JP2015057958A - Quantitative method of nucleic acid, primer set used for the same, dna chip and assay kit, and judging method of normal flora using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means for easily quantifying nucleic acids in a sample for grasping the amount of hepatitis C virus or the like.SOLUTION: A method of the embodiment comprises: preparing a sample comprising nucleic acids, a primer set comprising a first primer and a second primer, and a concentration standard nucleic acid; subjecting the sample, the primer set, and the first concentration standard nucleic acid of known concentration to amplification reaction by the LAMP method in one reaction environment to obtain amplification products; reacting the first nucleic acid probe and the second nucleic acid probe immobilized on the substrate with the amplification products; and detecting and comparing the amount of hybridization to quantify the nucleic acids in the sample.

Description

本発明の実施形態は、核酸の定量方法、それに使用されるプライマーセット、DNAチップおよびアッセイキット、並びにそれを利用する常在菌の判定方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a nucleic acid quantification method, a primer set used therefor, a DNA chip and an assay kit, and a method for determining resident bacteria using the same.

一般的に、血中ウイルス濃度はウイルス血症の程度を示す重要な指標になる。例えば、C型肝炎ウイルス(HCV)の場合、血中ウイルス濃度が低い患者は、肝機能を示す数値AST、ALTの値が低く肝障害が軽微である。逆に血中ウイルス濃度が高い患者は肝障害が重篤で肝機能が低下している場合が多い。さらに、血中ウイルス濃度は、抗ウイルス治療の効果にも影響する。同じHCVの例では、血中ウイルス量が低い症例ではインターフェロン療法が奏効する可能性が高いが、血中ウイルス量が高い症例では治療効果が得られにくい傾向がある。   In general, blood virus concentration is an important indicator of the degree of viremia. For example, in the case of hepatitis C virus (HCV), patients with low blood virus concentration have low values of AST and ALT indicating liver function and liver damage is minor. Conversely, patients with high blood virus levels often have severe liver damage and impaired liver function. Furthermore, blood virus concentration also affects the effectiveness of antiviral therapy. In the case of the same HCV, there is a high possibility that interferon therapy will be effective in cases with low blood viral load, but there is a tendency that a therapeutic effect is difficult to obtain in cases with high blood viral load.

日本には約200万人のC型肝炎ウイルスに感染者がいる。そのうちの約70%は慢性肝炎を発症している。これらの患者は、10年から20年の経過の後に高率に肝癌を発症することがわかっており、慢性肝炎のうちにウイルスを完全に排除しておくことが強く望まれている。インターフェロン療法はウイルスを排除する有効な方法であるとされているが、実際には単独療法では3割程度の患者でしか著効しない。一方でインターフェロン療法には重篤な副作用が伴い、その上、治療には多額の費用がかかる。よって治療開始前に血中ウイルス量を測定してインターフェロン療法の効果をある程度予測し、治療が奏効する可能性のある患者を選び出すことは、患者の負担を軽減するために重要な意味をもつ。   There are about 2 million people infected with hepatitis C virus in Japan. About 70% of them develop chronic hepatitis. These patients are known to develop liver cancer at a high rate after the lapse of 10 to 20 years, and it is strongly desired to completely eliminate the virus in chronic hepatitis. Interferon therapy is considered to be an effective method for eliminating viruses, but in practice, monotherapy is effective only in about 30% of patients. On the other hand, interferon therapy has serious side effects and treatment is expensive. Therefore, measuring the amount of viral virus in the blood before the start of treatment and predicting the effect of interferon therapy to some extent, and selecting patients who are likely to respond to treatment are important for reducing the burden on patients.

C型慢性肝炎に対するインターフェロン療法の効果は、主にウイルス側の要因によって規定されている場合が多い。特に影響すると考えられている要因が、ウイルスのタイプ(即ち、遺伝子型)とウイルス量である。これら2要因は、互いに関連している。即ち、遺伝子型1bではウイルス量が多くなる傾向があり、逆に2a、2b型ではウイルス量があまり多くならないという大まかな相関が認められる。また、治療開始後のウイルス量の推移の仕方が、治療効果に反映するとの報告もある(Chayama K et al., Viral Hepatitis and Liver Disease. 1994, 617−620)。ウイルス量を測定することは治療方針を決定する、または治療を進めるにあたって、重要な判断材料となる。   The effect of interferon therapy for chronic hepatitis C is often defined mainly by viral factors. Factors that are considered to be particularly influential are virus type (ie genotype) and viral load. These two factors are related to each other. That is, there is a tendency that the viral load tends to increase in the genotype 1b, and conversely, the viral load does not increase so much in the 2a and 2b types. In addition, there is a report that how the viral load changes after the start of treatment is reflected in the therapeutic effect (Chayama K et al., Viral Hepatitis and Liver Disease. 1994, 617-620). Measuring the viral load is an important judgment material in determining the treatment policy or proceeding with the treatment.

また、組織中に発現したmRNA量を測定することは、ある薬剤に対する個体の反応性を見る上で重要な指標になると考えられている。例えば、C型慢性肝炎に対するインターフェロン療法の効果を考える場合に、治療開始前と開始後の肝組織を採取し、それぞれで発現しているmRNAの量を数種の遺伝子に対して比較することにより、その個体のインターフェロンに対する反応性を調べることが可能となる。そのために、まず治療開始前後でいくつかの遺伝子の発現パターンを比較して、インターフェロンの効果の有無を規定するために意味のある遺伝子の発現変化のパターンが特定される。その結果から治療開始前後の特定の遺伝子の発現量の変化を測定する。それにより、治療効果があらかじめ予測できる。   In addition, measuring the amount of mRNA expressed in a tissue is considered to be an important indicator for observing an individual's reactivity to a certain drug. For example, when considering the effect of interferon therapy for chronic hepatitis C, hepatic tissues are collected before and after the start of treatment, and the amount of mRNA expressed in each is compared with several genes. It becomes possible to examine the reactivity of the individual to interferon. For this purpose, first, the expression patterns of several genes are compared before and after the start of treatment, and the pattern of meaningful expression changes of genes is specified in order to define the presence or absence of the effect of interferon. From the results, the change in the expression level of a specific gene before and after the start of treatment is measured. Thereby, the therapeutic effect can be predicted in advance.

これらウイルス量の測定は、Competitive PCR法やBranched DNA probe assay(バイエル社製), Amplicore monitor法(ロシュダイアグノスティック社製)、TaqMan PCR法(アプライドバイオシステムズ株式会社製)などを利用して行われている。Competitive PCR法は、濃度標準核酸を用いた競合的PCRによってウイルス量を算定するものである。検出には電気泳動が用いられ、その泳動像を読むにはある程度の経験が必要である。また1検体あたり数本のPCRをかける必要があり、手順が煩雑である。Branched DNA probe assayを行なうにはBranched DNA probe を合成する特別な技術が必要となる。Amplicore法やTaqMan法では特別な測定用装置が必要となる。   The amount of these viruses is measured using Competitive PCR method, Branched DNA probe assay (manufactured by Bayer), Amplicore monitor method (manufactured by Roche Diagnostics), TaqMan PCR method (manufactured by Applied Biosystems), etc. It has been broken. The Competitive PCR method calculates viral load by competitive PCR using a concentration standard nucleic acid. Electrophoresis is used for detection, and some experience is required to read the electrophoretic image. Moreover, it is necessary to run several PCRs per sample, and the procedure is complicated. In order to perform Branched DNA probe assay, a special technique for synthesizing Branched DNA probe is required. Amplicon and TaqMan methods require a special measuring device.

組織中のmRNA量を測定する従来法は、ノーザンブロッティング法で大まかに見る以外は、特別な装置と核酸標識を必要とするTaqMan法(アプライドバイオシステムズ株式会社製)、各種マイクロアレイを用いる方法などが挙げられる。   Conventional methods for measuring the amount of mRNA in tissues include TaqMan method (Applied Biosystems Co., Ltd.) that requires special equipment and nucleic acid labeling, methods using various microarrays, etc. Can be mentioned.

一方で、細菌による感染症における感染菌体量を調べるには、従来は細菌培養法が採用されている。この技術は、それぞれの細菌に適した培地に検体を塗布し、適切な温度で1日から3日間程度保温することによって、1個の菌体を可視化させ(コロニー形成)、そのコロニー数をカウントすることで、塗布したサンプル量中の菌体の量を算出するものである。この方法では、コロニー形成に時間を要し、コロニーを形成するために、試験される菌に適した培地を選ぶ必要があり、塗布できる検体量に限界がある。また、元々培養に不向きは菌種も存在する。   On the other hand, a bacterial culture method has been conventionally employed to examine the amount of infectious cells in an infection caused by bacteria. In this technology, a sample is applied to a medium suitable for each bacterium, and kept at an appropriate temperature for about 1 to 3 days to visualize one cell (colony formation) and count the number of colonies. By doing this, the amount of bacterial cells in the applied sample amount is calculated. In this method, it takes time to form colonies, and in order to form colonies, it is necessary to select a medium suitable for the bacteria to be tested, and the amount of specimen that can be applied is limited. In addition, some bacterial species are originally unsuitable for culture.

Kaneko S et al., J.Med.Virol. 37, 278−282, 1992Kaneko S et al. , J. et al. Med. Virol. 37, 278-282, 1992 Chayama K et al., J Gastroenterol.Hepatorol.8, S40−44,1993Chayama K et al. , J Gastroenterol. Hepatol. 8, S40-44, 1993

本発明の課題は、試料中の核酸を簡便に定量する手段を提供することである。   An object of the present invention is to provide a means for easily quantifying a nucleic acid in a sample.

上記の課題を解決するための検体中に含まれる核酸を定量する方法は、核酸を含む検体、第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセット、および濃度標準核酸を準備すること、前記検体と、前記プライマーセットと、既知の濃度の前記第1の濃度標準核酸とを1つの反応環境内で、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物を得ること、基体に固定化された第1の核酸プローブおよび第2の核酸プローブと増幅産物とを反応させること、ハイブリダイゼーション量を検出して比較し、検体中の核酸を定量することを含む。プライマーセットが増幅すべき標的鋳型配列は、5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域およびF1領域を含み、3’末端側からB3c領域、B2c領域、LBc領域およびB1c領域を含む。濃度標準核酸は、5’末端側からF3領域と、F2領域と、第1のプローブ結合領域とは配列が異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とを含み、3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とを含む。   A method for quantifying a nucleic acid contained in a sample for solving the above-mentioned problem is to prepare a sample containing a nucleic acid, a primer set containing a first primer and a second primer, and a concentration standard nucleic acid, An amplification product is obtained by performing an amplification reaction by the LAMP method in a single reaction environment with the sample, the primer set, and the first concentration standard nucleic acid having a known concentration, and the first immobilized on the substrate. Reacting the nucleic acid probe and the second nucleic acid probe with the amplification product, detecting and comparing the amount of hybridization, and quantifying the nucleic acid in the sample. The target template sequence to be amplified by the primer set includes F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region from the 3 ′ end side. including. The concentration standard nucleic acid includes an F3 region from the 5 ′ end side, an F2 region, a second probe binding region having a sequence different from that of the first probe binding region, and an F1 region, and a B3c region from the 3 ′ end side. A B2c region, an LBc region, and a B1c region.

標的鋳型核酸とプライマーセットを示す図。The figure which shows a target template nucleic acid and a primer set. 実施形態の1例の原理を示す図。The figure which shows the principle of one example of embodiment. 実施形態の1例を示す図。The figure which shows an example of embodiment. 実施形態の1例を示す図。The figure which shows an example of embodiment. 実施形態の1例を示す図。The figure which shows an example of embodiment. 実施形態の1例を示す図。The figure which shows an example of embodiment. 細菌培養結果がわかっている検体からの大腸菌の定量した結果の1例を示す図。The figure which shows an example of the result of having quantified Escherichia coli from the sample whose bacterial culture result is known. 例1の結果を示す図。The figure which shows the result of Example 1. FIG. 例2の結果を示す図。The figure which shows the result of Example 2. FIG. 例3で用いたDNAチップを模式的に示した図。The figure which showed the DNA chip used in Example 3 typically. 例3の結果を示す図。The figure which shows the result of Example 3. 例4の結果を示す図。The figure which shows the result of Example 4. 図12Aに示した例4の結果の一部分についての拡大図。The enlarged view about a part of result of Example 4 shown in Drawing 12A.

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.

当該方法により、検体中の特定の核酸の量を測定することが可能である。当該方法は、目的とする特定の核酸の検体中の存在量を知るために、検出されるべき核酸を標的鋳型核酸として、プライマーセットで増幅すると共に、同一のプライマーセットを用いて競合的に濃度標準核酸を鋳型として増幅する。これらの競合的な増幅は、1つの反応環境内で行われる。このとき、濃度標準核酸の量は既知である。得られた増幅産物を、核酸プローブと反応させ、生じたハイブリダイゼーションを検出する。標的鋳型核酸に基づくハイブリダイゼーション量と、濃度標準核酸に基づくハイブリダイゼーション量とを比較することにより、検体中の標的鋳型核酸の量を決定する。濃度標準核酸の種類を増やし、それぞれの濃度標準核酸の量を異なる量、例えば、段階的に異なる量として、それらを検体と共に1つの反応環境内で同一のプライマーセットにより増幅することにより、より詳細に標的鋳型核酸の量を決定することが可能である。   By this method, it is possible to measure the amount of a specific nucleic acid in a specimen. In order to know the abundance of a specific nucleic acid of interest in a sample, the method amplifies with a primer set using the nucleic acid to be detected as a target template nucleic acid, and uses the same primer set for competitive concentration. Amplify using standard nucleic acid as template. These competitive amplifications are performed in one reaction environment. At this time, the amount of the concentration standard nucleic acid is known. The obtained amplification product is reacted with a nucleic acid probe, and the resulting hybridization is detected. By comparing the amount of hybridization based on the target template nucleic acid and the amount of hybridization based on the concentration standard nucleic acid, the amount of the target template nucleic acid in the sample is determined. More types by increasing the types of concentration standard nucleic acids and amplifying them with the same primer set in a single reaction environment with different amounts of each concentration standard nucleic acid, for example, stepwise different amounts It is possible to determine the amount of target template nucleic acid.

言い換えれば、使用する濃度標準核酸の種類およびその数、並びに濃度によって、当該定量方法の精度を所望に応じて調整することが可能である。大まかな存在量が知りたい場合には、より少ない種類、例えば、1種類または2種類などの濃度標準核酸を使用してもよい。また、所望に応じて特定の基準、例えば、閾値を予め定めておき、その基準値よりも検体中の菌量が多いのか、少ないのかを判定する方法として当該方法を使用することも可能である。   In other words, the accuracy of the quantification method can be adjusted as desired according to the type and number of concentration standard nucleic acids used and the concentration. When it is desired to know a rough abundance, a concentration standard nucleic acid of a smaller kind, for example, one kind or two kinds, may be used. It is also possible to use a specific reference, for example, a threshold value in advance as desired, and to use the method as a method for determining whether the amount of bacteria in the sample is larger or smaller than the reference value. .

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することにより定量されるべき核酸を「標的鋳型核酸」と称する。プライマーにより増幅されるべき核酸を「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”. Among the sample nucleic acids, a nucleic acid to be quantified by amplification with a primer is referred to as a “target template nucleic acid”. The nucleic acid to be amplified by the primer is called “template sequence”. A nucleic acid containing a template sequence is referred to as a “template nucleic acid” or “template”.

図1を参照して標的鋳型核酸1とプライマーセットについて説明する。   The target template nucleic acid 1 and the primer set will be described with reference to FIG.

標的鋳型核酸1は、その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域2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。標的鋳型核酸1が二本鎖で存在する場合には、その相補配列である標的鋳型核酸3は、その5’末端側からB3領域、B2領域、LB領域およびB1領域をこの順番で含み、且つ3’末端側からF3c領域、F2c領域、第1のプローブ結合領域の相補領域、およびF1c領域をこの順番で含む。F3領域、F2領域、F1領域、B3領域、B2領域、B1領域、LB領域は、それぞれF3配列、F2配列、F1配列、B3配列、B2配列、B1配列、LB配列を有する。F3c領域、F2c領域、F1c領域、B3c領域、B2c領域、B1c領域、LBc領域は、それぞれF3領域、F2領域、F1領域、B3領域、B2領域、B1領域、LB領域に相補的な配列を有する。   The target template nucleic acid 1 includes F3 region, F2 region, first probe binding region 2 and F1 region in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c from the 3 ′ end side. Includes areas in this order. When the target template nucleic acid 1 is present in a double strand, the complementary sequence of the target template nucleic acid 3 includes the B3 region, the B2 region, the LB region, and the B1 region in this order from the 5 ′ end side, and From the 3 ′ end side, the F3c region, the F2c region, the complementary region of the first probe binding region, and the F1c region are included in this order. The F3 region, the F2 region, the F1 region, the B3 region, the B2 region, the B1 region, and the LB region have an F3 array, an F2 array, an F1 array, a B3 array, a B2 array, a B1 array, and an LB array, respectively. The F3c region, F2c region, F1c region, B3c region, B2c region, B1c region, and LBc region have sequences complementary to the F3 region, F2 region, F1 region, B3 region, B2 region, B1 region, and LB region, respectively. .

プライマーセットは、第1のプライマー4と第2のプライマー5とを含む。第1のプライマー4は、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーである。第2のプライマー5は、5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーである。   The primer set includes a first primer 4 and a second primer 5. The first primer 4 is an FIP primer having an F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side and having the same F2 sequence on F2 on the 3 ′ end side. The second primer 5 is a BIP primer having the same B1c sequence as B1c on the 5 ′ end side and a B2 sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side.

濃度標準核酸6は、その5’末端側からF3領域、F2領域、第2のプローブ結合領域7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。第2のプローブ結合領域7の配列は、第1のプローブ結合領域2の配列と異なる。即ち、濃度標準核酸6は、標的鋳型核酸1における第1のプローブ結合領域2の配列以外は、標的鋳型核酸1の構成と同じである。図1には示さないが、濃度標準核酸6が二本鎖で存在する場合には、その相補配列である配列は、その5’末端側からB3領域、B2領域、LB領域およびB1領域をこの順番で含み、且つ3’末端側からF3c領域、F2c領域、第2のプローブ結合領域の相補領域、およびF1c領域をこの順番で含む。   The concentration standard nucleic acid 6 includes the F3 region, the F2 region, the second probe binding region 7 and the F1 region in this order from the 5 ′ end side, and the B3c region, the B2c region, the LBc region and the B1c from the 3 ′ end side. Includes areas in this order. The sequence of the second probe binding region 7 is different from the sequence of the first probe binding region 2. That is, the concentration standard nucleic acid 6 is the same as the configuration of the target template nucleic acid 1 except for the sequence of the first probe binding region 2 in the target template nucleic acid 1. Although not shown in FIG. 1, when the concentration standard nucleic acid 6 is present in a double strand, its complementary sequence is the B3 region, B2 region, LB region and B1 region from the 5 ′ end side. The F3c region, the F2c region, the complementary region of the second probe binding region, and the F1c region are included in this order from the 3 ′ end side.

前記検体と、前記プライマーセットと、既知の濃度の前記第1の濃度標準核酸とを1つの反応環境内に持ち込み、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物を得る。   The specimen, the primer set, and the first concentration standard nucleic acid having a known concentration are brought into one reaction environment, and an amplification reaction is performed by the LAMP method to obtain an amplification product.

標的鋳型核酸1と濃度標準核酸6の配列は、プローブ結合領域の配列のみが異なり、同じプライマーセットによりそれぞれ増幅される。同じプライマーセットにより、標的鋳型核酸1と濃度標準核酸6とを1つの反応環境内において競合的に共増幅した場合、反応環境内において、より多く存在する方が優先的に増幅される。   The sequences of the target template nucleic acid 1 and the concentration standard nucleic acid 6 differ only in the sequence of the probe binding region, and are amplified by the same primer set. When the target template nucleic acid 1 and the concentration standard nucleic acid 6 are competitively co-amplified in one reaction environment with the same primer set, the more existing one in the reaction environment is preferentially amplified.

得られた増幅産物を基体に固定化された核酸プローブ群と反応させ、生じたハイブリダイゼーション量によって、目的とする標的鋳型核酸の検体中の存在量を判定する。   The obtained amplification product is reacted with a group of nucleic acid probes immobilized on a substrate, and the amount of the target template nucleic acid present in the sample is determined based on the amount of hybridization produced.

この方法において、互いに異なる濃度を有する複数の濃度標準核酸を用いてもよい。例えば、第1〜第nまでの複数の濃度標準核酸を用いる場合、第1〜第nの濃度標準核酸の各プローブ結合領域は、第2〜第2のプローブ結合領域をそれぞれ含む。ここで、nは2以上の整数である。第2〜第2のプローブ結合領域は、何れも標的鋳型核酸1に含まれる第1のプローブ結合領域2の配列とは異なり、且つ他の第2〜第2のプローブ結合領域の配列は、互いに異なる配列を有する。各濃度標準核酸のプライマー結合領域は、プローブ結合領域以外の配列は標的鋳型核酸1と同じである。複数の濃度標準核酸を使用する場合には、1つの反応環境内で、検体と、第1〜第nの濃度標準核酸のうちの何れか1種類と、プライマーセットとを持ち込む。用意される反応環境は、第1〜第nの反応環境であり、準備された第1〜第nの濃度標準核酸の全てについてそれぞれ競合的に増幅反応を行う。増幅反応の後に、第1〜第nの反応環境においてそれぞれ得られた第1〜第nの増幅産物を1つに合わせる。1つに合わせられた増幅産物は、第1〜第nの増幅産物、即ち、例えば、nが3であった場合、第1の増幅産物、第2の増幅産物、第3の増幅産物を含む。その後、合わせられた増幅産物を核酸プローブ群と反応させて、生じたハイブリダイズ信号を検出し、得られたハイブリダイズ信号の有無または大きさを互いに比較することにより、検体中の標的鋳型核酸1の濃度を判定する。 In this method, a plurality of concentration standard nucleic acids having different concentrations may be used. For example, when a plurality of concentration standard nucleic acids from 1 to n are used, each of the probe binding regions of the first to nth concentration standard nucleic acids includes 2 1st to 2n probe binding regions, respectively. Here, n is an integer of 2 or more. The 2 1 to 2 n probe binding regions are all different from the sequence of the first probe binding region 2 contained in the target template nucleic acid 1 and are the other 2 1 to 2 n probe binding regions. The sequences have different sequences from each other. The primer binding region of each concentration standard nucleic acid has the same sequence as the target template nucleic acid 1 except for the probe binding region. In the case of using a plurality of concentration standard nucleic acids, a specimen, any one of the first to nth concentration standard nucleic acids, and a primer set are brought in one reaction environment. The prepared reaction environments are the first to nth reaction environments, and the amplification reaction is performed competitively for all of the prepared first to nth concentration standard nucleic acids. After the amplification reaction, the first to nth amplification products respectively obtained in the first to nth reaction environments are combined into one. The combined amplification products include the first to nth amplification products, that is, when n is 3, for example, the first amplification product, the second amplification product, and the third amplification product. . Thereafter, the combined amplification product is reacted with a group of nucleic acid probes, the resulting hybridization signal is detected, and the presence / absence or magnitude of the obtained hybridization signal is compared with each other, whereby the target template nucleic acid 1 in the sample is detected. Determine the concentration.

本方法の原理について図2を参照しながら説明する。検体を準備する。検出されるべき標的鋳型核酸1を選択する。標的鋳型核酸1は、第1のプローブ結合領域2を含む。標的鋳型核酸1をLAMP増幅するためのプライマーセットと、濃度標準核酸6とを準備する。プライマーセットは、第1のプライマー4と第2のプライマー5を備える。濃度標準核酸6は、第1のプローブ結合領域2とは異なる配列を有する第2のプローブ結合領域7を有する。次に、検体と、濃度標準核酸6と、プローブセットとを1つの反応環境内に持ち込み、競合的にLAMP増幅反応を行う。   The principle of this method will be described with reference to FIG. Prepare the specimen. A target template nucleic acid 1 to be detected is selected. The target template nucleic acid 1 includes a first probe binding region 2. A primer set for amplifying the target template nucleic acid 1 with LAMP and a concentration standard nucleic acid 6 are prepared. The primer set includes a first primer 4 and a second primer 5. The concentration standard nucleic acid 6 has a second probe binding region 7 having a sequence different from that of the first probe binding region 2. Next, the specimen, the concentration standard nucleic acid 6 and the probe set are brought into one reaction environment, and the LAMP amplification reaction is performed competitively.

(a−1)に示すように、例えば、標的鋳型核酸1と濃度標準核酸6との反応環境内の存在比が10:1である場合、即ち、反応環境内に存在する標的鋳型核酸の量と濃度標準核酸の量に偏りがある場合、存在量が大きい方の鋳型が優先的に増幅される。増幅により得られる増幅産物量のイメージを図2(a−2)に示す。図2(a−2)のように、存在量が大きい方の鋳型からの増幅産物が、他方の鋳型からの増幅産物量よりも多く存在する。   As shown in (a-1), for example, when the abundance ratio of the target template nucleic acid 1 and the concentration standard nucleic acid 6 in the reaction environment is 10: 1, that is, the amount of the target template nucleic acid present in the reaction environment If the amount of concentration standard nucleic acid is biased, the template with the larger abundance is preferentially amplified. An image of the amount of amplification product obtained by amplification is shown in FIG. As shown in FIG. 2 (a-2), there are more amplification products from the template with the larger abundance than the amplification product from the other template.

(b−1)に示すように、例えば、標的鋳型核酸1と濃度標準核酸6との反応環境内の存在比が1:1である場合、即ち、反応環境内に存在する標的鋳型核酸の量と濃度標準核酸の量が等しい場合、増幅反応は2つの鋳型について等しく進行する。即ち、図2(b−2)に示すように、標的鋳型核酸1および濃度標準核酸6のそれぞれからの増幅産物は等しい量で存在する。   As shown in (b-1), for example, when the abundance ratio of the target template nucleic acid 1 and the concentration standard nucleic acid 6 in the reaction environment is 1: 1, that is, the amount of the target template nucleic acid present in the reaction environment And the amount of concentration standard nucleic acid are equal, the amplification reaction proceeds equally for the two templates. That is, as shown in FIG. 2 (b-2), the amplification products from the target template nucleic acid 1 and the concentration standard nucleic acid 6 are present in equal amounts.

従って、既知の濃度の濃度標準核酸と検体とを競合的にLAMP増幅反応を行った後に、増幅産物を検出することにより、濃度標準核酸の濃度を指標に検体中の標的鋳型核酸の濃度を判定することが可能である。   Therefore, after performing a LAMP amplification reaction competitively between a concentration standard nucleic acid of a known concentration and a sample, the concentration of the target template nucleic acid in the sample is determined using the concentration standard nucleic acid concentration as an index by detecting the amplification product. Is possible.

核酸プローブと増幅産物との反応は、DNAチップを用いて行ってよい。   The reaction between the nucleic acid probe and the amplification product may be performed using a DNA chip.

「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。「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 “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. 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.

核酸プローブは、標的鋳型核酸に由来する増幅産物と、増幅時に使用された全ての濃度標準核酸にそれぞれ由来する全ての増幅産物が検出できるように用意される。例えば、標的鋳型核酸と、1種類の濃度標準核酸を共増幅する場合、DNAチップは、第1の固定化領域に固定化された第1の核酸プローブ8と、第2の固定化領域に固定化された第2の核酸プローブ9を備える。図1に示すように、第1の核酸プローブ8は、5’側のF2領域と3’側の第1のプローブ結合領域2を含む第1の標的配列に相補的な配列を有する。第2の核酸プローブ9は、5’側のF2領域と3’側の第2のプローブ結合領域7を含む第2の標的配列に相補的な配列を有する。更に、DNAチップは、第1の核酸プローブ8および第2の核酸プローブ9にそれぞれ相補的な第3の核酸プローブおよび/または第4の核酸プローブを更に含んでもよい。   The nucleic acid probe is prepared so that an amplification product derived from the target template nucleic acid and all amplification products derived from all the concentration standard nucleic acids used at the time of amplification can be detected. For example, when a target template nucleic acid and one kind of concentration standard nucleic acid are co-amplified, the DNA chip is immobilized on the first nucleic acid probe 8 immobilized on the first immobilization region and on the second immobilization region. The second nucleic acid probe 9 is provided. As shown in FIG. 1, the first nucleic acid probe 8 has a sequence complementary to a first target sequence including an F2 region on the 5 ′ side and a first probe binding region 2 on the 3 ′ side. The second nucleic acid probe 9 has a sequence complementary to the second target sequence including the 5'-side F2 region and the 3'-side second probe binding region 7. Furthermore, the DNA chip may further include a third nucleic acid probe and / or a fourth nucleic acid probe that are complementary to the first nucleic acid probe 8 and the second nucleic acid probe 9, respectively.

第1〜第nの濃度標準核酸を用いる場合には、第2〜第2の核酸プローブ、即ち、n種類の互いに配列の異なる核酸プローブが用意される。ここでnは、2以上の整数である。各核酸プローブは、それぞれの濃度標準核酸が含むF2領域と第2〜第2のプローブ結合領域の何れか1つの配列とをそれぞれ含む第2〜第2の標的配列に相補的な配列を有する。即ち、第2の核酸プローブは、5’側のF2領域と3’側の第2のプローブ結合領域とを含む第2の標的配列に相補的な配列を有する。第2の核酸プローブは、5’側のF2領域と3’側の第2のプローブ結合領域とを含む第2の標的配列に相補的な配列を有する。このような第2〜第2の核酸プローブは、DNAチップの第2〜第2の固定化領域に種類毎にそれぞれ固定化されていてもよい。 When the first to nth concentration standard nucleic acids are used, 2 1st to 2nth nucleic acid probes, that is, n types of nucleic acid probes having different sequences are prepared. Here, n is an integer of 2 or more. Each nucleic acid probe is complementary to a second 1-target sequences of the 2 n include respective concentrations F2 region standard nucleic acid comprises a second 1 through 2 n of one of the probe-binding region sequences, respectively Has an array. That is, the second first nucleic acid probe has a sequence complementary to a second 1 target sequence including and 'F2 region and 3' side side 5 second first probe-binding region. The 2 n nucleic acid probe has a sequence complementary to the 2 n target sequence including a 5 ′ F2 region and a 3 n 2 n probe binding region. The second 1 through 2 n of the nucleic acid probe may be respectively fixed to each type immobilized region of the second 1 through 2 n of the DNA chip.

或いは、第1の核酸プローブ8は、F2領域および第1のプローブ結合領域2を含む第1の標的配列と同じ配列を有してもよい。また、第2の核酸プローブ9は、F2領域および第2のプローブ結合領域7を含む第2の標的配列と同じ配列を有してもよい。同様に第nの核酸プローブは、F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第nの標的配列と同じ配列を有してもよい。 Alternatively, the first nucleic acid probe 8 may have the same sequence as the first target sequence including the F2 region and the first probe binding region 2. The second nucleic acid probe 9 may have the same sequence as the second target sequence including the F2 region and the second probe binding region 7. Likewise the nucleic acid probe of the n may have the same sequence as the target sequence of the n including F2 region and a probe binding region of the 2 n.

「標的配列」とは、鋳型核酸を、プライマーセットを用いて増幅して得られた増幅産物の配列のうち、核酸プローブと結合させることによって検出されるべき配列である。標的配列を含む核酸を標的核酸という。標的配列は、鋳型核酸の配列のうちの、F2領域とプローブ結合領域とを含む、またはF2領域とプローブ結合領域とからなる。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。   A “target sequence” is a sequence to be detected by binding a nucleic acid probe to a sequence of amplification products obtained by amplifying a template nucleic acid using a primer set. A nucleic acid containing a target sequence is called a target nucleic acid. The target sequence includes the F2 region and the probe binding region of the template nucleic acid sequence, or consists of the F2 region and the probe binding region. The target sequence is used to detect the target nucleic acid using a nucleic acid probe.

核酸プローブは、DNAチップに固定化されて使用されてよい。好ましくは1つのDNAチップに検出に使用されるべき核酸プローブが全て含まれる。好ましくは、1つのDNAチップに含まれる核酸プローブは、標的鋳型核酸に由来する増幅産物と、その定量のために使用される全ての濃度標準核酸に由来する増幅産物とを含み、それらを同時に検出する。しかしながら、目的とする定量に必要とされる核酸プローブが複数の基体に固定化されて、使用されてもよい。   The nucleic acid probe may be used by being immobilized on a DNA chip. Preferably, all the nucleic acid probes to be used for detection are contained in one DNA chip. Preferably, the nucleic acid probe contained in one DNA chip includes an amplification product derived from the target template nucleic acid and amplification products derived from all concentration standard nucleic acids used for quantification thereof, and detects them simultaneously. To do. However, the nucleic acid probe required for the target quantification may be immobilized on a plurality of substrates and used.

検体に含まれる複数種類の特定の核酸を同時に定量することも可能である。その場合、検出されるべき全ての特定の核酸について、それぞれ標的鋳型配列を決定し、それらの標的鋳型配列の全てをそれぞれ増幅するためのプライマーセットと、それぞれの標的鋳型配列と競合して増幅させるべき濃度標準核酸と、得られた全ての検出されるべき増幅産物を検出するための核酸プローブが準備される。これらの配列および核酸は、上述した構成と同様の構成で準備されればよい。また、複数種類の特定の核酸のために準備された核酸プローブは、1つの基体に固定化されてもよく、複数の基体に固定化されてもよい。   It is also possible to simultaneously quantify a plurality of types of specific nucleic acids contained in a specimen. In that case, for each specific nucleic acid to be detected, a target template sequence is determined, and a primer set for amplifying all of the target template sequences, respectively, and amplifying in competition with each target template sequence A nucleic acid probe for detecting the concentration standard nucleic acid to be detected and all the amplification products to be detected obtained is prepared. These sequences and nucleic acids may be prepared in the same configuration as described above. In addition, nucleic acid probes prepared for a plurality of types of specific nucleic acids may be immobilized on one substrate or may be immobilized on a plurality of substrates.

複数の種類の特定の核酸について、それぞれの反応環境内で、それぞれの濃度標準核酸と競合してLAMP法により増幅反応を行う。その後、得られた全ての増幅産物を1つに合せて、1つの増幅産物混合物を得る。この増幅産物混合物を、例えば、全ての核酸プローブを備えるDNAチップに対して持ち込み、核酸プローブと反応させる。得られたハイブリダイズ信号から、複数種類の特定の核酸を同時に定量することが可能となる。   A plurality of types of specific nucleic acids are subjected to an amplification reaction by the LAMP method in competition with each concentration standard nucleic acid in each reaction environment. Thereafter, all the amplification products obtained are combined into one amplification product mixture. This amplification product mixture is brought into, for example, a DNA chip including all nucleic acid probes and reacted with the nucleic acid probes. A plurality of types of specific nucleic acids can be simultaneously quantified from the obtained hybridization signal.

検体は、核酸を含む何れかの物質であればよく、例えば、個体の体液、組織、器官、尿、便、乳汁中、血液、血清、血漿、吐しゃ物、組織擦過検体等、定量対象となる核酸が定量する価値のある典型的濃度で存在する試料であればよい。「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。「検体」とは、実施形態の方法が実施されるべき対象であり、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 sample may be any substance containing nucleic acid, such as body fluid, tissue, organ, urine, stool, milk, blood, serum, plasma, vomit, tissue scraping sample, etc. It is sufficient if the sample is present in a typical concentration that is worth quantifying. “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. The “specimen” is a target on which the method of the embodiment is to be performed, and may be a 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.

定量されるべき核酸は、例えば、外因性の核酸であってよく、例えば、微生物、細菌、ウイルス、マイコプラズマ、藻類、真菌類などの核酸であってよい。また、検出されるべき核酸は、個体に内在する何れかの核酸であってもよく、例えば、個体の体内、例えば、血液または組織、尿、唾液または乳汁などに発現したmRNAなどであってもよい。   The nucleic acid to be quantified may be, for example, an exogenous nucleic acid, for example, a nucleic acid such as a microorganism, bacteria, virus, mycoplasma, algae, fungi and the like. Further, the nucleic acid to be detected may be any nucleic acid present in the individual, for example, mRNA expressed in the body of the individual, for example, blood or tissue, urine, saliva or milk. Good.

「1つの反応環境内」とは、例えば、そこにおいて反応を行うことの可能な1つの反応場のことを示す。例えば、試験管、カップ、ウェルなどの反応容器の内部を反応環境と解すればよい。   “In one reaction environment” indicates, for example, one reaction field in which a reaction can be performed. For example, what is necessary is just to understand the inside of reaction containers, such as a test tube, a cup, and a well, as reaction environment.

実施形態によれば、病原体の生体内濃度、血中濃度、組織中濃度、尿中濃度、唾液中濃度または乳汁中濃度を測定することが可能である。   According to the embodiment, it is possible to measure in vivo concentration, blood concentration, tissue concentration, urine concentration, saliva concentration or milk concentration of a pathogen.

2つの配列が「同一」または「同じ」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” or “same” refer to sequences in which the two sequences are equal to each other by 90% or more, 95% or more, 98% or more, or 100% over their entire length. Two sequences are “complementary” when the two sequences are complementary to each other by 90%, 95%, 98% or 100% over their entire length.

上述において、DNAチップに関する記載をしたが、核酸プローブが固定化されて使用される場合、その基体は、DNAチップのための基板に限定されるものではない。例えば、基体は、磁性ビーズ、マイクロタイタープレートおよびチューブなどの不溶性支持体であってもよい。   In the above description, the DNA chip is described. However, when the nucleic acid probe is immobilized and used, the substrate is not limited to the substrate for the DNA chip. For example, the substrate may be an insoluble support such as magnetic beads, microtiter plates and tubes.

実施形態によれば、検体に含まれる検体核酸を標的鋳型核酸としてLAMP増幅する際に、その同じ反応環境に既知の濃度の濃度標準核酸を混在させ、その結果として得られる増幅産物を比較し、それにより検体核酸と濃度標準核酸のどちらが増幅するかが判定される。それにより、標的鋳型核酸の量を推定することが可能である。このような方法により、体内病原体濃度およびmRNA量を簡便に測定することが可能である。またそれにより、細菌性およびウイルス性の感染症の病態把握や治療の方針の決定に役立つ。   According to the embodiment, when a sample nucleic acid contained in a sample is LAMP amplified as a target template nucleic acid, a concentration standard nucleic acid of a known concentration is mixed in the same reaction environment, and the resulting amplification products are compared, Thereby, it is determined which of the sample nucleic acid and the concentration standard nucleic acid is amplified. Thereby, it is possible to estimate the amount of the target template nucleic acid. By such a method, the in vivo pathogen concentration and the amount of mRNA can be easily measured. In addition, it helps to understand the pathology of bacterial and viral infectious diseases and to determine the treatment policy.

増幅産物の核酸の全体構造は、PCR産物のような2本鎖の直鎖状DNAであっても、環状のDNAであってもよい。増幅産物の長さは、直鎖状のDNAであれば、200塩基対以上5000塩基対以下の長さが好ましい。環状であれば、200塩基対以上10000塩基対以下の長さが好ましい。検出に使用される配列以外の領域に、検出部分およびプライマー領域と相同な配列もしくは類似した配列が存在しないことを確認して使用することが好ましい。また、増幅産物が極端に立体構造を取らないよう、GC含量の高い領域を含まないよう、互いに相補的な配列を含まないよう工夫することも好ましい。プライマーセットに含まれる各プライマーおよび濃度標準核酸の合成方法は、PCR法のような2本鎖DNA合成法や、プラスミド等に組み込んだクローニング産物として得ることも可能である。クローニングに使うベクター種は、特に制限するものではない。   The entire structure of the nucleic acid of the amplification product may be a double-stranded linear DNA such as a PCR product or a circular DNA. The length of the amplification product is preferably 200 base pairs or more and 5000 base pairs or less if it is linear DNA. If it is cyclic, a length of 200 base pairs to 10,000 base pairs is preferred. It is preferably used after confirming that there is no sequence homologous or similar to the detection portion and the primer region in a region other than the sequence used for detection. Further, it is also preferable to devise not to include mutually complementary sequences so as not to include a region having a high GC content so that the amplification product does not take an extremely three-dimensional structure. The synthesis method of each primer and concentration standard nucleic acid contained in the primer set can be obtained as a double-stranded DNA synthesis method such as a PCR method, or a cloning product incorporated into a plasmid or the like. The vector species used for cloning is not particularly limited.

標的鋳型核酸がRNAの場合は、濃度標準核酸もRNAであることが望ましい。その場合には、プローブ部分を別配列に置き換えたDNA断片を、一度SP6およびT7 RNAポリメラーゼのプロモーター配列を含む転写ベクターに組み込んで、そこからRNA転写を行って必要なRNAを得ることができる。転写に使うベクターや酵素については、特に制限するものではない。   When the target template nucleic acid is RNA, the concentration standard nucleic acid is also preferably RNA. In that case, a DNA fragment in which the probe portion is replaced with another sequence is once incorporated into a transcription vector containing SP6 and T7 RNA polymerase promoter sequences, and RNA transcription can be performed therefrom to obtain the necessary RNA. There are no particular restrictions on the vector or enzyme used for transcription.

濃度標準核酸上のプローブ結合領域の配列は、標的鋳型核酸上のプローブ結合領域とTm値や長さが似通っていることが好ましい。また、濃度標準核酸または標的鋳型核酸として用いる核酸全体の他の部分の配列とも、相同でない配列もしくは相補的でない配列を選ぶことが必要である。さらに念のために、検査されるべき生物種には感染しない病原体の塩基配列、または検査されるべき生物種のゲノム上の配列とは異なる配列を、濃度標準核酸のプローブ結合領域の配列として選択することも好ましい。   The sequence of the probe binding region on the concentration standard nucleic acid is preferably similar in Tm value and length to the probe binding region on the target template nucleic acid. It is also necessary to select a sequence that is not homologous or non-complementary to the sequence of other parts of the whole nucleic acid used as the concentration standard nucleic acid or the target template nucleic acid. As a precaution, select the base sequence of the pathogen that does not infect the species to be tested, or a sequence that is different from the sequence on the genome of the species to be tested, as the probe binding region sequence of the concentration standard nucleic acid. It is also preferable to do.

表1に、牛の乳房炎の原因菌としての大腸菌(エンテロバクテリア科の菌)、連鎖球菌、ブドウ球菌を測定する検査に使用することが可能な濃度標準物質のプローブ結合領域2のための配列の例を示す。

Figure 2015057958
Table 1 shows the sequence for the probe-binding region 2 of a concentration standard that can be used for testing to measure Escherichia coli (Enterobacteriaceae), streptococci, and staphylococci as causative agents of bovine mastitis. An example of
Figure 2015057958

濃度標準核酸のプローブ結合領域2のための配列は、検出されるべき核酸と関係のない生物種から選択してくることが好ましい。表1の例には、ヒトB型肝炎ウイルスのゲノム配列に基づいて作成したプローブ結合領域の配列候補を20種類示した。また、プローブ結合領域の配列は、標的鋳型配列においてプローブ結合領域と設定された領域と比べて、長さとTm値があまり変わらないものを選択する必要がある。なお、表1に示した配列は、肝炎ウイルスなどのヒトの感染症の病原体に対する定量系を設計する場合には使用できない。   The sequence for the probe binding region 2 of the concentration standard nucleic acid is preferably selected from a biological species not related to the nucleic acid to be detected. In the example of Table 1, 20 types of probe binding region sequence candidates prepared based on the genome sequence of human hepatitis B virus are shown. In addition, it is necessary to select a probe binding region that does not change much in length and Tm value compared to the region set as the probe binding region in the target template sequence. The sequences shown in Table 1 cannot be used when designing a quantitative system for human infectious agents such as hepatitis virus.

また、牛には感染しないヒトのB型肝炎ウイルスのゲノムの一部を用いている。プローブ配列の長さは、15塩基から35塩基程度の長さで、Tm値は62℃〜78℃までの間で選ぶことが好ましい。   In addition, a part of the genome of human hepatitis B virus that does not infect cattle is used. The length of the probe sequence is preferably about 15 to 35 bases, and the Tm value is preferably selected between 62 ° C and 78 ° C.

図3には、濃度標準核酸を2種類用いる場合の測定例を示した。反応環境である2つのチューブにそれぞれ添加する2種類の濃度標準核酸は、互いに添加量が異なる。この図3(a)の例では、低濃度の濃度標準核酸を10コピー(即ち、1E+01copy)、高濃度の濃度標準核酸を100コピー(即ち、1E+02copy)添加している。定量されるべき標的鋳型核酸の濃度は、標的鋳型核酸の増幅産物の量と、2種類の濃度標準核酸、即ち、第1および第2の濃度標準核酸についての増幅産物の量とを比較することにより得られる。例えば、反応環境中の標的鋳型核酸の濃度が、低濃度の第1の濃度標準核酸よりも低い濃度の場合の結果は、(b)および(c)に示される。この場合、第1および第2の濃度標準核酸の増幅産物は、何れも標的鋳型核酸の増幅産物の量よりも多く、標的鋳型核酸の増幅は低い。反応環境中の標的鋳型核酸の濃度が、低濃度の第1の濃度標準核酸よりも高く、高濃度の第2の濃度標準核酸よりも低い濃度の場合の結果は(d)および(e)に示される。この場合、標的鋳型核酸と第2の濃度標準核酸の増幅産物が多く、第1の濃度標準核酸の増幅産物は少ない。標的鋳型核酸の濃度が、高濃度の第2の濃度標準核酸よりも高い濃度の場合の結果は、(f)および(g)に示される。この場合、標的鋳型核酸のみが増幅し、第1および第2の濃度標準核酸の増幅は低い。このように2種類の濃度標準核酸と、検体核酸である標的鋳型核酸との増幅産物の存在の量の関係から、反応環境中の標準鋳型核酸の濃度を、例えば、3段階に測り分けることができる。   FIG. 3 shows an example of measurement when two types of concentration standard nucleic acid are used. The two kinds of concentration standard nucleic acids added to the two tubes, which are reaction environments, are different from each other. In the example of FIG. 3A, 10 copies (ie, 1E + 01 copy) of a low concentration standard nucleic acid and 100 copies (ie, 1E + 02 copy) of a high concentration standard nucleic acid are added. The concentration of the target template nucleic acid to be quantified is to compare the amount of amplification product of the target template nucleic acid with the amount of amplification product for the two concentration standard nucleic acids, ie the first and second concentration standard nucleic acids. Is obtained. For example, the results when the concentration of the target template nucleic acid in the reaction environment is lower than the low concentration first concentration standard nucleic acid are shown in (b) and (c). In this case, the amplification products of the first and second concentration standard nucleic acids are both larger than the amount of the amplification product of the target template nucleic acid, and the amplification of the target template nucleic acid is low. The results when the concentration of the target template nucleic acid in the reaction environment is higher than the low concentration first concentration standard nucleic acid and lower than the high concentration second concentration standard nucleic acid are shown in (d) and (e). Indicated. In this case, there are many amplification products of the target template nucleic acid and the second concentration standard nucleic acid, and there are few amplification products of the first concentration standard nucleic acid. The results when the concentration of the target template nucleic acid is higher than the high concentration of the second concentration standard nucleic acid are shown in (f) and (g). In this case, only the target template nucleic acid is amplified, and the amplification of the first and second concentration standard nucleic acids is low. Thus, the concentration of the standard template nucleic acid in the reaction environment can be measured, for example, in three stages from the relationship between the amount of amplification product present between the two types of concentration standard nucleic acid and the target template nucleic acid that is the sample nucleic acid. it can.

図4には、3つの異なる濃度、即ち、1×10(1.00E+01)、1×10(1.00E+03)および1×10(1.00E+05)の濃度で、それぞれ標的鋳型核酸Aを含む検体について、5種類の濃度標準核酸を用いて定量する例を示す。検体毎に、それぞれ5つの反応環境、例えば、反応容器を用意し、競合的に増幅反応を行う。5種類の濃度標準核酸は、互いに異なる添加量で添加される。各競合的増幅反応の結果図4(A)〜(O)と、検体毎にDNAチップにより検出されるハイブリダイズ信号の例を図4(P)〜(R)に示す。 FIG. 4 shows the target template nucleic acid A at three different concentrations, namely 1 × 10 1 (1.00E + 01), 1 × 10 3 (1.00E + 03) and 1 × 10 5 (1.00E + 05), respectively. An example of quantifying a sample containing 5 using five kinds of concentration standard nucleic acids is shown. For each sample, five reaction environments, for example, reaction containers are prepared, and the amplification reaction is performed competitively. The five kinds of concentration standard nucleic acids are added in different addition amounts. As a result of each competitive amplification reaction, FIGS. 4 (A) to (O) and examples of hybridization signals detected by the DNA chip for each specimen are shown in FIGS. 4 (P) to (R).

まず、反応環境1におけるそれぞれの濃度で持ち込まれた各濃度標準核酸と、1×10(即ち、1.00E+01)の濃度で反応環境に存在する標的鋳型核酸との反応について説明する。 First, the reaction between each concentration standard nucleic acid brought in at each concentration in the reaction environment 1 and the target template nucleic acid present in the reaction environment at a concentration of 1 × 10 1 (that is, 1.00E + 01) will be described.

検体1については、反応環境1においては、標的鋳型核酸Aと1×10の濃度で存在する第1の濃度標準核酸Bとの間で増幅反応が競合する。反応環境2では、標的鋳型核酸Aと1×10(即ち、1E+02)の濃度で存在する第2の濃度標準核酸Cとの間で増幅反応が競合する。反応環境3では、標的鋳型核酸Aと1×10(即ち、1.00E+03)の濃度で存在する第3の濃度標準核酸Dとの間で増幅反応が競合する。反応環境4では、標的鋳型核酸Aと1×10(即ち、1.00E+04)の濃度で存在する第4の濃度標準核酸Eとの間で増幅反応が競合する。反応環境5では、標的鋳型核酸Aと1×10(即ち、1.00E+05)の濃度で存在する第5の濃度標準核酸Fとの間で増幅反応が競合する。反応環境1では、2つの核酸は等量で存在するために、(A)に示すように両方の核酸が同様に増幅される。反応環境2〜5では、第2の濃度標準核酸B〜第5の濃度標準核酸Fの方が何れの場合も多く存在するために、第2の濃度標準核酸B〜第5の濃度標準核酸Fが標的鋳型核酸Aに優先して増幅される(それぞれ(D)、(G)、(J)および(M)を参照)。検体1について得られた増幅産物を混合して得た混合物1についてDNAチップで検出した結果を(P)に示す。この結果から、標的鋳型核酸Aは、1×10の濃度であると判定する。 For the sample 1, in the reaction environment 1, the amplification reaction competes between the target template nucleic acid A and the first concentration standard nucleic acid B present at a concentration of 1 × 10 1 . In the reaction environment 2, the amplification reaction competes between the target template nucleic acid A and the second concentration standard nucleic acid C present at a concentration of 1 × 10 2 (ie, 1E + 02). In the reaction environment 3, the amplification reaction competes between the target template nucleic acid A and the third concentration standard nucleic acid D present at a concentration of 1 × 10 3 (ie, 1.00E + 03). In the reaction environment 4, the amplification reaction competes between the target template nucleic acid A and the fourth concentration standard nucleic acid E present at a concentration of 1 × 10 4 (ie, 1.00E + 04). In the reaction environment 5, the amplification reaction competes between the target template nucleic acid A and the fifth concentration standard nucleic acid F present at a concentration of 1 × 10 5 (ie, 1.00E + 05). In the reaction environment 1, since two nucleic acids are present in equal amounts, both nucleic acids are similarly amplified as shown in (A). In the reaction environments 2 to 5, since the second concentration standard nucleic acid B to the fifth concentration standard nucleic acid F are more often present in any case, the second concentration standard nucleic acid B to the fifth concentration standard nucleic acid F are present. Is amplified in preference to the target template nucleic acid A (see (D), (G), (J) and (M), respectively). The results of detection with a DNA chip for the mixture 1 obtained by mixing the amplification products obtained for the specimen 1 are shown in (P). From this result, it is determined that the target template nucleic acid A has a concentration of 1 × 10 1 .

検体2では、標的鋳型核酸Aは、1×10の濃度で存在する。この場合、反応環境1および2では、標的鋳型核酸Aの方が濃度標準核酸BおよびCよりも多く存在する。従って、反応環境1および2では、(B)および(E)に示すように、標的鋳型核酸Aが優先して増幅される。反応環境3では、2つの核酸は等量で存在するために、(H)に示すように両方の核酸が同様に増幅される。反応環境4および環境5では、第4の濃度標準核酸E〜第5の濃度標準核酸Fの方が何れの場合も多く存在するために、第2の濃度標準核酸E〜第5の濃度標準核酸Fが標的鋳型核酸Aに優先して増幅される(それぞれ(K)および(N)を参照)。検体2について得られた増幅産物を混合して得られた混合物2についてDNAチップで検出した結果を(Q)に示す。この結果から、標的鋳型核酸Aは、1×10の濃度であると判定する。 In the sample 2, the target template nucleic acid A is present at a concentration of 1 × 10 3 . In this case, in the reaction environments 1 and 2, the target template nucleic acid A is present more than the concentration standard nucleic acids B and C. Therefore, in the reaction environments 1 and 2, the target template nucleic acid A is preferentially amplified as shown in (B) and (E). In the reaction environment 3, since the two nucleic acids are present in equal amounts, both nucleic acids are similarly amplified as shown in (H). In the reaction environment 4 and the environment 5, the fourth concentration standard nucleic acid E to the fifth concentration standard nucleic acid F are more often present in any case. Therefore, the second concentration standard nucleic acid E to the fifth concentration standard nucleic acid are present. F is amplified in preference to the target template nucleic acid A (see (K) and (N), respectively). The results of detection with a DNA chip for the mixture 2 obtained by mixing the amplification products obtained for the specimen 2 are shown in (Q). From this result, it is determined that the target template nucleic acid A has a concentration of 1 × 10 3 .

検体3では、標的鋳型核酸Aは、1×10の濃度で存在する。この場合、反応環境1〜4では、標的鋳型核酸Aの方が濃度標準核酸B〜Fよりも多く存在する。従って、反応環境1〜4では、(C)、(F)、(I)および(L)に示すように、標的鋳型核酸Aが優先して増幅される。反応環境5では、2つの核酸は等量で存在するために、(O)に示すように両方の核酸が同様に増幅される。検体3について、それぞれの反応環境で得られた増幅産物を混合した混合物3についてDNAチップで検出した結果を(R)に示す。この結果から、標的鋳型核酸Aは、1×10の濃度であると判定する。 In the sample 3, the target template nucleic acid A is present at a concentration of 1 × 10 5 . In this case, in the reaction environments 1 to 4, the target template nucleic acid A is present more than the concentration standard nucleic acids B to F. Therefore, in the reaction environments 1 to 4, the target template nucleic acid A is preferentially amplified as shown in (C), (F), (I) and (L). In the reaction environment 5, since the two nucleic acids are present in equal amounts, both nucleic acids are similarly amplified as shown in (O). (R) shows the result of the sample 3 detected with the DNA chip for the mixture 3 obtained by mixing the amplification products obtained in the respective reaction environments. From this result, it is determined that the target template nucleic acid A has a concentration of 1 × 10 5 .

このように、標的鋳型核酸濃度よりも低い濃度で濃度標準核酸が存在する場合には、そのような濃度の濃度標準核酸に由来するハイブリダイズ信号は得られない。従って、濃度標準核酸の濃度を所望に応じた数だけ段階的に用意することにより、標的鋳型核酸の量を判定することが可能である。また、大凡の標的鋳型核酸の量を知りたい場合には、濃度標準核酸の濃度の数を減らせばよい。濃度標準核酸の濃度は、必要に応じて何段階にでもすることが可能である。濃度を変えて使用される濃度標準核酸はプローブ結合領域の配列が互いに異なればよい。   Thus, when the concentration standard nucleic acid is present at a concentration lower than the target template nucleic acid concentration, a hybridization signal derived from the concentration standard nucleic acid at such a concentration cannot be obtained. Therefore, the amount of the target template nucleic acid can be determined by preparing the concentration of the concentration standard nucleic acid stepwise as many as desired. Further, when it is desired to know the amount of the target template nucleic acid in general, the number of concentrations of the concentration standard nucleic acid may be reduced. The concentration of the standard nucleic acid can be made in any number of steps as required. The concentration standard nucleic acids used at different concentrations may be different from each other in the sequence of the probe binding region.

濃度標準核酸の添加量は、例えば、等倍希釈であっても、任意の異なる倍数で希釈してもよい。例えば、2倍ずつ希釈してもよく、必要な整数倍で希釈してもよく、必要なピッチで刻んで希釈すればよい。所望に応じて、濃度標準核酸の濃度を設定すればよい。   The addition amount of the concentration standard nucleic acid may be, for example, an equal dilution or an arbitrary different multiple. For example, it may be diluted by 2 times, may be diluted by a necessary integer multiple, and may be diluted by chopping at a necessary pitch. What is necessary is just to set the density | concentration of a density | concentration standard nucleic acid as desired.

例えば、標的鋳型核酸の濃度の判定の例を図5に示す。図5(a)の場合には、何れの濃度の濃度標準核酸も、標的鋳型核酸よりも優先して増幅されている。従って、この場合には、標的鋳型核酸は、最も低い濃度の濃度標準核酸以下の濃度であると判定する。また、更に、同一基体上に定性検査用の核酸プローブも固定化しておくことにより、低濃度であっても陽性であるのか、陰性であるかの判定も可能になる。   For example, an example of determining the concentration of the target template nucleic acid is shown in FIG. In the case of FIG. 5A, the concentration standard nucleic acid at any concentration is amplified in preference to the target template nucleic acid. Therefore, in this case, it is determined that the target template nucleic acid has a concentration equal to or lower than the lowest concentration standard nucleic acid. Furthermore, by immobilizing a nucleic acid probe for qualitative testing on the same substrate, it is possible to determine whether it is positive or negative even at a low concentration.

図には示さないが、標的鋳型核酸のみが優先して増幅されて、何れの濃度標準核酸の増幅も検出されなかった場合には、標的鋳型核酸は、最高濃度で存在する濃度標準核酸の濃度以上であると判定する。   Although not shown in the figure, when only the target template nucleic acid is preferentially amplified and no amplification of any standard nucleic acid is detected, the target template nucleic acid is present at the highest concentration of the standard nucleic acid. It determines with it being above.

図5(b)〜(d)の場合には、ハイブリダイズ信号が中間の値を示す結果があった場合のグラフである。この場合、その反応環境内では、標的鋳型核酸と濃度標準核酸の濃度が拮抗していたと考えられる。この場合は、(b)または(c)のように、最も低いハイブリダイズ信号の2倍以上の信号が得られれば、その反応において濃度標準核酸の増幅が勝ったと判定すればよい。(d)のように最も低いハイブリダイズ信号の2倍に満たないハイブリダイズ信号であって場合、その濃度標準核酸の濃度と標的鋳型核酸は同じ濃度含まれていたと判定する。図5(c)の例の場合、濃度標準核酸Eが1×10(即ち、1E+04)コピーの濃度で添加されていたとすると、(c)の標的鋳型核酸は、1×10コピー(即ち、1E+04)以上、1×10(即ち、1E+05)コピー以下だったと判定し、(D)の検体は、標的鋳型核酸が1×10(即ち、1E+04)コピーだったと判定する。 In the case of FIGS. 5B to 5D, it is a graph when there is a result in which the hybridized signal shows an intermediate value. In this case, it is considered that the concentrations of the target template nucleic acid and the concentration standard nucleic acid were in competition within the reaction environment. In this case, as in (b) or (c), if a signal that is twice or more the lowest hybridization signal is obtained, it can be determined that the amplification of the concentration standard nucleic acid has won in the reaction. When the hybridization signal is less than twice the lowest hybridization signal as in (d), it is determined that the concentration of the standard nucleic acid and the target template nucleic acid are contained at the same concentration. In the case of the example of FIG. 5 (c), if the concentration standard nucleic acid E is added at a concentration of 1 × 10 4 (ie, 1E + 04) copies, the target template nucleic acid of (c) is 1 × 10 4 copies (ie, 1E + 04) or more and 1 × 10 5 (ie, 1E + 05) copies or less, and the specimen (D) is determined that the target template nucleic acid was 1 × 10 4 (ie, 1E + 04) copies.

また、実施形態によれば、上述の定量方法を用いて、牛乳房炎の原因菌である大腸菌群、ブドウ球菌、連鎖球菌の3種の菌群を定量する検査法と、そのために必要なプローブ、プライマー、濃度標準核酸も提供される。   In addition, according to the embodiment, using the above-described quantification method, a test method for quantifying three bacterial groups of coliform bacteria, staphylococci, and streptococci that are causative bacteria of bovine mastitis, and probes necessary for the same Also provided are primers, concentration standard nucleic acids.

牛乳房炎は、酪農業界にとっては、毎年大きな経済的損失を出す乳牛の疾病である。その根絶を目指して、検査法の整備が計画されているが、これまでのところ、細菌培養による検査法しか存在しない。そこにDNAチップに代表される遺伝子検査が参入しようとした場合、その感度の高さが逆に問題になる。数個でもその存在が確認されただけで、即対策が必要な黄色ブドウ球菌、Streptococcus agalactiaeのような菌種とは異なり、先述した大腸菌群(即ち、エンテロバクテリア科の菌)、ブドウ球菌、連鎖球菌は、少ない菌数の感染ならば問題にならないことが多い常在菌である。よって、高感度の遺伝子検査では、ある程度の菌量までは切り捨てて、必要な濃度以上を陽性と判定する感度調整(足切り)が必要になる。   Bovine mastitis is a dairy cow disease that causes significant economic losses each year for the dairy industry. Aiming at the eradication, the development of the inspection method is planned, but so far only the inspection method by bacterial culture exists. If a genetic test represented by a DNA chip is about to enter, the high sensitivity becomes a problem. Unlike the strains such as Streptococcus agalactiae that require immediate countermeasures, even the presence of a few is confirmed, and the aforementioned coliforms (ie, Enterobacteriaceae), staphylococci, linkage Cocci are resident bacteria that are often not a problem if the infection is small. Therefore, in a highly sensitive genetic test, it is necessary to adjust the sensitivity (cut off) by discarding a certain amount of bacteria and determining a positive concentration above a necessary concentration.

この牛乳房炎の原因菌3菌種に対して、当該核酸の定量方法を適用することも可能である。牛乳房炎場合は、対象になる数値は既存の検査法である細菌培養法の結果であるCFU(colony forming unit)/mLという数値を参考にするしかない。この数値は、1mLの検体を培養したら、何個のコロニーが形成されるというものである。しかしながら、実際の1コロニーが1細胞に由来するとは限らないし、検体中にはコロニーを形成できないような生菌も含まれている。従って、CFU/mLは、あくまでも目安の数字と考えてよい。従って、遺伝子検査の対象としては、細菌のゲノムだけではなく、1細胞中に数コピー含まれているために観察のしやすい16S rRNAを標的鋳型核酸として使用することも好ましい。例えば、これらの3種類の菌の16S rRNAを標的鋳型核酸として選択し、プライマーおよび濃度標準核酸を設計して当該定量方法を行うことが可能である。また更に、実際の臨床症状と照らし合わせて、足切りラインを決定することも可能である。   The nucleic acid quantification method can also be applied to the three causative species of bovine mastitis. In the case of bovine mastitis, the target numerical value can only be referred to the numerical value of CFU (colony forming unit) / mL, which is the result of the bacterial culture method that is an existing test method. This number is that how many colonies are formed when 1 mL of a sample is cultured. However, one actual colony is not always derived from one cell, and the specimen includes a living bacterium that cannot form a colony. Therefore, CFU / mL may be considered as a guideline number. Therefore, it is also preferable to use 16S rRNA, which is easy to observe as a target template nucleic acid, because it is contained not only in the bacterial genome but also in several copies per cell. For example, it is possible to perform the quantification method by selecting 16S rRNA of these three types of bacteria as a target template nucleic acid and designing primers and concentration standard nucleic acid. Furthermore, it is possible to determine the cut-off line in light of actual clinical symptoms.

大腸菌群、ブドウ球菌および連鎖球菌の定量のために使用できるプライマーの例を表2に示す。

Figure 2015057958
Examples of primers that can be used for quantification of coliforms, staphylococci and streptococci are shown in Table 2.
Figure 2015057958

大腸菌群のゲノムを使っての定量については、結果は大腸菌全体の総数を示すものである。一方の16S rRNAを標的鋳型核酸とした大腸菌、ブドウ球菌および連鎖球菌の検出は、16S rRNAが1細胞内に数コピー存在しているので、検出量が菌数になるものではない。菌数を得るためには、検出量を1細胞内のコピー数で割ればよい。   For quantification using coliform genomes, the results show the total number of total coliforms. Detection of Escherichia coli, staphylococci, and streptococci using one 16S rRNA as a target template nucleic acid does not result in the number of bacteria detected because several copies of 16S rRNA are present in one cell. In order to obtain the number of bacteria, the detected amount should be divided by the number of copies in one cell.

表3に、上記の3つの菌を検出するための核酸プローブの例を示す。

Figure 2015057958
Table 3 shows examples of nucleic acid probes for detecting the above three bacteria.
Figure 2015057958

表4に上記の3つの菌を定量するための標的鋳型核酸と濃度標準核酸の例を示す。

Figure 2015057958
Table 4 shows examples of target template nucleic acids and concentration standard nucleic acids for quantifying the above three bacteria.
Figure 2015057958

Figure 2015057958
Figure 2015057958

Figure 2015057958
Figure 2015057958

Figure 2015057958
Figure 2015057958

Figure 2015057958
Figure 2015057958

表4−1の(1)(a)には、エンテロバクテリア科の菌の16S rRNAのための配列番号60で示される標的鋳型核酸の例を示した。また、そこには、その配列におけるLAMPプライマーセットのためのF1、F2、F3、B1、B2、B3およびLBc領域を四角で示した。表4−1の(1)(b)および(c)には、配列番号60と一緒に使用するための濃度標準核酸1(配列番号61)と濃度標準核酸2(配列番号62)をそれぞれ示し、更にLAMPプライマーセットのための各領域を四角で示した。   Table 4-1 (1) (a) shows an example of the target template nucleic acid represented by SEQ ID NO: 60 for 16S rRNA of Enterobacteriaceae. In addition, the F1, F2, F3, B1, B2, B3, and LBc regions for the LAMP primer set in the sequence are indicated by squares. In Table 4-1, (1) (b) and (c) show concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 61) and concentration standard nucleic acid 2 (SEQ ID NO: 62) for use with SEQ ID NO: 60, respectively. Further, each region for the LAMP primer set is indicated by a square.

表4−2の(2)(a)には、エンテロバクテリア科の菌のrpoAのための配列番号63で示される標的鋳型核酸の例を示した。また、そこには、その配列におけるLAMPプライマーセットのためのF1、F2、F3、B1、B2、B3およびLBc領域を四角で示した。表4−2の(2)(b)および(c)には、配列番号63と一緒に使用するための濃度標準核酸1(配列番号64)と濃度標準核酸2(配列番号65)をそれぞれ示し、更にLAMPプライマーセットのための各領域を四角で示した。   Examples of the target template nucleic acid represented by SEQ ID NO: 63 for rpoA of Enterobacteriaceae are shown in Table 4-2 (2) (a). In addition, the F1, F2, F3, B1, B2, B3, and LBc regions for the LAMP primer set in the sequence are indicated by squares. In Table 4-2, (2) (b) and (c) show concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 64) and concentration standard nucleic acid 2 (SEQ ID NO: 65) for use with SEQ ID NO: 63, respectively. Further, each region for the LAMP primer set is indicated by a square.

表4−3の(3)(a)には、ブドウ球菌の16S rRNAのための配列番号66で示される標的鋳型核酸の例を示した。また、そこには、その配列におけるLAMPプライマーセットのためのF1、F2、F3、B1、B2、B3およびLBc領域を四角で示した。表4−3の(3)(b)および(c)並びに表4−4の(d)には、配列番号66と一緒に使用するための濃度標準核酸1(配列番号67)、濃度標準核酸2(配列番号68)および濃度標準核酸3(配列番号69)をそれぞれ示し、更にLAMPプライマーセットのための各領域を四角で示した。   Examples of the target template nucleic acid represented by SEQ ID NO: 66 for staphylococcal 16S rRNA are shown in Table 4-3 (3) (a). In addition, the F1, F2, F3, B1, B2, B3, and LBc regions for the LAMP primer set in the sequence are indicated by squares. Table 4-3 (3) (b) and (c) and Table 4-4 (d) include concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 67) and concentration standard nucleic acid for use together with SEQ ID NO: 66. 2 (SEQ ID NO: 68) and concentration standard nucleic acid 3 (SEQ ID NO: 69) are shown, and each region for the LAMP primer set is indicated by a square.

表4−4の(4)の(a)には、連鎖球菌の16S rRNAのための配列番号70で示される標的鋳型核酸の例を示した。また、そこには、その配列におけるLAMPプライマーセットのためのF1、F2、F3、B1、B2、B3およびLBc領域を四角で示した。表4−4の(4)(b)並びに表4−5の(c)および(d)には、配列番号70と一緒に使用するための濃度標準核酸1(配列番号71)、濃度標準核酸2(配列番号72)および濃度標準核酸3(配列番号73)をそれぞれ示し、更にLAMPプライマーセットのための各領域を四角で示した。   Table 4-4 (4) (a) shows an example of the target template nucleic acid represented by SEQ ID NO: 70 for Streptococcus 16S rRNA. In addition, the F1, F2, F3, B1, B2, B3, and LBc regions for the LAMP primer set in the sequence are indicated by squares. (4) (b) in Table 4-4 and (c) and (d) in Table 4-5 include concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 71) and concentration standard nucleic acid for use together with SEQ ID NO: 70. 2 (SEQ ID NO: 72) and concentration standard nucleic acid 3 (SEQ ID NO: 73) are shown, and each region for the LAMP primer set is shown by a square.

それぞれの菌の定量のために、これらの標的鋳型核酸と濃度標準核酸との組み合わせを使用することが可能である。また、これらの標的鋳型核酸および濃度標準核酸は、上記の各表において示されたLAMPプライマーセットのための各領域と上述したプローブ結合領域とを含むように設計されればよい。従って、各表に示された配列よりも長い配列であってもよく、短い配列であってもよい。また、プローブ結合領域の配列も表4−1〜表4−5に示される濃度標準核酸に限定されるものではなく、上述の表1に示されるプローブ結合領域の候補配列などを使用することも可能である。また、当業者であれば、表1に示されるプローブ結合領域の候補配列を参考にすることにより、適切な長さと適切なTm値を有し、且つオリジナルの配列とハイブリダイゼーションにより判別可能な配列を、適宜、設計することが可能であり、そのような配列についても本実施形態においてプローブ結合領域の配列として置き換えて使用されてよい。   Combinations of these target template nucleic acids and concentration standard nucleic acids can be used for quantification of each bacterium. In addition, these target template nucleic acid and concentration standard nucleic acid may be designed so as to include each region for the LAMP primer set shown in each table above and the above-described probe binding region. Therefore, the sequence may be longer or shorter than the sequences shown in each table. In addition, the sequence of the probe binding region is not limited to the concentration standard nucleic acids shown in Tables 4-1 to 4-5, and the probe binding region candidate sequences shown in Table 1 may be used. Is possible. Further, those skilled in the art can refer to the candidate sequence of the probe binding region shown in Table 1 to have an appropriate length and an appropriate Tm value and can be discriminated from the original sequence by hybridization. Can be designed as appropriate, and such a sequence may also be used as a probe binding region sequence in this embodiment.

例えば、牛における乳房炎の検査は次のように行うことが可能である。検査対象となるサンプルは、牛の乳汁(ミルク)であってよい。採取された乳汁から、病原体の遺伝子を抽出する方法は、例えばFAST−ID DNA抽出キット(日本認証サービス株式会社製)などの市販のキットを選択することができるが、それらに特に限定するものではない。抽出された病原体のゲノムは、TEバッファーなどの一般的な緩衝液に溶解した状態で得られる。すぐに検査に供さない場合は、−20℃以下の環境で保存すればよい。   For example, a test for mastitis in cattle can be performed as follows. The sample to be examined may be cow's milk (milk). As a method for extracting a pathogen gene from collected milk, for example, a commercially available kit such as FAST-ID DNA extraction kit (manufactured by Japan Authentication Service Co., Ltd.) can be selected. However, the method is not particularly limited thereto. Absent. The extracted genome of the pathogen is obtained in a state dissolved in a general buffer such as TE buffer. If not immediately subjected to inspection, it should be stored in an environment of -20 ° C or lower.

抽出されたゲノムは、次にLAMP反応によって必要な増幅を行う。このとき、定量に必要な競合反応だけでなく、通常の菌特異的なLAMP反応も同時に行われてよい。これにより、特定の菌の定性試験を同時に行うことが可能である。例えば、特定の菌が存在する場合には結果は陽性となり、特定の菌が存在しない場合には結果は陰性となる。この試験は、陽性−陰性試験とも称される検査である。牛乳房炎に関連する前述の3種の原因菌を検査するためのLAMP増幅を行うための複数の容器を備えた容器セットの1例を図6に示す。図6(a)は、大腸菌群用とブドウ球菌用の反応容器、即ち、反応環境である。容器(1)は、大腸菌群の定性試験用容器であり、容器(2)、(3)および(4)は、大腸菌群の定量用容器である。容器(5)はブドウ球菌の定性試験用容器であり、容器(6)、(7)および(8)は、ブドウ球菌の定量用容器である。図6(b)は、連鎖球菌用の反応容器と、他の菌の定性試験用の反応容器と、コントロール用の反応容器を含む。容器(9)は、連鎖球菌の定性試験用容器であり、容器(10)、(11)および(12)は、連鎖球菌の定量用容器である。容器(13)および(14)は、それぞれ単数または複数の任意の菌を増幅するための反応容器である。容器(15)および(16)はコントロール用の容器である。各定量用の容器にはそれぞれ3種類の異なる濃度に調製された3種類の濃度標準核酸を添加する。このように複数の容器を備える容器セットは、同じ条件で増幅反応を行うことが用意であるので好ましい。このような容器セットにおいて同時に使用されるプライマーセットの設計は、反応の至適温度が同じ温度になるように行うことが好ましい。   The extracted genome is then subjected to the necessary amplification by the LAMP reaction. At this time, not only a competitive reaction necessary for quantification, but also a normal fungus-specific LAMP reaction may be performed simultaneously. Thereby, it is possible to perform the qualitative test of specific bacteria simultaneously. For example, when a specific bacterium is present, the result is positive, and when the specific bacterium is not present, the result is negative. This test is also called a positive-negative test. FIG. 6 shows an example of a container set including a plurality of containers for performing LAMP amplification for examining the above-mentioned three causative bacteria related to bovine mastitis. FIG. 6A shows reaction vessels for coliform bacteria and staphylococci, that is, reaction environments. The container (1) is a qualitative test container for coliform bacteria, and the containers (2), (3) and (4) are containers for quantitative determination of coliform bacteria. The container (5) is a staphylococcal qualitative test container, and the containers (6), (7) and (8) are staphylococcal quantification containers. FIG. 6B includes a reaction vessel for streptococci, a reaction vessel for qualitative testing of other bacteria, and a reaction vessel for control. The container (9) is a qualitative test container for streptococci, and the containers (10), (11) and (12) are containers for quantification of streptococci. The containers (13) and (14) are reaction containers for amplifying one or a plurality of arbitrary bacteria, respectively. Containers (15) and (16) are control containers. Three kinds of concentration standard nucleic acids prepared at three different concentrations are added to each quantitative container. A container set including a plurality of containers is preferable because it is ready to perform an amplification reaction under the same conditions. It is preferable to design the primer set used simultaneously in such a container set so that the optimal temperature of the reaction is the same.

定性試験用のプライマーセットは、検出されるべき特定の菌種の核酸を特異的に増幅することが可能なプライマーセットであればよい。定量検査と同じ温度が反応の至適温度であり、反応開始時間もほぼ同じ増幅反応を採用することが好ましい。   The primer set for the qualitative test may be a primer set that can specifically amplify the nucleic acid of a specific bacterial species to be detected. The same temperature as the quantitative inspection is the optimum temperature for the reaction, and it is preferable to employ an amplification reaction with substantially the same reaction start time.

当該3種類の菌以外の菌も上記容器(13)および(14)において、定性用に増幅してもよい。また更に、更なる反応容器を用意して、容器セットに含ませてもよい。例えば、マイコプラズマ、コリネバクテリウム、緑膿菌、酵母様真菌および/またはカンジダなどの定性検査を大腸菌群、ブドウ球菌および連鎖球菌の定量および定性試験と同時に行ってもよい。必要に応じて、それらの追加菌種に対しても、定量検査を行うための容器を容器セットに搭載してもよい。   Bacteria other than the three types of bacteria may also be amplified for qualitative use in the containers (13) and (14). Furthermore, a further reaction vessel may be prepared and included in the vessel set. For example, qualitative tests such as mycoplasma, corynebacterium, Pseudomonas aeruginosa, yeast-like fungi and / or Candida may be performed simultaneously with quantification and qualitative testing of coliforms, staphylococci and streptococci. If necessary, a container for performing a quantitative test may be mounted on the container set for these additional bacterial species.

容器セットにおける増幅は、次のように行ってもよい。それぞれの容器に、予め作製したLAMP反応液と、乳汁から抽出したゲノム核酸を標的鋳型核酸として添加する。このときに、定量用の容器には、濃度標準核酸も添加する。乳汁から抽出したゲノム核酸は、必要であれば予め熱変性を加えてもよい。熱変性の条件は、80℃〜95℃の温度で1〜5分間程度でよいが、これに限定するものではない。熱変性の後、サンプルを氷上に移して急冷の工程を加えることも好ましい。   Amplification in the container set may be performed as follows. A LAMP reaction solution prepared in advance and a genomic nucleic acid extracted from milk are added to each container as a target template nucleic acid. At this time, a concentration standard nucleic acid is also added to the quantitative container. The genomic nucleic acid extracted from the milk may be preheated if necessary. The heat denaturation condition may be about 1 to 5 minutes at a temperature of 80 ° C. to 95 ° C., but is not limited thereto. After heat denaturation, it is also preferable to add a quenching step by transferring the sample onto ice.

反応液の組成の例を以下に示す。   Examples of the composition of the reaction solution are shown below.

・LAMP反応液組成
20mM Tris−HCl (pH8.8)
10mM KCl
8mM MgSO
10mM (NHSO
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mM each dNTPs。
・ LAMP reaction solution composition 20 mM Tris-HCl (pH 8.8)
10 mM KCl
8 mM MgSO 4
10 mM (NH 4 ) 2 SO 4
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mMeach dNTPs.

この組成の反応液で、総量25μLで反応を行う際には、下記の濃度でそれぞれのプライマーを持ち込めばよい。   When the reaction is carried out with a reaction solution of this composition in a total volume of 25 μL, each primer may be brought in at the following concentration.

・primer 添加量
FIP 40pmoL
BIP 40pmoL
F3 5pmoL
B3 5pmoL
Loop 20pmoL。
・ Primer addition amount FIP 40pmoL
BIP 40pmoL
F3 5pmoL
B3 5pmoL
Loop 20 pmoL.

さらに、総量25μLにて反応を行う際には、酵素液として、例えばBst DNA Polymeraseを、1〜2μL(8unit/uL)で添加する。増幅のための酵素はBst DNA polymeraseに限定されるものではなく、鎖置換活性を有する酵素であれば、他の酵素が使用されてもよい。また、標的鋳型核酸がRNAの場合には、この酵素液に逆転写酵素を加えればよい。   Furthermore, when the reaction is performed in a total amount of 25 μL, for example, Bst DNA Polymerase is added at 1 to 2 μL (8 units / uL) as an enzyme solution. The enzyme for amplification is not limited to Bst DNA polymerase, and other enzymes may be used as long as they have strand displacement activity. When the target template nucleic acid is RNA, reverse transcriptase may be added to the enzyme solution.

反応液と鋳型を混合した液を、PCRチューブに入れて反応を開始する。反応温度は、使用する酵素や標的鋳型核酸の特性によって至適とされるところは変わるので、適宜選択すればよい。例えば、概ね59℃〜66℃の範囲内で選ばれることが多く、ここにおいてもこの範囲であってもよい。反応装置は、通常のLAMP反応の検出に使用される濁度測定装置であってもよく、通常のPCRに使用するサーマルサイクラーであってもよい。反応時間は、使用するプライマーの特性によって変わるので、適宜選択すればよい。例えば、30分〜60分の間で選ばれることが多く、ここにおいてもこの範囲であってもよい。濃度の異なる2種類の鋳型を混在させて競合的LAMP反応を行うことは個々において初めてなされることである。しかしながら、このような反応条件であっても、反応時間を長くすることにより、混在している量の少ない方の鋳型が増幅する現象は確認されなかった。   The reaction mixture is mixed with the template and placed in a PCR tube to start the reaction. The reaction temperature varies depending on the enzyme used and the characteristics of the target template nucleic acid, and may be appropriately selected. For example, it is often selected within the range of about 59 ° C. to 66 ° C., and this range may be used here. The reaction apparatus may be a turbidity measurement apparatus used for detecting a normal LAMP reaction, or may be a thermal cycler used for normal PCR. Since the reaction time varies depending on the characteristics of the primer used, it may be appropriately selected. For example, it is often selected between 30 minutes and 60 minutes, and this range may also be used here. The competitive LAMP reaction is performed for the first time in each individual by mixing two types of templates having different concentrations. However, even under such reaction conditions, a phenomenon in which the template with the smaller amount mixed is amplified by increasing the reaction time was not confirmed.

検出手段は、DNAチップなどの不溶性基盤上にDNA断片が核酸プローブとして固定化されており、その相補配列同士が互いに結合するか否かを検出することにより、溶液内に存在する核酸断片の配列の一部を読み取る原理の測定法であればよい。例えば、マイクロタイタープレートやビーズのように、プローブ毎にハイブリ反応環境を変える必要のある基盤では、定性用の増幅産物は、それに適応した定性用の核酸プローブに反応させて、相補鎖を形成するかどうかを確認すればよい。定量用の増幅産物は、1つの競合して行った増幅反応による増幅産物を、標的鋳型核酸検出用の核酸プローブと濃度標準核酸検出用の核酸プローブとに同時に反応させることが好ましい。また、異なる容器内で行われたそれぞれの反応により得られた全ての反応産物を1つに合わせて、検出されるべき標的核酸に対応するように構成された複数種類の核酸プローブを1つの基体に固定化されたDNAチップに対して添加することにより検出を行ってもよい。   The detection means detects whether or not a DNA fragment is immobilized as a nucleic acid probe on an insoluble substrate such as a DNA chip, and the sequence of nucleic acid fragments present in a solution is detected by detecting whether or not their complementary sequences bind to each other. Any measurement method based on the principle of reading a part of the image may be used. For example, on a platform where the hybridization reaction environment needs to be changed for each probe, such as a microtiter plate or a bead, the qualitative amplification product is reacted with a qualitative nucleic acid probe adapted thereto to form a complementary strand. You can check whether or not. As for the amplification product for quantification, it is preferable to react the amplification product obtained by one competing amplification reaction simultaneously with the nucleic acid probe for detecting the target template nucleic acid and the nucleic acid probe for detecting the concentration standard nucleic acid. In addition, all the reaction products obtained by each reaction performed in different containers are combined into one, and a plurality of types of nucleic acid probes configured to correspond to the target nucleic acid to be detected are combined into one substrate. Detection may be performed by adding to a DNA chip immobilized on the DNA chip.

牛乳房炎では、常在菌と病原菌とが共存して乳汁に存在する。従って、常在菌と病原菌とを識別して定量するために、菌量を指標にした足切りラインを決定することも好ましい。   In bovine mastitis, resident bacteria and pathogens coexist in milk. Therefore, in order to identify and quantify resident bacteria and pathogenic bacteria, it is also preferable to determine a cut-off line using the amount of bacteria as an index.

足切りラインの決定は、まず、常在菌として大腸菌群、ブドウ球菌および連鎖球菌を含むサンプルと、病原体として大腸菌群、ブドウ球菌および連鎖球菌を含むサンプルについて、それらを常在菌または病原体として測り分けられる濃度標準核酸の量を決定することが必要である。   The cut-off line is determined by first measuring samples containing coliforms, staphylococci and streptococci as resident bacteria and samples containing coliforms, staphylococci and streptococci as pathogens as resident bacteria or pathogens. It is necessary to determine the amount of concentration standard nucleic acid to be divided.

図7には、大腸菌群の陽性検体で、培養法で700cfu/mLという数値を示した乳汁からの抽出産物について定量方法を行った結果の1例を示す。この場合、濃度標準核酸は、低い方で2e+01copy/reactionを持ち込み、高いほうで2e+02copy/reactionを持ち込んでいる。培養法での700cfu/mLという結果は、本発明では2e+01copy/reactionの濃度標準核酸より持ち込みゲノム数が少ないということになる。もし、この菌量が、乳房炎原因菌としては問題視しないような低菌量とするならば、この菌は2e+01copy/reactionの濃度標準核酸を足切りラインとして、それ以下を陰性と判断すると定めることができる。ただし、培養法では100cfu/mLという数値も出る。仮に、100cfu/mLで切ったほうがいい菌に対しては、2e+01copy/reactionより少ない領域に足切りラインを引く必要ある。その場合、鋳型量が少なすぎてサンプリング誤差を生む可能性がある。従って、1細胞に1ゲノムしかないゲノム核酸を標的鋳型核酸にするのではなく、数コピー存在する16s rRNAを標的鋳型核酸として使うことが好ましい。この核酸を用いれば、仮に1cfu/mLが足切りラインであっても、濃度標準核酸は1copy/mLでなくても構わないことになる。ただし、多くの検体を経験することにより、より臨床的に意味のある足切りラインを菌種毎に設定することも可能である。   FIG. 7 shows an example of the result of the quantification method performed on the extract from milk, which was a positive specimen of the coliform group and showed a numerical value of 700 cfu / mL by the culture method. In this case, the concentration standard nucleic acid brings 2e + 01 copy / reaction at the lower side and 2e + 02 copy / reaction at the higher side. The result of 700 cfu / mL in the culture method means that in the present invention, the number of brought-in genomes is smaller than the concentration standard nucleic acid of 2e + 01 copy / reaction. If the amount of bacteria is low enough so that it does not appear to be a problem as a mastitis-causing bacterium, this bacterium is determined to have a concentration standard nucleic acid of 2e + 01 copy / reaction as a cutoff line, and to determine that it is negative be able to. However, in the culture method, a numerical value of 100 cfu / mL is also obtained. For bacteria that should be cut at 100 cfu / mL, it is necessary to draw a cut line in an area smaller than 2e + 01 copy / reaction. In that case, there is a possibility that the amount of the mold is too small to cause a sampling error. Therefore, it is preferable to use 16s rRNA present in several copies as a target template nucleic acid, instead of using a genomic nucleic acid having only one genome per cell as a target template nucleic acid. If this nucleic acid is used, even if 1 cfu / mL is a cutoff line, the concentration standard nucleic acid may not be 1 copy / mL. However, a more clinically meaningful cut-off line can be set for each bacterial species by experiencing many specimens.

実施形態はまた、検体に存在する菌が常在菌であるか、病原菌であるかを判定するための基準、即ち、足切りラインを作製する方法を提供する。この方法により、偽陽性の判定を防止することが可能である。また、この足切りラインを作製する方法によって、特定の菌の検出するための手段、例えば、検出装置または検出方法における検出感度を調整することが可能である。   Embodiments also provide a reference for determining whether the bacteria present in a specimen are resident or pathogenic, i.e., a method for creating a cut-off line. This method can prevent false positive determination. Moreover, it is possible to adjust the detection sensitivity in the means for detecting a specific microbe, for example, a detection apparatus or a detection method, by the method for producing the cut line.

また更に実施形態は、検体中に含まれる特定の菌が常在菌か、病原菌であるかの判断をするため方法を提供する。例えば、検体中に含まれる特定の菌が常在菌であるか否かを判定する方法は、
(a)核酸を含む検体を準備することと、
(b)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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標的鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセットであり、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットを準備することと、
(c)第1の濃度標準核酸〜第3の濃度標準核酸を準備すること;ここで、第1の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、第2の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第3のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、第3の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第4のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含む、
(d)予め低濃度であると定めた濃度の第1の濃度標準核酸、予め中程度濃度であると定めた濃度の第2の濃度標準核酸、および予め高濃度であると定めた濃度の第3の濃度標準核酸を、前記濃度標準核酸の種類毎に第1〜第3の反応環境内に、前記検体と、前記プライマーセットと共にそれぞれ持ち込み、LAMP法により増幅反応をそれぞれ行って、増幅産物をそれぞれ得ることと、
(e)前記第1〜第3の反応環境内で得られた第1〜第3の増幅産物を1つに合わせることと、
(f)基体に固定化された第1〜第4の核酸プローブと、(e)で得られた前記合わせられた増幅産物とを反応させること;ここで、前記第1の核酸プローブは、当該基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第3の核酸プローブは、当該基体の第3の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第3のプローブ結合領域を含む第3の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第4の核酸プローブは、当該基体の第4の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第4のプローブ結合領域を含む第4の標的配列またはその相補配列に相補的である、
(g)(f)において生じた第1〜第4の核酸プローブのそれぞれについてのハイブリダイゼーション量をそれぞれ検出し、互いに比較することにより、検体に含まれる特定の核酸を定量することと、
を含む。
Still further, embodiments provide a method for determining whether a particular bacterium contained in a specimen is a resident or a pathogenic bacterium. For example, a method for determining whether a specific bacterium contained in a sample is a resident bacterium is as follows:
(A) preparing a sample containing nucleic acid;
(B) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A primer set comprising a first primer and a second primer for amplifying the target template sequence contained in the first primer, wherein the first primer has a F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side; and FIP primer having the same F2 sequence as F2 on the 3 ′ end side, the second primer having the same B1c sequence on B1c on the 5 ′ end side, and a B2 sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side Preparing a primer set that is a BIP primer having
(C) preparing a first concentration standard nucleic acid to a third concentration standard nucleic acid; wherein the first concentration standard nucleic acid comprises an F3 region, an F2 region, and other probe bindings from the 5 ′ end side. A second probe-binding region having a sequence different from that of the region, and an F1 region in this order, and a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order from the 3 ′ end side, respectively. The second concentration standard nucleic acid includes, from the 5 ′ end side, an F3 region, an F2 region, a third probe binding region different in sequence from the other probe binding regions, and an F1 region in this order, respectively. And the B3c region, the B2c region, the LBc region, and the B1c region in this order from the 3 ′ end side, respectively, and the third concentration standard nucleic acid includes the F3 region and the F2 region from the 5 ′ end side. And other probe binding regions Each containing a different fourth probe binding region of sequence and F1 region contains respectively in this order, and the B3c region from 3 'terminal side, and B2c region, and LBc region, and B1c region this order,
(D) a first concentration standard nucleic acid having a concentration previously determined to be a low concentration, a second concentration standard nucleic acid having a concentration predetermined to be a medium concentration, and a first concentration standard nucleic acid having a concentration predetermined to be a high concentration. 3 concentration standard nucleic acids are brought into the first to third reaction environments for each type of concentration standard nucleic acid, together with the sample and the primer set, respectively, and amplification reaction is performed by the LAMP method. Getting each,
(E) combining the first to third amplification products obtained in the first to third reaction environments into one;
(F) reacting the first to fourth nucleic acid probes immobilized on the substrate with the combined amplification product obtained in (e); wherein the first nucleic acid probe comprises It is immobilized on a first immobilization region of a substrate and is complementary to a first target sequence including the F2 region and the first probe binding region or a complementary sequence thereof, and the second nucleic acid probe is the substrate The second nucleic acid probe is complementary to a second target sequence including the F2 region and the second probe binding region or a complementary sequence thereof, and the third nucleic acid probe is immobilized on the second immobilization region of the substrate. 3 and is complementary to a third target sequence including the F2 region and the third probe binding region or a complementary sequence thereof, and the fourth nucleic acid probe is a fourth nucleic acid probe of the substrate. Immobilized in the immobilization region, the F2 It is complementary to the fourth target sequence or its complementary sequence, including the frequency and the fourth probe binding region,
(G) quantifying a specific nucleic acid contained in the specimen by detecting the amount of hybridization for each of the first to fourth nucleic acid probes generated in (f) and comparing them with each other;
including.

検体中に含まれる菌が常在菌か、病原菌であるかの判断は、例えば、(g)において定量された当該菌量が、低菌量であると判定された場合に、常在菌であると判定されてよい。或いは、(g)において定量された当該菌量が、低菌量または中程度の菌量であると判定された場合に、常在菌であると判定されてよい。この場合、低菌量または中程度の菌量を、予め定めた基準値、即ち、足切りラインとして設定すればよい。   The determination of whether the bacterium contained in the specimen is a resident or a pathogenic bacterium is, for example, when the amount of the bacterium quantified in (g) is determined to be a low bacterium, It may be determined that there is. Alternatively, when the amount of bacteria quantified in (g) is determined to be a low or moderate amount, it may be determined to be a resident bacteria. In this case, a low or moderate amount of bacteria may be set as a predetermined reference value, that is, a cut-off line.

特定の濃度を、予め低濃度であると定める、予め中程度濃度であると定める、または予め高濃度であると定めるための方法として、例えば、それ自身公知の方法、例えば、培養法、Real time PCR法、FISH法(Fluorescence in situ Hybridization法)および各種細菌カウンターを利用する方法などが利用されてよい。培養法とは、サンプルを培地に塗布して培養し、生成したコロニー数を元のサンプル濃度に換算することにより菌量を決定する方法である。Real time PCR法とは、PCR法を利用した核酸定量法であり、濃度標準核酸との増幅立ち上がり時間との比較により菌量を決定する方法である。FISH法とは、核酸定量法の一種であるが、FITCまたはCY3により蛍光標識されたオリゴヌクレオチドプローブがハイブリダイズすることで信号をカウントすることにより菌量を決定する方法である。その他の各種細菌カウンターを利用する方法とは、各メーカーによって独自に開発された種々のマーカーを用いて、そのマーカーが示す信号をカウントすることにより菌量を決定する方法である。   As a method for determining a specific concentration as a low concentration in advance, a determination as a medium concentration in advance, or a determination as a high concentration in advance, for example, a method known per se, for example, a culture method, Real time, A PCR method, a FISH method (Fluorescence in situ Hybridization method), a method using various bacterial counters, and the like may be used. The culture method is a method of determining the amount of bacteria by applying a sample to a medium and culturing, and converting the number of colonies generated to the original sample concentration. The Real time PCR method is a nucleic acid quantification method using the PCR method, and is a method for determining the amount of bacteria by comparison with an amplification rise time with a concentration standard nucleic acid. The FISH method is a kind of nucleic acid quantification method, and is a method in which the amount of bacteria is determined by counting signals by hybridization of oligonucleotide probes fluorescently labeled with FITC or CY3. The method using other various bacterial counters is a method of determining the amount of bacteria by counting signals indicated by the markers using various markers uniquely developed by each manufacturer.

或いは、特定の検体に含まれる特定の菌が、この範囲であれば常在菌であると判断するための数値が具体的に示されているものに関しては、そのような数値を足切りラインとしてもよい。その場合、そのような数値で表される菌量を、当該判別方法の低菌量または中程度の菌量と定め、濃度基準核酸を準備し、競合的な増幅反応に用いればよい。そのような数値は、例えば、ヒトが一日に排泄する糞便における常在菌としての大腸菌群の量について公知であり、その菌量は、平均で1011から1013個であるであると言われている。 Or, if a specific bacterium contained in a specific sample is within this range, the numerical value for judging that it is a resident bacterium is specifically shown, such a numerical value is used as a cutoff line. Also good. In that case, the amount of bacteria represented by such a numerical value may be determined as the low or medium amount of bacteria in the determination method, and a concentration-standard nucleic acid may be prepared and used in a competitive amplification reaction. Such numerical values are known, for example, for the amount of coliform bacteria as resident bacteria in feces excreted by humans per day, and the average amount of bacteria is 10 11 to 10 13. It has been broken.

このような検体中に含まれる菌が常在菌か、病原菌であるかの判断を行う方法は、それ自身公知の定性試験法、および/またはより精度の高い定性および/または定量試験法と併用して用いられてよい。それにより、更に精密に試験されるべき菌を特定することが可能である。   The method for determining whether the bacteria contained in such specimens are resident or pathogenic is combined with a qualitative test method known per se and / or a more accurate qualitative and / or quantitative test method. May be used. Thereby, it is possible to identify the bacteria to be tested more precisely.

[例]
[例1]
大腸菌の標準株(ATCC: 25922)のrpoA遺伝子をクローン化したもの(配列番号63)を陽性コントロールとして使用し、1種類の濃度標準核酸(配列番号64)との競合反応を行って、DNAチップで検出した。その結果を図8に示す。上段の図8(a)〜(c)のグラフには、それぞれの反応に添加した陽性コントロールのコピー数と濃度標準核酸のコピー数を図示する。下段の図8(d)〜(f)のグラフには、それぞれの競合増幅反応により得られた増幅産物の量をDNAチップにより測定した結果を示す。これらの結果から、添加した濃度標準核酸のコピー数の大きさに応じて、増幅産物が生成されていることが確認できた。
[Example]
[Example 1]
A DNA chip was prepared by using a cloned rpoA gene (SEQ ID NO: 63) of a standard strain of E. coli (ATCC: 25922) as a positive control, and performing a competitive reaction with one type of standard nucleic acid (SEQ ID NO: 64). Detected with. The result is shown in FIG. The graphs of FIGS. 8A to 8C in the upper row illustrate the copy number of the positive control and the concentration standard nucleic acid added to each reaction. The graphs of FIGS. 8D to 8F in the lower stage show the results of measuring the amount of amplification product obtained by each competitive amplification reaction using a DNA chip. From these results, it was confirmed that an amplification product was generated according to the size of the copy number of the added concentration standard nucleic acid.

[例2]
(1)大腸菌群、ブドウ球菌、連鎖球菌の定量のための標的鋳型核酸
大腸菌群のための標的鋳型核酸(配列番号60)、ブドウ球菌のための標的鋳型核酸(配列番号66)、連鎖球菌のための標的鋳型核酸(配列番号70)を選択した。
[Example 2]
(1) Target template nucleic acids for quantification of coliforms, staphylococci, streptococci Target template nucleic acids for coliforms (SEQ ID NO: 60), target template nucleic acids for staphylococci (SEQ ID NO: 66), streptococcal A target template nucleic acid (SEQ ID NO: 70) was selected for.

(2)大腸菌群、ブドウ球菌、連鎖球菌の定量のための核酸プローブおよびプライマーの設計
大腸菌群、ブドウ球菌および連鎖球菌の定量のためのプライマーセットおよび核酸プローブを設計した。設計されたプライマーセットを表2に、核酸プローブを表3に示す。全ての核酸プローブは、1つのDNAチップに固定化されたものを使用した。
(2) Design of nucleic acid probes and primers for quantification of coliform bacteria, staphylococci and streptococci Primer sets and nucleic acid probes for quantification of coliform bacteria, staphylococci and streptococci were designed. The designed primer sets are shown in Table 2, and the nucleic acid probes are shown in Table 3. All nucleic acid probes used were immobilized on one DNA chip.

(3)大腸菌群、ブドウ球菌、連鎖球菌の定量のための濃度標準核酸
上記(1)および(2)の配列に基づいて、大腸菌群のための濃度標準核酸1(配列番号61)および濃度標準核酸2(配列番号62)、ブドウ球菌のための濃度標準核酸1(配列番号67)および濃度標準核酸2(配列番号68)、連鎖球菌のための濃度標準核酸1(配列番号71)および濃度標準核酸2(配列番号72)を設計し、これらを用意した。
(3) Concentration standard nucleic acid for quantification of coliform bacteria, staphylococci and streptococci Based on the sequences (1) and (2) above, concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 61) and concentration standard for coliform bacteria Nucleic acid 2 (SEQ ID NO: 62), concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 67) and concentration standard nucleic acid 2 (SEQ ID NO: 68) for staphylococci, concentration standard nucleic acid 1 (SEQ ID NO: 71) and concentration standards for streptococci Nucleic acid 2 (SEQ ID NO: 72) was designed and prepared.

(4)牛乳房炎原因菌である大腸菌、ブドウ球菌、連鎖球菌における、乳房炎発症牛の乳汁での細菌培養検査結果とDNAチップによる定量結果の比較について
乳房炎原因菌の3菌種について実施形態の定量方法を行った。更に、それにより得られた結果と、細菌培養を利用する定量法により得られる結果とを比較した。
(4) Comparison of bacterial culture test results in the milk of cows with mastitis and quantification results using DNA chips in E. coli, staphylococci, and streptococci that are bovine mastitis-causing bacteria A quantitative method of morphology was performed. Furthermore, the results obtained thereby were compared with the results obtained by a quantitative method using bacterial culture.

材料
北海道十勝地方のA農場で乳房炎を発症した牛から絞った乳汁を、そのまま冷蔵保存状態で東京近郊の実験施設に輸送し、採取した翌日から細菌培養検査を開始した。同じ乳汁は、培養検査開始からさらに1日間長く冷蔵状態で保管されたあと、DNAチップ検査に供した。
Materials Milk squeezed from cattle that developed mastitis at farm A in Tokachi district, Hokkaido was transported to an experimental facility near Tokyo in a refrigerated state as it was, and bacterial culture inspection was started the day after it was collected. The same milk was stored in a refrigerated state for one more day after the start of the culture test, and then subjected to a DNA chip test.

核酸抽出法
乳汁からの核酸抽出は、FAST−ID DNA抽出キット(日本認証サービス株式会社製)の推奨方法に、固形物及び脂肪分、菌の外殻を破壊する目的でビーズビーティング処理を追加し、さらにタンパク質と脂質をさらに除去する目的で、硫酸アンモニウムと酢酸による沈殿処理を追加して行った。乳汁は、1検査あたり、200μL〜400μLを使用し、抽出後の核酸は、60μLのTE緩衝液に溶解した。抽出後のサンプルは、その後の増幅反応に供するまで、−20℃にて保管された。
Nucleic acid extraction method For nucleic acid extraction from milk, bead beating treatment is added to the recommended method of FAST-ID DNA extraction kit (manufactured by Japan Authentication Service Co., Ltd.) for the purpose of destroying solids, fats, and outer shells of bacteria. In order to further remove proteins and lipids, a precipitation treatment with ammonium sulfate and acetic acid was additionally performed. The milk used was 200 μL to 400 μL per test, and the nucleic acid after extraction was dissolved in 60 μL of TE buffer. The sample after extraction was stored at −20 ° C. until subsequent amplification reaction.

LAMP増幅反応
LAMP反応組成は、下記の通りであった。
LAMP amplification reaction The LAMP reaction composition was as follows.

・LAMP反応液組成
20mM Tris−HCl (pH8.8)
10mM KCl
8mM MgSO
10mM (NHSO
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mM each dNTPs
Bst DNA Polymerase 8unit。
・ LAMP reaction solution composition 20 mM Tris-HCl (pH 8.8)
10 mM KCl
8 mM MgSO 4
10 mM (NH 4 ) 2 SO 4
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mMeach dNTPs
Bst DNA Polymerase 8 unit.

この組成の反応液に、下記の濃度でそれぞれのプライマーを持ち込んだ。   Each primer was brought into the reaction solution having this composition at the following concentration.

・primer 添加量
FIP 40pmoL
BIP 40pmoL
F3 5pmoL
B3 5pmoL
Loop 20pmoL。
・ Primer addition amount FIP 40pmoL
BIP 40pmoL
F3 5pmoL
B3 5pmoL
Loop 20 pmoL.

以上の組成で、25μLの反応スケールで反応を行った。抽出産物は、熱処理を施したものをそれぞれの反応チューブに2μLずつ添加し、濃度標準核酸は1e+01copy/μLのものと1e+02copy/μLに希釈したものを、それぞれ2μLずつ添加した。反応は61℃にて1時間行った。   With the above composition, the reaction was performed on a reaction scale of 25 μL. 2 μL of the extracted product that had been heat-treated was added to each reaction tube, and 2 μL each of the concentration standard nucleic acid was diluted to 1e + 01 copy / μL and 1e + 02 copy / μL. The reaction was carried out at 61 ° C. for 1 hour.

DNAチップ測定
DNAチップは、表3に記載した核酸プローブを種類毎に固相したものを用いて、増幅産物を1反応あたり2μLずつ添加して測定した。
DNA chip measurement The DNA chip was prepared by adding 2 μL of amplification product per reaction using a nucleic acid probe listed in Table 3 that was solid-phased for each type.

測定装置は、ジェネライザー2C600装置を用いた。反応条件を表5に示す。

Figure 2015057958
The measuring device used was a generator 2C600. The reaction conditions are shown in Table 5.
Figure 2015057958

結果
測定結果は、図9に示した。それぞれの菌種毎に、DNAチップで陽性と判定された検体の中から、培養法での結果が高菌濃度と判定されたものと、陰性と判定されたものを1例ずつ選択した。各菌種とも、培養陰性となったものは、DNAチップでも標的鋳型核酸に対応したプローブの電流値が上がらず、2濃度の濃度標準核酸は両方とも電流値が上がっていた。これらは、定性のDNAチップ検査では陽性となったが、菌量が少ないと判定されるため足切り対象となる。一方、培養法で高菌量と判定された検体でのDNAチップの結果は標的鋳型核酸に対応したプローブの電流値だけが上昇し、2濃度の濃度標準核酸は両方とも電流値が上がらなかった。これらの検体は、培養法の結果と合致して、菌量が多かったと判定された。
Results The measurement results are shown in FIG. For each bacterial species, one sample was selected from the samples determined to be positive by the DNA chip, one from which the result of the culture method was determined to be a high bacterial concentration and one from which the negative was determined to be negative. For each bacterial species, those that were culture-negative showed that the current value of the probe corresponding to the target template nucleic acid did not increase even in the DNA chip, and the current value of both the two concentration standard nucleic acids increased. These were positive in the qualitative DNA chip test, but are determined to be cut off because the amount of bacteria is determined to be small. On the other hand, as a result of the DNA chip in the sample determined to have a high bacterial mass by the culture method, only the current value of the probe corresponding to the target template nucleic acid increased, and the current value of both the two concentration standard nucleic acids did not increase. . These specimens were judged to have a large amount of bacteria, consistent with the results of the culture method.

[例3]
牛乳房炎原因菌の定性検査と、ブドウ球菌、連鎖球菌の定量検査を1チップ上での同時検査
牛乳房炎の乳汁中に含まれる他の原因菌の有り無しを調べる定性検査では、多くのLAMP産物を一度に集めて1チップ上で検査を行う必要がある。そのようなチップに対して、更に、定量用のLAMP産物を添加しても、定性検査および定量検査の両検査の結果に支障があるか否かについて試験した。
[Example 3]
Qualitative inspection of bovine mastitis causative bacteria and qualitative inspection of staphylococci and streptococci on one chip. In many qualitative tests to check for the presence or absence of other causative bacteria in bovine mastitis milk, It is necessary to collect LAMP products at a time and test on one chip. Further, whether or not the LAMP product for quantification was added to such a chip would hinder the results of both the qualitative inspection and the quantitative inspection.

材料および核酸抽出法
材料および核酸抽出法は、例2と同じものを使用した。
Materials and Nucleic Acid Extraction Methods The same materials and nucleic acid extraction methods as in Example 2 were used.

LAMP増幅
定量用の増幅は、例2と同じ条件により行った。定性用のプライマーは、ブドウ球菌、黄色ブドウ球菌、Streotpcpccus、Enterococcus、Streptococcus agalactiae、Streptococcus uberis、Enterobacteria科、E.coli、Klebsiella spp、Corinebacterium bovis、Arcanobacterium pyogenes、Mycoplasma、Mycoplasma bovis、Prototheca、緑膿菌、Candidaのそれぞれについて、特異的に増幅するプライマーを選択し、それぞれ個別の反応チューブ内で増幅した。使用されたプライマーは上述の表2に示した通りである。
LAMP amplification Amplification for quantification was performed under the same conditions as in Example 2. Qualitative primers include staphylococci, Staphylococcus aureus, Streptocpccus, Enterococcus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis, Enterobacteriaceae, E. E. coli, Klebsiella spp, Corynebacterium bovis, Arcanobacterium pyogenes, Mycoplasma, Mycoplasma bovis, Prototheca, Pseudomonas aeruginosa, and Candida The primers used are as shown in Table 2 above.

・DNAチップ測定
DNAチップとして、図10に示す流路を反応部として備える装置を使用した。図10(a)は、DNAチップ80の平面図であり、図10(b)は、図10(a)のDNAチップ80の線B−Bに沿った断面図である。DNAチップ80は、支持体81と、被覆体82と、流路83と、核酸プローブ85とを備える。流路83は、支持体81の1つの面と被覆体82の1つの面に形成された凹部とにより規定される。流路83は、対向する部分が互いに平行な波線状である。流路83は、一方の端部から他方の端部に向う流れ方向を有する。被覆体82は、流路83内の液体を密封するように支持体81に対して密着して配置されている。
-DNA chip measurement As a DNA chip, an apparatus provided with the flow path shown in Fig. 10 as a reaction part was used. 10A is a plan view of the DNA chip 80, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line BB of the DNA chip 80 in FIG. 10A. The DNA chip 80 includes a support body 81, a covering body 82, a flow path 83, and a nucleic acid probe 85. The flow path 83 is defined by one surface of the support body 81 and a recess formed on one surface of the covering body 82. The flow path 83 has a wavy shape in which opposing portions are parallel to each other. The flow path 83 has a flow direction from one end to the other end. The covering 82 is disposed in close contact with the support 81 so as to seal the liquid in the flow path 83.

複数のプローブ固定化領域84は、流路83の流れ方向に沿って、流路83の底面に配置されている。複数のプローブ固定化領域5のそれぞれには、互いに異なる目的配列にハイブリダイズするように構成された複数種類のプローブ核酸85がそれぞれ固定化されている。複数のプローブ固定化領域84にそれぞれ固定されたプローブ核酸85と増幅産物とのハイブリダイゼーションが、それぞれ独立して行われるように、プローブ固定化領域5は配置されている。流路83へのサンプルの添加は、流入口86から行った。サンプルの排出は、流出口87から行った。従って、流入口86が、流路83の上流であり、流出口87が流路83の下流である。   The plurality of probe immobilization regions 84 are arranged on the bottom surface of the channel 83 along the flow direction of the channel 83. In each of the plurality of probe immobilization regions 5, a plurality of types of probe nucleic acids 85 configured to hybridize with different target sequences are immobilized. The probe immobilization region 5 is arranged so that hybridization between the probe nucleic acid 85 immobilized on each of the plurality of probe immobilization regions 84 and the amplification product is performed independently. The sample was added to the flow path 83 from the inlet 86. The sample was discharged from the outlet 87. Therefore, the inflow port 86 is upstream of the flow path 83 and the outflow port 87 is downstream of the flow path 83.

プローブ固定化領域84に固定化されるブドウ球菌および連鎖球菌を定量するための核酸プローブを表3に示した。また、大腸菌、コリネバクテリウム属、マイコプラズマ、藻類、緑膿菌および酵母様真菌を定性するために、これらに特異的な配列を有するように設計された核酸プローブを用意した。更に、ブドウ球菌および連鎖球菌を定性するために、これらの菌を特異的に検出するための核酸プローブを用意した。コントロールのために結核菌、B型肝炎ウイルス(HBV)キメラおよびHPVからの配列を特異的に検出するための核酸プローブを用意した。   Table 3 shows nucleic acid probes for quantifying staphylococci and streptococci immobilized on the probe immobilization region 84. In addition, in order to qualify Escherichia coli, Corynebacterium, Mycoplasma, algae, Pseudomonas aeruginosa and yeast-like fungi, nucleic acid probes designed to have specific sequences were prepared. Furthermore, in order to qualify staphylococci and streptococci, nucleic acid probes for specifically detecting these bacteria were prepared. Nucleic acid probes for specifically detecting sequences from M. tuberculosis, hepatitis B virus (HBV) chimera and HPV were prepared for control.

流路83の上流に定性試験用の核酸プローブを固定化した。その下流にブドウ球菌および連鎖球菌の定量用プローブを固定化した。その下流に、陽性コントロール(結核菌+HBVキメラ;図11中「p」で示す)と陰性コントロール(HBV;図11中「n」で示す)のための核酸プローブを固定化した。陽性コントロールとは、陽性の場合のLAMP増幅の正常性とDNAチップ測定の正常性を確認する目的で添加し、陰性コントロールとはDNAチップ測定における非特異反応の有無を確認する目的で添加した。   A nucleic acid probe for qualitative testing was immobilized upstream of the channel 83. Downstream thereof, staphylococcal and streptococcal quantitative probes were immobilized. Downstream thereof, nucleic acid probes for positive control (M. tuberculosis + HBV chimera; indicated by “p” in FIG. 11) and negative control (HBV; indicated by “n” in FIG. 11) were immobilized. The positive control was added for the purpose of confirming the normality of LAMP amplification in the case of positive and the normality of the DNA chip measurement, and the negative control was added for the purpose of confirming the presence or absence of non-specific reaction in the DNA chip measurement.

・結果
同様に測定した2例の結果を図11に示す。(A)のグラフを得るための試験において使用した検体についての結果を説明する。(A)のグラフに示す定性試験の結果では、ブドウ球菌陽性、連鎖球菌も陽性であった(図11(A)の「ブドウ」および「連鎖球菌」のカラムを参照されたい)。(A)のグラフに示す定量試験の結果からは、ブドウ球菌は、両方の濃度標準核酸(C1、C3)が電流値増加なく、標的鋳型核酸(T)だけが増加していた(図11(A)の「CNS comp」を参照されたい)。従って、高菌量と判定された。連鎖球菌は、標的鋳型核酸(T)と高濃度の濃度標準核酸(C10)の電流値が上がっていることから、中程度の菌量であったと判定された(図11(A)の「Strept comp」を参照されたい)。したがって、(A)のグラフを得るための試験において使用した検体は足切り対象にはならないと判定した。
-Results The results of two cases measured in the same manner are shown in FIG. The result about the sample used in the test for obtaining the graph of (A) will be described. In the results of the qualitative test shown in the graph of (A), staphylococci were positive and streptococci were also positive (see the columns of “Grape” and “Streptococcus” in FIG. 11A). From the results of the quantitative test shown in the graph of (A), in staphylococci, both the concentration standard nucleic acids (C1, C3) did not increase in current value, and only the target template nucleic acid (T) increased (FIG. 11 ( (See “CNS comp” in A). Therefore, it was determined that the amount of bacteria was high. Streptococcus was determined to have a moderate amount of bacteria because the current values of the target template nucleic acid (T) and the high concentration standard nucleic acid (C10) increased (see “Strept” in FIG. 11A). comp "). Therefore, it was determined that the specimen used in the test for obtaining the graph of (A) is not a target for cutting off.

一方の(B)のグラフを得るための試験において使用した検体は、定性試験の結果では、ブドウ球菌陽性、連鎖球菌も陽性となっていた。(B)のグラフに示す定量試験の結果では、ブドウ球菌は、標的鋳型核酸(T)と高濃度の濃度標準核酸(C3)の電流値が上がっていた(図11(B)の「CNS comp」を参照されたい)。従って、ブドウ球菌は、中程度の菌量であったと判定された。連鎖球菌は、濃度標準核酸(C9、C10)の電流値だけが上昇し、標的鋳型核酸(T)が上昇していないことから、低菌量であると判定された(図11(B)の「Strept comp」を参照されたい)。したがって、(B)のサンプルは連鎖球菌に関して足切り対象にすべきであると判定した。   On the other hand, the specimen used in the test for obtaining the graph of (B) was positive for staphylococci and streptococci as a result of the qualitative test. In the results of the quantitative test shown in the graph of (B), staphylococci increased the current values of the target template nucleic acid (T) and the high concentration standard nucleic acid (C3) (see “CNS comp” in FIG. 11B). ). Therefore, it was determined that staphylococci had a moderate amount of bacteria. Streptococcus was determined to have a low bacterial load because only the current value of the concentration standard nucleic acids (C9, C10) increased and the target template nucleic acid (T) did not increase (see FIG. 11B). (See “Strept comp”). Therefore, it was determined that the sample of (B) should be a target for streptococcus.

[例4]足切りの効果について
牛乳房炎原因菌の検査において、試験結果の足切りをすることによる検出手段の感度調整を行うことの意義を実際の検体に関する結果を集計して調べた。
[Example 4] Effect of foot cut In the examination of bovine mastitis-causing bacteria, the significance of adjusting the sensitivity of the detection means by cutting the test result was examined by counting the results on the actual specimen.

材料、核酸抽出法およびLAMP増幅についての詳細は、例2および3に記載のものと同様である。   Details about materials, nucleic acid extraction methods and LAMP amplification are similar to those described in Examples 2 and 3.

結果
牛4頭に関して、4分房それぞれから採取した乳汁から、培養検査の結果と同じサンプルによるDNAチップ検査(フィールド試験2−1;FT2−1)の結果と、3ヶ月後に同じ牛から再度採取した乳汁からのDNAチップ検査(フィールド試験2−2;FT2−2)の結果を示した(表6−1〜表6−6)。

Figure 2015057958
Results From the milk collected from each of the four quarters, the results of the DNA chip test (field test 2-1; FT2-1) using the same sample as the results of the culture test, and the same cow again after 3 months The result of the DNA chip test | inspection (Field test 2-2; FT2-2) from the test | inspected milk was shown (Table 6-1-Table 6-6).
Figure 2015057958

Figure 2015057958
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Figure 2015057958
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Figure 2015057958
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Figure 2015057958
Figure 2015057958

Figure 2015057958
Figure 2015057958

DNAチップ検査の検出結果の表記のうち、「白丸」は陽性と判定されたものを示す。FT2−1とFT2−2により得られた結果を示す各表において、最右の2項目に定量試験の結果を「L」、「M」および「H」の記号により示した。「L」は低菌量であり、「M」は中程度の菌量であり、「H」は高菌量を示す。FT2−1と2−2の両方において、CNS(ブドウ球菌)とStreptococcus、Enterococcus(共に連鎖球菌)の欄が、陽性率が高かった。これに対して、培養法の結果が特に連鎖球菌では陽性がほとんどなく、培養結果とDNAチップ検査の結果が乖離していることが分かった。これは、培養法が、常在菌のような菌量の少ない菌を陽性と判定しない程度の感度であるのに対して、DNAチップが過剰に高感度であることが原因であると考えた。これらの結果に加えて、更に、実施形態に従う定量方法により得られた結果を考慮すると、「L」と示された低菌量で存在する菌は、常在菌であると判定されるべきであり、従って、足切り対象であると判定できた。このように足切りを行うことで、陽性率が低く抑えられ、偽陽性の結果が生じることを予防できる。更に、「M」と示された中程度の菌量で存在する菌も、ブドウ球菌においては足切り対象に入れてもよいと思われた。一方の連鎖球菌については、「L」と示された低菌量で存在する菌について、足切りを行って、対象を陰性と判定することにより、陽性率が低く抑えられることがわかった。   Of the notation of the detection result of the DNA chip test, “white circle” indicates a positive result. In each table showing the results obtained by FT2-1 and FT2-2, the results of the quantitative test are indicated by the symbols “L”, “M” and “H” in the two rightmost items. “L” indicates a low bacterial load, “M” indicates a moderate bacterial load, and “H” indicates a high bacterial load. In both FT2-1 and 2-2, the positive rate was high in the columns of CNS (staphylococci), Streptococcus, and Enterococcus (both streptococci). On the other hand, the results of the culturing method were particularly positive for streptococci, and it was found that the culturing results and the results of the DNA chip test differed. This was thought to be due to the sensitivity of the DNA chip being excessively high, while the culture method is sensitive enough to not judge positive bacteria such as resident bacteria. . In addition to these results, further considering the results obtained by the quantification method according to the embodiment, the bacteria present at a low bacterial quantity indicated as “L” should be determined to be resident bacteria. Therefore, it can be determined that the subject is a cut-off target. By cutting off in this way, the positive rate can be kept low, and false positive results can be prevented. Furthermore, it was considered that bacteria present in a moderate amount of bacteria indicated as “M” may be included in the target of staphylococci. About one streptococcus, it turned out that about a microbe which exists in the low bacterial quantity shown as "L", a positive rate is restrained low by performing a truncation and determining object as negative.

更に、FT2−1において使用したDNAチップと同様のDNAチップを用いて、上記の方法と同様の方法により、複数の菌の検出を行った。また、同時に、大腸菌、ブドウ球菌および連鎖球菌について例2と同様の方法により定量を行った。それにより得られた検出結果について、足切りを行う前と足切りを行った後のデータを得て、それらを比較した。その結果を図12Aに示す。また、図12Aの一部を拡大した図を図12Bに示す。   Furthermore, using a DNA chip similar to the DNA chip used in FT2-1, a plurality of bacteria were detected by the same method as described above. At the same time, Escherichia coli, staphylococci and streptococci were quantified by the same method as in Example 2. About the detection result obtained by that, the data before cutting off and after cutting off were obtained, and they were compared. The result is shown in FIG. 12A. 12B is an enlarged view of a part of FIG. 12A.

図12Bにおいて、大腸菌については、低菌量で存在する菌を足切りの対象とした。ブドウ球菌については、中菌量で存在する菌および低菌量で存在する菌を足切りの対象とした。連鎖球菌については、低菌量で存在する菌について足切りの対象とした。   In FIG. 12B, for Escherichia coli, bacteria present in a low bacterial amount were targeted for cutting off. As for staphylococci, bacteria present in medium amounts and bacteria present in low amounts were targeted for cutting off. About Streptococcus, it was set as the object of cutting off about the microbe which exists in a low amount of bacteria.

図12AおよびBでは、陽性の結果を黒丸で示している。図12Aに示すように、足切り前には、検査された検体中のほとんどにおいて、大腸菌、ブドウ球菌および連鎖球菌は陽性の結果となっていた。しかしながら、実施形態の定量法により菌量を定量し、予め設定した菌量を閾値(または基準値)として足切りをすることにより、真に菌量の多い検体だけを陽性と判定することが可能になった。   In FIGS. 12A and B, positive results are indicated by black circles. As shown in FIG. 12A, before the cut-off, in most of the examined specimens, Escherichia coli, staphylococci and streptococci were positive. However, by quantifying the amount of bacteria by the quantification method of the embodiment and cutting off with a preset amount of bacteria as a threshold (or reference value), it is possible to determine that only a sample with a truly large amount of bacteria is positive Became.

以上のことから、常在菌が存在するような疾患の高感度遺伝子検査においては、定量することが不可欠であることが確認された。偽陽性を排除することを可能にすることにより、常在菌であるか否かを判定し、病原菌のみをより精度よく検出することが可能となる。   From the above, it was confirmed that quantification is indispensable in a highly sensitive genetic test for diseases in which resident bacteria exist. By making it possible to eliminate false positives, it is possible to determine whether or not the bacterium is a resident bacterium and detect only the pathogenic bacterium more accurately.

Claims (15)

検体中に含まれる特定の核酸を定量する方法であって、
(a)核酸を含む検体を準備することと、
(b)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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第1の標的鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセットであり、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットを準備することと、
(c)その5’末端側からF3領域と、F2領域と、第1のプローブ結合領域とは配列が異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番で含む濃度標準核酸を準備することと、
(d)前記検体と、前記プライマーセットと、既知の濃度の前記第1の濃度標準核酸とを1つの反応環境内に持ち込み、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物を得ることと、
(e)基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的な第1の核酸プローブと、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的な第2の核酸プローブと、(d)で得られた前記増幅産物とを反応させることと、
(f)(e)において生じた第1および第2の核酸プローブのそれぞれについてのハイブリダイゼーション量をそれぞれ検出し、互いに比較することにより、検体に含まれる特定の核酸を定量することと、
を含む方法。
A method for quantifying a specific nucleic acid contained in a specimen,
(A) preparing a sample containing nucleic acid;
(B) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A primer set comprising a first primer and a second primer for amplifying the first target template sequence contained in the first primer, wherein the first primer has an F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side. And the second primer has the same B1c sequence as B1c at the 5 ′ end and is complementary to B2c at the 3 ′ end. Providing a primer set that is a BIP primer having a B2 sequence;
(C) From the 5 ′ end side, the F3 region, the F2 region, the second probe binding region having a different sequence from the first probe binding region, and the F1 region are included in this order, and the 3 ′ end side Preparing a concentration standard nucleic acid comprising a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order;
(D) bringing the specimen, the primer set, and the first concentration standard nucleic acid having a known concentration into one reaction environment, performing an amplification reaction by the LAMP method, and obtaining an amplification product;
(E) a first nucleic acid probe immobilized on a first immobilization region of a substrate and complementary to a first target sequence including the F2 region and the first probe binding region or its complementary sequence; and the substrate A second nucleic acid probe that is immobilized on the second immobilization region of the second nucleic acid probe and that is complementary to the second target sequence including the F2 region and the second probe binding region or a complementary sequence thereof, and obtained in (d) Reacting with said amplification product;
(F) quantifying a specific nucleic acid contained in the specimen by detecting the amount of hybridization for each of the first and second nucleic acid probes generated in (e) and comparing them with each other;
Including methods.
前記プライマーセットが、更に、前記F3領域に同じF3配列を有するF3プライマー、前記B3c領域に相補的なB3配列を有するB3プライマー、前記LBc領域に同じLBc配列をもつLBcプライマーおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される更なるプライマーを含む、請求項1に記載の方法。   The primer set further comprises an F3 primer having the same F3 sequence in the F3 region, a B3 primer having a B3 sequence complementary to the B3c region, an LBc primer having the same LBc sequence in the LBc region, and combinations thereof. The method of claim 1, comprising a further primer selected from the group. 検体中に含まれる特定の核酸を定量する方法であって、
(a)核酸を含む検体を準備することと、
(b)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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標的鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセットであり、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットを準備することと、
(c)第1の濃度標準核酸〜第nの濃度標準核酸を準備すること;ここで、第1の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、第nの濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、ここで、nは2以上の整数である、
(d)互いに異なる濃度である第1〜第nの濃度をそれぞれ有する前記第1〜第nの濃度標準核酸を、前記濃度標準核酸の種類毎に第1〜第nの反応環境内に、前記検体と、前記プライマーセットと共にそれぞれ持ち込み、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物をそれぞれ得ることと、
(e)前記第1〜第nの反応環境内で得られた第1〜第nの増幅産物を1つに合わせることと、
(f)基体に固定化された第1の核酸プローブと、第2の核酸プローブ〜第2の核酸プローブと、(e)で得られた前記合わせられた増幅産物とを反応させること;ここで、前記第1の核酸プローブは、当該基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第2の核酸プローブは、当該基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的である、
(g)(f)において生じた第1の核酸プローブおよび第2〜第2の核酸プローブのそれぞれについてのハイブリダイゼーション量をそれぞれ検出し、互いに比較することにより、検体に含まれる特定の核酸を定量することと、
を含む方法。
A method for quantifying a specific nucleic acid contained in a specimen,
(A) preparing a sample containing nucleic acid;
(B) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A primer set comprising a first primer and a second primer for amplifying the target template sequence contained in the first primer, wherein the first primer has a F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side; and FIP primer having the same F2 sequence as F2 on the 3 ′ end side, the second primer having the same B1c sequence on B1c on the 5 ′ end side, and a B2 sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side Preparing a primer set that is a BIP primer having
(C) preparing a first concentration standard nucleic acid to an nth concentration standard nucleic acid; wherein the first concentration standard nucleic acid comprises an F3 region, an F2 region, and other probe bindings from the 5 ′ end side. A first probe binding region having a sequence different from that of the region, and an F1 region in this order, and a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order from the 3 ′ end side. Each of the nth concentration standard nucleic acids includes an F3 region, an F2 region, a 2n probe binding region having a sequence different from that of the other probe binding regions, and an F1 region in this order from the 5 ′ end side. And from the 3 ′ end side, the B3c region, the B2c region, the LBc region, and the B1c region are included in this order, respectively, where n is an integer of 2 or more.
(D) The first to nth concentration standard nucleic acids having first to nth concentrations, which are different from each other, in the first to nth reaction environment for each type of the concentration standard nucleic acid, A sample and a primer set, respectively, and carrying out an amplification reaction by the LAMP method to obtain amplification products,
(E) combining the first to n-th amplification products obtained in the first to n-th reaction environments into one;
(F) a first nucleic acid probe immobilized on a substrate, the nucleic acid probe of the second first nucleic acid probe-second n, reacting the amplification products were combined said obtained in (e); Here, the first nucleic acid probe is immobilized on the first immobilization region of the substrate, and is complementary to the first target sequence including the F2 region and the first probe binding region or a complementary sequence thereof. There, the second first nucleic acid probe is immobilized to a second first fixed region of the substrate, the second 1 of the target sequence or its complementary sequence including the F2 region and the second first probe-binding region are complementary, nucleic acid probes of the 2 n is fixed to the fixing region of the 2 n of the substrate, the target sequence or its complement of the 2 n including the F2 region and probe binding region of the 2 n Is complementary to the sequence,
(G) A specific nucleic acid contained in a specimen is detected by detecting the amount of hybridization for each of the first nucleic acid probe and the 2 1 to 2 n nucleic acid probes generated in (f) and comparing them with each other. Quantifying
Including methods.
前記プライマーセットが、更に、前記F3領域に同じF3配列を有するF3プライマー、前記B3c領域に相補的なB3配列を有するB3プライマー、前記LBc領域に同じLBc配列をもつLBcプライマーおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される更なるプライマーを含む、請求項3に記載の方法。   The primer set further comprises an F3 primer having the same F3 sequence in the F3 region, a B3 primer having a B3 sequence complementary to the B3c region, an LBc primer having the same LBc sequence in the LBc region, and combinations thereof. 4. The method of claim 3, comprising a further primer selected from the group. 検体中に含まれる複数種類の特定の核酸を定量する方法であって、
(a)核酸を含む検体を準備することと、
(b)前記特定の核酸について種類毎に標的鋳型配列を設計し、全ての標的鋳型配列について以下の(i)〜(iii)を行うことと;
ここで、前記標的鋳型配列は、その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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、
(i)当該標的鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセットを準備することであり、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2c配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットを準備することと、
(ii)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域とは配列が異なり且つ互いに配列の異なる第2〜第2のプローブ結合領域のうちの何れか1つの領域、およびF1領域をこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域、B2c領域、LBc領域、およびB1c領域をこの順番でそれぞれ含む第1の濃度標準核酸〜第nの濃度標準核酸を準備することと、ここで、nは2以上の整数である、
(iii)互いに異なる濃度である第1〜第nの濃度をそれぞれ有する前記第1〜第nの濃度標準核酸を、前記濃度標準核酸の種類毎に第1〜第nの反応環境内に、前記検体と、前記プライマーセットと共にそれぞれ持ち込み、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物をそれぞれ得ることと、
(iV)第1の核酸プローブと、第2の核酸プローブ〜第2の核酸プローブとを準備することと;ここで、第1の核酸プローブは、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的である、
(c)前記全ての標的鋳型配列について準備された当該核酸プローブを1つの基体に種類毎に固定化することにより、DNAチップを準備することと、
(d)前記全ての標的鋳型配列について行われた各増幅反応によって得られた全増幅産物を1つに合わせて増幅産物混合物を得ることと、
(e)(c)で準備されたDNAチップに含まれる当該核酸プローブに対して、(d)で得られた前記増幅産物混合物を反応させることと、
(f)(e)の反応により生じたそれぞれのハイブリダイズ信号を検出し、当該核酸プローブ毎にハイブリダイズ信号の有無および/または大きさを得ることと、
(g)前記標的鋳型配列毎に、対応する当該第1〜第nの濃度標準核酸間で(f)において得られた当該ハイブリダイズ信号の有無または大きさを比較した結果と、対応する当該第1〜第nの濃度標準核酸の濃度とに基づいて、種類毎に当該特定の核酸の検体中の量を判定することと、
を含む方法。
A method for quantifying a plurality of types of specific nucleic acids contained in a specimen,
(A) preparing a sample containing nucleic acid;
(B) designing a target template sequence for each type of the specific nucleic acid, and performing the following (i) to (iii) for all target template sequences;
Here, the target template sequence includes F3 region, F2 region, first probe binding 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 B1c region in this order,
(I) preparing a primer set including a first primer and a second primer for amplifying the target template sequence, wherein the first primer is F1c complementary to F1 on the 5 ′ end side; A FIP primer having a sequence and having the same F2 sequence as F2 at the 3 ′ end, the second primer having the same B1c sequence as B1c at the 5 ′ end, and B2c at the 3 ′ end Providing a primer set that is a BIP primer having a complementary B2c sequence;
(Ii) any one of the 2 1 to 2 n probe binding regions having a sequence different from that of the F3 region, the F2 region, and the first probe binding region from the 5 ′ end side and different from each other , And F1 region in this order, and the first to nth concentration standard nucleic acids containing the B3c region, B2c region, LBc region, and B1c region in this order from the 3 ′ end side, respectively. Where n is an integer greater than or equal to 2,
(Iii) The first to nth concentration standard nucleic acids having first to nth concentrations, which are different from each other, in the first to nth reaction environment for each type of the concentration standard nucleic acid, A sample and a primer set, respectively, and carrying out an amplification reaction by the LAMP method to obtain amplification products,
(IV) a first nucleic acid probe, and providing a nucleic acid probe of the second first nucleic acid probe-second n; wherein the first nucleic acid probe, the F2 region and the first probe-binding region It is complementary to the first target sequence or its complementary sequence including the second first nucleic acid probe, the second 1 of the target sequence or its complementary sequence including the F2 region and the second first probe-binding region The second n nucleic acid probe is complementary to the second n target sequence comprising the F2 region and the second n probe binding region, or a complementary sequence thereof,
(C) preparing a DNA chip by immobilizing the nucleic acid probes prepared for all the target template sequences on a single substrate for each type;
(D) combining all the amplification products obtained by each amplification reaction performed on all the target template sequences into one to obtain an amplification product mixture;
(E) reacting the amplification product mixture obtained in (d) with the nucleic acid probe contained in the DNA chip prepared in (c);
(F) detecting each hybridization signal generated by the reaction of (e), obtaining the presence / absence and / or magnitude of the hybridization signal for each nucleic acid probe,
(G) For each of the target template sequences, the corresponding first to nth concentration standard nucleic acids are compared with the results of comparing the presence or absence or magnitude of the hybridization signal obtained in (f). Determining the amount of the specific nucleic acid in the sample for each type based on the concentration of the 1st to nth concentration standard nucleic acids;
Including methods.
前記特定の核酸について種類毎に、前記プライマーセットが、更に、前記F3領域に同じF3配列を有するF3プライマー、前記B3c領域に相補的なB3配列を有するB3プライマー、前記LBc領域に同じLBc配列をもつLBcプライマーおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される更なるプライマーを含む、請求項5に記載の方法。   For each type of the specific nucleic acid, the primer set further includes an F3 primer having the same F3 sequence in the F3 region, a B3 primer having a B3 sequence complementary to the B3c region, and the same LBc sequence in the LBc region. 6. The method of claim 5, comprising a further primer selected from the group consisting of LBc primers having and combinations thereof. 請求項1〜6の何れか1項に記載の方法であって、前記特定の核酸が、エンテロバクテリア科、ブドウ球菌および/または連鎖球菌に由来する核酸を含み、前記プライマーセットが、
(1)エンテロバクテリア科の菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号23により示される第1のプライマーと、配列番号24で示される第2のプライマーと、配列番号21で示される第3のプライマーと、配列番号22で示される第4のプライマーと、配列番号25で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
(2)エンテロバクテリア科の菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号28により示される第1のプライマーと、配列番号29で示される第2のプライマーと、配列番号26で示される第3のプライマーと、配列番号27で示される第4のプライマーと、配列番号30で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
(3)ブドウ球菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号32により示される第1のプライマーと、配列番号33で示される第2のプライマーと、配列番号31で示される第3のプライマーと、配列番号34で示される第4のプライマーと、配列番号35で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;および/または
(4)連鎖球菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号38により示される第1のプライマーと、配列番号39または配列番号40で示される第2のプライマーと、配列番号36で示される第3のプライマーと、配列番号37で示される第4のプライマーと、配列番号41または配列番号42で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
を含み、
前記濃度標準核酸が、
(1’)エンテロバクテリア科の菌のための濃度標準核酸であり、配列番号61および配列番号62によりそれぞれ示される第1の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択された第1の濃度標準核酸;
(2’)ブドウ球菌のための濃度標準核酸であり、配列番号67、配列番号68および配列番号69によりそれぞれ示される第2の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択された第2の濃度標準核酸;および/または
(3’)連鎖球菌に由来する濃度標準核酸であり、配列番号71、配列番号72および配列番号72によりそれぞれ示される第3の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択される第3の濃度標準核酸;
を含み、
前記核酸プローブが、
(1’’)エンテロバクテリア科の菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46および配列番号47でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
(2’’)エンテロバクテリア科の菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号48、配列番号49、配列番号50および配列番号51でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
(3’’)ブドウ球菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号52、配列番号53、配列番号54および配列番号55でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;および/または
(4’’)連鎖球菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号56、配列番号67、配列番号58および配列番号59でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
を含む方法。
The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the specific nucleic acid includes a nucleic acid derived from Enterobacteriaceae, staphylococci, and / or streptococci, and the primer set includes:
(1) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from Enterobacteriaceae, a first primer represented by SEQ ID NO: 23, a second primer represented by SEQ ID NO: 24, and SEQ ID NO: A primer set comprising: a third primer represented by 21; a fourth primer represented by SEQ ID NO: 22; and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 25;
(2) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from Enterobacteriaceae, a first primer represented by SEQ ID NO: 28, a second primer represented by SEQ ID NO: 29, and SEQ ID NO: A primer set comprising a third primer represented by 26, a fourth primer represented by SEQ ID NO: 27, and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 30;
(3) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from staphylococci, a first primer represented by SEQ ID NO: 32, a second primer represented by SEQ ID NO: 33, and a SEQ ID NO: 31 A primer set comprising a third primer, a fourth primer represented by SEQ ID NO: 34, and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 35; and / or (4) amplifying a target template nucleic acid derived from Streptococcus A first primer represented by SEQ ID NO: 38, a second primer represented by SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40, a third primer represented by SEQ ID NO: 36, and a SEQ ID NO: A primer group comprising a fourth primer represented by 37 and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 41 or 42 Door;
Including
The concentration standard nucleic acid is
(1 ′) a first concentration standard nucleic acid that is a concentration standard nucleic acid for Enterobacteriaceae, and is selected from at least one first concentration standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 61 and SEQ ID NO: 62, respectively;
(2 ′) a second concentration standard nucleic acid, which is a concentration standard nucleic acid for staphylococci, selected from at least one second concentration standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 67, SEQ ID NO: 68, and SEQ ID NO: 69, respectively And / or (3 ′) a concentration standard nucleic acid derived from Streptococcus, a third selected from at least one third concentration standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 72, and SEQ ID NO: 72, respectively. Concentration of standard nucleic acids;
Including
The nucleic acid probe is
(1 ″) Nucleic acid probes for detecting amplification products derived from Enterobacteriaceae, which are represented by SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 46, and SEQ ID NO: 47, respectively And / or nucleic acid probe sets comprising nucleic acid probes each represented by a complementary sequence thereof;
(2 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from Enterobacteriaceae, comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 50, and SEQ ID NO: 51, respectively Nucleic acid probe sets comprising nucleic acid probes each represented by a set and / or their complementary sequences;
(3 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from staphylococci, comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 53, SEQ ID NO: 54 and SEQ ID NO: 55, and And / or a nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe represented by each of these complementary sequences; and / or (4 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from Streptococcus, SEQ ID NO: 56, SEQ ID NO: 67 A nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 58 and SEQ ID NO: 59, respectively, and / or a nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe respectively represented by a complementary sequence thereof;
Including methods.
請求項1に記載の方法に使用するためのアッセイキットであって、
(a)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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第1の鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含み、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットと、
(b)その5’末端側からF3領域と、F2領域と、第1のプローブ結合領域とは配列が異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番で含む濃度標準核酸と、
(c)基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的な第1の核酸プローブと、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的な第2の核酸プローブと、
を含むアッセイキット。
An assay kit for use in the method of claim 1 comprising:
(A) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A first primer and a second primer for amplifying the first template sequence contained in the above, wherein the first primer has an F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side, and 3 ′ FIP primer having the same F2 sequence in F2 on the terminal side, the second primer having the same B1c sequence in B1c on the 5 ′ terminal side, and a B2 sequence complementary to B2c on the 3 ′ terminal side A primer set as a primer;
(B) From the 5 ′ end side, the F3 region, the F2 region, the second probe binding region having a sequence different from the first probe binding region, and the F1 region are included in this order, and the 3 ′ end side To B3c region, B2c region, LBc region, and concentration standard nucleic acid containing B1c region in this order,
(C) a first nucleic acid probe immobilized on a first immobilization region of a substrate and complementary to a first target sequence including the F2 region and the first probe binding region or a complementary sequence thereof, and the substrate A second nucleic acid probe which is immobilized on the second immobilization region of the second nucleic acid probe and which is complementary to the second target sequence including the F2 region and the second probe binding region or a complementary sequence thereof;
An assay kit comprising:
請求項8に記載のアッセイキットであって、前記プライマーセットが、更に、更なるプライマーを含み、前記更なるプライマーが、前記F3領域に同じF3配列を有するF3プライマー、前記B3c領域に相補的なB3配列を有するB3プライマー、前記LBc領域に同じLBc配列をもつLBcプライマーおよびそれらの組み合わせからなる群より選択されるプライマーであるアッセイキット。   9. The assay kit according to claim 8, wherein the primer set further comprises a further primer, and the further primer is an F3 primer having the same F3 sequence in the F3 region, complementary to the B3c region. An assay kit, which is a primer selected from the group consisting of a B3 primer having a B3 sequence, an LBc primer having the same LBc sequence in the LBc region, and combinations thereof. 請求項3に記載の方法に使用するためのアッセイキットであって、
(a)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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標的鋳型配列を増幅するためのプライマーセットであり、前記プライマーセットは、第1のプライマーと第2のプライマーとを含み、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットと、
(b)第1の濃度標準核酸〜第nの濃度標準核酸であり、前記第1の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、第nの濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番でそれぞれ含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番でそれぞれ含み、nは2以上の整数である、第1の濃度標準核酸〜第nの濃度標準核酸と、
(c)基体と、前記基体に固定化された第1の核酸プローブおよび第2の核酸プローブ〜第2の核酸プローブとを具備するDNAチップであり、前記第1の核酸プローブは、当該基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第2の核酸プローブは、当該基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的である、DNAチップと、
を含むアッセイキット。
An assay kit for use in the method of claim 3 comprising:
(A) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A primer set for amplifying the target template sequence contained in the primer set, wherein the primer set includes a first primer and a second primer, and the first primer is F1c complementary to F1 on the 5 ′ end side. A FIP primer having a sequence and having the same F2 sequence as F2 at the 3 ′ end, the second primer having the same B1c sequence as B1c at the 5 ′ end, and B2c at the 3 ′ end A primer set that is a BIP primer having a complementary B2 sequence;
(B) a first concentration standard nucleic acid to an nth concentration standard nucleic acid, wherein the F3 region, the F2 region, and the other probe binding regions are arranged from the 5 ′ end side of the first concentration standard nucleic acid. a different second one probe binding region comprises respectively a F1 region in this order, and the B3c region from 3 'terminal side, and B2c region, and LBc region comprises respectively a B1c region in this order, the The n concentration standard nucleic acid includes an F3 region, an F2 region, a second n probe binding region having a sequence different from that of the other probe binding regions, and an F1 region in this order from the 5 ′ end side, In addition, the first concentration standard nucleic acid to the nth concentration standard nucleic acid each including a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order from the 3 ′ end side, and n is an integer of 2 or more. When,
(C) a substrate, a first nucleic acid probe and the second 1 of the nucleic acid probe-second n DNA chip comprising a nucleic acid probe immobilized on the substrate, wherein the first nucleic acid probe, the is immobilized on a first fixed region of a substrate, said complementary to the first target sequence or its complementary sequence including the F2 region and the first probe-binding region, said second first nucleic acid probe, wherein immobilized to the second first fixed region of a substrate, said complementary to the second 1 of the target sequence or its complementary sequence including the F2 region and the second first probe-binding region, the nucleic acid probe of the 2 n is A DNA chip that is immobilized on the 2 n immobilization region of the substrate and is complementary to the 2 n target sequence including the F2 region and the 2 n probe binding region or a complementary sequence thereof,
An assay kit comprising:
請求項7の方法に使用するためのアッセイキットであって、
前記プライマーセットが、
(1)エンテロバクテリア科の菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号23により示される第1のプライマーと、配列番号24で示される第2のプライマーと、配列番号21で示される第3のプライマーと、配列番号22で示される第4のプライマーと、配列番号25で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
(2)エンテロバクテリア科の菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号28により示される第1のプライマーと、配列番号29で示される第2のプライマーと、配列番号26で示される第3のプライマーと、配列番号27で示される第4のプライマーと、配列番号30で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
(3)ブドウ球菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号32により示される第1のプライマーと、配列番号33で示される第2のプライマーと、配列番号31で示される第3のプライマーと、配列番号34で示される第4のプライマーと、配列番号35で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;および/または
(4)連鎖球菌に由来する標的鋳型核酸を増幅するためのプライマーセットであり、配列番号38により示される第1のプライマーと、配列番号39または配列番号40で示される第2のプライマーと、配列番号36で示される第3のプライマーと、配列番号37で示される第4のプライマーと、配列番号41または配列番号42で示される第5のプライマーと含むプライマーセット;
を含み、
前記核酸プローブが、
(1’’)エンテロバクテリア科の菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46および配列番号47でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
(2’’)エンテロバクテリア科の菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号48、配列番号49、配列番号50および配列番号51でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
(3’’)ブドウ球菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号52、配列番号53、配列番号54および配列番号55でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;および/または
(4’’)連鎖球菌に由来する増幅産物を検出するための核酸プローブであり、配列番号56、配列番号67、配列番号58および配列番号59でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット、および/またはこれらの相補配列でそれぞれ示される核酸プローブを含む核酸プローブセット;
を含むアッセイキット。
An assay kit for use in the method of claim 7, comprising:
The primer set is
(1) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from Enterobacteriaceae, a first primer represented by SEQ ID NO: 23, a second primer represented by SEQ ID NO: 24, and SEQ ID NO: A primer set comprising: a third primer represented by 21; a fourth primer represented by SEQ ID NO: 22; and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 25;
(2) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from Enterobacteriaceae, a first primer represented by SEQ ID NO: 28, a second primer represented by SEQ ID NO: 29, and SEQ ID NO: A primer set comprising a third primer represented by 26, a fourth primer represented by SEQ ID NO: 27, and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 30;
(3) A primer set for amplifying a target template nucleic acid derived from staphylococci, a first primer represented by SEQ ID NO: 32, a second primer represented by SEQ ID NO: 33, and a SEQ ID NO: 31 A primer set comprising a third primer, a fourth primer represented by SEQ ID NO: 34, and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 35; and / or (4) amplifying a target template nucleic acid derived from Streptococcus A first primer represented by SEQ ID NO: 38, a second primer represented by SEQ ID NO: 39 or SEQ ID NO: 40, a third primer represented by SEQ ID NO: 36, and a SEQ ID NO: A primer group comprising a fourth primer represented by 37 and a fifth primer represented by SEQ ID NO: 41 or 42 Door;
Including
The nucleic acid probe is
(1 ″) Nucleic acid probes for detecting amplification products derived from Enterobacteriaceae, which are represented by SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 46, and SEQ ID NO: 47, respectively And / or nucleic acid probe sets comprising nucleic acid probes each represented by a complementary sequence thereof;
(2 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from Enterobacteriaceae, comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 50, and SEQ ID NO: 51, respectively Nucleic acid probe sets comprising nucleic acid probes each represented by a set and / or their complementary sequences;
(3 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from staphylococci, comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 53, SEQ ID NO: 54 and SEQ ID NO: 55, and And / or a nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe represented by each of these complementary sequences; and / or (4 ″) a nucleic acid probe for detecting an amplification product derived from Streptococcus, SEQ ID NO: 56, SEQ ID NO: 67 A nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe represented by SEQ ID NO: 58 and SEQ ID NO: 59, respectively, and / or a nucleic acid probe set comprising a nucleic acid probe respectively represented by a complementary sequence thereof;
An assay kit comprising:
請求項7に記載のアッセイキットであって、エンテロバクテリア科の菌、ブドウ球菌および連鎖球菌のための濃度標準核酸を更に含み、前記濃度標準核酸が、
(1’)エンテロバクテリア科の菌のための濃度標準核酸であり、配列番号61および配列番号62によりそれぞれ示される第1の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択された第1の濃度標準核酸と、
(2’)ブドウ球菌のための濃度標準核酸であり、配列番号67、配列番号68および配列番号69によりそれぞれ示される第2の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択された第2の濃度標準核酸と、
(3’)連鎖球菌に由来する濃度標準核酸であり、配列番号71、配列番号72および配列番号72によりそれぞれ示される第3の濃度標準核酸セットから少なくとも1つ選択される第3の濃度標準核酸と
を含むアッセイキット。
8. The assay kit of claim 7, further comprising concentration standard nucleic acids for Enterobacteriaceae, Staphylococci and Streptococcus, wherein the concentration standard nucleic acid comprises:
(1 ′) a concentration standard nucleic acid for Enterobacteriaceae, a first concentration standard nucleic acid selected from at least one first concentration standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 61 and SEQ ID NO: 62, respectively; ,
(2 ′) a second concentration standard nucleic acid, which is a concentration standard nucleic acid for staphylococci, selected from at least one second concentration standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 67, SEQ ID NO: 68, and SEQ ID NO: 69, respectively When,
(3 ′) a third standard nucleic acid derived from streptococci and selected from at least one third standard nucleic acid set represented by SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 72, and SEQ ID NO: 72, respectively An assay kit comprising:
検体中に含まれる特定の菌について、常在菌であるか否かを判定する方法であって、
(a)核酸を含む検体を準備することと、
(b)その5’末端側からF3領域、F2領域、第1のプローブ結合領域および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標的鋳型配列を増幅するための第1のプライマーと第2のプライマーとを含むプライマーセットであり、第1のプライマーが、5’末端側にF1に相補的なF1c配列を有し、且つ3’末端側にF2に同じF2配列を有するFIPプライマーであり、第2のプライマーが5’末端側にB1cに同じB1c配列を有し、且つ3’末端側にB2cに相補的なB2配列を有するBIPプライマーであるプライマーセットを準備することと、
(c)第1の濃度標準核酸〜第3の濃度標準核酸を準備すること;ここで、第1の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第2のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番で含み、第2の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第3のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番で含み、第3の濃度標準核酸は、その5’末端側からF3領域と、F2領域と、他のプローブ結合領域とは配列の異なる第4のプローブ結合領域と、F1領域とをこの順番で含み、且つ3’末端側からB3c領域と、B2c領域と、LBc領域と、B1c領域とをこの順番で含む、
(d)予め低濃度であると定めた濃度の第1の濃度標準核酸と、予め中程度濃度であると定めた濃度の第2の濃度標準核酸と、予め高濃度であると定めた濃度の第3の濃度標準核酸とを、前記濃度標準核酸の種類毎に第1〜第3の反応環境内に、前記検体と、前記プライマーセットと共にそれぞれ持ち込み、LAMP法により増幅反応を行って増幅産物をそれぞれ得ることと、
(e)前記第1〜第3の反応環境内で得られた第1〜第3の増幅産物を1つに合わせることと、
(f)基体に固定化された第1〜第4の核酸プローブと、(e)で得られた前記合わせられた増幅産物とを反応させること;ここで、前記第1の核酸プローブは、当該基体の第1の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第1のプローブ結合領域を含む第1の標的配列またはその相補配列に相補的であり、前記第2の核酸プローブは、前記基体の第2の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第2のプローブ結合領域を含む第2の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第3の核酸プローブは、当該基体の第3の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第3のプローブ結合領域を含む第3の標的配列またはその相補配列に相補的であり、第4の核酸プローブは、当該基体の第4の固定化領域に固定化され、前記F2領域および第4のプローブ結合領域を含む第4の標的配列またはその相補配列に相補的である、
(g)(f)において生じた第1〜第4の核酸プローブのそれぞれについてのハイブリダイゼーション量をそれぞれ検出し、互いに比較することにより、検体に含まれる特定の核酸が常在菌であるか否かを判定することと、
を含む方法。
A method for determining whether or not a specific bacterium contained in a specimen is a resident bacterium,
(A) preparing a sample containing nucleic acid;
(B) F3 region, F2 region, first probe binding region and F1 region are included in this order from the 5 ′ end side, and B3c region, B2c region, LBc region and B1c region are included in this order from the 3 ′ end side. A primer set comprising a first primer and a second primer for amplifying the target template sequence contained in the first primer, wherein the first primer has a F1c sequence complementary to F1 on the 5 ′ end side; and FIP primer having the same F2 sequence as F2 on the 3 ′ end side, the second primer having the same B1c sequence on B1c on the 5 ′ end side, and a B2 sequence complementary to B2c on the 3 ′ end side Preparing a primer set that is a BIP primer having
(C) preparing a first concentration standard nucleic acid to a third concentration standard nucleic acid; wherein the first concentration standard nucleic acid comprises an F3 region, an F2 region, and other probe bindings from the 5 ′ end side. A second probe binding region having a sequence different from that of the region, and an F1 region in this order, and a B3c region, a B2c region, an LBc region, and a B1c region in this order from the 3 ′ end side, The second concentration standard nucleic acid includes an F3 region, an F2 region, a third probe binding region having a sequence different from that of the other probe binding regions, and an F1 region in this order from the 5 ′ end side, and The B3c region, the B2c region, the LBc region, and the B1c region are included in this order from the 3 ′ end side, and the third concentration standard nucleic acid includes the F3 region, the F2 region, and the other from the 5 ′ end side. A fourth probe bond having a sequence different from that of the probe binding region Includes a region, a F1 region in this order, comprising from and 3 'terminal side and the B3c region, the B2c region, and LBc region, and B1c region in this order,
(D) a first concentration standard nucleic acid having a concentration determined to be a low concentration in advance, a second concentration standard nucleic acid having a concentration determined to be a medium concentration in advance, and a concentration determined to be a high concentration in advance. The third concentration standard nucleic acid is brought into the first to third reaction environments for each type of concentration standard nucleic acid together with the specimen and the primer set, and an amplification reaction is performed by the LAMP method to obtain an amplification product. Getting each,
(E) combining the first to third amplification products obtained in the first to third reaction environments into one;
(F) reacting the first to fourth nucleic acid probes immobilized on the substrate with the combined amplification product obtained in (e); wherein the first nucleic acid probe comprises It is immobilized on a first immobilization region of a substrate and is complementary to a first target sequence including the F2 region and the first probe binding region or a complementary sequence thereof, and the second nucleic acid probe is the substrate The second nucleic acid probe is complementary to a second target sequence including the F2 region and the second probe binding region or a complementary sequence thereof, and the third nucleic acid probe is immobilized on the second immobilization region of the substrate. 3 and is complementary to a third target sequence including the F2 region and the third probe binding region or a complementary sequence thereof, and the fourth nucleic acid probe is a fourth nucleic acid probe of the substrate. Immobilized in the immobilization region, the F2 It is complementary to the fourth target sequence or its complementary sequence, including the frequency and the fourth probe binding region,
(G) Whether the specific nucleic acid contained in the sample is a resident bacterium by detecting the amount of hybridization for each of the first to fourth nucleic acid probes generated in (f) and comparing them with each other Determining whether or not
Including methods.
請求項13に記載の方法であって、(g)において定量された当該菌量が、低菌量であると判定された場合に、常在菌であると判定する、方法。   The method according to claim 13, wherein when the amount of the bacteria quantified in (g) is determined to be a low amount of bacteria, it is determined that the bacteria are resident. 請求項13に記載の方法であって、(g)において定量された当該菌量が、低菌量または中程度の菌量であると判定された場合に、常在菌であると判定する、方法。   The method according to claim 13, wherein when the amount of the bacteria quantified in (g) is determined to be a low or moderate amount of bacteria, it is determined to be a resident bacteria. Method.
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