JP2015186487A - 拡張されたダイナミックレンジにわたる核酸配列の定量的検出のための方法および組成物 - Google Patents

拡張されたダイナミックレンジにわたる核酸配列の定量的検出のための方法および組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】拡張されたダイナミックレンジにわたる核酸配列の定量的検出のための方法および組成物の提供。
【解決手段】単一槽内の単一増幅システムを使用して、等しい比の弁別可能な単位複製配列種を作製するための組成物および方法を開示する。弁別可能な単位複製配列の数およびその互いの比は、増幅反応に必要とされる直線ダイナミックレンジにわたるように、および、生成される単位複製配列の量を決定するために使用される測定システムの限界に対応するように選択される。不均等量の1つ以上の増幅反応成分(例えば、区別可能な増幅オリゴマー、NTP混合物内の天然および非天然NTP等)を提供することにより、不均等量の弁別可能な単位複製配列種が生成される。試験試料中の標的核酸の量は、検出のダイナミックレンジ内の量を有する1つ以上の単位複製配列種の検出から得られる直線検出範囲を使用して決定される。
【選択図】図1

Description

関連出願
本出願は、2009年7月21日出願の米国仮特許出願第61/227,339号、および2009年8月3日出願の米国仮特許出願第61/230,938号の優先権を主張する。これらの出願は共に、参照することによりその全体が本明細書に組み入れられる。
本出願は、試験試料中に存在し得る核酸配列を増幅および検出するための組成物および方法に関し、より具体的には、標的核酸配列が試料中に存在し得る広いダイナミックレンジにわたり核酸配列を増幅および定量的に検出するための組成物および方法に関する。
核酸配列の正確な検出および定量化を可能にする方法は、広範な疾患の診断および処置のための非常に有益なツールである。例えば、病原体の核酸配列の検出および定量化は、診断または予後の情報を提供することができ、またはそれによって医師は治療に対する患者の応答を監視することができる。さらに、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)またはC型肝炎ウイルス等の伝染病における低レベルのウイルス血の正確な検出は、ウイルス拡散の防止、予後および治療に対する応答の推定、ならびに処置された個人における薬物耐性ウイルスの発生の検出を助ける。また、初期感染レベルを確立するために、治療を受けていない患者における高レベルのウイルス血を正確に測定することも、等しく重要である。
試験試料中に存在し得る標的核酸配列を増幅するための方法が知られており、ポリメラーゼ連鎖反応法(PCR;例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5および特許文献6)、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応法(RT−PCR;例えば特許文献7および特許文献8);転写媒介増幅法(TMA;例えば、特許文献9、特許文献10および7,374,885);リガーゼ連鎖反応法(LCR;例えば米国特許第5,427,930号および米国特許第5,516,663号);鎖置換増幅法(SDA;例えば米国特許第5,422,252号、米国特許第5,547,861号および米国特許第5,648,211号);ローリングサークル増幅反応法(RCA;例えば米国特許第5,648,245号および米国特許第5,854,033号);ヘリカーゼ依存性増幅反応(HDA;例えば米国特許第7,282,328号および米国特許第7,662,594号);ならびに核酸配列ベース増幅法(NASBA;例えば米国特許第5,130,238号)等の方法を含む。
試験試料中に存在し得る非増幅または増幅標的核酸配列を検出するための方法もまた知られている。いくつかの検出方法は、標的核酸に関連しない検出剤から標的核酸に関連した検出剤を分離することを必要としない「同成分系」の方法である。そのような方法は、挿入染料の使用(例えば米国特許第5,312,921号、米国特許第5,814,447号、米国特許第6,063,572号、米国特許第6,541,205号および6,569,627号)、ハイブリダイゼーション保護アッセイ(HPA;例えば米国特許第5,283,174号)、および分子指標プローブの使用(例えば米国特許第5,925,517号)または分子トーチプローブの使用(例えば米国特許第6,361,945号)を含む。他の方法は、「異成分系」であり、標的核酸に関連しない検出剤から標的核酸に関連した検出剤を物理的に分離することを必要とする。最も一般的な異成分系の方法の1つは、固体担体上への標的核酸の捕捉、標識化検出プローブのハイブリダイゼーション、および非特異的に結合したプローブを除去するための適切にストリンジェントな条件下での洗浄を含む。次いで、担体への結合を維持した標識(例えば放射性同位体)を測定する。
現在利用可能な増幅技術は、いくつかの用途においては十分な感度を提供し得るが、いくつかの診断および治療現場では、これらの可能な方法から得ることができる感度より高い感度を必要とする。さらに、ある特定の状況下では、核酸配列が高いまたは低い濃度レベルで存在するか否かを決定することが望ましい。したがって、単一の実験において、比較的広いダイナミックレンジにわたり試験試料中の標的核酸を正確に検出および定量化する方法が必要とされている。
被検査物からの対象核酸検体は、慣習的方法により検出され得る濃度より低い濃度で存在し得る。この問題は、多くの場合、検出前に、いくつかの核酸増幅技術(上記参照)を実行することにより回避される。被検査物からの対象核酸検体はまた、非常に少ない数(例えば、1個、7個、29個等、もしくは非感染被検査物の場合はゼロ個)で、または数百万、数十億もしくはそれ以上に上る範囲の、より多くの数で存在し得る。したがって、定量化には、核酸検体がその初期数を正確に反映するように比例して増幅されることが重要である。核酸増幅法を使用したダイナミックレンジにわたる核酸の再現性のある定量化を達成する試みは困難な取り組みであり、例えば、増幅内部標準、および内部標準の(非常に僅かではあるが)異なる増幅効率の必要性(Clin.Chem.40(4):630−636(1994);Clin.Chem.41(8):1065−1067(1995);Biochim.Biophys.Acta 1219(2):493−498(1994);Biotechniques 15(1):134−139(1993);J.Infect.Dis.165(6):1119−1123(1992);Proc.Nat.Acad.Sci.USA 86(24):9717−9721(1989))を含む多くの問題が見られる。これらの問題を解決するために2つの基本的アプローチが使用されており、様々な成功が得られている。
第1の基本的アプローチにおいて、試験試料中に存在する標的核酸配列の濃度は、単位複製配列が経時的に生成される速度に基づき決定される。このアプローチの例は、「リアルタイムPCR」として知られ、増加する単位複製配列濃度に応じて蛍光特性が変化するプローブを用いて、増加する単位複製配列レベルが測定される。単位複製配列が所定のレベルに達するのに要する時間は、実験的に検出された単位複製配列の結果を、一連の既知量の標的核酸配列を含有する標準からの結果と比較することにより、試料中に存在する標的核酸配列の濃度に関連付けられる。多くの場合、未知濃度の検体からの推定される応答の低端部から高端部までの範囲の、複数の標準が使用され得る。PCRまたはLCR等の、反応が周期に分けられる増幅システムにおいては、各周期内に生じる増幅量により精度が制限され、PCRの場合、その量は理論的には周期毎に2倍の増加である。しかしながら、TMAまたはSDA等の、別個の増幅周期を有さない増幅システムにおいては、単位複製配列濃度が非常に短期間で急激に変化し得るため、速度変化を正確に測定するのは困難となり得る。時間および単位複製配列濃度の測定の正確性は、任意の精度で測定結果を初期標的核酸濃度に関連付ける能力に大きく影響する。
第2の基本的アプローチにおいては、増幅反応が固定時間の間実行され、生成される単位複製配列の量が、試験試料中に存在する標的核酸配列の濃度に関連付けられる。そのような方法は、単位複製配列が増幅反応中の複数の点ではなく、反応の終わりの単一点で測定されるため、「エンドポイント」法と呼ばれることがある。これらの方法は、典型的には、ハイブリダイズしたプローブの量が、存在する標的の量と直接関連し、「標的飽和」と呼ばれる過剰の標的に起因する信号の飽和を回避するように、過剰の核酸プローブの使用を必要とする(例えば、米国特許第4,851,330号)。標的飽和が生じた場合、プローブ信号はプラトーに達し、ダイナミックレンジの上端部が切り捨てられる。大量の単位複製配列が生成される場合、さらに多くのプローブを使用してダイナミックレンジを拡張しなければならず、単位複製配列−プローブハイブリダイゼーション信号は、正確な検出のための検出器の能力を超える可能性がある。さらに、プローブ濃度が増加するにつれてバックグラウンド信号も増大することが多く、これはダイナミックレンジの下端部の検出感度を制限する。プローブの特定の活性の低下を使用して、バックグラウンド信号を低減することができるが、多くの場合、低い標的レベルでの検出感度もまた低下する。したがって、端点検出の最適化は、ダイナミックレンジの一方または両方の端点の正確性を低減し得る。
一般に、知られている増幅システムは、広いダイナミックレンジにわたりに単位複製配列を定量的に生成するように最適化されているが、検出システムは、その同じ広範囲にわたり正確に機能することはできなかった。この制限は、非特異的なバックグラウンド信号を低減し、ダイナミックレンジ全体にわたり単位複製配列を測定するために、プロセスにおいて、単位複製配列の連続希釈または物理的分離ステップ等の追加のステップを必要とする。物理的分離または希釈ステップは、試験手順の複雑性および長さを増加させる。単位複製配列生成物の操作は、試料または増幅反応混合物の2次汚染の危険性を増加させ、これは偽陽性結果をもたらし得る。さらに、単位複製配列の操作は、偽陰性結果を含む、定量化における誤差の可能性を増加させる。理想的には、核酸検出および定量化システムは、測定可能な量の1つ以上の単位複製配列を再現性をもって広いダイナミックレンジにわたり比例的に生成する増幅反応、および同じダイナミックレンジにわたり単位複製配列を定量化することができる検出システムを含むべきである。
ある特定の既知の方法において、核酸ハイブリダイゼーション反応を使用して、ハイブリダイゼーションの速度またはハイブリダイゼーションの程度を、存在する単位複製配列の量に関連付けることにより単位複製配列の量を決定する。しかしながら、ハイブリダイゼーションの反応速度測定は、増幅反応の反応速度測定の同じ欠点の多くをもたらし、したがって好ましくない。
既知の生体外核酸増幅手順のいくつかの変形例において、研究者は、各標的核酸の反応条件を最適化することで1つ以上の標的配列の増幅の効率を個々に調節することにより、拡張されたダイナミックレンジを達成することを試みている。しかしながら、そのような最適化は、一般に複雑で大規模な実験を必要とし、試料間の僅かな差異、反応混合物中の阻害剤の存在、個々の反応混合物中の試験試薬および/もしくはその量の変動、または反応が行われる条件により、再現性のある結果をもたらさない可能性がある。したがって、過度の実験を必要とせず、広いダイナミックレンジを有する安定なシステムを提供する、定量的端点アッセイのダイナミックレンジを拡張する必要性が依然として存在する。
この必要性に対応する組成物および方法は、核酸増幅および拡張されたダイナミックレンジにわたる増幅産物の検出を使用することにより、試料中の所望の標的核酸の定量的測定を可能にする。本明細書に記載の組成物および方法は、従来の定量的核酸増幅および検出方法に関連した問題に対する簡単な解決策を提供する。
米国特許第4,683,195号明細書 米国特許第4,683,202号明細書 米国特許第4,965,188号明細書 米国特許第6,040,166号明細書 米国特許第6,197,563号明細書 米国特許第6,514,736号明細書 米国特許第5,310,652号明細書 米国特許第5,322,770号明細書 米国特許第5,399,491号明細書 米国特許第5,824,518号明細書
本出願は、単一槽内の単一増幅システムを使用して、等しい比の複数の弁別可能な単位複製配列種を作製するための組成物および方法を提供する。弁別可能な単位複製配列種の数およびその互いの比は、増幅反応に必要とされる直線ダイナミックレンジにわたるように、および、生成されるいずれか1つの単位複製配列の量を決定するために使用される測定システムの限界に対応するように選択される。不均等量の1つ以上の増幅反応成分(例えば、不均等量の区別可能な増幅オリゴマー、NTP混合物内の不均等量の天然および非天然NTP等)を提供することにより、不均等量の弁別可能な単位複製配列種が生成される。試料中に少量の標的核酸が存在する場合は、直線ダイナミックレンジ内でより豊富な単位複製配列種が検出可能であり、より豊富でない単位複製配列種は、検出閾値を下回る。試料中により多量の標的核酸が存在する場合は、直線ダイナミックレンジ内でより豊富でない単位複製配列種が検出可能となる。ここで、標的量の検出は、2つ以上の単位複製配列種から生成された検出範囲を使用して決定することができる。試料中に存在する標的核酸がより多量である場合、より豊富な単位複製配列種が検出システムを飽和させ得るが、より豊富でない単位複製配列種はまだその直線ダイナミックレンジ内で検出可能である。したがって、2つの単位複製配列に対して、試験試料中に大量の標的核酸が存在する場合、大量の単位複製配列1が生成されるが、少量の単位複製配列2もまた作製される。単位複製配列1の量が検出システムのダイナミックレンジから外れる場合は、単位複製配列2の量はダイナミックレンジ内にあることができ、測定可能である。次いで、単位複製配列2の量から、元の標的核酸配列の量が計算され得る。ダイナミックレンジをさらに拡張するために、追加の単位複製配列を作製することができる(単位複製配列3等)。
本出願は、試料中の標的核酸を検出する方法であって、標的核酸を含有すると思われる試料を提供するステップと、標的核酸から、規定比の少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成するステップであって、単一槽内で実行される生成するステップと、各生成された単位複製配列種の存在および量を検出するステップであって、第1の単位複製配列種は、標的核酸の試料中の第2の濃度に対する標的核酸の試料中の第1の濃度を表す第1の直線範囲において検出可能であり、第2の単位複製配列種は、標的核酸の試料中の第4の濃度に対する標的核酸の試料中の第3の濃度を表す第2の直線範囲において検出可能であり、前記第1および第2の直線範囲が重複して、標的核酸の試料中の存在および量を決定するための拡張されたダイナミックレンジを提供するように、第1の濃度は第3の濃度より低く、第3の濃度は第2の濃度より低く、第2の濃度は第4の濃度より低く、単一槽内で実行される検出するステップと、を含む方法を提供する。好ましくは、増幅するステップにおいて使用される単一ウェルおよび槽内で使用される単一槽は、同じ槽である。したがって、増幅および検出反応は、同じ槽内で生じる。
方法のいくつかの態様において、第3の弁別可能な単位複製配列種が生成される。第3の弁別可能な単位複製配列種は、第1および第2の直線範囲とは異なる第3の直線範囲を提供し、それにより、標的核酸の試料中の存在および量を決定するためのダイナミックレンジをさらに拡張する。いくつかの態様において、第3の単位複製配列は、標的核酸の試料中の第6の濃度に対する標的核酸の試料中の第5の濃度を表す直線範囲において検出可能であり、第1、第2および第3の直線範囲が重複して、前記標的核酸の前記試料中の存在および量を決定するための拡張されたダイナミックレンジを提供するように、第1の濃度は第3の濃度より低く、第3の濃度は第2の濃度より低く、第2の濃度は第5の濃度より低く、第5の濃度は第4の濃度より低く、第4の濃度は第6の濃度より低い。いくつかの態様において、n個の弁別可能な単位複製配列種が生成され、n個の重複直線範囲を提供して拡張されたダイナミックレンジを提供し、nは正の自然数に等しい。
方法のいくつかの態様において、少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種は、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一の増幅オリゴマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーを使用して生成され、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、等しい量で提供される。いくつかの態様において、単一の増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、単一の増幅オリゴマーは、プロモーター供与物である。いくつかの態様において、単一の増幅オリゴマーは、プロモータープライマーである。いくつかの態様において、単一の増幅オリゴマーは、プライマーである。いくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモータープライマーである。いくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーター供与物である。いくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種は、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一のプロモーターベースの増幅オリゴマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つのプライマーを使用して生成される。方法のいくつかの態様において、単一のプロモーターベースの増幅オリゴマーは、プロモーター供与物である。方法のいくつかの態様において、単一のプロモーターベースの増幅オリゴマーは、プロモータープライマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種は、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一のプライマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つのプロモーターベースの増幅オリゴマーを使用して生成される。方法のいくつかの態様において、少なくとも2つのプロモーターベースの増幅オリゴマーは、プロモーター供与物である。方法のいくつかの態様において、少なくとも2つのプロモーターベースの増幅オリゴマーは、プロモータープライマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種は、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一のプライマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つのプライマーを使用して生成される。
少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種が、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一の増幅オリゴマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする不均等量の少なくとも2つの増幅オリゴマーを使用して生成される、方法のいくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、前記標的核酸の異なる配列にハイブリダイズし、それにより、標的核酸から、規定比の長さの異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーがハイブリダイズする標的核酸の異なる配列は、非重複配列である。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーがハイブリダイズする標的核酸の異なる配列は、重複配列である。
少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種が、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一の増幅オリゴマー、および標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする不均等量の少なくとも2つの増幅オリゴマーを使用して生成される、方法のいくつかの態様において、標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、異なる核酸配列を有し、それにより、規定比の核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、ヌクレオチド配列が実質的に同一であるが、ただし、1つの増幅オリゴマーは、少なくとも1つのヌクレオチドミスマッチ、少なくとも1つのヌクレオチド挿入、少なくとも1つのヌクレオチド欠失およびこれらの組み合わせのうちの1つ以上を有し、それにより、前記標的核酸から、規定比の核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する点を除く。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、それぞれ少なくとも1つの挿入を含有し、少なくとも2つの増幅オリゴマーのうちの1つにおける少なくとも1つの挿入は、他の少なくとも1つの増幅オリゴマーの少なくとも1つの挿入とは異なる。いくつかの態様において、少なくとも1つの増幅オリゴマーのそれぞれは、少なくとも1つの核酸塩基の長さであり、増幅オリゴマーの標的ハイブリダイズ領域の5’末端に結合する、一意のハイブリダイズされていないヌクレオチド配列を含む。
方法のいくつかの態様において、2つの弁別可能な単位複製配列種は、増幅方法を使用して生成され、前記増幅方法は、RNA単位複製配列種およびDNA単位複製配列種を生成して、リボース糖組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列を提供する。いくつかの態様において、増幅方法は、少なくとも1つのプロモーターベースの増幅オリゴマーを使用して、DNA単位複製配列種の量よりも多いRNA単位複製配列種を生成する、等温増幅法である。
方法のいくつかの態様において、2つの弁別可能な単位複製配列種は、dNTP混合物を使用して生成され、前記混合物中の前記dNTP種の少なくとも1つは、天然型および類似体型の両方で、一方の型が他方の型より過剰に提供され、核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列を提供する。いくつかの態様において、dNTP混合物は、天然dATPおよびdATPの類似体を含有する。いくつかの態様において、dNTP混合物は、天然dCTPおよびdCTPの類似体を含有する。いくつかの態様において、dNTP混合物は、天然dTTPおよびdTTPの類似体を含有する。いくつかの態様において、dNTP混合物は、天然dGTPおよびdGTPの類似体を含有する。いくつかの態様において、dNTP混合物は、天然dUTPおよびdUTPの類似体を含有する。
いくつかの態様において、増幅ステップは、等温増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、循環増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、TMA増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、NASBA増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、PCR増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、逆転写(RT)−PCR増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、リアルタイム増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、ローリングサークル増幅反応法により行われる。いくつかの態様において、増幅ステップは、ヘリカーゼ依存性増幅反応法により行われる。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することと、を含み、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つのプライマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる方法を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を定量化するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することであって、生成される単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、供することと、(c)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、検出範囲内で検出可能であり、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、少なくとも2つのプローブのそれぞれに対する検出範囲の和は、各プローブに対する検出範囲よりも大きく、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、ハイブリダイズすることと、(d)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、(e)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む方法を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、試験試料中の核酸を定量化するための方法であって、(a)量Tの標的核酸を含有すると思われる試験試料を提供することと、(b)試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各プライマーは、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各プライマーは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、を含む方法を提供する。一態様において、各Pは、少なくとも2桁異なり、xは、1から混合物中のプライマーの数の間の整数である。(c)少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、混合物中に存在するプライマーに対する各Pの差異の量と大体同じ量異なる。一態様において、各単位複製配列に対するAは、少なくとも2桁異なる。(d)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズし、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成し、(e)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出し、(f)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定する。
いくつかの態様において、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本発明は、さらに、少なくとも2つのプライマーを含む、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための組成物であって、(a)少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在し、(b)増幅条件下で、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つのプライマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なり、単位複製配列は、広いダイナミックレンジにわたり検出可能である組成物を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物であって、(a)少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各プライマーは、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各プライマーは、異なる量Pで反応混合物中に存在し、xは、1から混合物中のプライマーの数の間の整数であり、(b)増幅条件下で、各プライマーは、標的核酸配列から少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、少なくとも2つのプライマーの各Pの差異の量と大体同じ量異なる、核酸増幅反応混合物を提供する。一態様において、各単位複製配列に対するAの差異は、少なくとも2桁である。(c)少なくとも2つの単位複製配列は、少なくとも2つのプローブとのハイブリダイゼーションにより検出可能であり、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する。
いくつかの態様において、少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することと、を含み、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる方法を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を定量化するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することであって、生成される単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、供することと、(c)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、検出範囲内で検出可能であり、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、少なくとも2つのプローブのそれぞれに対する検出範囲の和は、各プローブに対する検出範囲よりも大きく、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、ハイブリダイズすることと、(d)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、(e)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む方法を提供する。
一態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、試験試料中の核酸を定量化するための方法であって、(a)量Tの標的核酸を含有すると思われる試験試料を提供することと、(b)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各増幅オリゴマーは、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各増幅オリゴマーは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、を含む方法を提供する。一態様において、各Pは、少なくとも2桁異なり、xは、1から混合物中の増幅オリゴマーの数の間の整数である。(c)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、混合物中に存在する標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーに対する各Pの差異の量と大体同じ量異なる。一態様において、各単位複製配列に対するAは、少なくとも2桁異なる。(d)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズし、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成し、(e)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出し、(f)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための組成物であって、(a)少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在し、(b)増幅条件下で、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なり、単位複製配列は、広いダイナミックレンジにわたり検出可能である組成物を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物であって、(a)少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各増幅オリゴマーは、鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各プライマーは、異なる量Pで反応混合物中に存在し、xは、1から混合物中のプライマーの数の間の整数であり、(b)増幅条件下で、各プライマーは、標的核酸配列から少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーの各Pの差異の量と大体同じ量異なる、核酸増幅反応混合物を提供する。一態様において、各単位複製配列に対するAの差異は、少なくとも2桁であり、(c)少なくとも2つの単位複製配列は、少なくとも2つのプローブとのハイブリダイゼーションにより検出可能であり、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、さらに、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なり、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することと、を含み、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる方法を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。
本出願は、試験試料中の標的核酸配列を定量化するための方法であって、(a)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なり、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、(b)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供することであって、生成される単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、供することと、(c)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、検出範囲内で検出可能であり、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、少なくとも2つのプローブのそれぞれに対する検出範囲の和は、各プローブに対する検出範囲よりも大きく、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、ハイブリダイズすることと、(d)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、(e)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む方法を提供する。
一態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。
本出願は、さらに、試験試料中の核酸を定量化するための方法であって、(a)量Tの標的核酸を含有すると思われる試験試料を提供することと、(b)試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なり、各増幅オリゴマーは、異なる量で反応混合物中に存在する、接触させることと、を含む方法を提供する。一態様において、各Pは、少なくとも2桁異なり、xは、1から混合物中の増幅オリゴマーの数の間の整数である。(c)少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、反応混合物を供し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、混合物中に存在する標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーに対する各Pの差異の量と大体同じ量異なる。一態様において、各単位複製配列に対するAは、少なくとも2桁異なる。(d)少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズし、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成し、(e)少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出し、(f)試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。
本出願は、さらに、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための組成物であって、(a)少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なり、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在し、(b)増幅条件下で、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、生成される各単位複製配列の複製の数は、反応混合物中の少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なり、単位複製配列は、広いダイナミックレンジにわたり検出可能である組成物を提供する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。
本出願は、さらに、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物であって、(a)少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なり、各プライマーは、異なる量Pで反応混合物中に存在し、xは、1から混合物中のプライマーの数の間の整数であり、(b)増幅条件下で、各プライマーは、標的核酸配列から少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、各単位複製配列に対して、複製の数Aが生成され、各Aは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーの各Pの差異の量と大体同じ量異なる、核酸増幅反応混合物を提供する。一態様において、各単位複製配列に対するAの差異は、少なくとも2桁である。(c)少なくとも2つの単位複製配列は、少なくとも2つのプローブとのハイブリダイゼーションにより検出可能であり、少なくとも2つのプローブのそれぞれは、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、各プローブは、直線検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Aは、Cx(a)からCx(b)の間であり、少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する。
いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、プライマーである。
本出願は、さらに、少なくとも3つの増幅オリゴマーを含む反応混合物であって、2つ以上の弁別可能な単位複製配列を生成するために、増幅オリゴマーのうちの1つが標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズし、増幅オリゴマーの第2および第3は標的核酸の他の鎖にハイブリダイズする、反応混合物を提供する。弁別可能な単位複製配列の各種は、共通の第1の増幅オリゴマーにより、一端上に画定される。同じ鎖にハイブリダイズする2つの増幅オリゴマーは、その各単位複製配列種の反対の端部を画定する。いくつかの態様において、少なくとも3つの増幅オリゴマーは、少なくとも3つのプライマーである。いくつかの態様において、少なくとも3つの増幅オリゴマーは、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズするプライマー、および標的核酸の他の鎖にハイブリダイズする2つのプロモーターベースの増幅オリゴマーである。いくつかの態様において、少なくとも3つの増幅オリゴマーは、標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズするプロモーターベースの増幅オリゴマー、および標的核酸の他の鎖にハイブリダイズする2つのプライマーである。いくつかの態様において、標的核酸の同じ鎖にハイブリダイズする増幅オリゴマーの第2および第3は、標的核酸上の異なる配列にハイブリダイズすることにより異なる。いくつかの態様において、標的核酸の同じ鎖にハイブリダイズする増幅オリゴマーの第2および第3は、(i)増幅オリゴマーの一方は改質された標的ハイブリダイズ配列を有し、他方は有さない点、および/または(ii)増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる一意の不対5’配列を有する点の1つ以上を有することにより、互いに異なる。
本出願は、さらに、少なくとも3つの増幅オリゴマーを使用して生成された2つ以上の弁別可能な単位複製配列のうちの1つにそれぞれハイブリダイズする、少なくとも2つの検出プローブオリゴマーを含む反応混合物であって、増幅オリゴマーのうちの1つが標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズし、増幅オリゴマーの第2および第3は標的核酸の他の鎖にハイブリダイズする、反応混合物を提供する。いくつかの態様において、検出可能プローブオリゴマーは、異なる化学発光標識で標識化される。いくつかの態様において、検出可能プローブオリゴマーは、異なる蛍光標識で標識化される。いくつかの態様において、検出可能プローブオリゴマーは、異なる蛍光標識および/または異なる化学発光標識で標識化される。
したがって、本発明は以下の項目を提供する:
(項目1)
試験試料中の標的核酸配列を増幅するための方法であって、
(a)上記試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、上記少なくとも2つのプライマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、上記接触させることと、
(b)上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、上記標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することと、を含み、
生成される各単位複製配列の複製の数は、上記反応混合物中の上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記方法。
(項目2)
上記少なくとも2つのプライマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目1に記載の方法。
(項目3)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目2に記載の方法。
(項目4)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目1に記載の方法。
(項目5)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目1に記載の方法。
(項目6)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目1に記載の方法。
(項目7)
試験試料中の標的核酸配列を定量化するための方法であって、
(a)上記試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、上記少なくとも2つのプライマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、上記接触させることと、
(b)上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することであって、生成される単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記供することと、
(c)上記少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲内で検出可能であり、
上記少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、上記少なくとも2つのプローブのそれぞれに対する検出範囲の和は、各プローブに対する検出範囲よりも大きく、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記ハイブリダイズすることと、
(d)上記少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、
(e)上記試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む、上記方法。
(項目8)
上記少なくとも2つのプライマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目7に記載の方法。
(項目9)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目10)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目7に記載の方法。
(項目11)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目7に記載の方法。
(項目12)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目7に記載の方法。
(項目13)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目7に記載の方法。
(項目14)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目7に記載の方法。
(項目15)
上記ダイナミックレンジは、約103から107までである、項目7に記載の方法。
(項目16)
上記ダイナミックレンジは、約104から106までである、項目15に記載の方法。
(項目17)
試験試料中の核酸を定量化するための方法であって、
(a)量T1の標的核酸を含有すると思われる試験試料を提供することと、
(b)上記試験試料を、少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、
上記少なくとも2つのプライマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各プライマーは、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、
各プライマーは、異なる量Pxで上記反応混合物中に存在し、
各Pxは、少なくとも2桁異なり、
xは、1から上記混合物中のプライマーの数の間の整数である、上記接触させることと、
(c)上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することであって、
各単位複製配列に対して、複製の数Axが生成され、
各Axは、少なくとも2桁異なる、上記供することと、
(d)上記少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、
プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、
各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、
各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Axは、Cx(a)からCx(b)の間であり、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記ハイブリダイズすることと、
(e)上記少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、
(f)上記試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む、上記方法。
(項目18)
上記少なくとも2つのプライマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目17に記載の方法。
(項目19)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目17に記載の方法。
(項目21)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目17に記載の方法。
(項目22)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目17に記載の方法。
(項目23)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目17に記載の方法。
(項目24)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目17に記載の方法。
(項目25)
上記ダイナミックレンジは、約103から107までである、項目17に記載の方法。
(項目26)
上記ダイナミックレンジは、約104から106までである、項目25に記載の方法。
(項目27)
少なくとも2つのプライマーを含む、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための組成物であって、
(a)上記少なくとも2つのプライマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在し、
(b)増幅条件下で、上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれは、上記標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、
生成される各単位複製配列の複製の数は、上記反応混合物中の上記少なくとも2つのプライマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記組成物。
(項目28)
上記少なくとも2つのプライマーは、第27のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目27に記載の組成物。
(項目29)
上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目28に記載の組成物。
(項目30)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目27に記載の組成物。
(項目31)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目27に記載の方法。
(項目32)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目27に記載の方法。
(項目33)
少なくとも2つのプライマーを含む核酸増幅反応混合物であって、
(a)上記少なくとも2つのプライマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各プライマーは、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各プライマーは、異なる量Pxで上記反応混合物中に存在し、
xは、1から上記混合物中のプライマーの数の間の整数であり、
(b)増幅条件下で、各プライマーは、上記標的核酸配列から少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、
各単位複製配列に対して、複製の数Axが生成され、
各Axは、少なくとも2桁異なり、
(c)上記少なくとも2つの単位複製配列は、少なくとも2つのプローブとのハイブリダイゼーションにより検出可能であり、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、
プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、
各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、
各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Axは、Cx(a)からCx(b)の間であり、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記核酸増幅反応混合物。
(項目34)
上記少なくとも2つのプライマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目33に記載の方法。
(項目35)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目33に記載の方法。
(項目37)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目33に記載の方法。
(項目38)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目33に記載の方法。
(項目39)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目33に記載の方法。
(項目40)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目33に記載の方法。
(項目41)
上記ダイナミックレンジは、約103から107までである、項目33に記載の方法。
(項目42)
上記ダイナミックレンジは、約104から106までである、項目41に記載の方法。
(項目43)
試料中の標的核酸を検出する方法であって、
a.標的核酸を含有すると思われる試料を提供するステップと、
b.上記標的核酸から、所定の比の少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成するステップであって、単一槽内で実行される上記生成するステップと、
c.各生成された単位複製配列種の存在および量を検出するステップであって、第1の単位複製配列種は、標的核酸の上記試料中の第2の濃度に対する標的核酸の上記試料中の第1の濃度を表す第1の直線範囲において検出可能であり、第2の単位複製配列種は、標的核酸の上記試料中の第4の濃度に対する標的核酸の上記試料中の第3の濃度を表す第2の直線範囲において検出可能であり、上記第1および第2の直線範囲が重複して、上記標的核酸の上記試料中の上記存在および量を決定するための拡張されたダイナミックレンジを提供するように、上記第1の濃度<上記第3の濃度<上記第2の濃度<上記第4の濃度であり、単一槽内で実行される上記検出するステップと、を含む方法。
(項目44)
第3の弁別可能な単位複製配列種が生成される、項目43に記載の方法。
(項目45)
上記第3の単位複製配列は、標的核酸の上記試料中の第6の濃度に対する標的核酸の上記試料中の第5の濃度を表す直線範囲において検出可能である、項目44に記載の方法。
(項目46)
上記第1、第2および第3の直線範囲が重複して、上記標的核酸の上記試料中の上記存在および量を決定するための拡張されたダイナミックレンジを提供するように、上記第1の濃度<上記第3の濃度<上記第2の濃度<上記第5の濃度<上記第4の濃度<上記第6の濃度である、項目45に記載の方法。
(項目47)
上記少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種は、上記標的核酸の1つの鎖にハイブリダイズする単一の増幅オリゴマー、および上記標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーを使用して生成され、上記標的核酸の相補鎖にハイブリダイズする上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、少なくとも1桁異なる量で提供される、項目43に記載の方法。
(項目48)
上記標的核酸の上記相補鎖にハイブリダイズする上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、上記標的核酸の異なる配列にハイブリダイズし、それにより、上記標的核酸から、規定比の長さの異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する、項目47に記載の方法。
(項目49)
上記標的核酸の上記相補鎖にハイブリダイズする上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、異なる拡散配列を有し、それにより、上記標的核酸から、規定比の核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する、項目47に記載の方法。
(項目50)
上記標的核酸の上記相補鎖にハイブリダイズする上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、上記標的核酸の同じ配列にハイブリダイズし、上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、少なくとも1つのヌクレオチドミスマッチ、少なくとも1つのヌクレオチド挿入、少なくとも1つのヌクレオチド欠失およびこれらの組み合わせからなる群から選択される異なる拡散配列を有し、それにより、上記標的核酸から、規定比の核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列種を生成する、項目49に記載の方法。
(項目51)
上記2つの弁別可能な単位複製配列種は、増幅方法を使用して生成され、上記増幅方法は、RNA単位複製配列種およびDNA単位複製配列種を生成して、リボース糖組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列を提供する、項目43に記載の方法。
(項目52)
上記増幅方法は、少なくとも1つのプロモーターベースの増幅オリゴマーを使用して、DNA単位複製配列種の量よりも多いRNA単位複製配列種を提供する、等温増幅法である、項目51に記載の方法。
(項目53)
上記2つの弁別可能な単位複製配列種は、dNTP混合物を使用して生成され、上記混合物中の上記dNTP種の少なくとも1つは、天然型および類似体型の両方で、一方の型が他方の型より過剰に提供され、核酸組成の異なる少なくとも2つの弁別可能な単位複製配列を提供する、項目43に記載の方法。
(項目54)
ステップbを実行するための上記単一槽およびステップcを実行するための上記単一槽は、同じ槽である、項目43に記載の方法。
(項目55)
上記増幅ステップは、等温増幅反応法、循環増幅法、TMA増幅反応法、NASBA増幅反応法、PCR増幅反応法、逆転写(RT)−PCR増幅反応法、リアルタイム増幅反応法、ローリングサークル増幅反応法、およびヘリカーゼ依存性増幅反応法からなる群から選択される増幅法である、項目43に記載の方法。
(項目56)
試験試料中の標的核酸配列を増幅するための方法であって、
(a)上記試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、上記接触させることと、
(b)上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、上記標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することと、を含み、
生成される各単位複製配列の複製の数は、上記反応混合物中の上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記方法。
(項目57)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目56に記載の方法。
(項目58)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目59)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目56に記載の方法。
(項目60)
上記反応混合物は、上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーとは反対の方向に機能するプライマーをさらに含む、項目59に記載の方法。
(項目61)
上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーは、共にプロモータープライマーであるか、または共にプロモーター供与物である、項目59に記載の方法。
(項目62)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目56に記載の方法。
(項目63)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目56に記載の方法。
(項目64)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目56に記載の方法。
(項目65)
試験試料中の標的核酸配列を定量化するための方法であって、
(a)上記試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在する、上記接触させることと、
(b)上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することであって、生成される単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記供することと、
(c)上記少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲内で検出可能であり、
上記少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、上記少なくとも2つのプローブのそれぞれに対する検出範囲の和は、各プローブに対する検出範囲よりも大きく、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記ハイブリダイズすることと、
(d)上記少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、
(e)上記試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む、上記方法。
(項目66)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目65に記載の方法。
(項目67)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目66に記載の方法。
(項目68)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目65に記載の方法。
(項目69)
上記反応混合物は、上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーとは反対の方向に機能するプライマーをさらに含む、項目68に記載の方法。
(項目70)
上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーは、共にプロモータープライマーであるか、または共にプロモーター供与物である、項目68に記載の方法。
(項目71)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目65に記載の方法。
(項目72)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目65に記載の方法。
(項目73)
少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目65に記載の方法。
(項目74)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目65に記載の方法。
(項目75)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目65に記載の方法。
(項目76)
上記ダイナミックレンジは、約103から107までである、項目65に記載の方法。
(項目77)
上記ダイナミックレンジは、約104から106までである、項目76に記載の方法。
(項目78)
試験試料中の核酸を定量化するための方法であって、
(a)量T1の標的核酸を含有すると思われる試験試料を提供することと、
(b)上記試験試料を、少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物に接触させることであって、
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、上記標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各増幅オリゴマーは、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、
各増幅オリゴマーは、異なる量Pxで上記反応混合物中に存在し、
各Pxは、少なくとも2桁異なり、
xは、1から上記混合物中のプライマーの数の間の整数である、上記接触させることと、
(c)上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれが、少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成する増幅条件に、上記反応混合物を供することであって、各単位複製配列に対して、複製の数Axが生成され、
各Axは、少なくとも2桁異なる、上記供することと、
(d)上記少なくとも2つの単位複製配列を、少なくとも2つのプローブとハイブリダイズすることであって、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、
プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、
各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Axは、Cx(a)からCx(b)の間であり、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記ハイブリダイズすることと、
(e)上記少なくとも2つのプローブの少なくとも1つを検出することと、
(f)上記試験試料中の標的核酸配列の初期量を決定することと、を含む、上記方法。
(項目79)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目78に記載の方法。
(項目80)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目79に記載の方法。(項目81)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目78に記載の方法。
(項目82)
上記反応混合物は、上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーとは反対の方向に機能するプライマーをさらに含む、項目81に記載の方法。
(項目83)
上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーは、共にプロモータープライマーであるか、または共にプロモーター供与物である、項目81に記載の方法。
(項目84)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも3桁異なる、項目78に記載の方法。
(項目85)
生成される各単位複製配列の上記複製の数は、少なくとも4桁異なる、項目78に記載の方法。
(項目86)
各プライマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目78に記載の方法。
(項目87)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目78に記載の方法。
(項目88)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目78に記載の方法。
(項目89)
上記ダイナミックレンジは、約103から107までである、項目78に記載の方法。
(項目90)
上記ダイナミックレンジは、約104から106までである、項目89に記載の方法。
(項目91)
少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む、試験試料中の標的核酸配列を増幅するための組成物であって、
(a)上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、異なる量で反応混合物中に存在し、
(b)増幅条件下で、上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれは、上記標的核酸配列から2つの区別可能な各単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、生成される各単位複製配列の複製の数は、上記反応混合物中の上記少なくとも2つの増幅オリゴマーのそれぞれの量に依存し、生成される各単位複製配列の複製の数は、少なくとも2桁異なる、上記組成物。
(項目92)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目91に記載の組成物。
(項目93)
上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目92に記載の組成物。
(項目94)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目91に記載の組成物。
(項目95)
上記反応混合物は、上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーとは反対の方向に機能するプライマーをさらに含む、項目94に記載の組成物。
(項目96)
上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーは、共にプロモータープライマーであるか、または共にプロモーター供与物である、項目94に記載の組成物。
(項目97)
各増幅オリゴマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目91に記載の組成物。
(項目98)
少なくとも2つの増幅オリゴマーを含む核酸増幅反応混合物であって、
(a)上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列の同じ鎖にハイブリダイズするが、各プライマーは、上記鎖上の異なるヌクレオチド配列にハイブリダイズし、各増幅オリゴマーは、異なる量Pxで上記反応混合物中に存在し、
xは、1から上記混合物中の増幅オリゴマーの数の間の整数であり、
(b)増幅条件下で、各増幅オリゴマーは、上記標的核酸配列から少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つを同時および独立して生成し、
各単位複製配列に対して、複製の数Axが生成され、
各Axは、少なくとも2桁異なり、
(c)上記少なくとも2つの単位複製配列は、少なくとも2つのプローブとのハイブリダイゼーションにより検出可能であり、
上記少なくとも2つのプローブのそれぞれは、上記少なくとも2つの単位複製配列のうちの1つに特異的であり、
各プローブは、検出範囲Cx(a)〜Cx(b)内で検出可能であり、
プローブxに対して、Cx(a)は、単位複製配列の複製の最低検出可能数であり、Cx(b)は、単位複製配列の複製の最高検出可能数であり、
各プローブに対して、少なくとも2つのプローブが一緒になって、広いダイナミックレンジにわたり検出可能となるように、Cx+1(a)は、Cx(a)よりも大きく、Cx+1(b)は、Cx(b)よりも大きく、
各単位複製配列−プローブの組み合わせに対して、Axは、Cx(a)からCx(b)の間であり、
上記少なくとも2つのプローブは、区別可能な検出信号を生成する、上記核酸増幅反応混合物。
(項目99)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目98に記載の反応混合物。
(項目100)
上記反応混合物は、上記第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーとは反対の方向に機能するプロモータープライマーをさらに含む、項目99に記載の反応混合物。
(項目101)
上記少なくとも2つの増幅オリゴマーは、第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーを含み、上記少なくとも2つの単位複製配列は、上記第1のインナープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第1の単位複製配列および上記第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーから生成される第2の単位複製配列を含み、上記第1の単位複製配列は、上記第2の単位複製配列より短い、項目98に記載の反応混合物。
(項目102)
上記反応混合物は、上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーとは反対の方向に機能するプライマーをさらに含む、項目101に記載の反応混合物。
(項目103)
上記第1のインナープロモーターベースおよび第2のアウタープロモーターベースの増幅オリゴマーは、共にプロモータープライマーであるか、または共にプロモーター供与物である、項目101に記載の反応混合物。
(項目104)
各増幅オリゴマーの上記量は、少なくとも2桁異なる、項目98に記載の反応混合物。
(項目105)
上記少なくとも2つのプローブは、アクリジニウムエステルプローブである、項目98
に記載の反応混合物。
(項目106)
上記少なくとも2つのプローブは、HICSプローブである、項目98に記載の反応混合物。
実施例1に記載の生体外増幅反応の成分を示す図である。図1Aは、標的RNA転写産物(配列番号4)に対する、プロモータープライマー(Pr−プライマー;配列番号1)、プライマー1(配列番号2)、およびプライマー2(配列番号3)の場所を示す(実施例の「増幅組成物」の項に記載されている)。図1Bは、それぞれ(a)Pr−プライマーとプライマー1および(b)Pr−プライマーとプライマー2の反応から得られる、より短い単位複製配列(配列番号9)およびより長い単位複製配列(配列番号10)、ならびに、図1Aにおける配列に対する2つの単位複製配列の場所を示す。図1Cは、図1Bの単位複製配列に対する、配列番号5および6の標識化検出プローブの位置を示す(実施例の「検出組成物」の項に記載されている)。 実施例1に記載のような、10〜10入力標的RNA複製(x軸)にわたる、標的RNAの単位複製配列にハイブリダイズした直線AE標識化プローブを使用して検出されたバックグラウンド除去後の比活性度調節した平均信号出力(y軸、約10〜約10RLU(「相対発光強度」)で報告される)を示すグラフである。結果は、(a)非標識化オリゴヌクレオチド(50nM;配列番号5)と混合した標識化プローブ(1nM;配列番号5)(黒丸);(b)非標識化オリゴヌクレオチド(200nM;配列番号6)と混合した標識化プローブ(1nM;配列番号6)(黒四角);ならびに(c)(a)および(b)からの検出信号の合計(白三角)に対して示されている。 10〜10入力標的RNA複製(x軸)にわたる、標的RNAの単位複製配列にハイブリダイズした直線AE標識化プローブを使用して検出されたバックグラウンド除去後の比活性度調節した平均信号出力(y軸、約10〜約1011RLUで報告される)を示すグラフである。この図において、実施例1で配列番号6の標識化および非標識化プローブの反応に対して得られた値に、46.6の係数「k」を乗じ(結果は黒四角として示される)、これらの結果と、配列番号5の標識化および非標識化プローブの反応から得られた結果(黒丸)とを目視比較することができるようにしている。2組の検出信号の和(白三角)は、反応系が、少なくとも10〜10入力複製の連続的な直線ダイナミックレンジを形成することを実証している。 実施例2、3および5において使用された、RNA転写産物に対するプライマーの相対的配置、得られた単位複製配列、および単位複製配列に対するプローブの相対的配置を示す図である。図1のように、図4Aは、標的RNA転写産物(配列番号4)に対するプロモータープライマー(Pr−プライマー;配列番号1)、プライマー1(配列番号2)、およびプライマー2(配列番号3)の場所を示し、図4Bは、(a)Pr−プライマーとプライマー1および(b)Pr−プライマーとプライマー2の反応から得られる2つの単位複製配列(配列番号9および10)、ならびに図4Aにおける配列に対する2つの単位複製配列の場所を示す。図4Cは、図4Bの単位複製配列に対する、標識化および非標識化検出プローブ配列番号7および8の位置を示す(実施例の「検出組成物」の項に記載されている)。 (a)配列番号7の10nM標識化プローブ(黒丸)ならびに(b)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブ(白丸)に対する、実施例2において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT1(短波長)RLU出力を示すグラフである。 実施例2において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT2(長波長)RLU出力を示すグラフである。結果は、(a)配列番号8の100nM標識化プローブ(黒三角)ならびに(b)配列番号8の100nM標識化プローブおよび配列番号7の10nM標識化プローブ(白三角)に対して示されている。 実施例2において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブのPMT1RLU(白丸)、ならびに(b)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブのPMT2RLU(白三角)である。 実施例3において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT1RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号7の10nM標識化プローブ(黒丸)ならびに(b)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブ(白三角)に対するものである。 実施例3において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT2RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号8の100nM標識化プローブ(黒三角)ならびに(b)配列番号8の100nM標識化プローブおよび配列番号7の10nM標識化プローブ(白三角)からのものである。 実施例3において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブのPMT1RLU(白丸)、ならびに(b)配列番号8の100nM標識化プローブおよび配列番号7の10nM標識化プローブのPMT2RLU(白三角)である。 実施例5において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT1RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号7の10nM標識化プローブ(黒丸)ならびに(b)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブ(白丸)である。 実施例5において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均PMT2RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号8の100nM標識化プローブ(黒三角)ならびに(b)配列番号8の100nM標識化プローブおよび配列番号7の10nM標識化プローブ(白三角)である。 実施例5において得られるような指定範囲の複製入力での、自己消光AEプローブとRNA転写産物の単位複製配列との反応からの、バックグラウンド除去後の平均RLU出力を示すグラフである。示されている結果は、(a)配列番号7の10nM標識化プローブおよび配列番号8の100nM標識化プローブのPMT1RLU(白丸)、ならびに(b)配列番号8の100nM標識化プローブおよび配列番号7の10nM標識化プローブのPMT2RLU(白三角)である。
本明細書で使用される場合、「含む」、「含有する」および「備える」という用語は、非排他的な限定されない意味で使用される。
本明細書で使用される場合、「1つ」は、「少なくとも1つ」または「1つ以上」を意味する。
本明細書で使用される任意の量的表現において、量は、実際の値を指すように意図すると共に、所与の値の実験および/または測定条件に起因する近似値を含む、当業者により推測される値の近似値を指すように意図することが理解される。この推測は、量と共に「約」という用語が明示的に使用されているか否かに関係なく意図される。
本方法および組成物のための標的核酸は、二本鎖および一本鎖標的を含む。標的核酸は、完全長配列またはその断片であってもよく、またRNAまたはDNAであってもよい。その最も広い使用において、標的核酸という用語は、生物学的試料およびその増幅された複製に存在する核酸を指す。増幅された複製は、本明細書において、「増幅された複製」、「増幅された鎖」、「cDNA」、「合成相補配列」、「RNA転写産物」、または参照される鎖が生物学的試料からのものではないことを示す他の同様の用語で呼ばれる可能性がある。本方法において、試験試料中の標的核酸は、0から約1012複製の範囲の量で検出および定量化され得る。
「ダイナミックレンジ」という用語は、本明細書で使用される場合、検出され得る標的核酸の最低濃度と最高濃度または最小複製数と最大複製数との間の比を指す。そのような場合において、ダイナミックレンジは、いかなる指定単位も有さずに使用される。いくつかの状況において、「ダイナミックレンジ」は、検出の限界値(例えば、検出の上限および下限)を指すように使用され、その場合、適切な単位量、例えばμMまたは複製等が指定される。本発明における「広い」または「ブロードな」ダイナミックレンジは、検出可能な複製数の場合約10から1010であり、または、比の場合10から10の範囲であってもよい。例えば、本発明による検出方法は、約10から1010入力標的核酸複製の範囲(約10のダイナミックレンジ)の量、約10から1010入力配列複製の範囲(10のダイナミックレンジ)の量、10から10入力配列複製の範囲(10のダイナミックレンジ)の量、または10から1010入力配列複製の範囲(10のダイナミックレンジ)の量を正確に検出することができる。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法および組成物は、約10から10または約10から10の検出範囲を可能とする。範囲は、列挙された値およびその間の全てまたは部分的値であることが理解される(例えば、10から1010は、列挙された値およびその間の値、例えば10、2.5x10、104.5、108.3等を含む.)。
「区別可能な」という用語は、本明細書で使用される場合、別の核酸配列から区別する様式で検出され得るようにする核酸配列の特徴を指す。例えば、2つの単位複製配列は、2つの選択的プローブにより独立して検出され得る場合、区別可能である。2つのプローブは、例えば異なる波長、異なる放射性リガンドもしくは異なる化学的に検出可能なデバイス(例えばフルオロフォアおよび化学発光プローブ)により、またはそのような信号生成メカニズムの混合により、個々に、およびその間で大きな干渉なしに検出可能である信号を生成する。
特に、「区別可能な検出信号」という用語は、2つ以上のプローブにより生成される信号を指す。「区別可能」であるために、個々のプローブにより生成される信号は、標準的検出デバイスにより弁別可能である。信号は、信号間の不当干渉または重複なしに、検出機器により容易に定量化可能である。例えば、区別可能な検出信号を生成するプローブは、検出機器により正確に検出および定量化されるように十分に分離された波長で信号を生成するプローブである。
「増幅オリゴマー」という用語は、標的核酸の増幅に有用なオリゴヌクレオチド配列を指す。増幅オリゴマーは、プライマー、プロモーターベースの増幅オリゴマー、プロモータープライマー、プロモーター供与物等を含む。
「プロモーターベースの増幅オリゴマー」という用語は、プロモータープライマーおよびプロモーター供与物を含む。「プロモーター供与物」または「供与物」は、第1および第2の領域を備えるオリゴヌクレオチドを指し、その3’−末端からのDNA合成の開始を防止するように改質される。プロモーター供与物オリゴヌクレオチドの「第1の領域」または「標的ハイブリッド領域」は、DNA鋳型にハイブリダイズする塩基配列を備え、ハイブリダイズ配列は3’に位置するが、必ずしもプロモーター領域に隣接する必要はない。プロモーターベースのオリゴヌクレオチドの標的ハイブリダイズ領域は、典型的には、少なくとも10ヌクレオチドの長さであるが、50以上のヌクレオチドの長さまで延長し得る。「第2の領域」または「プロモーター領域」は、RNAポリメラーゼに対するプロモーター配列を備える。プロモーター供与物は、好ましくは上述のようなその3’−末端にブロック部分を備える、RNAまたはDNA依存性DNAポリメラーゼ、例えば逆転写酵素により延長され得ないように操作されている。本明細書において言及される場合、「T7供与物」またはT7プロモータープロバイダーは、T7RNAポリメラーゼにより認識されるオリゴヌクレオチド配列を提供する、ブロックされたプロモーター供与物オリゴヌクレオチドである。3’−末端への改質を有さない同様のオリゴマーは、「プロモータープライマー」と呼ばれる。T7または他のプロモーター配列は、プロモーターベースの増幅オリゴマーに有用である。本明細書で使用される場合、「プロモーター」は、DNA依存性RNAポリメラーゼ(「転写酵素」)により、核酸に結合して特定部位でRNAの転写を開始するための信号として認識される特定の核酸配列である。
本明細書で使用される場合、「プライマー」という用語は、標的核酸にハイブリダイズしてそこから単位複製配列を生成するオリゴヌクレオチドを指す。
本開示の方法および組成物のいくつかの実施形態において、少なくとも3つの増幅オリゴマーが共に使用され、1つの増幅オリゴマーが1つの鎖にハイブリダイズし、2つの増幅オリゴマーが他の鎖にハイブリダイズする。所与の方法または組成物において、少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸を同じ方向で読み出し、すなわち、全て順方向の増幅オリゴマーまたは全て逆方向の増幅オリゴマーである。したがって、少なくとも3つの増幅オリゴマーは、それぞれ、順方向または逆方向増幅オリゴマー、および少なくとも2つの逆方向または順方向増幅オリゴマーを含む。標的核酸の同じ鎖に(すなわち同じ方向で)ハイブリダイズする少なくとも2つの増幅オリゴマーは、標的核酸配列内の2つの異なる配列にハイブリダイズすることにより、標的核酸配列内の同じ配列にハイブリダイズするが、同時に弁別可能な配列(改質および非改質配列、一意の非ハイブリダイズ5’配列等)を提供することにより、弁別可能な単位複製配列を生成する。同じ方向の増幅オリゴマーにおいて、標的核酸上のその標的配列は、異なる場合、重複してもよい。少なくとも2つの増幅オリゴマーは、不均等量で提供され、それにより、ほぼ同一の不均等量でそれぞれの弁別可能な単位複製配列が生成される。
本開示の方法および組成物のいくつかの実施形態において、少なくとも2つの増幅オリゴマーが共に使用され、1つの増幅オリゴマーが1つの鎖にハイブリダイズし、1つの増幅オリゴマーが他の鎖にハイブリダイズする。この実施形態を使用して、これらの増幅オリゴマーにより生成された弁別可能な単位複製配列は、そのヌクレオチド組成が異なる。例えば、不均等な比の類似体dNTPに対する天然dNTPでdNTPの1つを提供するdNTP混合物を使用することにより、天然または類似体残基を有する不均等単位複製配列種が生成される。さらなる例として、RNA単位複製配列種およびDNA単位複製配列種を生成する増幅反応を使用することによっても、RNAまたはDNAを含む不均等単位複製配列種が生成される。
本明細書で使用される場合、「単位複製配列」は、増幅条件下での増幅オリゴマーのその標的配列とのハイブリダイゼーションから生成される生成物を指す。単位複製配列は、PCR増幅反応法および等温増幅反応法のいくつかのステップで生成されるような二本鎖DNA、RT−PCRのいくつかのステップおよび等温増幅反応法のいくつかのステップにおいて生成されるようなDNA:RNAハイブリッド、または等温増幅法のいくつかのステップで生成されるような一本鎖RNAを含み得る。
本明細書において使用される場合、「増幅オリゴマー−単位複製配列の組み合わせ」または「増幅オリゴマー−単位複製配列系」という用語は、増幅オリゴマーおよびそれから生成される特定の単位複製配列を指す。いくつかの実施形態において言及される増幅オリゴマーは、弁別可能な単位複製配列を生成するための、本明細書に記載の弁別可能な同方向の増幅オリゴマーの1つである。
本明細書において使用される場合、「プローブ」という用語は、プローブ内の配列と相補的な特定のヌクレオチド配列の存在を検出することができる、DNAもしくはRNA断片、オリゴヌクレオチドまたは転写産物を指す。プローブは、好適には、検出機器により検出可能な分子マーカーでタグ化または標識化されている。好適なプローブおよび機器は、当技術分野において知られている。本明細書に記載の方法および組成物において有用なプローブは、核酸生成物の定量的検出を可能とする任意のプローブであってもよい。好適なプローブは、化学発光プローブ(自己消光型を含む)、フルオロフォア系プローブ、波長検出可能プローブ、放射性標識プローブ等を含む。特に有用なプローブは、化学発光標識で標識化されたプローブを含む。アクリジニウムエステル(AE)、ハイブリダイゼーション誘導化学発光信号(HICS)標識、フルオロフォア−AEハイブリッド標識等を含む。特に、HICSプローブは、例えば、米国特許第7,169,554号に記載されている。HICSプローブは、発光波長が自己消光プローブ形式でAEから近接フルオロフォア側にシフトした波長シフトHICS(wsHICS)プローブを含み得る(例えば、米国特許第6,165,800号)。したがって、自己消光エネルギー移動プローブは、本方法における使用に好適なプローブの例である。特に好適なプローブは、アクリジニウムエステルプローブまたはHICSプローブを含む。
好適な増幅条件は、本明細書に記載の増幅法を含む。例えば、等温増幅法または循環増幅法は、本明細書に記載の方法における使用、および本明細書に記載の組成物との使用に適切である。
本明細書に記載の方法および組成物は、既知の割合の異なる量の区別可能かつ検出可能な単位複製配列生成物を生成する様々な手段を使用することにより、試験試料中に存在し得る標的核酸配列の定量的増幅を提供する。記載される方法および組成物は、複数の弁別可能な単位複製配列を、互いに対する比、および標的核酸配列の量に対する比で生成する。単一対の増幅オリゴマーを用いた標的核酸配列の増幅は、プローブまたは検出機器の正確な検出範囲外の濃度の単位複製配列を生成し得る。対照的に、本発明によれば、複数の増幅オリゴマー−単位複製配列系を使用して、複数の弁別可能な単位複製配列が異なる単位複製配列濃度で同時に生成される。したがって、本方法は、1つの狭い正確な検出ウィンドウではなく、それぞれが特定種の単位複製配列生成物に対して正確である複数の重複した検出範囲を形成する。本発明は、好ましくは単一槽内で実行される単一増幅システムにおいて、複数の弁別可能な単位複製配列を生成する。弁別可能な単位複製配列は、長さが異なってもよく、単位複製配列種は、共通の配列を共有するが、より長い単位複製配列種にはそれぞれ、より短いものと比較して、より長い種に一意の追加の配列が加わる。弁別可能な単位複製配列は、組成が異なってもよく、1つ以上の改質核酸塩基が単位複製配列の1つの種内に組み込まれるが、その他(複数を含む)には組み込まれない。同様に、弁別可能な単位複製配列は、組成が異なってもよく、独立して一意の5’配列が、5’非ハイブリダイズ配列を有する増幅オリゴマーを使用して、単位複製配列の各種内に組み込まれる。弁別可能な単位複製配列は、組成が異なってもよく、単位複製配列のサブセット(例えば、ある比のdATPおよび改質dATPまたはdATPの代替物を含むdNTP混合物)内に組み込まれるように、改質核酸塩基が非改質核酸塩基と組み合わせられる。
これらの方法において、弁別可能な単位複製配列の数およびその互いに対する固定比は、増幅反応に必要とされるダイナミックレンジにわたるように、および、増幅反応において生成される単位複製配列の量を検出する測定システムの限界に対応するように選択される。本質的に、単位複製配列は、標的核酸配列に対する代理マーカーであり、単一量の標的配列ではなく、広範な量で出現する(したがって検出可能である)。例えば、組成および条件は、単一の反応混合物において、大量の単位複製配列1および比較的少量の単位複製配列2(および、任意選択で、さらに少量の単位複製配列3等、および検出のダイナミックレンジを拡張するために作製される各単位複製配列種に対するもの等)を生成するように選択される。増幅反応において生成される単位複製配列1の量が検出システムのダイナミックレンジを超える場合、生成される単位複製配列2(および/または単位複製配列3)の濃度がシステムのダイナミックレンジ内に収まる場合、それらの量が代わりに検出され得る。いくつかの実施形態において、各単位複製配列種の複製の数は、2桁、3桁、4桁またはそれ以上異なる。
単位複製配列およびその量は、増幅反応において作製された単位複製配列の1つ以上が、検出システムにおいて正確に測定され得ることを確実とするように選択される。正確な単位複製配列測定から、試験試料中に存在する元の標的核酸配列の量が計算される。したがって、全体的に、システムは、拡張されたダイナミックレンジにわたり、標的核酸配列を正確に検出および定量化することができる。好ましい実施形態において、異なる量の区別可能な単位複製配列を生成するために、標的核酸の同じ鎖を標的化する異なる量の増幅オリゴマーが使用される。いくつかの実施形態において、各増幅オリゴマーの量は、少なくとも2桁異なる。いくつかの実施形態において、区別可能な単位複製配列は、標的核酸配列の同じ標的領域から作製される。他の実施形態において、区別可能な単位複製配列は、重複標的領域から作製される。さらに他の実施形態において、区別可能な単位複製配列は、異なる標的領域から作製される。
いくつかの実施形態において、出発標的量は、区別可能な生成物の形成をもたらす、各プライマーの濃度を含む項またはプライマーの濃度間の相対的関係、例えば比を表現する項を含む1つ以上の等式を使用して決定される。計算のための関連する変数は、様々な増幅オリゴマーの濃度およびその増幅効率を含む。
他の実施形態において、方法は、区別可能な単位複製配列を生成するように選択されるプライマーを使用し、それらのプライマーの量は、それぞれの区別可能な単位複製配列の増幅を、その単位複製配列に対する関連プライマーの量を超えることができない予め選択されたレベルで停止するように選択される。
標的核酸の同じ鎖を標的化する区別可能な増幅オリゴマーが反応に存在する実際の比は、検出システムの固有のダイナミックレンジに依存する。各プライマーにより生成される単位複製配列の量の範囲は、理想的には、間にギャップを有する分離したダイナミックレンジが所望されない限り、連続的な拡張されたダイナミックレンジを生成するように幾分重複し得る。例えば、アクリジニウムエステル標識化プローブおよび4ログの範囲にわたり単位複製配列を検出することができる照度計が、2つの区別可能な生成物が作製されるシステムにおいて使用される場合、2つの区別可能な生成物を作製するために使用されるプライマーの比は、1,000から10,000の間、より好ましくは約3000であり、対数範囲の中間点は、それら2つの限界値の間にある。
本発明の方法は、以下の例示的スキームに従い説明することができる。スキームは、2つの増幅オリゴマー−単位複製配列系のみを使用して示されているが、追加的な増幅オリゴマー−単位複製配列−プローブ系を追加して、さらにブロードなダイナミックレンジを形成し得ることが、当業者に認識される。また、2つの増幅オリゴマー−単位複製配列系を示す以下のスキームは、P1およびP2と連携してA1およびA2を生成する逆鎖増幅オリゴマーを示していないことに注目すべきである。変数P、A、およびCは、上に定義されている。
上述のように、個々のプローブの検出範囲は、不連続的であるか(すなわち範囲間にギャップがある)または重複してもよい。上記スキームは、重複している変形例を示している。したがって、具体的実施形態において、プローブの検出範囲が重複して連続的ダイナミックレンジを形成するように、各Cx(b)は、Cx+1(a)より大きい。
本明細書で使用される場合、変数Tは、試験試料中の標的核酸配列の複製の数を指す。Tは、約TからTの範囲内にあり、範囲は、システムのダイナミック検出範囲内に収まるある量の単位複製配列を生成する標的核酸配列の量を表す。例えば、上記スキームに従い、所与のTに対して、増幅オリゴマー1(P)および増幅オリゴマー2(P)の量は、得られる単位複製配列1(A)および単位複製配列2(A)の量が、システムのC1(a)からC2(b)の検出範囲に収まるように選択される。
改質および非改質プライマーを使用して作製される区別可能な生成物
方法の一実施形態において、増幅オリゴマーは、改質核酸塩基の有無により一方を他方から差別化する単位複製配列種を生成する。一態様において、標的核酸の同じ鎖を標的化する増幅オリゴマーは、別の増幅オリゴマーに比べ、1つの増幅オリゴマーの標的ハイブリダイズ配列における1つ以上の改質核酸塩基を有することにより、互いに異なる。改質および非改質増幅オリゴマーは、標的核酸の同じ鎖上の同じ配列にハイブリダイズし得るが、増幅産物のいくつかへの改質核酸塩基の組み込みに基づき、弁別可能な単位複製配列を生成する。例えば、TMA反応は、単一のプロモーターベースの増幅オリゴマーおよび2つのプライマーオリゴマーを使用して実行されるが、2つのプライマーのうちの一方は非改質プライマーであり、他方は改質プライマーである。改質プライマーは、非改質プライマーの配列から、単位複製配列内に組み込まれる区別可能な改質を含有するように誘導体化される。改質プライマーの好ましい実施形態において、非改質プライマー内の核酸塩基の1つ以上が、他の核酸塩基で置き換えられる。特に好ましい実施形態において、置換は、意図される標的核酸配列にアニールして非改質プライマーと相対的に増幅を促進する改質プライマーの能力を実質的に改変しない。次いで、非改質プライマーおよび改質プライマーの小断片、例えば1/1000を使用して、増幅反応が実行される。したがって、増幅反応は、改質プライマーに対応する第1の単位複製配列および非改質プライマーに対応する第2の単位複製配列を生成する。改質および非改質プライマーが等しく効率的であると仮定すると、改質配列を有する第1の単位複製配列分子の数は、非改質配列を有する第2の単位複製配列分子の数の約1/1000である。次いで、単位複製配列集団は、2つの区別可能なプローブを使用して検出および定量化される。一方のプローブは、非改質配列を含有する第2の単位複製配列分子を検出し、他方のプローブは、改質配列を含有する第1の単位複製配列分子を検出する。低い初期標的レベルに起因して単位複製配列がほとんど生成されない場合、この単位複製配列は改質単位複製配列種より過剰に生成されるため、非改質配列に相補的なプローブのみが有意なハイブリダイゼーションを示す。このハイブリダイゼーションは、約3〜4ログにわたり定量化されるはずである。しかしながら、増幅反応において生成される単位複製配列の量がはるかに多い場合、非改質配列に相補的なプローブがハイブリダイゼーション飽和に達し、改質配列に相補的なプローブにより信号が検出される。後者の信号もまた、約3〜4ログにわたり定量化可能であるが、生成された単位複製配列の量を決定するためには、その信号は、増幅反応において生成された単位複製配列分子の数の1/1000しか示さないため、1000(「比」因子)を乗ずる必要がある。
理想的には、区別可能な生成物は、その合成において使用されるプライマーの比に等しい量で生成されるが、異なるプライマーの正確に一致する増幅効率は困難で高価となり得ることが、当業者に認識される。本発明の他の好ましい実施形態において、区別可能な生成物の増幅の効率は、所望の程度まで一致し、効率のいかなる差異も、生成される単位複製配列の総量がそれぞれの区別可能な生成物の量から計算される差異に考慮される。改質プライマーが非改質プライマーよりも1000分の1少ない量で存在したが、増幅効率が同じであった前述の例においては、改質単位複製配列の量に1000を乗じた。しかしながら、改質プライマーによる増幅の効率が、非改質プライマーの効率のわずか80%であった場合は、非改質生成物1000分子当たり0.8分子の改質生成物しか合成されない。その場合、全増幅生成物の量は、改質生成物からの信号に、比因子(1000)および「効率因子」(推定/実測=1.0/0.8=1.25)を乗じてより低い効率を考慮することにより、計算される。
ハイブリダイゼーションが、化学発光標識から生成される相対発光強度(RLU)の数により測定される反応において、全単位複製配列の量は、以下のように、各プローブからの信号の関数として計算される。
(1)全単位複製配列(プローブU信号)=正味RLUプローブU×(pmolプローブU/RLUプローブU);
(2)全単位複製配列(プローブM信号)=正味RLUプローブM×(pmolプローブU/RLUプローブM)×比因子×効率因子
式中、「プローブU」および「プローブM」は、それぞれ、非改質および改質単位複製配列を標的化する。
両方の計算値がダイナミックレンジの重複領域内にある場合、好ましい実施形態において、それらの数値を比較してそれらが許容される程互いに近接しているかどうかが決定される。それらの数値が所定の許容量より大きく異なる場合、それらを組み合わせて、全単位複製配列量の最善の推定値を生成する。一般に、2つの値を足して2で除することにより、平均値が決定される。
一般に、生成された単位複製配列の量が重複範囲を超える場合、プローブMからの信号を使用して単位複製配列の全量を計算する。この場合、プローブUからの信号は飽和していると推定される。生成された単位複製配列の量が重複範囲を下回る場合、プローブUからの信号を使用して単位複製配列の全量を計算する。この場合、プローブMからの信号は、プローブUからの信号より少ないと推定される。どれ程少ないかは、比因子、効率因子および2つのプローブの特定の比活性度、ならびに標的の量に依存する。
次いで、試験試料中の標的核酸配列の量が、既知の標的核酸配列濃度の標準試料の組から同じ反応条件下で生成される全単位複製配列の数値と比較して決定される。
上述の例において、2つの区別可能な生成物が生成され、試験試料中の標的核酸配列の量が、増幅反応において生成された2つの単位複製配列のそれぞれの量に基づいて計算された。所望のダイナミックレンジを達成するために必要に応じて追加のプライマーを使用して(例えば、P、P等)、増幅反応におけるさらなる数の区別可能な単位複製配列を作製することにより、アッセイのダイナミックレンジのさらなる増加が達成され得ることが、当業者に認識される。それぞれの新たな単位複製配列は、他から区別可能であるべきであり、適切な比活性度をもってプローブにハイブリダイズする際に検出機器の範囲内の信号を生成する量で作製されるべきである。それぞれの特定単位複製配列を生成するために使用されるプライマーの量は、ダイナミックレンジの拡張に寄与する生成物の量をもたらさなければならない。具体的実施形態において、2つの区別可能な単位複製配列が使用される場合について前述したように、新たなプライマーがない場合に存在した限界を超えてダイナミックレンジを拡張するために、各追加されたプライマーから生成される生成物の量は、他のプライマーのいずれかにより生成された生成物の検出範囲に、完全ではなく部分的に重複する検出範囲内に収まる。
好ましい実施形態において、プローブの比活性度は、同様または同一であり、ダイナミックレンジは、作製されるそれぞれの区別可能な生成物の量の差異により広がりを有する。しかしながら、他の実施形態において、作製される区別可能な生成物の量およびそれらを検出するために使用されるプローブの比活性度の両方が、ダイナミックレンジをさらに拡張するために、または単に便宜上変動され得る。各プローブの比活性度(すなわち、プローブのモル量当たりの信号の量)は、生成されるそれぞれの区別可能な単位複製配列の量を計算するための上記等式の項である。実際には、プローブを標識化する際に同様または同一の比活性度を達成するのは困難となり得るため、比活性度におけるいくらかの変動性に対応する本発明の能力が貴重となる場合が多い。
上述のように、改質プライマーは、1つ以上の塩基置換を含有し得る。これらは、プライマー内の異なる場所に位置して非置換塩基が介在し得るか、または、単一の領域に局所化し得る。十分な数の核酸塩基が置換されて、プライマーが標的核酸配列にハイブリダイズする際に外れる領域を形成してもよい。プライミングおよび増幅の効率を実質的に改変しない限り、多数の改質のいずれも可能である。「実質的に改変しない」とは、それらから生成される生成物の量が、本明細書における教示による意図されるダイナミックレンジにわたるために必要なレベルを下回るように、または、それらから合成される生成物の量を、反応条件下で、標的核酸配列および使用される試験試料の種類により過度に変動性とするように、塩基置換が増幅の効率を変化させないことを意味する。「過度に変動性」とは、生成される単位複製配列の量が、アッセイがその意図される用途に適用される際に必要とされる性能の所望の範囲内に維持され得ないことを意味する。患者の血液試料中のウイルス量の測定を意図するアッセイの場合、アッセイの変動係数は、一般に約25%以下、好ましくは約10%未満であるべきである。
改質および非改質単位複製配列は、2つの形態を区別し得るプローブを使用して検出され得るか、または、2種を区別する酵素を使用して差別化の達成を補助し得る。例えば、改質塩基がメチル化塩基である場合、メチル化配列を認識しない制限酵素が使用されてもよい。あるいは、例えば、改質塩基がメチル化塩基である場合、メチル化配列を認識する制限酵素が使用されてもよい。あるいは、改質塩基の存在により、異なる塩基が次の複製周期に単位複製配列内に挿入されることがもたらされてもよい。この場合、塩基は、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドであってもよい。生成される改質配列は、それぞれ2つの形態のうちの1つのみにハイブリダイズする2つの区別可能なプローブを使用して、非改質配列から弁別され得る。
5’不対塩基を有するプライマーを使用して作製される区別可能な生成物
区別可能な単位複製配列を提供するための別の方法は、5’不対塩基を有する同じ方向の増幅オリゴマーの使用を含む。例えば、2つのプライマーは、それぞれ、その5’末端またはその近くに1つ以上の元の不対塩基を含有し得るが、1つの増幅オリゴマーの不対塩基は、他の増幅オリゴマーの不対塩基とは異なる。「元の不対」とは、プライマーが試験試料中の標的核酸配列にアニールする際にこれらの塩基がハイブリダイズされないことを意味する。増幅反応が進行する際にプライマーおよびその5’不対塩基が単位複製配列に組み込まれると、各プライマーは、同じプライマー配列から得られるそれらの単位複製配列分子に完全に相補的となるが、他のプライマー配列から得られるそれらの単位複製配列分子に完全に相補的とはならない。プライマーのこれらの2つの形態は、増幅に関して同様の動態を有する可能性が高い。
置換ヌクレオチドを使用して作製される区別可能な生成物
方法の別の実施形態において、増幅反応において存在するヌクレオチド三リン酸(NTP)の1つは、単位複製配列内に組み込まれると、異なるハイブリダイゼーションまたは他の認識特性を有する改質NTP類似体と部分的に置き換えられる。改質NTPは、例えば、改質NTPの数の約1/1000で存在する。単位複製配列が生成されると、検出プローブと相補的な配列は、平均的に、組み込まれた1000ヌクレオチド当たり、特定部分において非改質塩基の代わりに改質塩基を有する分子を1つ含有する。改質塩基は、2つの形態を区別し得るプローブを使用して検出され得るか、または、2種を区別する酵素を使用して差別化の達成を補助し得る。例えば、改質塩基がメチル化塩基である場合、メチル化配列を認識しない制限酵素が使用されてもよい。あるいは、単位複製配列の断片内に組み込まれる改質ヌクレオチドに相補的であるが、その部分に組み込まれる他のヌクレオチドには相補的でない位置に、改質ヌクレオチドを有し得る。改質ヌクレオチド、および改質ヌクレオチド三リン酸の酵素組み込みは、当技術分野において知られている(例えば、Nucleic Acids Res.26(21):4975−4982(1998);J.Am.Chem.Soc.122(32):7621−7632(2000);Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100(8):4469−4473(2003);J.Am.Chem.Soc.125(33):9970−9982(2003);J.Am.Chem.Soc.126(4):1102−1109(2004);J.Am.Chem.Soc.127(43):15071−15082(2005))。あるいは、改質塩基の存在により、異なる塩基が次の複製周期に単位複製配列内に挿入されることがもたらされてもよい。この場合、塩基は、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドであってもよい。生成される改質配列は、それぞれ2つの形態のうちの1つのみにハイブリダイズする2つの区別可能なプローブを使用して、非改質配列から弁別され得る。
区別可能なDNAおよびRNA標的
ある特定の増幅システムは、本質的に、増幅プロセスの一部として、異なる量の区別可能な単位複製配列を生成する。方法の一実施形態において、これらの増幅反応の最終および中間生成物の差別的検出を使用して、ダイナミックレンジが拡張される。例えば、TMAの一般的に実践される変形例において、最も豊富な単位複製配列は、標的核酸に相補的なRNAである。二本鎖DNAもまた、はるかに少ない量で、一般に約100倍から1000倍少ないレベルで生成される。プローブは、マイナス鎖RNA単位複製配列種、および、DNA単位複製配列種の一方または両方の鎖を検出するように作製され得る。したがって、本発明の一般原則、すなわち、ダイナミックレンジを拡大するために実質的に異なる数で存在する複数形態の単位複製配列の検出は、プラス鎖DNA単位複製配列に対するマイナス鎖RNA単位複製配列の比が、TMA反応を実行するために使用される条件下で一定である場合に適用することができる。RNAおよびTMA反応において生成される二本鎖DNA生成物の相対量は、例えば、Nucleic Acids Res.15(13):5413−5432(1987)、Nucleic Acids Res.15(21):8783−8798(1987)、Nucleic Acids Res.20(10):2517−2524(1992)、Nucleic Acids Res.24(18):3659−3660(1996)、Pac.Symp.Biocomput.15:433−443(2010)、Biochemistry 41(11):3586−3595(2002)およびJ.Biol.Chem.280(49):40707−40713(2005)に記載のように、使用されるプロモーターの配列を変えることにより変更することができる。また、転写効率はリボヌクレオチドの濃度に依存するため、これらの反応成分の全濃度および4つのリボヌクレオチドのそれぞれの相対量の両方を変えることにより、転写効率を変更することができる(Science 278(5346):2092−2097(1997);J.Mol.Biol.281(5):777−792(1998))。反応においてRNAおよびDNA鋳型の両方を複製する上での逆転写酵素の活性は、同様に、デオキシリボヌクレオチドの濃度および4つのデオキシリボヌクレオチドのそれぞれの相対量を変えることにより変更することができる。4つ全てのデオキシリボヌクレオチドの濃度の低下は、RNAポリメラーゼ反応と相対的に、逆転写酵素DNAポリメラーゼ反応を抑制する。特定の標的領域に対し、反応のDNAおよびRNA成分における各塩基の割合の分析を使用して、転写されたRNAまたは二重鎖DNAの合成の速度を増加または減少させる各塩基の濃度を選択することができる。例えば、ある単位複製配列が、別の単位複製配列と相対的に、高い割合のシトシンヌクレオチドを含有する場合、反応混合物中のシトシン濃度の低下を使用して、その特定の単位複製配列の合成を抑制することができる。また、例えば米国特許第5,705,365号および米国特許第5,710,029号に記載のような他の反応パラメータの変更を使用して、転写されたRNAおよび二重鎖DNA生成物の合成比に差別的に作用させることができる。プラス鎖DNAの検出は、実質的に大量の競合するマイナス鎖RNA単位複製配列の存在の可能性により複雑化し得るため、マイナス鎖DNAが好ましい標的となり得る。TMAにおけるDNA単位複製配列は、プロモーター配列を含有するため、容易に検出可能なプロモーター−プライマーの改質が好ましくなり得る。プローブを使用して、プロモーター領域、隣接プライマー領域、および単位複製配列内の所望の標的配列の一部の存在を確認することができる。これらの3つの配列は、反応におけるDNA中間体内で一列となってのみ存在する。
同様に、TMAの一般的に実践される別の変形例である、米国特許第7,374,885号に記載の単一プライマーにおいて、最も豊富な単位複製配列は、標的核酸と同じ向きのRNAである。マイナス鎖DNAもまた、はるかに少ない量で生成される。プローブは、ダイナミックレンジを拡大するために、プラス鎖RNAおよびマイナス鎖DNAを検出するように作製され得る。
異なる標的捕捉に基づく区別可能な生成物
方法の別の実施形態において、プライマー部位の1つに相補的または部分的に相補的であり、所望のプローブ結合部位の一部に延長する好適な標的捕捉オリゴヌクレオチドが作製される。これらの標的捕捉オリゴマーは、標的捕捉オリゴヌクレオチドおよび同じ方向の増幅オリゴマーの両方として機能し得る。これらの標的捕捉オリゴヌクレオチドの低い割合において、区別可能な単位複製配列は、標的捕捉においても機能しないプライマーについて上述したのと同じ様式でプローブ結合領域において生成されるように変更される。標的捕捉、および非結合捕捉プローブを含む不要な材料を除去するための洗浄の後、増幅反応の残りの成分が添加され、増幅プロセスを開始させる。標的捕捉オリゴヌクレオチドの延長により生成される初期DNA:RNA(元の標的RNA)またはDNA:DNA(元の標的DNA)二本鎖は、既知の割合の分子に改質配列を含有する。その後2つの標的配列が一貫した比で増幅すると仮定すると、2つの種を区別するプローブを使用して、上述のようなより広い範囲にわたり、元の標的を定量化することができる。
半ネスト化プライマーを使用して作製される区別可能な生成物
方法のさらに別の実施形態において、半ネスト化プライマーが増幅反応に異なる濃度で提供される。例えば、少なくとも2つのプライマーは、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーを含む。第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーは、共に順方向プライマーであるか、または共に逆方向プライマーである。反応混合物は、第1のインナープライマーおよび第2のアウタープライマーの方向とは反対の方向に作用する、単一のプロモーターベースの増幅オリゴマーをさらに含み得る。したがって、これらのプライマーから生成される少なくとも2つの単位複製配列は、第1のインナープライマーから生成される第1の単位複製配列および第2のアウタープライマーから生成される第2の単位複製配列を含む。第1のインナープライマーは低濃度で提供され、第2の逆方向アウタープライマーは、より高濃度で提供される。標的核酸配列が反応に含まれる場合、プロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第1のインナープライマーからより短い単位複製配列が合成され、プロモーターベースの増幅オリゴマーおよび第2のアウタープライマーからより長い単位複製配列が合成される。より長い単位複製配列は、より長いまたはより短い単位複製配列のさらなる合成のための鋳型として機能し得る。異なる逆方向プライマー濃度を選択することにより、差別的な量のより長いおよびより短い単位複製配列が、単一の反応において合成される。より短い単位複製配列は、より長い単位複製配列と共通する配列を含む。より長い単位複製配列は、より短い単位複製配列と共通する配列、およびより短い単位複製配列における配列とは異なる配列を含む。差別的な量のより長いおよびより短い単位複製配列が単一の反応において合成されるため、より長いおよびより短い単位複製配列の量の定量化により、2つの重複する範囲を得ることができ、検出のダイナミックレンジを効果的に拡張することができる。異なる量の単位複製配列の定量化は、さらに、プローブの比活性度を調節することにより、検出システムのダイナミックレンジに適用することができる。
異なる濃度での半ネスト化増幅オリゴマーの代替構成は、異なる濃度での増幅反応において可能である。例えば、単一の逆方向プライマーとは反対に、順方向インナープライマーは低濃度で提供され、順方向アウタープライマーがより高濃度で提供される。標的核酸配列が反応に含まれる場合、逆方向プライマーおよび順方向インナープライマーからより短い単位複製配列が合成され、逆方向プライマーおよび順方向アウタープライマーからより長い単位複製配列が合成される。より長い単位複製配列は、より長いまたはより短い単位複製配列のさらなる合成のための鋳型として機能し得る。このプロセスから、差別的な量のより長いおよびより短い単位複製配列が、単一の反応において合成される。異なる順方向プライマー濃度を選択することにより、単位複製配列のこれらの差別的な量を変更することができる。より短い単位複製配列は、より長い単位複製配列と共通する配列を含む。より長い単位複製配列は、より短い単位複製配列と共通する配列、およびより短い単位複製配列における配列とは異なる配列を含む。差別的な量のより長いおよびより短い単位複製配列が単一の反応において合成されるため、より長いおよびより短い単位複製配列の量の定量化により、2つの重複する範囲を得ることができ、検出のダイナミックレンジを効果的に拡張することができる。異なる量の単位複製配列の定量化は、さらに、プローブの比活性度を調節することにより、検出システムのダイナミックレンジに適用することができる。
以下の実施例は、本方法をさらに例示するために提供されるものであり、それを限定することを意図しない。
実施例1〜3および5のための増幅組成物
・ 0.2μm 濾過水(HO)
・ 4X 増幅試薬:160mM トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris塩基)、100mM MgCl、70mM KCl、16mM rATP、rCTP、rGTP、およびrUTPの各々、4mM dATP、dCTP、dGTP、およびdTTPの各々、20% ポリビニルピロリドン、0.3% エチルアルコール、0.02%
メチル パラベン、0.01% プロピル パラベン、pH 7.5
・ 4X 酵素試薬:8mM N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N′−(2−エタンスルホン酸)(HEPES遊離酸)、140mM Tris塩基、70mM KCl、50mM N−アセチル−L−システイン、1.04mM エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、0.04mM 酢酸亜鉛、10% TRITON X(登録商標)−102、80mM トレハロース、20% グリセロール、80単位/μL Moloneyマウス白血病ウイルス(MMLV)逆転写酵素(RT)、80単位/μL T7 RNAポリメラーゼ(T7RNAP)、pH 8.0
・ シリコーン油試薬:ポリジメチルシロキサン、トリメチルシロキシ終端型
・ プライマー:
○ 4X(プロモータープライマー、またはPr−プライマー(水中300nM)
5’−AATTTAATACGACTCACTATAGGGAGAGTTTGTATGTCTGTTGCTATTAT−3’(配列番号1)
○ 4X プライマー1(水中15nM)
5’−ACAGCAGTACAAATGGCAG−3’(配列番号2)
○ 4X プライマー2(水中285nM)
5’−ATTCCCTACAATCCCCAAAGTCAA−3’(配列番号3)
・ 標的配列−RNA、1,016nt、体外転写(IVT);IVTの5’部分からの51ntは、T7プロモーターおよびクローニングベクターからのものである;残りの965ntは、HIV−1サブタイプB pol遺伝子の3’部分、恐らく、誰が水中の遺伝子の分裂を割り当てたかに依存して、後続遺伝子の5’部分を含む。
5’−GGGAGACAAGCUUGCAUGCCUGCAGGUCGACUCUAGAGGAUCCCCGGGUACCAGCACACAAAGGAAUUGGAGGAAAUGAACAAGUAGAUAAAUUAGUCAGUGCUGGAAUCAGGAAAAUACUAUUUUUAGAUGGAAUAGAUAAGGCCCAAGAUGAACAUGAGAAAUAUCACAGUAAUUGGAGAGCAAUGGCUAGUGAUUUUAACCUGCCACCUGUAGUAGCAAAAGAAAUAGUAGCCAGCUGUGAUAAAUGUCAGCUAAAAGGAGAAGCCAUGCAUGGACAAGUAGACUGUAGUCCAGGAAUAUGGCAACUAGAUUGUACACAUUUAGAAGGAAAAGUUAUCCUGGUAGCAGUUCAUGUAGCCAGUGGAUAUAUAGAAGCAGAAGUUAUUCCAGCAGAAACAGGGCAGGAAACAGCAUAUUUUCUUUUAAAAUUAGCAGGAAGAUGGCCAGUAAAAACAAUACAUACAGACAAUGGCAGCAAUUUCACCAGUGCUACGGUUAAGGCCGCCUGUUGGUGGGCGGGAAUCAAGCAGGAAUUUGGAAUUCCCUACAAUCCCCAAAGUCAAGGAGUAGUAGAAUCUAUGAAUAAAGAAUUAAAGAAAAUUAUAGGACAGGUAAGAGAUCAGGCUGAACAUCUUAAGACAGCAGUACAAAUGGCAGUAUUCAUCCACAAUUUUAAAAGAAAAGGGGGGAUUGGGGGGUACAGUGCAGGGGAAAGAAUAGUAGACAUAAUAGCAACAGACAUACAAACUAAAGAAUUACAAAAACAAAUUACAAAAAUUCAAAAUUUUCGGGUUUAUUACAGGGACAGCAGAAAUCCACUUUGGAAAGGACCAGCAAAGCUCCUCUGGAAAGGUGAAGGGGCAGUAGUAAUACAAGAUAAUAGUGACAUAAAAGUAGUGCCAAGAAGAAAAGCAAAGAUCAUUAGGGAUUAUGGAAAACAGAUGGCAGGUGAUGAUUGUGUGGCAAGUAGACAGGAUGAGGAUUAGAACAUGGAAAAGUUUAGUAAAACACCA−3’(配列番号4)
実施例1〜3および5のための検出組成物
・ ハイブリダイゼーション試薬:100mM コハク酸、2%(w/v) ラウリル硫酸リチウム(LLS)、230mM LiOH、15mM アルドリチオール−2、1.2 M LiCl、20mM エチレングリコール−bis(2−アミノエチルエーテル)−N,N,N′,N′−四酢酸(EGTA)、20mM EDTA、3%(v/v) エチルアルコール、pH 4.7
・ ハイブリダイゼーション希釈剤:0.1%(w/v) LLS、10mM コハク酸、pH 5
・ アルカリ性試薬:600mM ホウ酸、182mM NaOH、1% TRITON
X(登録商標)−100、pH 8.5
・ TMA分離懸濁試薬:0.25μg/μL 磁気粒子(BioMag M4100)、0.2mM EDTA、0.08%(w/v) LLS、8mM コハク酸、pH 5・ 分離試薬:1.25μg/μL 磁気粒子s(BioMag M4100)、1mM
EDTA
・ 読み取り試薬:125mM LiOH、1.5mM EGTA、1.5mM EDTA、95mM コハク酸、8.5%(w/v) LLS、pH 5.2
・ 検出試薬
○ 検出試薬1:32mM H、1mM HNO
○ 検出試薬2:1.5 M NaOH
○ 検出試薬3:240mM H、1mM HNO
○ 検出試薬4:2 M Tris 塩基、pH 9.0 with HCl
○ 検出試薬5:1mM HNO
・ プローブ:
○ アクリジニウムエステル(AE)標識化直線オリゴヌクレオチドプローブ 1
5’−CCACAAUUUUAAAAGAAAAGGG−3’(配列番号5)
○ AE標識化直線オリゴヌクレオチドプローブ2
5’−AGAAAAUUAUAGGACAGGUAAG−3’(配列番号6)
○ 非標識化オリゴヌクレオチドプローブ3
5’−CCACAAUUUUAAAAGAAAAGGG−3’(配列番号5)
○ 非標識化オリゴヌクレオチドプローブ4
5’−AGAAAAUUAUAGGACAGGUAAG−3’(配列番号6)
○ 5’−AEおよび3’−[4−(diメチルアミノ)アゾベンゼン−4′−カルボン酸](ダブシル)部分を有する、AE標識化、ハイブリダイゼーション誘導化学発光シグナル(HICS)プローブ5
5’−C6アミン(LiAE)−CUCGUCCACAAUUUUAAAAGAAAAGGGACGAG−D−3’
(配列番号7)
○ AE標識化、波長シフトハイブリダイゼーション誘導化学発光シグナル(wsHICS)プローブ6 with a 5’−テトラメチルローダミン(TAMRA)、5’−最終前AEおよび3’−ダブシル部分
5’−TAMRA−rxl(LiAE)−CCUCUAGAAAAUUAUAGGACAGGUAAGAGAGG−D−3’
(配列番号8)
実施例のための増幅方法
反復試験TMA反応を、実施例1〜3および5において以下のとおりに実行した。:25μL容量 4X増幅試薬、水中プライマー、および水中RNA転写産物の各々、ならびに100μL容量のシリコーン油試薬を混合し、60℃で10分間、次いで、42℃で5分間インキュベートした。;25μL容量の4X酵素試薬を溶液に添加し、溶液を混合し、次いで、42℃で90分間インキュベートした。RNA転写産物上のPr−プライマーならびにプライマー1および2の相対的配置と、結果として得られた単位複製配列とを、図1および4に図式的に示す。異なる濃度のプライマー1および2を使用したため、異なる量のそれぞれの単位複製配列およびプローブ結合領域を、単一の反応において合成した。
実施例1:別個の反応チャンバにおける、ダイナミックレンジにわたるAEプローブによる単位複製配列の定量的検出
本実施例は、別個の反応管における、標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを、増幅反応混合物に添加し、これを混合し、60℃で15分間インキュベートして、合成された単位複製配列における相補的配列に対して特異的なプローブのハイブリダイゼーションを行った。使用されたプローブは、:(a)配列番号5(1nM)のAE標識化プローブ、および配列番号5(50nM)の非標識化プローブ(標識化プローブの比活性度を減弱させるために使用);または(b)配列番号6(1nM)のAE標識化プローブ、および配列番号6(200nM)の非標識化プローブ(標識化プローブの比活性度を減弱させるために使用)。区別可能な単位複製配列上のプローブの相対的配置を、図1に図式的に示す。本実施例において、配列番号5のAE標識化プローブは、両方の単位複製配列を検出することができるが、配列番号6のAE標識化プローブは、より長い単位複製配列のみを検出することができる。
配列番号5および配列番号6のAE標識化プローブに関する初期比活性度は、それぞれ、約1.1×10および1.6×10RLU/pmolであった。比活性度は、プローブおよび単位複製配列出力のダイナミックレンジを均衡化するように、標識化プローブと同じ配列の種々の量の非標識化オリゴヌクレオチドを添加することによって、調節された。増幅反応の終了時までに生成された単位複製配列の量は、単位複製配列出力の最高量が、総プローブ量よりも若干少なくなるまで、そのそれぞれのプローブで各検出領域を滴定すること、および非標識化プローブの量を増加することによって、実験的に測定した。配列番号6のプローブに関して、10の複製入力からの単位複製配列を上回るためには、20pmol 総プローブ/100μL ハイブリダイゼーション試薬(比活性度=8×10RLU/pmolの200nM)が必要であった。配列番号5のプローブに関して、10の複製入力からの単位複製配列を上回るためには、5pmol 総プローブ/100μL ハイブリダイゼーション試薬(比活性度=2.2×10RLU/pmolの50nM)が必要であった。
ハイブリダイゼーション反応の完了時、300μL容量のアルカリ性試薬を、ハイブリダイゼーション反応物に添加し、結果として得られた混合物を、60℃で20分間インキュベートして、相補的単位複製配列にハイブリダイズされなかったAE標識化プローブを選択的に加水分解した。
これらの反応物からの化学発光を、200μL 検出試薬1を添加し、200μL 検出試薬2の添加の前に2秒の中断し、0.04秒の中断し、次いで、間隔間の遅延を伴うことなく50×0.04秒の間隔を取得して、GEN−PROBE(登録商標)LEADER(登録商標)HC+照度計において開始した。これらの間隔からの相対発光量(RLU)の化学発光出力を合計し、反復試験からの平均値を計算した(表1および2)。
ゼロRNA転写入力からの平均RLU(各表内の最初のエントリ)は、背景(「bkgd」)測定値として使用され、10、10、10、10、10、10、10、および10複製RNA転写入力を含む、実験の結果から減算された(平均RLUマイナスbkgd)。平均の背景を減算した値(平均RLU-bkgd)は、AEを有しな
い直線プローブの超過倍数で乗算することによって、直線AE標識化プローブの比活性度を説明するように調節され、比活性度を調節した平均の背景を減算した値(比活性度を調節した平均RLU-bkgd)をもたらす。別個の管から測定された2つのプローブに対
する、比活性度を調節した平均の背景を減算した値を加算し、合計した比活性度を調節した平均の背景を減算した値(表3、比活性度を調節した平均RLU−bkgd)を導いた。
各プローブに関する比活性度を調節した平均の背景を減算した値、および合計したプローブの値の反復試験の各々を図2に示す。配列番号5のAE標識化プローブ、および配列番号5の非標識化プローブからの化学発光は、RNA転写入力の反応につき約10から10の複製のRLUの直線的増加を実証した。配列番号6のAE標識化プローブ、および配列番号6の非標識化プローブからの化学発光は、RNA転写入力の反応につき約10から10の複製のRLUの直線的増加を実証した。2組のプローブからの応答の勾配は、ほぼ共線的であった。それらの合計したRLU値は、反応につき約10から10の複製、および反応につき約10から10の複製のRLUの2つの非連続的な直線的増加を実証した。しかしながら、配列番号6のAE標識化プローブ、および配列番号6の非標識化プローブからのRLU値を、定数(k)、この場合、46.6で乗算することによって、変換することは、反応につき約10から10複製のこれらの2組のプローブからの検出の連続的な直線的ダイナミックレンジを実証した(表2および3、図3)。定数(k)は、共通のx切片への両方の直線回帰の勾配を調節するように使用される視覚化ツールであるが、単位複製配列の2つの領域の定量化に必要ではない。定数(k)は、第1のプローブからの平均RLU値を、by the両方のプローブからのRLU値が、同じ直線回帰の一部である、標的入力濃度で採用される、第2のプローブからの平均RLU値で除算することによって算出した。値は、少なくともプライマー濃度、プローブ比活性度、および増幅効率に依存して変動する。
実施例2:同じ反応チャンバにおけるダイナミックレンジにわたる、AE−HICSプローブでの単位複製配列の定量的検出
本実施例は、同じ反応チャンバにおける、標的入力の10から1010の複製のダイナミックレンジにわたる、単位複製配列の定量的検出を提供する、実施形態を実証する。
TMA反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬を添加し、混合し、室温で20分間インキュベートした。TMA分離懸濁試薬(250μL)を添加し、混合し、60℃で10分間インキュベートした。上の溶液を含有する管を、室温で5分間、磁気分離ラック上に配置し、液相を除去し、100μLの半強度ハイブリダイゼーション試薬中のプローブを添加し、結果として得られた混合物を、60℃で30分間、および室温で5分間インキュベートした。使用されたプローブは、(a)10nM 配列番号7の自己消光AE標識化HICSプローブ、(b)100nM 配列番号8の自己消光、波長シフトしたAE標識化wsHICSプローブ、または(c)(a)および(b)に示される濃度の両方のプローブであった。区別可能な単位複製配列上のプローブの相対的配置を、図4に図式的に示す。配列番号7の標識化プローブは、両方の単位複製配列を検出するが、配列番号8の標識化プローブは、より長い単位複製配列のみを検出する。
ハイブリダイゼーション反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション希釈剤を、ハイブリダイゼーション反応に添加し、結果として得られた混合物を、60℃で10分間インキュベートした。上の溶液を含有する管を、室温で5分間、磁気分離ラック上に配置し、液相を除去し、100μL容量の読み取り試薬を添加し、混合した。
これらの反応からの化学発光は、反対側に2つの高計数光電子増倍モジュール(PMT;直径28mm、ヘッドオン、バイアルカリカソード;Hamamatsu Photonics、日本国浜松市)を具備し、2つの試薬ポンプからの注入管を装着する不透光性検出チャンバに方向付けられた、修正された照度計において開始された。フィルタ(直径25.4mm;Omega Optical(Brattleboro,VT)からの430AF60、およびNewport Corp.(Franklin,MA)からのOG550)を、2つのプローブからの放出の区別を可能にするように、PMTと検出チャンバとの間に装着した。同様の多波長照度計は、当該技術分野において既知である(例えば、米国特許第5,447,687号、およびClin. Chem. 29(9)、1604−1608(1983))。これらの反応からの化学発光は、200μL 検出試薬3を添加し、200μL 検出試薬4の添加前に2秒中断し、次いで、間隔間の遅延を伴うことなく、両方のチャネルからの時間分解された化学発光データの100×0.4秒の間隔を同時に取得することによって開始された。
これらの間隔からのRLUにおける化学発光出力を、表4および5に報告する。各表内の最後の列は、個々の結果の合計を反映する。
ゼロRNA転写入力からの平均RLU(各表内の最初のエントリ)は、背景(「bkgd」)測定値として使用され、(a)配列番号7のAE標識化プローブに対して、10、10、10、10、10、および10の複製RNA転写入力、(b)配列番号のAE標識化プローブに対して、10、10、10、10、10、および1010の複製RNA転写入力、または(c)両方のプローブに対して、10、10、10、10、10、10、10、10、および1010の複製RNA転写入力(表4および5、図5および6)を含有する、実験の結果から減算された。
図5は、配列番号7のAE標識化プローブからの低波長RLU(フィルタしたPMT1によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から10の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号8のAE標識化プローブと呼応して使用された時と非常に類似しているということを実証する。
図6は、配列番号8のAE標識化プローブからの高波長RLU(フィルタしたPMT2によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から10の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号7のAE標識化プローブと呼応して使用された時と非常に類似しているということを実証する。
図7は、各反応が、両方のプローブで同時に処理される時、単一の管から取得される化学発光データが、フィルタされたPMT1およびフィルタされたPMT2によって、低および高波長放出に分離されたことを実証する。図7は、単一の管におけるこれらの2組の放出からのRLUが、RNA転写入力の反応につき約10から1010の複製の単位複製配列の直線的定量的検出を可能にすることを明瞭に実証する。
実施例3:同じ反応チャンバにおけるダイナミックレンジにわたる、AE−HICSプローブでの単位複製配列の定量的検出
本実施例同じ反応チャンバにおける標的入力の10から1010の複製のダイナミックレンジにわたる、単位複製配列の定量的検出を提供する、実施形態を実証する。
TMA反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬を添加し、混合した。分離試薬(50μL)を添加し、結果として得られた混合物を、60℃で10分間、および室温で10分間インキュベートした。上の溶液を含有する管を、室温で5分間、磁気分離ラック上に配置し、液相を除去し、100μLのハイブリダイゼーション試薬中のプローブを添加し、混合し、60℃で15分間、および室温で5分間インキュベートした。実施例2と同じプローブ、プローブの組み合わせ、および濃度を使用した。
ハイブリダイゼーション反応の完了時、上の溶液を含有する管を、室温で5分間、磁気分離ラック上に配置し、液相を除去した。次に、100μLのハイブリダイゼーション試薬を添加し、混合し、室温で5分間、磁気分離ラック上に配置し、液相を除去した。最後に、100μL容量の読み取り試薬を添加し、混合した。
これらの反応からの化学発光は、実施例2のように取得した。これらの間隔からのRLUにおける化学発光出力を、表6および7に報告する。各表内の最後の列は、個々の結果の合計を反映する。
ゼロRNA転写入力からの平均RLU(各表内の最初のエントリ)は、背景(「bkgd」)測定値として使用され、(a)配列番号7のAE標識化プローブに対して、10、10、10、10、10、および10の複製RNA転写入力、(b)配列番号8のAE標識化プローブに対して、10、10、10、10、10、および1010の複製RNA転写、または(c)両方のプローブに対して、10、10、10、10、10、10、10、10、および1010の複製RNA転写(表6および7、図8および9)を含有する、実験の結果から減算された。
図8は、配列番号7のAE標識化プローブからの低波長RLU(フィルタしたPMT1によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から10の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号8のAE標識化プローブと呼応して使用されることにかかわらず、非常に類似しているということを実証する。
図9は、配列番号8のAE標識化プローブからの高波長RLU(フィルタしたPMT2によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から1010の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号7のAE標識化プローブと呼応して使用されることにかかわらず、非常に類似しているということを実証する。
図10は、各反応が、両方のプローブで同時に処理される時、単一の管から取得される化学発光データが、フィルタされたPMT1およびフィルタされたPMT2によって、低および高波長放出に分離されたことを実証する。図10は、単一の管におけるこれらの2組の放出からのRLUが、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から1010の複製の単位複製配列の直線的定量的検出を可能にすることを明瞭に実証する。
実施例4:同じ反応チャンバにおけるダイナミックレンジにわたる、AE−フルオロフォアプローブでの単位複製配列の定量的検出
本実施例は、同じ反応チャンバにおける入力標的核酸の広範なダイナミックレンジにわたる、増幅産物の検出のためのステップを説明する。
TMA反応は、上の「増幅方法」の項に説明するとおりに実行される。ハイブリダイゼーション精密検査およびプローブ選択は、実施例2または3のように実行される。プローブは、先の実施例におけるものと同様の、すなわち、合成される単位複製配列の範囲に及ぶように、および検出装置に十分な総濃度で存在する。プローブのうちの一方は、実施例1のように、オリゴヌクレオチドに結合された、標準タイプのAEを有する。他方のプローブは、米国特許第6,165,800号に説明されるローダミンおよびTexas RedとのAE共役体(図1Bおよび1Cの放出スペクトル)に類似する、フルオロフォアに連結されたAEの共役体を有し、AEフルオロフォア部分はオリゴヌクレオチドに結合されている。
発光プローブは、先の実施例、特に実施例1において説明されるものと類似する、適切な化学物質の添加および混合による開始後、各プローブによって放出される電磁放射の異なる波長範囲によって互いから区別可能である。より長い、およびより短い単位複製配列の両方を含有する単一の検出容器からの出力放出は、実施例2に記載されるものと同様に、例えば、多波長照度計で、同時に回収され、それらのそれぞれの波長範囲へ分離される。第1の波長範囲からの出力は、両方の単位複製配列にハイブリダイズされる第1のプローブに対応し、第2の波長範囲からの出力は、単位複製配列のうちの1つのみにハイブリダイズされる第2のプローブに対応する。代替として、第2の波長範囲からの出力は、両方の単位複製配列にハイブリダイズされる第1のプローブに対応し、第1の波長範囲からの出力は、単位複製配列のうちの1つのみにハイブリダイズされる第2のプローブに対応する。ハイブリダイズされていないプローブは、先の実施例における設計により、特に、実施例1のようにアルカリ性試薬での処理により、低放出をもたらす。
ゼロRNA転写入力(背景またはbkgd)からの平均RLUは、10、10、10、10、10、10、10、および10の複製RNA転写入力を含有する実験の結果から減算される。背景を減算した第1のプローブからの化学発光は、RNA転写入力の反応につき、約10から約10の複製のRLUにおける直線的増加を実証し、第2のプローブからの背景を減算した化学発光は、RNA転写入力の反応につき、約10から約10の複製のRLUにおける直線的増加を実証する。代替として、第2のプローブからの背景を減算した化学発光は、RNA転写入力の反応につき、約10から約10の複製のRLUにおける直線的増加を実証し、第1のプローブからの背景を減算した化学発光は、約10から約10の複製のRLUにおける直線的増加を実証する。2組のプローブからの応答の勾配は、共直線的である。これらの2つのプローブからの直線的出力応答は、重複する。しかしながら、共に、これらの2つのプローブからの出力は、RNA転写入力の反応につき、約10から約10の複製の単位複製配列の定量的検出を実証する。
実施例5:同じ反応チャンバにおけるダイナミックレンジにわたるAE−HICSプローブでの単位複製配列の定量的検出
本実施例は、同じ反応チャンバにおける入力標的核酸の約10から10の複製からのダイナミックレンジにわたる、標的核酸に起因する、増幅された核酸配列の定量的検出を示す方法を実証する。
TMA反応の完了時、試料は、実施例2および3に説明されるものと実質的に類似の方法を使用して処理された。使用されるプローブは、(a)10nM 配列番号7の自己消光AE標識化プローブ、(b)100nM 配列番号8の自己消光、波長シフトしたAE標識化プローブ、または(c)(a)および(b)の個々のプローブに適応された濃度の両方のプローブであった。区別可能な単位複製配列上のプローブの相対的配置を、図4に図式的に示す。配列番号7のAE標識化プローブは、両方の単位複製配列を検出することができるが、配列番号8のAE標識化プローブは、単位複製配列のうちの1つのみをを検出することができる。
これらの反応からの化学発光は、プローブを前処理し、次いで、検出反応を、検出試薬3の代わりに200μLの検出試薬5の添加、続いて、200μL 検出試薬4の添加によって開始したことを除き、実施例2および3のように取得した。これらの間隔からのRLUにおける化学発光出力を、表8および9に報告する。各表内の最後の列は、個々のプローブ出力の合計を反映する。
ゼロRNA転写入力からの平均RLU(各表内の最初のエントリ)は、背景(「bkgd」)測定値として使用され、配列番号7、配列番号8、または両方のプローブのAE標識化プローブに対する10、10、10、10、10、10、10、10、および1010の複製RNA転写入力を含有する、実験の結果から減算された(表8および9、図11および12)。
図11は、配列番号7のAE標識化プローブからの低波長RLU(フィルタしたPMT1によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約10から10の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号8のAE標識化プローブと呼応して使用されることにかかわらず、非常に類似しているということを実証する。
図12は、配列番号8のAE標識化プローブからの高波長RLU(フィルタしたPMT2によって捕捉)応答が、RNA転写入力の反応につき少なくとも約約10から10の複製に直線的に対応するということ、およびこの応答が、プローブが単独で、または配列番号7のAE標識化プローブと呼応して使用されることにかかわらず、非常に類似しているということを実証する。
図13は、各反応が、両方のプローブで同時に処理される時、単一の管から取得される化学発光データが、フィルタされたPMT1およびフィルタされたPMT2によって、低および高波長放出に分離されたことを実証する。図13は、単一の管におけるこれらの2組の放出からのRLUが、RNA転写入力の反応につき少なくとも約約10から10の複製の単位複製配列の直線的定量的検出を可能にすることを明瞭に実証する。
実施例6:修飾および未修飾プライマーを使用して作製される区別可能な単位複製配列の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる単位複製配列の定量的検出 を実証する。増幅オリゴヌクレオチドは、第1のプロモーター供与物、および第2のプロモーター供与物であり、2つのプロモーター供与物は、2つのプロモーター供与物のうちの少なくとも一方が、他方のプロモーター供与物によって産生されるものに対して、区別可能な単位複製配列を産生するように、修飾されることを除き、実質的に同一のヌクレオチド配列を含む。第1および第2のプロモーター供与物はまた、弁別可能な割合のそれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、異なる濃度のTMA反応において存在する。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、第1のプロモーター供与物は、配列番号1であり、第2のプロモーター供与物は、標的ハイブリダイズ配列が、修飾核酸塩基を含有することを除き、配列番号1と実質的に同一である。第1のプロモーター供与物は、第2のプロモーター供与物に関する濃度の1000倍超過の濃度で増幅反応物に存在する。加えて、配列番号2は、第1および第2のプロモーター供与物の両方と併せて、増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)第2のプロモーター供与物を使用して産生される単位複製配列ではない、第1のプロモーター供与物を使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブ、および(b)第1のプロモーター供与物を使用して産生される単位複製配列ではない、第2のプロモーター供与物を使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、第2のプロモーター供与物に存在するが、第1のプロモーター供与物には存在しない修飾によって表される、区別可能な位置を含む位置で、それらのそれぞれの単位複製配列にハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。反応は、検出試薬3の代わりに、200μL 検出試薬5の添加によって開始することができる。
実施例7:それらのプロモーター配列の3’末端と、それらの標的ハイブリダイズ配列の5’末端との間に提供される、5’不対塩基(1つまたは複数)を有する、プロモーターベースの増幅オリゴマーを使用して作製される、区別可能な生成物の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。増幅オリゴヌクレオチドは、第1のプロモーター増幅オリゴヌクレオチド、および第2のプロモーターオリゴヌクレオチドであり、2つのプロモーター増幅オリゴヌクレオチドは、2つのプロモーター増幅オリゴヌクレオチドの各々が、他方のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドによって産生されるものに対して、区別可能な単位複製配列を生成するように、それらの標的ハイブリダイズ配列の5’末端と、それらのプロモーター配列の3’末端との間に、少なくとも1つの別個に固有の不対塩基を含むことを除き、実質的に同一のヌクレオチド配列を含む。第1および第2のプロモーターオリゴヌクレオチドはまた、弁別可能な割合のそれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、異なる濃度のTMA反応において存在する。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、第1のプロモーターオリゴヌクレオチドは、5’不対塩基をさらに含む、配列番号1(5’−AATTTAATACGACTCACTATAGGGAGA(X)GTTTGTATGTCTGTTGCTATTAT−3’(配列番号1の5’不対塩基X型であり、Xは、1つ以上の不対塩基を表す))であり、第2のプロモーターオリゴヌクレオチドもまた、第1のプロモーターオリゴヌクレオチド上に存在するものから区別可能である、5’不対塩基をさらに含む、配列番号1(5’−AATTTAATACGACTCACTATAGGGAGA(Y)GTTTGTATGTCTGTTGCTATTAT−3’(配列番号1の5’不対塩基Y型であり、Yは、1つ以上の不対塩基を表し、連続したヌクレオチド配列Yは、連続したヌクレオチド配列Xと同じではない))である。第1のプロモーターオリゴヌクレオチドは、第2のプロモーターオリゴヌクレオチドに関する濃度の1000倍超過の濃度で増幅反応物に存在する。加えて、配列番号2は、第1および第2のプロモーターオリゴヌクレオチドの両方と併せて、増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)第2のプロモーターオリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第1のプロモーターオリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブ、および(b)第1のプロモーターオリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第2のプロモーターオリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、第2のプロモーターオリゴヌクレオチドに存在するが、第1のプロモーターオリゴヌクレオチドには存在しない修飾によって表される、区別可能な位置を含む位置で、それらのそれぞれの単位複製配列にハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
実施例8:5’不対塩基を有する増幅オリゴヌクレオチドを使用して作製される、区別可能な生成物の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。増幅オリゴヌクレオチは、第1の増幅オリゴヌクレオチド、および第2のオリゴヌクレオチドであり、2つの増幅オリゴヌクレオチドは、2つの増幅オリゴヌクレオチドの各々が、他方の増幅オリゴヌクレオチドによって産生されるものに対して、区別可能な単位複製配列を生成するように、別個に固有の5’不対塩基を含むことを除き、実質的に同一のヌクレオチド配列を含む。第1および第2の増幅オリゴヌクレオチドはまた、弁別可能な割合のそれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、異なる濃度のTMA反応物において存在する。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、第1の増幅オリゴヌクレオチドは、5’不対塩基をさらに含む、配列番号2(5’−(X)ACAGCAGTACAAATGGCAG−3’(配列番号2の5’不対塩基X型であり、Xは、1つ以上の不対塩基を表す))であり、第2の増幅オリゴヌクレオチドもまた、第1のプロモーターオリゴヌクレオチド上に存在するものから区別可能である、5’不対塩基をさらに含む、配列番号2(5’−(Y)ACAGCAGTACAAATGGCAG−3’(配列番号2の5’不対塩基Y型であり、Yは、1つ以上の不対塩基を表し、連続したヌクレオチド配列Yは、連続したヌクレオチド配列Xと同じではない))である。本実施例において、Xは、5核酸塩基長である、連続した核酸配列であり、Yは、5核酸塩基長である、連続した核酸配列であり、XおよびYの連続した核酸配列は、異種であり、このため、各後続単位複製配列種を別個に検出および区別することを可能にする。第1の増幅オリゴヌクレオチドは、第2の増幅オリゴヌクレオチドに関する濃度の1000倍超過の濃度で増幅反応物に存在する。加えて、配列番号1は、第1および第2の増幅オリゴヌクレオチドの両方と併せて、プロモーター増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)第2の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第1の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブ、および(b)第1の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第2の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、第2のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドに存在するが、第1のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドには存在しない修飾によって表される、区別可能な位置を含む位置で、それらのそれぞれの単位複製配列にハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
実施例9:異なるプロモーター配列を有するプロモーター増幅オリゴヌクレオチドを使用して作製される、区別可能な生成物の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。増幅オリゴヌクレオチドは、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチド、および第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドであり、2つのプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドは、2つのプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドのうちの少なくとも一方が、他方のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドによって産生されるものに対して、区別可能な単位複製配列を生成するように(例えば、実施例6のように)修飾されることを除き、実質的に同一のヌクレオチド配列を含む。第1および第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドは、類似の濃度でTMA反応物において存在する。第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドのプロモーター配列は、弁別可能な割合のそれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドのプロモーター配列に対して修飾される。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドは、配列番号1であり、第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドは、標的ハイブリダイズ配列が修飾核酸塩基を含有することを除き、配列番号1と実質的に同一である。加えて、第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドは、そのプロモーター配列への変更(例えば、修飾核酸塩基、欠損核酸塩基、追加核酸塩基、または非デオキシリボヌクレオチド核酸塩基、例えば、リボヌクレオチド核酸塩基)を含有する。第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドのプロモーター配列は、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドの未修飾プロモーター配列よりも、RNA転写産物を合成する上で、約1000倍非効率的である。加えて、配列番号2は、第1および第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドの両方と併せて、増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブ、および(b)第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ではない、第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、第2のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドに存在するが、第1のプロモーターベースの増幅オリゴヌクレオチドには存在しない修飾によって表される、区別可能な位置を含む位置で、それらのそれぞれの単位複製配列にハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
実施例10:区別可能なDNAおよびRNA生成物
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。ここで使用される増幅オリゴヌクレオチドは、単一のプライマーおよび単一のプロモーター供与物である。区別可能な増幅産物は、(i)TMA反応のステップのうちの一部の間に作製されるDNA単位複製配列、および(ii)TMA反応のステップのうちの一部の間に作製されるRNA転写物である。DNAおよびRNAは、RNA増幅産物が、弁別可能な割合のこれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、DNA増幅産物と比較して超過するように、TMAにおいて生成される。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、増幅オリゴヌクレオチドは、配列番号2であり、配列番号1は、プロモーター増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)DNA単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブ、および(b)RNA単位複製配列にハイブリダイズするAE標識化プローブである。DNA単位複製配列にハイブリダイズするプローブは、好ましくはRNA単位複製配列にアンチセンスである鎖にハイブリダイズする。これらのAE標識化プローブは、区別可能である位置で、それらのそれぞれの単位複製配列をハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
実施例11:区別可能なヌクレオチド三リン酸(NTP)を使用して作製される区別可能な生成物の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。ここで使用される増幅オリゴヌクレオチドは、単一の増幅オリゴヌクレオチド、および単一のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドである。第5のNTPは、増幅組成物に含まれる。次いで、NTP混合物は、A、T、G、ならびにある割合のCおよびIsoCであり、Cの量は、IsoCの量を上回る。単位複製配列種は、増幅反応物に提供される不等な割合のC:IsoCにほぼ等しい、不等な割合のIsoCのCを組み込む。したがって、各単位複製配列種上のプローブ結合部位は、CまたはIsoCのいずれかを有し、これは、不等な量で弁別可能な単位複製配列種を提供する(例えば、(i)プローブ結合部位に組み込まれる、A、C、T、およびGを有するRNA単位複製配列種、ならびに(ii)プローブ結合部位に組み込まれる、A、IsoC、T、およびGを有するRNA単位複製配列種)。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、増幅オリゴヌクレオチドは配列番号2であり、配列番号1は、プロモーター増幅オリゴヌクレオチドメンバーとして使用される。NTP混合物は、A、T、G、および1000:1の割合のC:IsoCである。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)12−nt長であり、プローブが、天然C残基をそれらのプライマー 結合部位に組み込む、より豊富な単位複製配列種をハイブリダイズする、および検出するように、天然NTPでできている連続したヌクレオチド配列を含む、AE標識化プローブ、ならびに(b)12−nt長であり、プローブが、IsoC残基をそれらのプライマー結合部位に組み込む、あまり豊富ではない単位複製配列種をハイブリダイズする、および検出するように、天然A、T、およびC残基、ならびにIsoG残基でできている連続したヌクレオチド配列を含む、AE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、区別可能である位置で、それらのそれぞれの単位複製配列をハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
実施例12:重複しない単位複製配列を合成する、2つの対の増幅オリゴヌクレオチドを使用して作製される区別可能な生成物の検出
本実施例は、同じ反応管における標的核酸の10から10の複製の範囲にわたる、単位複製配列の定量的検出を実証する。増幅オリゴヌクレオチドは、第1の増幅オリゴヌクレオチドおよび第1のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドを含む、第1の組、ならびに第2の増幅オリゴヌクレオチドおよび第2のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドを含む、第2の組であり、2組の増幅オリゴヌクレオチドは、2組の増幅オリゴヌクレオチドの各々が、他方の増幅オリゴヌクレオチドによって産生されるものに対して、区別可能な単位複製配列を産生するように、実質的に非重複標的結合部位を含む。第1および第2の組の増幅オリゴヌクレオチドはまた、弁別可能な割合のそれらのそれぞれの単位複製配列を生成するように、異なる濃度でTMA反応物内に存在する。
上に説明される例解的な増幅システムを使用して、第1の増幅オリゴヌクレオチドは配列番号2であり、第1のプロモーター増幅オリゴヌクレオチドは配列番号1であり、第2の増幅オリゴヌクレオチドは配列番号3であり、第2のプロモーター増幅オリゴマーは、配列番号2と配列番号3との間の標的配列に相補的であり、配列番号2に相補的な標的配列の近傍にある標的結合配列を有する。第1の増幅オリゴヌクレオチドは、第2の増幅オリゴヌクレオチドに関する濃度を1000倍超過する濃度で増幅反応物中に存在する。等温増幅が実行される。
TMA増幅反応の完了時、100μL容量のハイブリダイゼーション試薬中のプローブを増幅反応混合物に添加し、これを、混合し、60℃で15分間インキュベートし、これに、合成された単位複製配列における、相補的配列に特異的なプローブのハイブリダイゼーションをさせる。プローブは、(a)第1の組の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にハイブリダイズするが、第2の組の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にはハイブリダイズしない、AE標識化プローブ、および(b)第2の組の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列ハイブリダイズするが、第1の組の増幅オリゴヌクレオチドを使用して産生される単位複製配列にはハイブリダイズしない、AE標識化プローブである。これらのAE標識化プローブは、第1の組の増幅オリゴヌクレオチド間、または第2の組の増幅オリゴヌクレオチド間で合成される、固有の配列によって表される、区別可能な位置を含む位置で、それらのそれぞれの単位複製配列にハイブリダイズする。
これらの反応からの化学発光は、本質的に実施例5のように取得される。
配列番号1は、50−ヌクレオチドプロモータープライマーの配列である。それは、1つ以上のデオキシリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜27は、T7 RNAポリメラーゼプロモーター配列の1つの鎖であり、ヌクレオチド27〜50は、配列番号4の領域に相補的である。配列番号2は、19−ヌクレオチドプライマーの配列である。それは、1つ以上のデオキシリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜19は、配列番号4の領域の相補的配列に相補的である。配列番号3は、24−ヌクレオチドプライマーの配列である。それは、1つ以上のデオキシリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜24は、配列番号4の領域の相補的配列に相補的である。配列番号4は、1,016ヌクレオチドRNA体外転写物(IVT)の配列である。ヌクレオチド1〜51は、RNAポリメラーゼプロモーター配列およびクローニングベクターからのものであり、ヌクレオチド52〜1,016は、HIV−1サブタイプB pol遺伝子の3’領域を含むHIV−1ゲノムからのものである。
配列番号5は、22−ヌクレオチドプローブの配列である。それは、1つ以上の2’−O−メチルリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜22は、配列番号9および10の領域に相補的である。それは、結合した、検出可能な標識を有してもよい。結合した検出可能な標識は、アクリジニウムエステルであってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,840,873号に説明されるように、フェニル環のオルト位置のフルオロ部分を含む、組成であってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,585,481号に説明されるもの等のヌクレオチジル間リンカー中間体から誘導されるもの等のリンカーに結合されてもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,185,439号に説明されるように、実質的にアクリジニウムエステルのC9位の方向からリンカーに結合されてもよい。リンカーは、配列番号5の2つのヌクレオチド間に挿入されてもよい。リンカーは、配列番号5のヌクレオチド10と11との間に挿入されてもよい。配列番号6は、22−ヌクレオチドプローブの配列である。それは、1つ以上の2’−O−メチルリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜22は、配列番号10の領域に相補的である。それは、結合した、検出可能な標識を有してもよい。結合した検出可能な標識は、アクリジニウムエステルであってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,840,873号に説明されるように、アクリジニウム環系の2位のメチル部分を含む、組成であってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,585,481号に説明されるもの等のヌクレオチジル間リンカー中間体から誘導されるもの等のリンカーに結合されてもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,185,439号に説明されるように、実質的にアクリジニウムエステルのC9位の方向からリンカーに結合されてもよい。リンカーは、配列番号6の2つのヌクレオチド間に挿入されてもよい。リンカーは、配列番号6のヌクレオチド8と9との間に挿入されてもよい。配列番号7は、32−ヌクレオチドプローブの配列である。それは、1つ以上の2’−O−メチルリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド5〜27は、配列番号9および10の領域に相補的であり、ヌクレオチド1〜7および26〜32は、互いに相補的である。それは、結合した、検出可能な標識を有してもよい。結合した検出可能な標識は、アクリジニウムエステルであってもよい。アクリジニウムエステルは、米国公開特許出願第US 2007−0166759 A1に説明されるような組成であってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US5,585,481号に説明されるもの等のヌクレオチジル間リンカー中間体、またはGlen Research Corporation, Sterling,Virginiaの5’−アミノ−修飾因子C6(部品番号 10−1906−90)もしくは3’−アミノ−修飾因子C7 CPG(部品番号 20−2958−01)等の末端リンカー中間体から誘導されるもの等のリンカーに結合されてもよい。アクリジニウムエステルは、米国公開特許出願第US 2007−0166759 A1号に説明されるように、実質的にアクリジニウムエステルのN10位の方向からリンカーに結合されてもよい。リンカーは、2つのヌクレオチド間、または配列番号7の末端のうちの一方に挿入されてもよい。リンカーは、配列番号7の5’末端にあってもよい。プローブはまた、アクリジニウムエステルからエネルギーを受容するが、エネルギーを光として再放出しない、結合したクエンチャ部分を有してもよい。クエンチャは、アクリジニウムエステルに関して使用されるものの代替として、ヌクレオチジル間または末端リンカーを介して、ヌクレオチド塩基上、または専用のホスホラミダイトとしてのリンカーを介して、結合されてもよい。クエンチャは、Glen Research Corporation,Sterling,Virginiaの前駆体3’−BHQ−2 CPG(部品番号20−5932−01)もしくは3’−ダブシルCPG(部品番号20−5912−01)からのものであってもよい。クエンチャは、配列番号7の3’末端にあってもよい。配列番号8は、32ヌクレオチドプローブの配列である。それは、1つ以上の2’−O−メチルリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド6〜30は、配列番号10の領域に相補的であり、ヌクレオチド1〜5および28〜32は、互いに相補的である。それは、結合した、検出可能な標識を有してもよい。結合した検出可能な標識は、アクリジニウムエステルであってもよい。アクリジニウムエステルは、米国公開特許出願第US 2007−0166759 A1に開示されるような組成であってもよい。アクリジニウムエステルは、特許第US 5,585,481号に説明されるもの等のヌクレオチジル間リンカー中間体、またはGlen Research Corporation,Sterling,Virginiaの5’−アミノ−修飾因子C6(部品番号10−1906−90)もしくは3’−アミノ−修飾因子C7 CPG(部品番号20−2958−01)等の末端リンカー中間体から誘導されるもの等のリンカーに結合されてもよい。アクリジニウムエステルは、米国公開特許出願第US 2007−0166759 A1号に説明されるように、実質的にアクリジニウムエステルのN10位の方向からリンカーに結合されてもよい。リンカーは、2つのヌクレオチド間、または配列番号8の末端のうちの一方に挿入されてもよい。リンカーは、配列番号8の5’末端に対して最終前位置にあってもよい。アクリジニウムエステルからのエネルギーの受容、および検出可能な形態のエネルギー(例えば、「光」)の再放出、好ましくは、アクリジニウムエステルの光放出(例えば、アクリジニウムエステルとは異なる波長の光)から区別することができる、検出可能な形態のエネルギーの再放出が可能なエネルギー受容体部分は、アクリジニウムエステル近傍のプローブに結合されてもよい。ここで説明したエネルギー受容体は、フルオロフォア部分であってもよい。ここで説明したエネルギー受容体は、配列番号8の5’末端にあってもよい。ここで説明したエネルギー受容体は、アクリジニウムエステルに関して使用されるものの代替として、ヌクレオチジル間または末端リンカーを介して、ヌクレオチド塩基上、または専用のホスホラミダイトとしてのリンカーを介して、結合されてもよい。フルオロフォアは、テトラフルオレセインまたはテトラメチルローダミン部分であってもよい。プローブはまた、アクリジニウムエステルから、および/またはアクリジニウムエステル近傍に結合されるエネルギー受容体からのエネルギーを受容するが、エネルギーを光として放出しない、結合したクエンチャ部分を有してもよい。クエンチャは、アクリジニウムエステルまたは上に説明されるエネルギー受容体に関して使用されるものの代替として、ヌクレオチジル間または末端リンカーを介して、ヌクレオチド塩基上、または専用のホスホラミダイトとしてのリンカーを介して、結合されてもよい。クエンチャは、Glen Research Corporation,Sterling,Virginiaの前駆体3’−BHQ−2 CPG(部品番号20−5932−01)または3’−ダブシルCPG(部品番号20−5912−01)からのものであってもよい。クエンチャは、配列番号8の3’末端にあってもよい。
配列番号9は、116−ヌクレオチド単位複製配列の配列である。それは、1つ以上のリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜5は、RNA ポリメラーゼプロモーター配列からのものであり、ヌクレオチド6〜116は、配列番号4の領域に相補的である。配列番号5および7のプローブは、配列番号9の領域に少なくとも部分的に相補的である。配列番号10は、215−ヌクレオチド単位複製配列の配列である。それは、1つ以上のリボヌクレオチドから成ってもよい。ヌクレオチド1〜5は、RNAポリメラーゼプロモーター配列からのものであり、ヌクレオチド6〜215は、配列番号4の領域に相補的である。ヌクレオチド1〜116の配列は、配列番号9と共有される。配列番号5および7のプローブは、配列番号10の領域に少なくとも部分的に相補的であり、配列番号6および8のプローブは、配列番号10の異なる領域に少なくとも部分的に相補的である。
上の明細書において言及される全ての公開物および特許は、何であろうと全ての目的で、それらの全体として参照することによって、本明細書に組み込まれる。本発明の説明される方法およびシステムの種々の修飾および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本発明を具体的な好ましい実施形態と併せて説明してきたが、特許請求される本発明は、かかる具体的な実施形態に過度に制限されるべきではないことを理解されたい。実際、関連技術分野における当業者には明らかである、説明される本発明を実施するための形態の種々の修飾は、以下の特許請求の範囲内であることが意図される。

Claims (1)

  1. 本願明細書に記載された発明。
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