド配列の検査
Clustal W核酸並列プログラムを用いた入手可能tmRNA配列の比較一次ヌクレオチド配列並列により、表1に示されるように、原核生物由来のtmRNAが、他の細菌高コピー数RNAより、より有意な度合いのヌクレオチド配列多様性および非相同性を示すことが立証された。
表1
異なる細菌由来のRNA分子間のヌクレオチド配列相同性パーセント
異なる細菌由来のtmRNA配列間のこれらの非相同性領域は、分子の中央に位置し、そしてtmRNA分子内の非相同なヌクレオチド配列の度合いにより、属特異的と共に種特異的プローブを生成し、細菌間の区別をし、および/または細菌を検出することが可能であることが示された。
ヌクレオチド配列並列により、先に、tmRNA分子の5’および3’隣接領域が種内および属内で、高い度合いの相同性を共有することが示されてきている。本観察により、普遍的オリゴヌクレオチドプライマーを生成し、多様な細菌からssrA遺伝子またはそのコードtmRNAを増幅すること可能であることが示された。
我々は現在、異なる生物由来のtmRNA分子のヌクレオチド配列内のこれらの相同性および非相同性領域を、分子レベルで生物を同定し、そして検出する基礎として用いることが可能であることを立証した。
実施例2
コレラ菌tmRNA特異的プローブの開発
図1に示されるような、大腸菌(配列番号37)およびコレラ菌(配列番号127)ssrA配列のヌクレオチド配列並列は、これらの2つの細菌種が、系統発生的に密接に関連していることを示す。しかし、アステリスクマークの非存在により明示されるように、配列間に非相同性領域がある。図1に下線で示した、コレラ菌ssrAヌクレオチド配列の可変領域に相補的なオリゴヌクレオチドプローブを合成した。
コレラ菌tmRNA特異的プローブの配列は
(化218)
5’−AACGAATGGCTAACCTGAA−3’ 配列番号169
である。
増殖の対数中期および定常期で、大腸菌およびコレラ菌の液体培養から総RNAを単離した。図2に示すように、同等の量の単離総RNAを、変性ホルムアルデヒドアガロースゲル上で電気泳動し、そしてHYBOND−Nナイロン膜上にブロッティングした。レーン1−4は以下に相当する:
レーン1:総大腸菌RNA対数中期
レーン2:総コレラ菌RNA対数中期
レーン3:総大腸菌RNA定常期
レーン4:総コレラ菌RNA定常期
その後、生じたノーザンブロットを、γP32で末端標識したコレラ菌tmRNA特異的プローブとハイブリダイズさせた。図3に示されるハイブリダイゼーション実験結果は、コレラ菌tmRNAのみが検出されたため、プローブの特異性を立証する。さらに、増殖の定常期中の培養から単離されたコレラ菌tmRNAで、より高い度合いのハイブリダイゼーションシグナル強度が観察され、この期間中、より高いコピー数のtmRNA分子がコレラ菌細胞に存在することが示された。
実施例3
未知のssrA遺伝子およびtmRNA配列の性質決定のための普遍的ssrA/tmRNAオリゴヌクレオチド増幅プライマーの生成
すべての入手可能なssrA遺伝子およびtmRNA配列のClustal W並列により、縮重オリゴヌクレオチドプライマーを設計し、多様な生物に関し、ssrA遺伝子およびtmRNAヌクレオチド配列を増幅することが可能であることが示された。
縮重オリゴヌクレオチドプライマーを合成し、広い範囲の細菌由来の総ゲノムDNA調製から、ssrA遺伝子配列をPCR増幅した。
合成縮重オリゴヌクレオチドの配列は以下のとおりである:
(化219)
(a)tmU5’: 5’ in vitro PCR増幅プライマー
5’−GGG(A/C)(C/T)TACGG(A/T)TTCGAC−3’ 配列番号170
(b)tmU3’: 3’ in vitro PCR増幅プライマー
5’−GGGA(A/G)TCGAACC(A/G)(C/G)GTCC−3’
配列番号171
縮重塩基位は、括弧内である。
PCR反応の産物をアガロースゲル上で電気泳動し、そして図4に示されるように、すべての場合で350塩基対(およそ)のPCR産物が増幅され、縮重tmRNAプライマーの「普遍性」が立証された。
図4において、レーンは以下に相当する:
レーンA:分子量マーカーV
レーン1:大腸菌
レーン2:サルモネラ・プーナ(Salmonella poona)
レーン3:クレブシエラ・エロゲネス
レーン4:プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)
レーン5:プロテウス・レットゲリ(Proteus rettgeri)
レーン6:エロモナス・ヒドロフィリア(Aeromonas hydrophilia)
レーン7:黄色ブドウ球菌
レーン8:エンテロコッカス・フェカリス
レーン9:乳酸杆菌
レーン10:枯草菌
レーン11:リステリア菌
レーン12:リステリア・イノキュア
レーン13:リステリア・ムライ
レーン14:リステリア・ウェルシメリ
レーン15:リステリア・グライ
レーン16:ウシ型結核菌
レーンB:分子量マーカーV
表2に示されるように、普遍的プライマーは、グラム陽性およびグラム陰性細菌両方から、ssrA遺伝子を増幅した。
表2
普遍的増幅プライマーで試験した細菌種
実施例4
以前未知であった細菌ssrA/tmRNAヌクレオチド配列の単離および性質決定
実施例2由来の、細菌のリステリア種およびウシ型結核菌細菌由来のゲノムDNAから増幅したPCR産物を、DNA配列決定の目的のためのT−テール化プラスミドベクターにサブクローニングした。各種に関し、3つの組換えクローンを選択し、そしてジデオキシ配列決定法により、配列決定した。各サブクローンに関し、両DNA鎖の配列を決定した。
ウシ型結核菌ssrA遺伝子に関し決定したヌクレオチド配列は、ヒト型結核菌ssrA遺伝子配列と、100%相同性を共有した。
リステリア種に関し得られた新規ssrA遺伝子配列(配列番号51、53、55、59および61)のclustal W並列を図5に示す。本解析により、リステリア細菌に関し、属特異的プローブおよびオリゴヌクレオチド増幅プライマーを生成することが可能であることが示された。さらに、該並列により、他のリステリア種からリステリア菌を区別するであろう、種特異的オリゴヌクレオチドプローブを生成することが可能であることもまた、示された。
図5において、提唱される属特異的オリゴヌクレオチドプライマー、Ltm 1およびLtm 2は、囲みで示され、属特異的リステリア・オリゴヌクレオチドプローブLGtmも同様である。提唱されるリステリア菌種特異的オリゴヌクレオチドプローブ配列、LStmは、下線および斜字で示される。
ssrA遺伝子/tmRNA核酸標的が、細菌診断法に適した標的であることをさらに例示するため、リステリア菌ssrA遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号55)と、入手可能な枯草菌ssrA遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号11)(リステリアに系統発生的に密接に関連する細菌)の比較並列を、図6に示すように行った。配列並列の解析は、41%のヌクレオチド配列相同性パーセントを示し、一方、対応する16S rRNA並列は、87%のヌクレオチド配列相同性パーセントを示す(データ未提示)。
実施例5
リステリア細菌種に関するssrA遺伝子/tmRNA属特異的増幅プライマー、属特
異的および種特異的プローブの生成および適用
実施例4のリステリア属ssA遺伝子/tmRNAヌクレオチド配列並列を用い、ssrA遺伝子/tmRNAヌクレオチド配列の領域を解析し、属特異的増幅プライマー、並びに属特異的および種特異的オリゴヌクレオチドプローブの生成の適切性を決定した。本解析中、これらの増幅プライマーおよびプローブの設計において、枯草菌に対し、最大配列相違を示す領域を選択した。
合成オリゴヌクレオチドの配列は以下のとおりである:
(化220)
(a)Ltml: 5’リステリア属特異的増幅プライマー
5’−AAAGCCAATAATAACTGG−3’ 配列番号172
(b)Ltm2: 3’リステリア属特異的増幅プライマー
5’−CCAGAAATATCGGCACTT−3’ 配列番号173
(c)LGtm:リステリア属特異的ハイブリダイゼーションプローブ
5’−GTGAGACCCTTACCGTAG−3’ 配列番号174
(d)LStm:リステリア菌種特異的ハイブリダイゼーションプローブ
5’−TCTATTTAACCCCAGACG−3’ 配列番号175
属特異的増幅プライマーLtm1およびLtm2を、各場合で、テンプレートとして20の異なる株由来の総ゲノムDNAを用いた、一連のPCR反応で用いた。これらのプライマーを用い、リステリア種由来のssrA遺伝子配列のみが増幅され(260塩基対産物)(図7および表3)、ssrA遺伝子/tmRNAが、細菌属の特異的in vitro増幅に適した標的であることが立証された。試験したいかなる他の細菌種に関しても、増幅産物は観察されなかったが、実施例2に記載される普遍的プライマー(tmU5’およびtmU3’)を用いると、これらの細菌種由来のDNAからPCR産物が得られた。
図7において、レーンは以下に相当する:
レーンA:分子量マーカーV
レーン1:大腸菌
レーン2:S.プーナ
レーン3:K.エロゲネス
レーン4:P.ミラビリス
レーン5:P.レットゲリ
レーン6:A.ヒドロフィリア
レーン7:黄色ブドウ球菌
レーン8:E.フェカリス
レーン9:乳酸杆菌
レーン10:枯草菌
レーン11:リステリア菌株1
レーン12:リステリア菌株2
レーン13:リステリア菌株3
レーン14:リステリア菌株4
レーン15:リステリア菌、臨床的単離体
レーン16:L.イノキュア
レーン17:L.ムライ
レーン18:L.ウェルシメリ
レーン19:L.グライ
レーン20:ウシ型結核菌
レーンB:分子量マーカーV
表3
リステリア特異的増幅プライマーで試験した細菌種
リステリア属特異的オリゴヌクレオチドプローブ、LGtmを、図4に示されるサザン
ブロットにハイブリダイズさせた。陽性ハイブリダイゼーションシグナルは、図8および表4に示されるように、リステリア種のみで観察され、特定の属を検出する際の標的としてのtmRNA配列の有用性が立証された。
図8において、レーンは以下に相当する:
レーンA:分子量マーカーV
レーン1:大腸菌
レーン2:サルモネラ・プーナ
レーン3:クレブシエラ・エロゲネス
レーン4:プロテウス・ミラビリス
レーン5:プロテウス・レットゲリ
レーン6:エロモナス・ヒドロフィリア
レーン7:黄色ブドウ球菌
レーン8:エンテロコッカス・フェカリス
レーン9:乳酸杆菌
レーン10:枯草菌
レーン11:リステリア菌
レーン12:リステリア・イノキュア
レーン13:リステリア・ムライ
レーン14:リステリア・ウェルシメリ
レーン15:リステリア・グライ
レーン16:ウシ型結核菌
レーンB:分子量マーカーV
本実施例に記載され、そして図7に示される、属特異的増幅を用いて生成されたPCR産物をサザンブロッティングし、そしてリステリア菌種特異的オリゴヌクレオチドプローブにハイブリダイズさせた。図9および表4に示されるように、リステリア菌の4つの型決定株のうち3つおよび臨床単離体で、陽性ハイブリダイゼーションシグナルが観察された。
図9において、レーンは以下に相当する:
レーンA:分子量マーカーV
レーン1:大腸菌
レーン2:S.プーナ
レーン3:K.エロゲネス
レーン4:P.ミラビリス
レーン5:P.レットゲリ
レーン6:A.ヒドロフィリア
レーン7:黄色ブドウ球菌
レーン8:E.フェカリス
レーン9:乳酸杆菌
レーン10:枯草菌
レーン11:リステリア菌株1
レーン12:リステリア菌株2
レーン13:リステリア菌株3
レーン14:リステリア菌株4
レーン15:リステリア菌、臨床的単離体
レーン16:L.イノキュア
レーン17:L.ムライ
レーン18:L.ウェルシメリ
レーン19:L.グライ
レーン20:ウシ型結核菌
レーンB:分子量マーカーV
表4
リステリア属特異的プローブおよびリステリア菌種特異的プローブの特異性
型決定されたリステリア株の1つ、株4は、本プローブで陽性シグナルを生成するのに失敗した。本株由来のPCR増幅ssrA遺伝子のDNA配列決定は、本株が、L.イノキュアと同一のプローブ標的領域を含むことを立証した。しかし、本株由来のssrA遺伝子は、先に性質決定されたリステリア菌株と同一の配列の他の領域を含み、そしてこれらの配列は、図15に示されるように、L.イノキュアの配列とは異なる。したがって、種、例えばリステリア菌内の各株種(単離体)を認識するであろう、これらの可変領域の1つに向けられる種特異的オリゴヌクレオチドを合成してもよい。
実施例6
リステリアssrA遺伝子配列の多比色プローブ検出
LGTm(A)、LStm(B)およびカンピロバクター・ウプサリエンシス(Campylobacter upsaliensis)16S−23S rRNAスペーサー(C−5’CATTAAACTTTAGCAAGGAAGTG
3’)配列番号228オリゴヌクレオチドプローブを、ナイロン膜片に不可逆的に結合させ、そして属特異的プライマーLtm1およびLtm2(Ltm1は5’端でビオチン標識した)を用いた、リステリア菌(1−6)、L.イノキュア(7−10)、L.イバノビ(11)、L.ムライ(12)、L.シーリゲリ(13)、L.ウェルシメリ(14)およびL.グライ(15)由来の増幅ssrA PCR産物と、ハイブリダイズさせた。tmU5’およびtmU3’(tmU5’は5’端でビオチン標識した)を用いた、グラム陽性細菌、枯草菌、乳酸杆菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、E.フェカリス、C.ペルフリンジンズ(C. perfringins)(16−21)およびグラム陰性細菌、大腸菌、腸炎菌、P.レットゲリ、K.エロゲネス(22−25)由来のssr
A増幅PCR産物もまた、ナイロン膜片にハイブリダイズさせた。図10に示されるように、ハイブリダイゼーション後、ビオチンに対する比色アッセイの現像により、以下が明らかになった:片1−6は、リステリア菌に由来するssrA増幅PCR産物と合わせ、増幅PCR産物が属リステリア由来のものであることの確認を示し−AおよびBは色検出を提供し;片7−15は、これらのPCR産物が属リステリアに由来することを示し−Aのみが色検出を提供し;そして片16−25は、PCR産物が属リステリア由来でないことを示す−色検出はない。Cは陰性オリゴヌクレオチドコントロールプローブであり、そしてDはすべての試料に関する陽性コントロール比色検出アッセイである。
実施例7
生物の種間を区別するssrA/tmRNA配列の使用
図11(配列番号19および21)、12(配列番号41および43)、13(配列番号77および79)、14(配列番号83および85)、15および16(配列番号53、55および57)に示されるようなClustal W並列は、同一細菌の異なる株のssrA/tmRNA配列内にヌクレオチド相違があることを示す。これは、ssrA/tmRNA配列を用い、細菌種内の個々の株および/または株群間を区別することが潜在的に可能であることを示唆する。これは、疫学および細菌集団解析に有用な適用を有する可能性がある。
実施例8
細菌細胞の中程度のおよび極端な熱処理後のtmRNA完全性解析
大腸菌およびリステリア菌培養を、一晩培養後、大腸菌の場合、80℃で20分間、そしてリステリア菌の場合、40分間、そして両方の菌を120℃で15分間(オートクレーブ)熱処理し、そして生存度に関し、熱処理の0時間、1時間、2時間、6時間、12時間、24時間および48時間後に試験した。試験した各時点で、いかなる生存度も観察されなかった。これらの時点で、また、総RNAを単離し、そして変性1.2% アガロースゲル上で電気泳動し、そしてノーザンブロッティングした。各ブロットを、大腸菌の場合(図17および18)、放射能標識オリゴヌクレオチドプローブEvtmで、そしてリステリア菌の場合(図19および20)、放射標識LVtmにハイブリダイズさせた。試験した各試料で、いかなるtmRNA転写物も検出されず、tmRNA転写物が熱処理後、分解されたことが立証された。表記+veに相当するレーンは、陽性コントロール総RNA試料である。
実施例9
生存および非生存細菌間を区別する際のtmRNA転写物の使用
リステリア菌の100 ml培養を、液体培養中で一晩増殖させた。増殖後、細胞の連続希釈を行い、そして栄養寒天プレート上にスプレッドプレーティングすることにより、生存度を決定した。同時に、これらの細胞の1 mlアリコットから総RNAを単離した。細胞の残りを、65℃で20分間加熱した。その後、生存度解析および総RNA単離のため、細胞を除去した。生存度およびRNA単離のための試料は、処理後、0時間、2時間、6時間および24時間後の時点で採取した。
栄養寒天プレート上のスプレッドプレーティングにより、生存コロニー形成単位はまったく観察されず、熱処理がリステリア菌細胞を殺したことが示された。単離された各RNA試料をその後、DNアーゼで処理し、いかなる混入DNAも除去し、そして総RNA試料(100 ng)を、リステリア属特異的ssrA/tmRNAオリゴヌクレオチドプライマー、Ltm1およびLtm2を用いた逆転写酵素−PCR増幅に供した。陰性コントロール増幅反応には、プライマー、標的、およびTaqポリメラーゼが含まれたが、逆転写酵素は含まれなかった。増幅反応の結果を図12に示す。
増幅tmRNA RT−PCR産物は、熱処理されないRNA試料のみで観察された。すべての他の試料は、いかなるRT−PCR産物も提供せず、これらの試料中のtmRNA分子は、非生存熱処理細胞中で分解していた可能性があることを示す。
図21において、レーンは以下に相当する:
レーンA:分子量マーカーV;
レーン1:RNAのPCR増幅(細胞の熱処理なし)、−逆転写酵素(RT)、+Taqポリメラーゼ(TP);
レーン2:RNAのRT−PCR(細胞の熱処理なし)、+RT、+TP;
レーン3:RNAのPCR増幅(熱処理後0時間)、−RT、+TP;
レーン4:RNAのRT−PCR(熱処理後0時間)、+RT、+TP;
レーン5:RNAのPCR増幅(熱処理後1時間)、−RT、+TP;
レーン6:RNAのRT−PCR(熱処理後1時間)、+RT、+TP;
レーン7:RNAのPCR増幅(熱処理後2時間)、−RT、+TP;
レーン8:RNAのRT−PCR(熱処理後2時間)、+RT、+TP;
レーン9:RNAのPCR増幅(熱処理後6時間)、−RT、+TP;
レーン10:RNAのRT−PCR(熱処理後6時間)、+RT、+TP;
レーン11:RNAのPCR増幅(熱処理後24時間)、−RT、+TP;
レーン12:RNAのRT−PCR(熱処理後24時間)、+RT、+TP;
レーンB:分子量マーカーV。
図1は、大腸菌およびコレラ菌ssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図2は、大腸菌およびコレラ菌細胞から調製した総細胞RNAのアガロースゲル写真である。 図3は、大腸菌およびコレラ菌のtmRNA転写物に対するコレラ菌オリゴヌクレオチドプローブのハイブリダイゼーションのオートラジオグラム写真である。 図4は、一団の生物由来の普遍的ssrA遺伝子増幅プライマーの増幅産物のアガロースゲル写真である。 図5Aは、リステリア種由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図5Bは、リステリア種由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図6は、リステリア菌および枯草菌ssrA/tmRNA遺伝子配列のclustal並列である。 図7は、一団の生物由来のリステリア属特異的PCR増幅プライマーの増幅産物のアガロースゲル写真である。 図8は、実施例4で調製されるような、一団の生物に対し、ハイブリダイズしたリステリア属特異的オリゴヌクレオチドプローブのオートラジオグラム写真である。 図9は、実施例7で調製されるような、一団の生物に対し、ハイブリダイズしたリステリア菌種特異的プローブのオートラジオグラム写真である。 図10は、実施例6に記載されるような、リステリアssrA遺伝子配列の多比色プローブ検出で用いられるナイロン膜片のコンピュータースキャン画像である。 図11Aは、トラコーマクラミジア株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図11Bは、トラコーマクラミジア株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図12は、H.ピロリ株由来のssrA配列のclustal並列である。 図13は、性器マイコプラズマ株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図14は、淋菌株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図15は、リステリア菌株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図16は、リステリア菌株およびL.イノキュア株由来のssrA遺伝子配列のclustal並列である。 図17は、大腸菌細胞の中程度の熱処理後に単離した総RNA試料に対し、ハイブリダイズしたリステリア・オリゴヌクレオチドプローブ(Evtm)のオートラジオグラム写真である。 図18は、大腸菌細胞の極端な熱処理後に単離した総RNA試料に対し、ハイブリダイズしたリステリア・オリゴヌクレオチドプローブ(Evtm)のオートラジオグラム写真である。 図19は、リステリア菌細胞の中程度の熱処理後に単離した総RNA試料に対し、ハイブリダイズしたリステリア・オリゴヌクレオチドプローブ(Lvtm)のオートラジオグラム写真である。 図20は、リステリア菌細胞の極端な熱処理後に単離した総RNA試料に対し、ハイブリダイズしたリステリア・オリゴヌクレオチドプローブ(Lvtm)のオートラジオグラム写真である。 図21は、熱処理後の多様な時点の、RT−PCR生成tmRNA産物のアガロースゲル写真である。

Claims (25)

  1. 原核または真核生物をin vitroで検出及び同定するための核酸プローブアッセイにおける標的領域としてのssrA遺伝子または少なくとも10ヌクレオチドから成るその断片の使用であって、標的領域は配列番号1〜227の配列またはそれらの断片から成る群より選択することができる、前記使用。
  2. 標的配列が、配列番号13〜16、19〜222、35、36、49〜52、65〜70、73〜74、81〜86、157〜162、184〜185、200〜203、216〜217、49、50、51、52、53、54、141、142、143、144、145、146、147、148、55〜62、149、150、151、152、37、38、101、102、115、116、またはそれらの断片から成る群より選択することができる、請求項1記載の使用。
  3. DNA分子の5’端由来の高相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片が、普遍的標的領域として用いられる、請求項1記載の使用。
  4. DNA分子の3’端由来の高相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片が、普遍的標的領域として用いられる、請求項1記載の使用。
  5. 低相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片が、種間を区別する核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いられる、請求項1記載の使用。
  6. 低相同性領域に対応するssrA遺伝子分子の断片が、属特異的プローブの生成のための標的領域として用いられる、請求項1記載の使用。
  7. 原核または真核生物をin vitroで検出及び同定するための核酸プローブアッセイにおける標的領域としての、ssrA遺伝子のRNA転写物であるtmRNAまたは少なくとも10ヌクレオチドから成るその断片の使用であって、標的領域は配列番号1〜227の配列またはそれらの断片から成る群より選択することができる、前記使用。
  8. 標的配列が、配列番号13〜16、19〜222、35、36、49〜52、65〜70、73〜74、81〜86、157〜162、184〜185、200〜203、216〜217、49、50、51、52、53、54、141、142、143、144、145、146、147、148、55〜62、149、150、151、152、37、38、101、102、115、116、またはそれらの断片から成る群より選択することができる、請求項7記載の使用。
  9. tmRNA分子の5’端由来の高相同性領域に対応するtmRNA分子の断片が、普遍的標的領域として用いられる、請求項7記載の使用。
  10. tmRNA分子の3’端由来の高相同性領域に対応するtmRNA分子の断片が、普遍的標的領域として用いられる、請求項7記載の使用。
  11. 低相同性領域に対応するtmRNA分子の断片が、種間を区別する核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いられる、請求項7記載の使用。
  12. 低相同性領域に対応するtmRNA分子の断片が、属特異的プローブの生成のための標的領域として用いられる、請求項7記載の使用。
  13. 前記ssrA遺伝子断片または前記tmRNA断片が、増幅法において用いようとするプライマーの基礎として用いられる、請求項1〜12のいずれか1項記載の使用。
  14. 増幅法の産物が、核酸プローブアッセイにおける標的領域として用いられる、請求項13記載の使用。
  15. tmRNA分子のcDNA転写物が、核酸ハイブリダイゼーションアッセイにおけるプローブとして用いられる、請求項7〜14のいずれか1項記載の使用。
  16. 標的領域が、生存および死亡原核または真核生物間を区別するためのアッセイの基礎として用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  17. 標的領域が、原核または真核生物の広規模検出および/または同定のための多プローブ形式で用いられる、請求項1〜16のいずれか1項記載の使用。
  18. ssrA遺伝子プローブまたはtmRNA転写物プローブを、原核または真核生物の広規模ハイスループット検出および同定のためのマイクロアレイ遺伝子チップ系に関連させる、請求項17記載の使用。
  19. 標的領域が、問題の試料中の原核または真核生物を検出するアッセイにおけるプローブとして用いられる、請求項1〜18のいずれか1項記載の使用。
  20. ssrA遺伝子またはtmRNA転写物が、原核または真核生物のDNAプロフィールを得て、そしてそれにより、同種の株間を区別するアッセイにおいて用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  21. ssrA遺伝子、tmRNA転写物またはそれに相補的なDNA配列、あるいはそれら断片が、感染性原核または真核生物に対する治療剤を設計するのに用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  22. 標的領域が、感染性病原体に対する薬剤療法の有効性をモニターするのに用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  23. 標的領域が、胃腸管における健康促進生物の生存度およびレベルをモニターするのに用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  24. アッセイが、原核または真核生物の定量化のために用いられる、請求項1〜15のいずれか1項記載の使用。
  25. ssrA遺伝子配列のデータベースが、原核または真核生物を同定するのに用いられる、請求項1〜6および13〜15のいずれか1項記載の使用。
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