JP2021048785A - Internal control nucleic acid, internal control kit and nucleic acid detection method - Google Patents

Internal control nucleic acid, internal control kit and nucleic acid detection method Download PDF

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Yuki Yasuda
裕貴 保田
康雄 櫻井
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Abstract

To provide an internal control nucleic acid, an internal control kit and a nucleic acid detection method that can be used for a sample in any kingdom of living things and can determine whether a target nucleic acid is positive or negative with improved accuracy.SOLUTION: An internal control nucleic acid according to an embodiment is an internal control nucleic acid used for the detection of a target nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction, comprising a non-natural base pair.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、内部コントロール核酸、内部コントロールキット及び核酸検出方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to internal control nucleic acids, internal control kits and nucleic acid detection methods.

核酸増幅法を用いた標的核酸の検出において、検出結果が陰性であった場合、真陰性(即ち標的核酸が試料中に存在しない)又は偽陰性(即ち標的核酸は存在するが、増幅反応が何らかの物質によって阻害されている)のどちらであるのかを判定することが重要である。 In the detection of the target nucleic acid using the nucleic acid amplification method, if the detection result is negative, it is either true negative (that is, the target nucleic acid is not present in the sample) or false negative (that is, the target nucleic acid is present but the amplification reaction is somehow. It is important to determine whether it is (inhibited by a substance).

陰性の真偽を判定する方法として、標的核酸と同じ塩基配列を有する内部コントロール核酸を試料に加えて増幅及び検出を行う方法がある。この方法によれば、内部コントロール核酸が陽性であれば増幅反応が阻害されていないので標的核酸について真陰性と判定することができる。しかしながら、この方法では標的核酸の種類毎に同じ配列の内部コントロール核酸を合成する必要があるため、手間やコストがかかる。 As a method for determining the truth of negativeness, there is a method in which an internal control nucleic acid having the same base sequence as the target nucleic acid is added to the sample for amplification and detection. According to this method, if the internal control nucleic acid is positive, the amplification reaction is not inhibited, so that the target nucleic acid can be determined to be truly negative. However, this method requires labor and cost because it is necessary to synthesize an internal control nucleic acid having the same sequence for each type of target nucleic acid.

そこで、標的核酸の種類に依存しない共通の内部コントロール核酸の開発が望まれている。このような共通の内部コントロール核酸として、試料に含まれないと考えられる塩基配列を選択する必要がある。それは、内部コントロール核酸用のプライマーが試料中の他の核酸に結合した場合、内部コントロール核酸の増幅効率が低下したり非特異的増幅産物が発生したりするなどして正しい陰性判定ができない可能性があるためである。 Therefore, it is desired to develop a common internal control nucleic acid that does not depend on the type of target nucleic acid. As such a common internal control nucleic acid, it is necessary to select a base sequence that is considered not to be contained in the sample. It is possible that if the primer for the internal control nucleic acid binds to other nucleic acids in the sample, the amplification efficiency of the internal control nucleic acid will decrease or non-specific amplification products will be generated, and a correct negative judgment cannot be made. Because there is.

例えば、動物試料において植物由来の光合成遺伝子を内部コントロール核酸として用いる方法がある。この方法によれば、動物試料において内部コントロール核酸のみを特異的且つ効率的に増幅することができる。 For example, there is a method of using a plant-derived photosynthetic gene as an internal control nucleic acid in an animal sample. According to this method, only the internal control nucleic acid can be specifically and efficiently amplified in the animal sample.

特許第5590438号公報Japanese Patent No. 5590438

Rosenstraus M, et al. J Clin Microbiol. 1998;36(1): 191-197Rosenstraus M, et al. J Clin Microbiol. 1998; 36 (1): 191-197

しかしながら、特に家畜などの動物試料には植物由来遺伝子が混入することが多い。そのため、植物由来の光合成遺伝子である内部コントロール核酸用に設計されたプライマーが、添加した試料に混入した植物由来の遺伝子にも結合する可能性も大いにあり、その場合は正確に陰性の真偽を判定することは困難である。また、試料が植物由来の物である場合にはこの内部コントロール核酸を使用することはできないため、内部コントロール核酸を生物界毎に用意する必要があり、それには手間やコストがかかる。 However, plant-derived genes are often contaminated with animal samples such as livestock. Therefore, there is a high possibility that the primer designed for the internal control nucleic acid, which is a plant-derived photosynthetic gene, will also bind to the plant-derived gene mixed in the added sample. It is difficult to judge. Further, since this internal control nucleic acid cannot be used when the sample is derived from a plant, it is necessary to prepare the internal control nucleic acid for each biological world, which is troublesome and costly.

本発明は、どのような生物界の試料においても使用することができ、より正確に標的核酸の陽性及び陰性の真偽判定を行うことができる内部コントロール核酸、内部コントロールキット及び核酸検出方法を提供することを目的とする。 The present invention provides an internal control nucleic acid, an internal control kit, and a nucleic acid detection method that can be used in any sample of the biological world and can more accurately determine the positive and negative authenticity of a target nucleic acid. The purpose is to do.

実施形態に従う内部コントロール核酸は、核酸増幅反応による標的核酸検出に用いるための内部コントロール核酸であって、非天然塩基対を含む。 The internal control nucleic acid according to the embodiment is an internal control nucleic acid for use in detecting a target nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction, and includes unnatural base pairs.

図1は、第1の実施形態の内部コントロール核酸及び第1のプライマーセットを示す模式図である。なお、この図においては、非天然塩基対のみアルファベットX又はYで図示し、天然塩基対を省略している。FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal control nucleic acid of the first embodiment and a first primer set. In this figure, only unnatural base pairs are shown in alphabets X or Y, and natural base pairs are omitted. 図2は、第1の実施形態の核酸検出方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the nucleic acid detection method of the first embodiment. 図3は、第1の実施形態の核酸検出方法を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the nucleic acid detection method of the first embodiment. 図4は、第1の実施形態の核酸検出装置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the nucleic acid detection device of the first embodiment. 図5は、第2の実施形態の核酸検出方法を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the nucleic acid detection method of the second embodiment. 図6は、第3の実施形態の内部コントロール核酸及び第1のプライマーセットを示す模式図である。なお、この図においては、非天然塩基対のみアルファベットX又はYで図示し、天然塩基対を省略している。FIG. 6 is a schematic diagram showing the internal control nucleic acid of the third embodiment and the first primer set. In this figure, only unnatural base pairs are shown in alphabets X or Y, and natural base pairs are omitted.

以下、内部コントロール核酸、当該内部コントロール核酸を含む内部コントロールキット、及び当該内部コントロール核酸を用いた核酸検出方法の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of an internal control nucleic acid, an internal control kit containing the internal control nucleic acid, and a nucleic acid detection method using the internal control nucleic acid will be described.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態の内部コントロール核酸及びそれを増幅するためのプライマーセット(以下、「第1のプライマーセット」と称する)について説明する。
(First Embodiment)
First, the internal control nucleic acid of the first embodiment and a primer set for amplifying the internal control nucleic acid (hereinafter, referred to as “first primer set”) will be described.

図1に示すように、内部コントロール核酸1は、二本鎖DNAである。内部コントロール核酸1は、フォワードプライマー結合領域2a及びリバースプライマー結合領域2b(以下、まとめて「プライマー結合領域2」とも称する)を備える。例えば、フォワードプライマー結合領域2a及びその相補鎖からなる領域は、非天然塩基X及びYからなる非天然塩基対3を含む。リバースプライマー結合領域2bについても同様である。なお、この図においては、天然塩基対を省略している。 As shown in FIG. 1, the internal control nucleic acid 1 is double-stranded DNA. The internal control nucleic acid 1 includes a forward primer binding region 2a and a reverse primer binding region 2b (hereinafter, collectively referred to as “primer binding region 2”). For example, the region consisting of the forward primer binding region 2a and its complementary strand contains unnatural base pair 3 consisting of unnatural bases X and Y. The same applies to the reverse primer binding region 2b. In this figure, natural base pairs are omitted.

非天然塩基とは人工的に作り出されたヌクレオチドであり、天然塩基、即ち、A(アデニン)、T(チミン)、G(グアニン)及びC(シトシン)とは異なる化学構造を有するが、非天然塩基X及びYは互いに塩基対を形成することができる。また、非天然塩基対3は、天然塩基対と同様にDNA配列を構成することが可能である。 Non-natural bases are artificially produced nucleotides that have a different chemical structure than natural bases, namely A (adenine), T (thymine), G (guanine) and C (cytosine), but are non-natural. Bases X and Y can form base pairs with each other. In addition, unnatural base pair 3 can form a DNA sequence in the same manner as natural base pair.

非天然塩基対3は、例えば、以下に化学構造式を示すDs−Px塩基対である。

Figure 2021048785

式中、Rは、
Figure 2021048785

である。
又は、非天然塩基対は以下に化学構造式を示すd5SICS−dNAM塩基対であってもよい。
Figure 2021048785

又は、非天然塩基対は以下に化学構造式を示すPICS−PICS塩基対、5SCIS−NaM塩基対、5SCIS−MMO2塩基対、TPT3−NaM塩基対、イソグアニン−イソシトシン塩基対、又はP−Z塩基対などであってもよい。
Figure 2021048785

Figure 2021048785
The unnatural base pair 3 is, for example, a Ds-Px base pair whose chemical structural formula is shown below.
Figure 2021048785

In the formula, R is
Figure 2021048785

Is.
Alternatively, the unnatural base pair may be d5SICS-dNAM base pair whose chemical structural formula is shown below.
Figure 2021048785

Alternatively, the unnatural base pairs are PICS-PICS base pairs, 5SSIS-NaM base pairs, 5SSIS-MMO2 base pairs, TPT3-NaM base pairs, isoguanine-isocytosine base pairs, or PZ base pairs, which have the following chemical structural formulas. And so on.
Figure 2021048785

Figure 2021048785

しかしながら、非天然塩基対3の種類は上記のものに限定されるものではない。なお、上記化学構造式では省略しているが、波線の先にはデオキシリボースが結合している。 However, the types of unnatural base pair 3 are not limited to those described above. Although omitted in the above chemical structural formula, deoxyribose is bonded to the tip of the wavy line.

内部コントロール核酸1においては、非天然塩基対3の間に天然塩基対(図示せず)が配置されてもよく、例えば、非天然塩基対3と天然塩基対とを交互に配置してもよく、非天然塩基対3が連続して配置されてもよい。 In the internal control nucleic acid 1, natural base pairs (not shown) may be arranged between unnatural base pairs 3, and for example, unnatural base pairs 3 and natural base pairs may be arranged alternately. , Unnatural base pairs 3 may be arranged consecutively.

図1には非天然塩基対3が1つのプライマー結合領域2あたり3対含まれる例を示したが、非天然塩基対3の数は、これに限定されるものではない。或いは、プライマー結合領域2の全てが非天然塩基対3で構成されていてもよい。 FIG. 1 shows an example in which 3 pairs of unnatural base pairs 3 are contained in one primer binding region 2, but the number of unnatural base pairs 3 is not limited to this. Alternatively, all of the primer binding region 2 may be composed of unnatural base pairs 3.

また図1には非天然塩基X及びYからなる1種類の非天然塩基対3を含む例を示したが、1つの内部コントロール核酸1に複数種類の非天然塩基対3が含まれていてもよい。 Further, FIG. 1 shows an example containing one type of unnatural base pair 3 composed of unnatural bases X and Y, but even if one internal control nucleic acid 1 contains a plurality of types of unnatural base pair 3. Good.

内部コントロール核酸1の全体の塩基数に対するに非天然塩基対3の塩基数の割合は、例えば、25%以上であることが好ましい。この割合で非天然塩基対3が含まれることにより、内部コントロール核酸1をより特異的に増幅することができる。 The ratio of the number of unnatural base pairs to 3 to the total number of bases of the internal control nucleic acid 1 is preferably 25% or more, for example. By containing unnatural base pair 3 in this ratio, the internal control nucleic acid 1 can be amplified more specifically.

フォワードプライマー結合領域2aとリバースプライマー結合領域2bとの間の領域5a、並びに内部コントロール核酸1の末端からフォワードプライマー結合領域2a又はリバースプライマー結合領域2bまでのそれぞれの領域5b等の、内部コントロール核酸1のプライマー結合領域2を除く領域の塩基配列は、特に限定されるものではない。例えば、領域5は非天然塩基対3を含んでいなくともよいが、その場合は後述する標的核酸を増幅するためのプライマーセット(第2のプライマーセット)に含まれるプライマーが結合しない配列であることが好ましい。或いは、領域5の全配列が非天然塩基対からなっていてもよい。 Internal control nucleic acid 1 such as region 5a between forward primer binding region 2a and reverse primer binding region 2b, and each region 5b from the end of internal control nucleic acid 1 to forward primer binding region 2a or reverse primer binding region 2b. The base sequence of the region other than the primer binding region 2 of the above is not particularly limited. For example, region 5 does not have to contain unnatural base pair 3, but in that case, it is a sequence to which the primers contained in the primer set (second primer set) for amplifying the target nucleic acid described later do not bind. Is preferable. Alternatively, the entire sequence of region 5 may consist of unnatural base pairs.

内部コントロール核酸1の配列は、試料中に標的核酸の増幅を阻害する物質が存在する場合、例えば、その阻害物質により増幅が阻害される配列であることが好ましい。 When a substance that inhibits the amplification of the target nucleic acid is present in the sample, the sequence of the internal control nucleic acid 1 is preferably a sequence in which the amplification is inhibited by the inhibitor, for example.

内部コントロール核酸1の塩基長は、特に制限されるものではなく、例えば、約80塩基〜約150塩基以上であればよい。 The base length of the internal control nucleic acid 1 is not particularly limited, and may be, for example, about 80 bases to about 150 bases or more.

領域5aの塩基長は、例えば、約70〜約300塩基に調節することが好ましい。また、領域5bは、なくともよい。この範囲であれば、内部コントロール核酸をより効率よく増幅することが可能である。 The base length of the region 5a is preferably adjusted to, for example, about 70 to about 300 bases. Further, the region 5b does not have to be. Within this range, the internal control nucleic acid can be amplified more efficiently.

第1のプライマーセットは、内部コントロール核酸1の全長又は一部の塩基配列を増幅するためのプライマーセットである。例えば、第1のプライマーセットは、図1に示すようにフォワードプライマー4aとリバースプライマー4bとを含む。フォワードプライマー4aはフォワードプライマー結合領域2aと相補的な配列を有し、リバースプライマー4bはリバースプライマー結合領域2bと相補的な配列を有する。そのため、フォワードプライマー4a及びリバースプライマー4bはそれぞれ対応するプライマー結合領域2の塩基配列に応じて非天然塩基X及び/又はYを含む。 The first primer set is a primer set for amplifying the entire length or a part of the base sequence of the internal control nucleic acid 1. For example, the first primer set includes a forward primer 4a and a reverse primer 4b as shown in FIG. The forward primer 4a has a sequence complementary to the forward primer binding region 2a, and the reverse primer 4b has a sequence complementary to the reverse primer binding region 2b. Therefore, the forward primer 4a and the reverse primer 4b each contain an unnatural base X and / or Y according to the base sequence of the corresponding primer binding region 2.

以下、フォワードプライマー4a、リバースプライマー4b及び内部コントロール核酸1の塩基配列の一例を示す。 The following is an example of the base sequences of the forward primer 4a, the reverse primer 4b, and the internal control nucleic acid 1.

フォワードプライマー4a:
5’−ATGCATGCATGNANNCNGNC−3’(配列番号1)
リバースプライマー4b:
5’−GCATGATCANGNANCNTNNC−3’(配列番号2)
内部コントロール核酸1の5’末端:
5’−ATGCATGCATGNANNCNGNC−3’(配列番号3)
内部コントロール核酸1の3’末端:
5’−GNNANGNTCNTGATCATGC−3’(配列番号4)
配列中、「N」には、非天然塩基X又はYが配置される。
Forward primer 4a:
5'-ATGCATGCATGNANNCNGNC-3'(SEQ ID NO: 1)
Reverse primer 4b:
5'-GCATGATCANGNANCNTNC-3'(SEQ ID NO: 2)
5'end of internal control nucleic acid 1:
5'-ATGCATGCATGNANNCNGNC-3'(SEQ ID NO: 3)
3'end of internal control nucleic acid 1:
5'-GNNANGNTCNTGATCATGC-3'(SEQ ID NO: 4)
In the sequence, the unnatural base X or Y is arranged at "N".

次に、第1の実施形態の内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットを用いる核酸検出方法について説明する。当該核酸検出方法は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法を用いて試料中の標的核酸を検出し、同時に陰性の真偽判定を行う方法である。 Next, a nucleic acid detection method using the internal control nucleic acid 1 of the first embodiment and the first primer set will be described. The nucleic acid detection method is a method of detecting a target nucleic acid in a sample by using a polymerase chain reaction (PCR) method and simultaneously performing a negative authenticity determination.

実施形態の核酸検出方法は、図2に示すように、(S1)増幅試薬と、非天然塩基対を含む内部コントロール核酸と、内部コントロール核酸を増幅するための第1のプライマーセットと、試料中の標的核酸を増幅するための第2のプライマーセットとを試料と混合する混合工程、(S2)得られた混合物を核酸増幅条件下で維持する増幅工程、(S3)標的核酸の増幅産物(標的増幅産物)と、内部コントロール核酸の増幅産物(コントロール増幅産物)とを検出する検出工程、及び(S4)標的増幅産物の検出結果及びコントロール増幅産物の検出結果から、試料中の標的核酸の有無を判定する判定工程を含む。 As shown in FIG. 2, the nucleic acid detection method of the embodiment includes (S1) an amplification reagent, an internal control nucleic acid containing an unnatural base pair, a first primer set for amplifying the internal control nucleic acid, and a sample. A mixing step of mixing a second primer set for amplifying the target nucleic acid of the above with a sample, (S2) an amplification step of maintaining the obtained mixture under nucleic acid amplification conditions, and (S3) an amplification product of the target nucleic acid (target). The presence or absence of the target nucleic acid in the sample is determined from the detection step for detecting the amplification product) and the amplification product (control amplification product) of the internal control nucleic acid, and (S4) the detection result of the target amplification product and the detection result of the control amplification product. Judgment Judgment step is included.

以下に第1の実施形態の核酸検出方法の一例について詳細を説明する。 An example of the nucleic acid detection method of the first embodiment will be described in detail below.

まず、試料を用意する。試料は、標的核酸を含み得る分析対象であり、例えば、生体から得られる体液である。体液は、例えば、血液、血清、血球、血漿、間質液、尿、便、汗、唾液、口腔内粘膜、喀痰、リンパ液、髄液、涙液、母乳、羊水、精液、細胞の抽出液、胸水、或いは検査対象の治療時又は検査時に生じた洗浄液などである。或いは、試料は、生体から採取した細胞又は組織であってもよく、細胞若しくは微生物を培養したもの又はその培養上清であってもよい。 First, prepare a sample. The sample is an analysis target that may contain a target nucleic acid, for example, a body fluid obtained from a living body. Body fluids include, for example, blood, serum, blood cells, plasma, interstitial fluid, urine, stool, sweat, saliva, oral mucosa, sputum, lymph, cerebrospinal fluid, tears, breast milk, amniotic fluid, semen, cell extracts, Cerebrospinal fluid, or cleaning fluid generated during treatment or examination of the test object. Alternatively, the sample may be cells or tissues collected from a living body, cultured cells or microorganisms, or a culture supernatant thereof.

生体は、例えば、ヒト又はサル等の霊長類、マウス、ラット又はモルモット等の齧歯類、ブタ、ウシ又はウマ等の家畜動物、或いはイヌ、ネコ又はウサギなどの伴侶動物等の哺乳動物である。或いは、生体は、鳥類、爬虫類、両生類又は魚類等であってもよい。 The living body is, for example, a primate such as a human or a monkey, a rodent such as a mouse, a rat or a guinea pig, a domestic animal such as a pig, a cow or a horse, or a mammal such as a companion animal such as a dog, a cat or a rabbit. .. Alternatively, the living body may be a bird, a reptile, an amphibian, a fish, or the like.

試料は、細菌、菌類若しくはウイルス、又は人工的に合成した天然塩基からなる核酸を含む液体等であってもよい。或いは、試料は、土壌、河川水、海水又は上下水等の環境由来の試料であってもよい。 The sample may be a liquid containing a nucleic acid consisting of a bacterium, a fungus or a virus, or an artificially synthesized natural base. Alternatively, the sample may be a sample derived from the environment such as soil, river water, seawater or water and sewage.

試料の採取方法は、試料の種類に従って選択される一般的な方法を用いればよい。採取された試料は、必要に応じてホモジナイズ、希釈若しくは濃縮、薬剤添加又は抽出等の処理を施してもよい。また試料は、冷凍又は冷蔵により一定期間保存した後、解凍等の処理を行なったものであってもよい。 As a method for collecting a sample, a general method selected according to the type of sample may be used. The collected sample may be subjected to a treatment such as homogenization, dilution or concentration, drug addition or extraction, if necessary. Further, the sample may be a sample that has been stored for a certain period of time by freezing or refrigerating and then subjected to a treatment such as thawing.

次に、試料と、増幅試薬、内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットとを混合する(混合工程(S1))。 Next, the sample is mixed with the amplification reagent, the internal control nucleic acid, the first primer set and the second primer set (mixing step (S1)).

増幅試薬は、PCR法において一般的に用いられるものであればよく、例えば、DNAポリメラーゼなどの増幅酵素及びデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)などの基質を含む。更に、塩、増粘剤、pH調製用緩衝材及び/又は界面活性剤などを含んでもよい。 The amplification reagent may be any commonly used in the PCR method, and includes, for example, an amplification enzyme such as DNA polymerase and a substrate such as deoxynucleoside triphosphate (dNTP). Further, a salt, a thickener, a cushioning material for pH adjustment and / or a surfactant and the like may be contained.

第2のプライマーセットは、標的核酸をPCR法で増幅するために用いられる一般的なプライマーセットであればよく、少なくともフォワードプライマー及びリバースプライマーを含む。これらのプライマーの塩基配列は、標的核酸に含まれる特定の塩基配列を増幅するように設計されている。 The second primer set may be a general primer set used for amplifying the target nucleic acid by the PCR method, and includes at least a forward primer and a reverse primer. The base sequences of these primers are designed to amplify a specific base sequence contained in the target nucleic acid.

標的核酸は、実施形態の核酸検出方法において増幅及び検出されるDNAである。標的核酸の長さは、例えば、約50塩基〜約500塩基であり、より好ましくは約100塩基〜約300塩基である。 The target nucleic acid is DNA that is amplified and detected in the nucleic acid detection method of the embodiment. The length of the target nucleic acid is, for example, about 50 bases to about 500 bases, more preferably about 100 bases to about 300 bases.

混合工程(S1)においては、別々又は同一の溶媒中に含まれた増幅試薬、内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットを用意し、それを試料と混合してもよい。或いは、これらをDNAチップなどの流路内部に遊離可能に固定し、そこに液体の試料を流し込むことにより試料中に遊離させてもよい。 In the mixing step (S1), an amplification reagent, an internal control nucleic acid, a first primer set and a second primer set contained separately or in the same solvent may be prepared and mixed with the sample. Alternatively, these may be freely fixed inside a flow path such as a DNA chip and released into the sample by pouring a liquid sample into the flow path.

内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットの混合量は、試料の種類及び量に従って選択される。内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットは、例えば、0.2〜1.0μMの濃度で添加することが好ましい。 The mixing amount of the internal control nucleic acid, the first primer set and the second primer set is selected according to the type and amount of the sample. The internal control nucleic acid, the first primer set and the second primer set are preferably added at a concentration of, for example, 0.2 to 1.0 μM.

次に、得られた混合物(以下、「第1の混合物」とも称する)を核酸増幅条件下で維持する(増幅工程(S2))。増幅工程においては、PCR法により標的核酸及び内部コントロール核酸1が増幅するように第1の混合物の温度制御を行えばよい。例えば、第1の混合物をサーマルサイクラーにセットし、標的核酸の種類、増幅試薬の成分及び組成、内部コントロール核酸の種類及び/又は第2のプライマーセットの種類などに基づいて選択された温度サイクルを設定し、それを実行すればよい。 Next, the obtained mixture (hereinafter, also referred to as “first mixture”) is maintained under nucleic acid amplification conditions (amplification step (S2)). In the amplification step, the temperature of the first mixture may be controlled so that the target nucleic acid and the internal control nucleic acid 1 are amplified by the PCR method. For example, the first mixture is set in a thermal cycler and the temperature cycle selected based on the type of target nucleic acid, the composition and composition of the amplification reagent, the type of internal control nucleic acid and / or the type of the second primer set, etc. Just set it up and run it.

増幅工程(S2)を実行すると、標的核酸が試料中に存在する場合は第2のプライマーセット及び増幅試薬に含まれる成分により標的核酸が増幅し、標的増幅産物が得られる。また、内部コントロール核酸1は、標的核酸の有無に関わらず、第1のプライマーセット及び増幅試薬中に含まれる成分により増幅され、コントロール増幅産物が得られる。 When the amplification step (S2) is executed, if the target nucleic acid is present in the sample, the target nucleic acid is amplified by the components contained in the second primer set and the amplification reagent, and the target amplification product is obtained. Further, the internal control nucleic acid 1 is amplified by the components contained in the first primer set and the amplification reagent regardless of the presence or absence of the target nucleic acid, and a control amplification product is obtained.

次に、標的増幅産物及びコントロール増幅産物を検出する(検出工程(S3))。検出工程に用いられる方法は特に限定されるものではなく、標的増幅産物及びコントロール増幅産物の有無を互いに区別して検出できればよい。 Next, the target amplification product and the control amplification product are detected (detection step (S3)). The method used in the detection step is not particularly limited, and it is sufficient that the presence or absence of the target amplification product and the control amplification product can be detected separately from each other.

例えば、検出工程(S3)は、増幅工程(S2)が完全に終了した後にアガロース電気泳動法により行われる。この場合、予め標的増幅産物及びコントロール増幅産物の長さが互いに異なるようにプライマーを設計しておけば、バンドの位置(泳動距離)により標的増幅産物及びコントロール増幅産物を区別して検出することが可能である。又は、予め第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットを互いに異なる信号を発する物質(例えば蛍光物質など)でそれぞれ標識しておき、増幅工程(S2)において各増幅産物に取り込ませ、検出工程(S3)ではそれぞれの信号を区別して検出してもよい。或いは、互いに異なる信号を発する物質(例えば蛍光物質など)で標識された、標的増幅産物と特異的に結合するプローブ及びコントロール増幅産物と特異的に結合するプローブ(非天然塩基を含むことが好ましい)を用いて標的増幅産物及びコントロール増幅産物を区別して検出してもよい。 或いは、増幅工程(S2)と同時に検出工程(S3)を行ってもよい。その場合、リアルタイムPCR法、DNAチップを用いた方法等を用いることができる)。 For example, the detection step (S3) is performed by agarose gel electrophoresis after the amplification step (S2) is completely completed. In this case, if the primers are designed in advance so that the lengths of the target amplification product and the control amplification product are different from each other, the target amplification product and the control amplification product can be detected separately according to the position of the band (migrating distance). Is. Alternatively, the first primer set and the second primer set are labeled with substances that emit different signals (for example, a fluorescent substance) in advance, and are incorporated into each amplification product in the amplification step (S2) to be incorporated into each amplification product in the detection step (S2). In S3), each signal may be detected separately. Alternatively, a probe that specifically binds to the target amplification product and a probe that specifically binds to the control amplification product labeled with a substance that emits different signals (for example, a fluorescent substance) (preferably contains an unnatural base). May be used to distinguish between the target amplification product and the control amplification product. Alternatively, the detection step (S3) may be performed at the same time as the amplification step (S2). In that case, a real-time PCR method, a method using a DNA chip, or the like can be used).

次に、検出工程(S3)で得られた標的増幅産物及びコントロール増幅産物の有無の結果から、標的核酸の有無を判定する(判定工程(S4))。 Next, the presence or absence of the target nucleic acid is determined from the result of the presence or absence of the target amplification product and the control amplification product obtained in the detection step (S3) (determination step (S4)).

以下、判定工程(S4)の一例について、図3を参照して説明する。ここでは、検出対象物が検出されたことを「陽性」、検出されない又は検出限界以下であることを「陰性」と称する。混合工程(S1)、増幅工程(S2)及び検出工程(S3)を実行した後、まず検出工程(S3)の結果に基づき、標的増幅産物が陽性か否かを判定する(S41)。標的増幅産物が陽性である場合(YES)、標的核酸が試料中に存在し、且つ増幅されたことを意味するため、標的核酸について陽性であると判定する(S42)。そして、判定工程(S4)を終了する。 Hereinafter, an example of the determination step (S4) will be described with reference to FIG. Here, the fact that the detection target is detected is referred to as "positive", and the fact that it is not detected or is below the detection limit is referred to as "negative". After executing the mixing step (S1), the amplification step (S2), and the detection step (S3), it is first determined whether or not the target amplification product is positive based on the result of the detection step (S3) (S41). When the target amplification product is positive (YES), it means that the target nucleic acid is present in the sample and amplified, so that it is determined to be positive for the target nucleic acid (S42). Then, the determination step (S4) is completed.

(S41)において、標的増幅産物が陰性(NO)である場合、標的核酸が実際に試料中に存在しないことによるのか(真陰性)、それとも標的核酸が存在しているが増幅反応が阻害されているために第1増幅産物が存在しないことによるのか(偽陰性)は定かではない。したがって、次にコントロール増幅産物が陽性であるか否かの判定に移る(S43)。 In (S41), when the target amplification product is negative (NO), it may be because the target nucleic acid is not actually present in the sample (true negative), or the target nucleic acid is present but the amplification reaction is inhibited. It is not clear whether it is due to the absence of the first amplification product (false negative). Therefore, the next step is to determine whether or not the control amplification product is positive (S43).

コントロール増幅産物が陽性である場合(YES)、内部コントロール核酸1が増幅されたことを意味し、増幅反応は阻害されていないことを示す。内部コントロール核酸1と標的核酸とは同じ機構により増幅されるため、増幅反応が阻害されていない条件下で標的増幅産物が陰性であれば、標的核酸が試料中に実際に存在していないと判定することができる。したがって、この場合は標的核酸について真陰性であると判定する(S44)。そして、判定工程(S4)を終了する。 If the control amplification product is positive (YES), it means that the internal control nucleic acid 1 has been amplified, indicating that the amplification reaction has not been inhibited. Since the internal control nucleic acid 1 and the target nucleic acid are amplified by the same mechanism, if the target amplification product is negative under the condition that the amplification reaction is not inhibited, it is determined that the target nucleic acid does not actually exist in the sample. can do. Therefore, in this case, it is determined that the target nucleic acid is truly negative (S44). Then, the determination step (S4) is completed.

一方、(S43)でコントロール増幅産物が陰性である場合(NO)、混合物中に必ず存在する内部コントロール核酸1が増幅されなかったことを意味するため、増幅反応が阻害されていると判定することができる(S45)。そして、判定工程(S4)を終了する。この場合は、標的核酸が存在するにも関わらず標的増幅産物が陰性(偽陰性)となっている可能性がある。 On the other hand, when the control amplification product is negative in (S43) (NO), it means that the internal control nucleic acid 1 always present in the mixture was not amplified, so it is determined that the amplification reaction is inhibited. Can be done (S45). Then, the determination step (S4) is completed. In this case, the target amplification product may be negative (false negative) despite the presence of the target nucleic acid.

(S45)で判定工程(S4)を終了した場合は、例えば試料中の阻害物質を除去する、増幅反応の条件を変更する、又は増幅試薬の成分若しくは組成を変更する等、増幅反応の阻害を防止するための処置を行うことができる。その後、再び実施形態の核酸検出方法を実行してもよい。或いは、内部コントロール核酸1の量が少なく、検出限界以下となっていることも考えられるため、混合工程(S1)において内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットをより多く混合し、以降の工程を再度行ってもよい。 When the determination step (S4) is completed in (S45), inhibition of the amplification reaction is performed, for example, by removing the inhibitory substance in the sample, changing the conditions of the amplification reaction, or changing the component or composition of the amplification reagent. Measures can be taken to prevent it. After that, the nucleic acid detection method of the embodiment may be executed again. Alternatively, since it is possible that the amount of the internal control nucleic acid 1 is small and below the detection limit, the internal control nucleic acid 1 and the first primer set are mixed in a larger amount in the mixing step (S1), and the subsequent steps are performed. You may go again.

以上に説明した核酸検出方法によれば、内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットは非天然塩基含む。どのような生物界由来の試料も、そこに人工的に非天然塩基を含ませない限りは非天然塩基を含むことはないため、試料中で第1のプライマーセットに含まれるプライマーは内部コントロール核酸1以外の核酸に結合することなく、内部コントロール核酸1を非常に特異的かつ効率的に増幅することができる。そのため、どのような生物界の試料を用いても正確に標的核酸の陰性の真偽判定を行うことができる。 According to the nucleic acid detection method described above, the internal control nucleic acid 1 and the first primer set contain an unnatural base. Since a sample from any biological world does not contain an unnatural base unless it is artificially contained, the primer contained in the first primer set in the sample is an internal control nucleic acid. Internal control nucleic acid 1 can be amplified very specifically and efficiently without binding to nucleic acids other than 1. Therefore, it is possible to accurately determine the negative authenticity of the target nucleic acid using any sample of the biological world.

また、1種類の実施形態の内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットをあらゆる生物界の試料において共通して用いることができ、その塩基配列を試料の種類やその由来となる生物界に従って設計する必要もなく、また試料を変えた場合に変更する必要もない。その結果、内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセット作製の手間やコストを大きく削減することが可能である。 In addition, the internal control nucleic acid 1 of one type of embodiment and the first primer set can be commonly used in samples of all biological worlds, and the base sequence thereof is designed according to the type of sample and the biological world from which it is derived. There is no need to change it, and it is not necessary to change it when the sample is changed. As a result, it is possible to greatly reduce the labor and cost for preparing the internal control nucleic acid 1 and the first primer set.

内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットは、それぞれ別々又は1つの溶媒に含まれた状態で、内部コントロールキットとして提供されてもよい。溶媒として、例えば緩衝液を用いることができる。緩衝液としては、例えば、TE緩衝液(10mMTris−HCl(pH8.0)、1mMEDTA)などを用いることができる。 The internal control nucleic acid 1 and the first primer set may be provided as an internal control kit separately or contained in one solvent. As the solvent, for example, a buffer solution can be used. As the buffer solution, for example, a TE buffer solution (10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA) or the like can be used.

内部コントロールキットは、増幅試薬及び/又は第2のプライマーセットを更に含んでもよい。また、内部コントロールキットは、標的増幅産物及びコントロール増幅産物を検出するための蛍光標識プローブ等を更に含んでもよい。 The internal control kit may further include an amplification reagent and / or a second primer set. In addition, the internal control kit may further include a target amplification product, a fluorescently labeled probe for detecting the control amplification product, and the like.

以上に説明した核酸検出方法は、全ての工程を自動で行う核酸検出装置により行ってもよい。図4に示す通り、核酸検出装置10は、例えば、測定部20と、記憶部30と、情報処理部40と、出力部50と、制御部60とを備える。 The nucleic acid detection method described above may be performed by a nucleic acid detection device that automatically performs all the steps. As shown in FIG. 4, the nucleic acid detection device 10 includes, for example, a measurement unit 20, a storage unit 30, an information processing unit 40, an output unit 50, and a control unit 60.

測定部20は、送液装置21と、核酸増幅部22と、検出装置25とを備える。送液装置21により、試料、増幅試薬、内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセット等の液体を核酸増幅部22に含まれる試料収容部23に送液する(混合工程(S1))。又は上記の液体の何れかは手動で試料収容部23と混合してもよい。次に核酸増幅部22に含まれる温度制御装置24により試料収容部23の温度を調節し、増幅工程(S2)を行う。増幅工程(S2)の後又は増幅工程(S2)の間に検出装置25により標的増幅産物及びコントロール増幅産物の検出を行う(検出工程(S3))。例えば、検出装置25は、光学的検出素子又は電気的検出素子などを備える。 The measuring unit 20 includes a liquid feeding device 21, a nucleic acid amplification unit 22, and a detecting device 25. The liquid feeding device 21 feeds liquids such as a sample, an amplification reagent, an internal control nucleic acid, a first primer set, and a second primer set to a sample storage section 23 included in the nucleic acid amplification section 22 (mixing step (S1). )). Alternatively, any of the above liquids may be manually mixed with the sample container 23. Next, the temperature of the sample accommodating unit 23 is adjusted by the temperature control device 24 included in the nucleic acid amplification unit 22, and the amplification step (S2) is performed. The target amplification product and the control amplification product are detected by the detection device 25 after the amplification step (S2) or during the amplification step (S2) (detection step (S3)). For example, the detection device 25 includes an optical detection element, an electrical detection element, and the like.

記憶部30は、例えば、図3に示す判定工程(S4)を実行するためのプログラム31、検出装置25で得られた検出結果32、及び後述する情報処理部40で得られた判定工程(S4)の判定結果33等を格納する。記憶部30には、制御部90による各部の制御を実行するためのプログラム及びパラメータ等が更に格納されていてもよい。 The storage unit 30 is, for example, a program 31 for executing the determination step (S4) shown in FIG. 3, a detection result 32 obtained by the detection device 25, and a determination step (S4) obtained by the information processing unit 40 described later. ) Judgment result 33 and the like are stored. The storage unit 30 may further store a program, parameters, and the like for executing control of each unit by the control unit 90.

情報処理部40は、記憶部30に格納された検出結果32を取り出し、プログラム31に従い判定工程(S4)を行う。判定結果33は、記憶部30に格納される。 The information processing unit 40 takes out the detection result 32 stored in the storage unit 30 and performs the determination step (S4) according to the program 31. The determination result 33 is stored in the storage unit 30.

出力部50は、例えば、ディスプレイ又はプリンタ等を備え、判定結果33を出力する。 The output unit 50 includes, for example, a display or a printer, and outputs a determination result 33.

制御部60は、測定部20、記憶部30、情報処理部40及び出力部50の各挙動を制御する。 The control unit 60 controls the behaviors of the measurement unit 20, the storage unit 30, the information processing unit 40, and the output unit 50.

記憶部30、情報処理部40、出力部50及び制御部60は、これらの各部を一体として含むコンピュータであってもよい。核酸検出方法の全ての工程を上記のような核酸検出装置10を用いて自動的に行ってもよいし、或いは、必要に応じて何れかの工程は手動で実行してもよい。 The storage unit 30, the information processing unit 40, the output unit 50, and the control unit 60 may be a computer including each of these units as a unit. All the steps of the nucleic acid detection method may be performed automatically using the nucleic acid detection device 10 as described above, or any of the steps may be performed manually if necessary.

以上の核酸検出装置10によれば、正確に標的核酸の陰性の真偽判定を行うことができる。 According to the above nucleic acid detection device 10, it is possible to accurately determine whether the target nucleic acid is negative or false.

(第2の実施形態)
第2の実施形態の核酸検出方法によれば、判定工程(S4)が標的核酸について陽性の真偽判定を更に含む。第2の実施形態の判定工程(S4)について、図5を参照して説明する。
(Second embodiment)
According to the nucleic acid detection method of the second embodiment, the determination step (S4) further includes a positive authenticity determination for the target nucleic acid. The determination step (S4) of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第2の実施形態においては、増幅試薬、内部コントロール核酸、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットは、第1の実施形態と同様のものを用いることができる。また、混合工程(S1)〜検出工程(S3)は第1の実施形態と同様に行うことができる。 In the second embodiment, the amplification reagent, the internal control nucleic acid, the first primer set and the second primer set can be the same as those in the first embodiment. Further, the mixing step (S1) to the detection step (S3) can be performed in the same manner as in the first embodiment.

第2の実施形態の判定工程(S40)では、標的増幅産物が陽性か否かの判定(S41)において標的増幅産物が陽性である場合(YES)も、コントロール増幅産物が陽性であるか否かの判定(S46)に移る。コントロール増幅産物が陽性である場合(YES)、標的核酸が試料中に存在し、且つ増幅され、また内部コントロール核酸1も増幅されたことを意味するため、増幅反応が正常に起こっていることが示される。したがって、標的核酸について真陽性であると判定する(S47)。そして、判定工程(S4)を終了する。 In the determination step (S40) of the second embodiment, whether or not the control amplification product is positive even when the target amplification product is positive (YES) in the determination of whether or not the target amplification product is positive (S41). (S46). If the control amplification product is positive (YES), it means that the target nucleic acid is present and amplified in the sample, and the internal control nucleic acid 1 is also amplified, so that the amplification reaction is occurring normally. Shown. Therefore, it is determined that the target nucleic acid is truly positive (S47). Then, the determination step (S4) is completed.

(S47)においてコントロール増幅産物が検出されていない(陰性)の場合(NO)、増幅反応が正常に起こっていない可能性があることが示される。したがって、増幅反応が正常に行われていないと判定する(S48)。そして、判定工程(S4)を終了する。 If the control amplification product is not detected (negative) in (S47), it indicates that the amplification reaction may not have occurred normally (NO). Therefore, it is determined that the amplification reaction is not normally performed (S48). Then, the determination step (S4) is completed.

(S48)で判定工程(S4)を終了した場合は、例えば増幅反応の条件を変更する、又は増幅試薬の成分若しくは組成を変更する等、増幅反応がより正常に行われるよう何らかの処置を行うことができる。その後、再び実施形態の核酸検出方法を実行してもよい。 When the determination step (S4) is completed in (S48), some measures are taken so that the amplification reaction can be performed more normally, for example, by changing the conditions of the amplification reaction or changing the components or compositions of the amplification reagent. Can be done. After that, the nucleic acid detection method of the embodiment may be executed again.

(S41)において、標的増幅産物が陰性(NO)である場合は、図3に示すものと同様に(S43)〜(S45)を行えばよい。 In (S41), when the target amplification product is negative (NO), (S43) to (S45) may be performed in the same manner as shown in FIG.

以上に説明した核酸検出方法によれば、非天然塩基を含む内部コントロール核酸1及び第1のプライマーセットを用いるため、陽性の真偽も正確に判定することができる。 According to the nucleic acid detection method described above, since the internal control nucleic acid 1 containing an unnatural base and the first primer set are used, the authenticity of the positive can be accurately determined.

第2の実施形態の核酸検出方法は、このような判定工程(S40)を行うためのプログラムを含む第2の実施形態に記載したものと同様の核酸検出装置を用いて行うこともできる。 The nucleic acid detection method of the second embodiment can also be performed using the same nucleic acid detection device as that described in the second embodiment including the program for performing such a determination step (S40).

(第3の実施形態)
第3の実施形態の核酸検出方法は、増幅工程(S2)はLAMP法を用いて行われる。
(Third Embodiment)
In the nucleic acid detection method of the third embodiment, the amplification step (S2) is performed using the LAMP method.

第3の実施形態の内部コントロール核酸1は、図6に示すように、例えば6つのプライマー結合領域2、即ち、F1領域、F2領域、F3領域、B1領域、B2領域及びB3領域、並びに各領域に相補的な領域(末尾に「c」を付与した領域)を有する。 As shown in FIG. 6, the internal control nucleic acid 1 of the third embodiment contains, for example, six primer binding regions 2, that is, F1, F2 region, F3 region, B1 region, B2 region and B3 region, and each region. Has a region complementary to (a region with a "c" at the end).

これらのプライマー結合領域2が設けられる領域には、非天然塩基対3が配置される。しかしながら、6つのプライマー結合領域2のうち、非天然塩基対3を含まない領域があってもよく、F3領域、F2領域、F1領域のうち少なくとも1領域、並びにB3領域、B2領域及びB1領域のうち少なくとも1領域に非天然塩基対3が配置されることが好ましい。 An unnatural base pair 3 is arranged in the region where these primer binding regions 2 are provided. However, of the six primer binding regions 2, there may be regions that do not contain unnatural base pair 3, and at least one of the F3 region, F2 region, and F1 region, and the B3 region, B2 region, and B1 region. It is preferable that unnatural base pair 3 is arranged in at least one region.

第1のプライマーセットは、FIPプライマー、BIPプライマー、F3プライマー及びB3プライマーを含み、それぞれプライマー結合領域2の配列に対応して非天然塩基X及び/又はYを含む。第1のプライマーセットは、LPプライマー、即ち、LFプライマー及び/又はLBプライマーなどを更に含んでもよい(図示せず)。 The first primer set comprises a FIP primer, a BIP primer, an F3 primer and a B3 primer, each containing an unnatural base X and / or Y corresponding to the sequence of the primer binding region 2. The first primer set may further include LP primers, i.e., LF and / or LB primers, etc. (not shown).

第2のプライマーセットは、標的核酸を増幅するように設計された、LAMP法に用いられる一般的なプライマーであればよい。例えば、少なくともFIPプライマーと、BIPプライマーとを含み、更にF3プライマー、B3プライマー、LPプライマー、即ち、LFプライマー及び/又はLBプライマーなどを含んでもよい。 The second primer set may be any common primer used in the LAMP method designed to amplify the target nucleic acid. For example, it may contain at least a FIP primer and a BIP primer, and may further contain an F3 primer, a B3 primer, an LP primer, that is, an LF primer and / or an LB primer and the like.

増幅試薬は、LAMP法に一般的に用いられるものであればよく、例えば、DNAポリメラーゼなどの増幅酵素及びデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)などの基質を含む。塩、増粘剤、pH調製用緩衝材及び界面活性剤などを更に含んでもよい。 The amplification reagent may be any one generally used in the LAMP method, and includes, for example, an amplification enzyme such as DNA polymerase and a substrate such as deoxynucleoside triphosphate (dNTP). It may further contain salts, thickeners, pH adjusting cushions, surfactants and the like.

第3の実施形態における核酸検出方法について説明する。 The nucleic acid detection method in the third embodiment will be described.

試料の種類及び採取方法は、第1の実施形態と同様でよい。混合工程(S1)において上記の第3の実施形態の増幅試薬、内部コントロール核酸1、第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットを試料と混合する。混合する方法は、第1の実施形態と同様でよい。 The type of sample and the method of collecting the sample may be the same as those in the first embodiment. In the mixing step (S1), the amplification reagent, the internal control nucleic acid 1, the first primer set and the second primer set of the third embodiment are mixed with the sample. The mixing method may be the same as in the first embodiment.

増幅工程(S2)においては、LAMP法により標的核酸及び内部コントロール核酸1が増幅するような等温増幅条件となるように、混合工程(S1)で得られた第1の混合物の温度制御を行えばよい。例えば、標的核酸の種類、増幅試薬の成分及び組成、内部コントロール核酸の種類及び/又は第2のプライマーセットの種類などに基づいて選択された温度に設定したインキュベータ内に、第1の混合物を設置すればよい。 In the amplification step (S2), the temperature of the first mixture obtained in the mixing step (S1) is controlled so that the target nucleic acid and the internal control nucleic acid 1 are amplified by the LAMP method under isothermal amplification conditions. Good. For example, the first mixture is placed in an incubator set to a temperature selected based on the type of target nucleic acid, the composition and composition of the amplification reagent, the type of internal control nucleic acid and / or the type of the second primer set, etc. do it.

検出工程(S3)は、LAMP法によって生成する標的増幅産物及びコントロール増幅産物を区別して検出できる方法を用いる。例えば、予め第1のプライマーセット及び第2のプライマーセットを互いに異なる信号を発する物質(例えば蛍光物質など)でそれぞれ標識しておき、増幅工程(S2)において各増幅産物に取り込ませ、検出工程(S3)ではそれぞれの信号を区別して検出してもよい。或いは、標的増幅産物及びコントロール増幅産物とそれぞれ特異的に結合する2種のプローブを用いてもよい。 In the detection step (S3), a method capable of distinguishing between the target amplification product and the control amplification product produced by the LAMP method is used. For example, the first primer set and the second primer set are labeled with substances that emit different signals (for example, a fluorescent substance) in advance, and are incorporated into each amplification product in the amplification step (S2) to be incorporated into each amplification product in the detection step (S2). In S3), each signal may be detected separately. Alternatively, two types of probes that specifically bind to the target amplification product and the control amplification product may be used.

判定工程(S4)は、例えば、第1の実施形態(図3)又は第2の実施形態(図5)に示す方法と同様に行うことができる。 The determination step (S4) can be performed, for example, in the same manner as the method shown in the first embodiment (FIG. 3) or the second embodiment (FIG. 5).

以上に説明した第3の実施形態によれば、どのような生物界の試料でもより正確に標的核酸の陽性及び陰性の真偽判定を行うことができる。 According to the third embodiment described above, it is possible to more accurately determine the positive and negative authenticity of the target nucleic acid in any sample of the biological world.

第1〜第3の実施形態においては標的核酸の増幅及び検出と、内部コントロール核酸1の増幅及び検出とを1つの混合物中で行う例を示した。しかしながら、更なる実施形態において、別々の容器に同じ試料を添加し、一方で標的核酸の増幅及び検出を行い、他方で内部コントロール核酸の混合、増幅及び検出を行ってもよい。或いは、増幅工程(S2)までを1つの容器で行い、得られた混合物を2つの容器に分配して、一方の混合物について標的増幅産物の検出を行い、他方の混合物についてコントロール増幅産物の検出を行ってもよい。 In the first to third embodiments, an example is shown in which amplification and detection of the target nucleic acid and amplification and detection of the internal control nucleic acid 1 are performed in one mixture. However, in a further embodiment, the same sample may be added to separate containers, with target nucleic acid amplification and detection on the one hand and internal control nucleic acid mixing, amplification and detection on the other. Alternatively, the amplification step (S2) is performed in one container, the obtained mixture is distributed into two containers, the target amplification product is detected in one mixture, and the control amplification product is detected in the other mixture. You may go.

この場合、検出工程(S3)においてi)ピロリン酸マグネシウムによる白濁の有無、ii)カルセインによる蛍光の有無、iii)EtBrなどの蛍光インターカレーターによる蛍光の有無等によって標的増幅産物及びコントロール増幅産物をそれぞれ検出してもよい。 In this case, in the detection step (S3), the target amplification product and the control amplification product are selected according to i) presence / absence of cloudiness due to magnesium pyrophosphate, ii) presence / absence of fluorescence due to calcein, ii) presence / absence of fluorescence by a fluorescence intercalator such as EtBr, and the like. It may be detected.

なお、増幅方法はPCR法及びLAMP法に限られるものではなく、他の温度変化を伴う増幅方法又は等温増幅方法を用いてもよい。例えば、RT−PCR(Reverse Transcription−PCR)法、RT−LAMP(Reverse Transcription−LAMP)法、TMA法、NASBA法、3SR法、RCA法、LCR法、SDA法、SmartAmp(登録商標)又はICAN(登録商標)法等を用いることができる。その場合、非天然塩基対3が設けられる領域、例えばプライマー結合領域の数及び位置は、用いられる増幅方法の種類や、プライマーセットの種類に従って決定される。 The amplification method is not limited to the PCR method and the LAMP method, and other amplification methods accompanied by temperature changes or isothermal amplification methods may be used. For example, RT-PCR (Reverse Translation-PCR) method, RT-LAMP (Reverse Translation-LAMP) method, TMA method, NASBA method, 3SR method, RCA method, LCR method, SDA method, SmartAmp (registered trademark) or ICAN (registered trademark). The registered trademark) method, etc. can be used. In that case, the number and position of the region where the unnatural base pair 3 is provided, for example, the primer binding region, is determined according to the type of amplification method used and the type of primer set.

標的がRNAである場合は、第2のプライマーセットは、逆転写プライマー及び/又はRNAを伸長するためのプライマーセットなどを含んでもよい。増幅試薬は、逆転写酵素を含んでもよい。その場合、まず標的のRNAの逆転写及び/又は伸長を行った後、得られた産物を標的核酸として、図2の核酸検出方法を行えばよい。 If the target is RNA, the second primer set may include reverse transcription primers and / or primer sets for extending RNA and the like. The amplification reagent may include reverse transcriptase. In that case, first, reverse transcription and / or elongation of the target RNA may be performed, and then the nucleic acid detection method of FIG. 2 may be performed using the obtained product as the target nucleic acid.

更に、第1のプライマーセットを、内部コントロール核酸1に特異的に結合し、非天然塩基を含む核酸プローブに置き換えて、RCA法、INVADER法、CPT法又はPALSTER法等のシグナル増幅法を用いることも可能である。 Further, the first primer set is specifically bound to the internal control nucleic acid 1 and replaced with a nucleic acid probe containing an unnatural base, and a signal amplification method such as an RCA method, an INVADER method, a CPT method or a PALSTER method is used. Is also possible.

1…内部コントロール核酸
2…プライマー結合領域
2a…フォワードプライマー結合領域
2b…リバースプライマー結合領域
3…非天然塩基対
4a…フォワードプライマー
4b…リバースプライマー
1 ... Internal control nucleic acid 2 ... Primer binding region 2a ... Forward primer binding region 2b ... Reverse primer binding region 3 ... Unnatural base pair 4a ... Forward primer 4b ... Reverse primer

Claims (10)

核酸増幅反応による標的核酸検出に用いるための内部コントロール核酸であって、
非天然塩基対を含む内部コントロール核酸。
An internal control nucleic acid for use in detecting a target nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction.
Internal control nucleic acid containing unnatural base pairs.
前記内部コントロール核酸はプライマー結合領域を含み、前記非天然塩基対は少なくとも前記プライマー結合領域に含まれる、請求項1に記載の内部コントロール核酸。 The internal control nucleic acid according to claim 1, wherein the internal control nucleic acid contains a primer-binding region, and the unnatural base pair is contained at least in the primer-binding region. 前記非天然塩基対は、Ds及びPx塩基対、d5SICS及びdNAM塩基対、PICS及びPICS塩基対、5SCIS及びNaM塩基対、5SCIS及びMMO2塩基対、TPT3及びNaM塩基対、イソグアニン及びイソシトシン塩基対、又はP及びZ塩基対である請求項1又は2に記載の内部コントロール核酸。 The unnatural base pairs are Ds and Px base pairs, d5SICS and dNAM base pairs, PICS and PICS base pairs, 5SSIS and NaM base pairs, 5SSIS and MMO2 base pairs, TPT3 and NaM base pairs, isoguanine and isocitosine base pairs, or The internal control nucleic acid according to claim 1 or 2, which is a P and Z base pair. 請求項1〜3の何れか1項に記載の内部コントロール核酸と、
前記内部コントロール核酸を増幅するための、非天然塩基を含むプライマーセット及び/又は前記内部コントロール核酸と特異的に結合する非天然塩基を含む核酸プローブと
を含む、核酸増幅反応による標的核酸検出に用いるための内部コントロールキット。
The internal control nucleic acid according to any one of claims 1 to 3 and
Used for detection of a target nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction, which comprises a primer set containing an unnatural base for amplifying the internal control nucleic acid and / or a nucleic acid probe containing an unnatural base that specifically binds to the internal control nucleic acid. Internal control kit for.
標的核酸を増幅するためのプライマーセットと、増幅試薬とを更に含む、請求項4に記載のキット。 The kit according to claim 4, further comprising a primer set for amplifying a target nucleic acid and an amplification reagent. 増幅試薬と、非天然塩基対を含む内部コントロール核酸と、前記内部コントロール核酸を増幅するための非天然塩基を含む第1のプライマーセットと、試料中の標的核酸を増幅するための第2のプライマーセットとを前記試料と混合する混合工程、
前記混合工程で得られた混合物を核酸増幅条件下で維持する増幅工程、
前記標的核酸の増幅産物(標的増幅産物)と、前記内部コントロール核酸の増幅産物(コントロール増幅産物)とを検出する検出工程、及び
前記標的増幅産物の検出結果及び前記コントロール増幅産物の検出結果から、前記試料中の前記標的核酸の有無を判定する判定工程
を含む、核酸検出方法。
An amplification reagent, an internal control nucleic acid containing unnatural base pairs, a first primer set containing an unnatural base for amplifying the internal control nucleic acid, and a second primer for amplifying a target nucleic acid in a sample. Mixing step of mixing the set with the sample,
An amplification step of maintaining the mixture obtained in the mixing step under nucleic acid amplification conditions,
From the detection step of detecting the amplification product (target amplification product) of the target nucleic acid and the amplification product (control amplification product) of the internal control nucleic acid, the detection result of the target amplification product, and the detection result of the control amplification product. A nucleic acid detection method comprising a determination step of determining the presence or absence of the target nucleic acid in the sample.
前記判定工程は、前記検出工程において前記標的増幅産物が陰性であり、前記コントロール増幅産物が陰性であった場合、前記標的核酸について真陰性であると判定することを含む、請求項6に記載の方法。 The determination step according to claim 6, wherein the determination step includes determining that the target nucleic acid is truly negative when the target amplification product is negative and the control amplification product is negative in the detection step. Method. 前記判定工程は、
i)前記検出工程において前記標的増幅産物が陽性であり、前記コントロール増幅産物が陽性であった場合、前記判定工程において前記標的核酸について真陽性であると判定し、
ii)前記検出工程において前記標的増幅産物が陽性であり、前記コントロール増幅産物が陰性であった場合、前記判定工程において増幅反応が正常に行われていないと判定し、
iii)前記検出工程において前記標的増幅産物が陰性であり、前記コントロール増幅産物が陰性であった場合、前記判定工程において前記標的核酸について真陰性であると判定し、又は
iv)前記検出工程において前記標的増幅産物が陰性であり、前記コントロール増幅産物が陽性であった場合、前記判定工程において増幅反応が阻害されていると判定すること
を含む、請求項6に記載の方法。
The determination step is
i) When the target amplification product is positive and the control amplification product is positive in the detection step, it is determined that the target nucleic acid is truly positive in the determination step.
ii) When the target amplification product is positive and the control amplification product is negative in the detection step, it is determined that the amplification reaction is not normally performed in the determination step.
iii) If the target amplification product is negative in the detection step and the control amplification product is negative, it is determined in the determination step that the target nucleic acid is truly negative, or iv) the detection step. The method according to claim 6, wherein when the target amplification product is negative and the control amplification product is positive, it is determined that the amplification reaction is inhibited in the determination step.
前記内部コントロール核酸はプライマー結合領域を含み、前記非天然塩基対は少なくとも前記プライマー結合領域に含まれる、請求項6〜8の何れか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the internal control nucleic acid contains a primer-binding region, and the unnatural base pair is contained at least in the primer-binding region. 前記非天然塩基対は、Ds及びPx塩基対、d5SICS及びdNAM塩基対、PICS及びPICS塩基対、5SCIS及びNaM塩基対、5SCIS及びMMO2塩基対、TPT3及びNaM塩基対、イソグアニン及びイソシトシン塩基対、又はP及びZ塩基対である請求項6〜9の何れか1項に記載の方法。 The unnatural base pairs are Ds and Px base pairs, d5SICS and dNAM base pairs, PICS and PICS base pairs, 5SSIS and Nam base pairs, 5SSIS and MMO2 base pairs, TPT3 and NaM base pairs, isoguanine and isocytosine base pairs, or The method according to any one of claims 6 to 9, which is a P and Z base pair.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500517A (en) * 2003-05-16 2007-01-18 アメリカ合衆国 Internal control nucleic acid molecules for use in nucleic acid amplification systems
WO2009123216A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 独立行政法人理化学研究所 Novel dna capable of being amplified by pcr with high selectivity and high efficiency
JP2010504752A (en) * 2006-10-25 2010-02-18 シージーン アイエヌシー Nucleotide mutation detection method
JP2011155855A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Toyobo Co Ltd Internal control composition
JP2015512638A (en) * 2012-03-29 2015-04-30 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company Nucleic acids for nucleic acid amplification
JP2016049106A (en) * 2014-08-28 2016-04-11 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft Oligonucleotides for controlling nucleic acid amplification
WO2019045532A2 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 Seegene, Inc. Evaluation of performance of components using a pair of dimer-forming primers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500517A (en) * 2003-05-16 2007-01-18 アメリカ合衆国 Internal control nucleic acid molecules for use in nucleic acid amplification systems
JP2010504752A (en) * 2006-10-25 2010-02-18 シージーン アイエヌシー Nucleotide mutation detection method
WO2009123216A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 独立行政法人理化学研究所 Novel dna capable of being amplified by pcr with high selectivity and high efficiency
JP2011155855A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Toyobo Co Ltd Internal control composition
JP2015512638A (en) * 2012-03-29 2015-04-30 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company Nucleic acids for nucleic acid amplification
JP2016049106A (en) * 2014-08-28 2016-04-11 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲーF. Hoffmann−La Roche Aktiengesellschaft Oligonucleotides for controlling nucleic acid amplification
WO2019045532A2 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 Seegene, Inc. Evaluation of performance of components using a pair of dimer-forming primers

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
平尾一郎、木本路子: "DNAの文字を増やす合成生物学−Xenobiologyに向けて", 生化学, 2015, VOL. 85, NO. 1, P. 101-111, JPN6022043109, ISSN: 0005005724 *
平尾一郎、木本路子: "遺伝子情報を拡張する人工塩基対技術から新たな研究領域Xenobiologyに向けて", 化学と生物, 2016, VOL. 54, NO. 11, P. 835-840, JPN6022043108, ISSN: 0005005725 *

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