JP2021119752A - Method for determining quality of hybridization reaction of nucleic acid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DNAチップを用いた検体中の核酸の検出において、測定対象となる核酸と基板上に固定化されたプローブとのハイブリダイゼーション反応の品質を判定する方法に関する。 The present invention relates to a method for determining the quality of a hybridization reaction between a nucleic acid to be measured and a probe immobilized on a substrate in the detection of nucleic acid in a sample using a DNA chip.
DNAやRNAに代表される核酸は、生体内において情報伝達物質としての役割を担っており、その検出は、生体機能解明や疾患の診断において重要である。 Nucleic acids represented by DNA and RNA play a role as signal transmitters in the living body, and their detection is important in elucidation of biological functions and diagnosis of diseases.
核酸を一度に網羅的に検出するツールとして、DNAチップが知られている。DNAチップの基板上には、測定対象となる核酸をハイブリダイゼーションにより特異的に補足する複数のプローブが固定化されており、測定対象となる核酸を含む溶液を接触させすることでハイブリダイゼーション反応が起き、固定化されたプローブが溶液中の核酸を捕捉し検出する。このため、DNAチップの検出感度は、ハイブリダイゼーション反応の品質に大きく左右される。つまり、ハイブリダイゼーション反応の効率を向上させることで、DNAチップの検出感度の向上が可能となる。例えば、特許文献1では、ハイブリダイゼーション反応の効率を向上させる方法として、微粒子又は気泡の移動によりDNAチップ上で溶液を攪拌する方法が開示されており、検出感度の向上に成功している。 A DNA chip is known as a tool for comprehensively detecting nucleic acids at one time. A plurality of probes that specifically capture the nucleic acid to be measured by hybridization are immobilized on the substrate of the DNA chip, and the hybridization reaction is carried out by contacting a solution containing the nucleic acid to be measured. Wake up and an immobilized probe captures and detects nucleic acids in solution. Therefore, the detection sensitivity of the DNA chip greatly depends on the quality of the hybridization reaction. That is, by improving the efficiency of the hybridization reaction, it is possible to improve the detection sensitivity of the DNA chip. For example, Patent Document 1 discloses a method of stirring a solution on a DNA chip by moving fine particles or bubbles as a method of improving the efficiency of the hybridization reaction, and has succeeded in improving the detection sensitivity.
上記のように、DNAチップの検出感度は、ハイブリダイゼーション反応の効率に大きく左右される。一方、ハイブリダイゼーション反応の品質も、DNAチップと溶液を接触させた際の時間や温度、攪拌の有無など、反応条件の影響をうける。このため、装置の不具合や作業者のミスなどの理由で反応条件に変化が生じた場合には、DNAチップの測定データに影響を与える。これまでは、DNAチップの個別の測定データからハイブリダイゼーション反応の品質を簡便に判定する方法がなく、測定データの妥当性を判断することができなかった。 As described above, the detection sensitivity of the DNA chip largely depends on the efficiency of the hybridization reaction. On the other hand, the quality of the hybridization reaction is also affected by the reaction conditions such as the time and temperature at which the DNA chip and the solution are brought into contact with each other and the presence or absence of stirring. Therefore, if the reaction conditions change due to a malfunction of the apparatus or a mistake of the operator, the measurement data of the DNA chip is affected. Until now, there was no simple method for determining the quality of the hybridization reaction from the individual measurement data of the DNA chip, and the validity of the measurement data could not be determined.
本発明の課題は、DNAチップの測定データから、ハイブリダイゼーション反応の品質又は良否を判定する手法を見出すことである。 An object of the present invention is to find a method for determining the quality or quality of a hybridization reaction from the measurement data of a DNA chip.
上記課題を解決するため、本発明者らは、核酸の中でも特定のマイクロRNA(以下、miRNAとも表記する。)のハイブリダイゼーション量を指標に、測定対象となる核酸のハイブリダイゼーション反応の品質又は良否を評価できることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、ハイブリダイゼーション反応条件による影響を受けてハイブリダイゼーション反応の効率が比較的大きく変動するmiRNAとして、配列番号1〜6に示すmiRNAを「判定用miRNA」として用い、そのハイブリダイゼーション量と、予め定めた基準となるmiRNA(以下、基準用miRNAという。)のハイブリダイゼーション量とを比較することにより、測定対象となる核酸のハイブリダイゼーション反応の品質又は良否を判定又は評価する方法であり、以下の態様からなる。
(1)DNAチップを用いた検体中の核酸の検出において、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質を判定する方法であって、
基板上に、配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の判定用miRNA及び予め定めた1又は複数の基準用miRNAとハイブリダイゼーションするプローブが固定化されたDNAチップに、検体を接触させ、ハイブリダイゼーション反応を行う、反応工程;
前記反応工程で得られた1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量及び1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量を測定する、測定工程;及び
前記測定工程で得られた1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量とを比較して、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質を判定する、判定工程;
を含む方法。
(2)反応工程において、微粒子又は気泡を用いて検体を攪拌する、(1)に記載の方法。
(3)反応工程において、重力又は遠心力によって微粒子の移動させることで検体を攪拌する、(2)に記載の方法。
(4)判定工程において、1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量との差又は比が、基準として予め定める閾値を超える場合にハイブリダイゼーション反応が良であると判定する、(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)検出対象の核酸がmiRNAである、(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(6)検体が、血液、血清又は血漿である、(1)〜(5)のいずれかに記載の方法。
(7)検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質判定用DNAチップであって、
配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数のハイブリダイゼーション反応の品質判定用miRNAを捕捉するためのプローブ、及び、1又は複数の基準用miRNAを捕捉するためのプローブが基板上に固定化された、DNAチップ。
In order to solve the above problems, the present inventors use the hybridization amount of a specific microRNA (hereinafter, also referred to as miRNA) among nucleic acids as an index to determine the quality or quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be measured. The present invention was completed by finding that it can be evaluated. In the present invention, the miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 are used as "determination miRNAs" as miRNAs in which the efficiency of the hybridization reaction fluctuates relatively greatly under the influence of hybridization reaction conditions. This is a method for determining or evaluating the quality or quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be measured by comparing it with the hybridization amount of a predetermined reference miRNA (hereinafter referred to as reference miRNA). It consists of the following aspects.
(1) A method for determining the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected in the detection of nucleic acid in a sample using a DNA chip.
DNA on which one or more determination miRNAs selected from miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 and a probe that hybridizes with one or more predetermined reference miRNAs are immobilized on the substrate. A reaction step in which a sample is brought into contact with the chip to carry out a hybridization reaction;
A measurement step of measuring the hybridization amount of one or more determination miRNAs obtained in the reaction step and the hybridization amount of one or more reference miRNAs; and one or more determinations obtained in the measurement step. A determination step of comparing the hybridization amount of the target miRNA with the hybridization amount of one or more reference miRNAs to determine the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected;
How to include.
(2) The method according to (1), wherein the sample is agitated using fine particles or bubbles in the reaction step.
(3) The method according to (2), wherein in the reaction step, the sample is agitated by moving the fine particles by gravity or centrifugal force.
(4) In the determination step, when the difference or ratio between the hybridization amount of one or more determination miRNAs and the hybridization amount of one or more reference miRNAs exceeds a predetermined threshold as a reference, the hybridization reaction occurs. The method according to any one of (1) to (3), which is determined to be good.
(5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the nucleic acid to be detected is miRNA.
(6) The method according to any one of (1) to (5), wherein the sample is blood, serum or plasma.
(7) A DNA chip for quality determination of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected.
A probe for capturing a quality-determining miRNA for one or more hybridization reactions selected from miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6, and a probe for capturing one or more reference miRNAs. A DNA chip in which a probe is immobilized on a substrate.
本発明により、これまでは困難であった、DNAチップの測定データから、ハイブリダイゼーション反応の品質を判定することが可能となる。本発明を用いることで、DNAチップの個別の測定データから、何らかの理由でハイブリダイゼーション反応が不良であった測定データを発見することが可能となり、測定データに対する信頼性が向上する。 According to the present invention, it is possible to determine the quality of the hybridization reaction from the measurement data of the DNA chip, which has been difficult until now. By using the present invention, it becomes possible to find the measurement data in which the hybridization reaction is poor for some reason from the individual measurement data of the DNA chip, and the reliability of the measurement data is improved.
本発明は、DNAチップを用いた検体中の核酸の検出において、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質又は良否を判定する方法であって、
基板上に配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の判定用miRNA及び予め定めた1又は複数の基準用miRNAとハイブリダイゼーションするプローブが固定化されたDNAチップに、検体を接触させ、ハイブリダイゼーション反応を行う、反応工程;
前記反応工程で得られた1又は複数の判定用miRNAハイブリダイゼーション量及び1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量を測定する、測定工程;及び
前記測定工程で得られた1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量とを比較して、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質を判定する、判定工程;
を含む方法である。
The present invention is a method for determining the quality or quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected in the detection of nucleic acid in a sample using a DNA chip.
A DNA chip on which a probe that hybridizes with one or more determination miRNAs selected from miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 and one or more predetermined reference miRNAs is immobilized on a substrate. A reaction step in which a sample is brought into contact with the sample to carry out a hybridization reaction;
A measurement step of measuring one or more determination miRNA hybridization amounts and one or more reference miRNA hybridization amounts obtained in the reaction step; and one or more determination amounts obtained in the measurement step. A determination step of comparing the amount of hybridization of miRNA with the amount of hybridization of one or more reference miRNAs to determine the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected;
It is a method including.
ここで、核酸のハイブリダイゼーション反応の「品質」は、核酸のハイブリダイゼーション反応の「良否」と同義であり、本願明細書において相互に言い換えることができる。 Here, the "quality" of the nucleic acid hybridization reaction is synonymous with the "good or bad" of the nucleic acid hybridization reaction, and can be paraphrased with each other in the present specification.
本発明のDNAチップは、担体(支持体)である基板上に、測定対象の核酸をハイブリダイゼーションにより特異的に捕捉する1又は複数のプローブが固定化されたチップであり、測定対象となる核酸を含む溶液を接触させすることでハイブリダイゼーション反応を行い、固定化されたプローブが溶液中の測定対象の核酸を捕捉し検出することができるものである。プローブとしては、測定対象の核酸とハイブリダイゼーションするDNAやRNAのほか、PNA(ペプチド核酸)やLNA(Locked Nucleic Acid)などの核酸誘導体が用いられる。ハイブリダイゼーションの安定性という観点から、プローブの塩基長は、20〜100であることが好ましい。プローブは、測定対象の核酸と完全に相補的な塩基配列とすることが好ましいが、一部に相違があっても、相同性の高い塩基配列を有し、測定対象の核酸と選択的に結合可能なものであれば、プローブとして使用可能である。 The DNA chip of the present invention is a chip in which one or a plurality of probes that specifically capture the nucleic acid to be measured by hybridization are immobilized on a substrate that is a carrier (support), and the nucleic acid to be measured is the nucleic acid to be measured. The hybridization reaction is carried out by contacting the solution containing the nucleic acid, and the immobilized probe can capture and detect the nucleic acid to be measured in the solution. As the probe, in addition to DNA and RNA that hybridize with the nucleic acid to be measured, nucleic acid derivatives such as PNA (peptide nucleic acid) and LNA (Locked Nucleic Acid) are used. From the viewpoint of hybridization stability, the base length of the probe is preferably 20 to 100. The probe preferably has a base sequence that is completely complementary to the nucleic acid to be measured, but even if there are some differences, it has a highly homologous base sequence and selectively binds to the nucleic acid to be measured. If possible, it can be used as a probe.
DNAチップに使用される基板(プローブが固定化される担体)としては、公知のマイクロアレイやマクロアレイ等で使用されている基板と同様のものを用いることができ、例えば、スライドガラスや膜、ビーズなどを用いることができる。特許第4244788号等に記載されている、表面に複数の凸部を有する形状の基板を用いることもできる。基板の材質は、特に限定されないが、ガラス、セラミック、シリコンなどの無機材料;ポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリコーンゴムなどの樹脂を挙げることができる。 As the substrate (carrier on which the probe is immobilized) used for the DNA chip, the same substrate as that used in known microarrays, macroarrays and the like can be used, and for example, slide glass, membranes and beads can be used. Etc. can be used. It is also possible to use a substrate having a shape having a plurality of convex portions on the surface, which is described in Japanese Patent No. 4244788 and the like. The material of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include inorganic materials such as glass, ceramic, and silicon; and resins such as polyethylene terephthalate, cellulose acetate, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, and silicone rubber.
基板にプローブを固定化する方法としては、基板表面上でオリゴDNAを合成する方法と、あらかじめ合成しておいたオリゴDNAを基板表面へ滴下し固定する方法が知られている。 As a method of immobilizing the probe on the substrate, a method of synthesizing an oligo DNA on the surface of the substrate and a method of dropping and immobilizing the oligo DNA synthesized in advance on the surface of the substrate are known.
前者の方法としては、Ronaldらの方法(米国特許第5705610号明細書)、Michelらの方法(米国特許第6142266号明細書)、Francescoらの方法(米国特許第7037659号明細書)が挙げられる。これらの方法では、DNA合成反応時に有機溶媒を用いるため、支持体となる基板は有機溶媒に耐性のある材質であることが望ましい。また、Francescoらの方法では、基板の裏面から光を照射してDNA合成を制御するため、基板は透光性を有する材質であることが好ましい。 Examples of the former method include the method of Ronald et al. (US Pat. No. 5,705,610), the method of Michel et al. (US Pat. No. 6,142,266), and the method of Francesco et al. (US Pat. No. 7037659). .. In these methods, since an organic solvent is used during the DNA synthesis reaction, it is desirable that the substrate used as the support is a material resistant to the organic solvent. Further, in the method of Francesco et al., Since the DNA synthesis is controlled by irradiating light from the back surface of the substrate, the substrate is preferably made of a translucent material.
後者の方法としては、廣田らの方法(特許第3922454号)やスポッターを用いる方法を挙げることができる。スポットの方式としては、基板へのピン先端の機械的な接触によるピン方式、インクジェットプリンターの原理を利用したインクジェット方式、毛細管によるキャピラリー方式等が挙げられる。スポット処理した後は、必要に応じてUV照射によるクロスリンキング、表面のブロッキング等の後処理が行なわれる。表面処理した基板に共有結合でオリゴDNAを固定化させるため、オリゴDNAの末端にはアミノ基やSH基等の官能基が導入される。基板の表面修飾は、通常、アミノ基等を有するシランカップリング剤処理によって行なわれる。 Examples of the latter method include the method of Hirota et al. (Patent No. 3922454) and the method using a spotter. Examples of the spot method include a pin method by mechanically contacting the tip of a pin with a substrate, an inkjet method using the principle of an inkjet printer, and a capillary method using a capillary tube. After the spot treatment, post-treatment such as cross-linking by UV irradiation and surface blocking is performed as necessary. In order to immobilize the oligo DNA by covalent bond on the surface-treated substrate, a functional group such as an amino group or an SH group is introduced at the end of the oligo DNA. The surface modification of the substrate is usually performed by a silane coupling agent treatment having an amino group or the like.
本発明で用いることができる検体としては、特に限定されないが、例えば、血液、血清、血漿、尿、髄液、唾液、脳脊髄液、汗、涙液、精液、リンパ液、組織液などの体液のほか、各種組織又は細胞の凍結検体、パラフィン包埋検体(FFPE)又はその切片、細胞又は組織を培養した培養液など、生体から分離された検体、すなわち生体試料が挙げられる。これらの検体のうち、本発明においては、血液、血清、血漿、尿、髄液、唾液、ぬぐい液又は各種組織液などの体液検体が好ましく用いられ、特に、血液、血清又は血漿が好ましい。 The sample that can be used in the present invention is not particularly limited, and includes, for example, body fluids such as blood, serum, plasma, urine, spinal fluid, saliva, cerebrospinal fluid, sweat, tears, semen, lymph, and tissue fluid. , Frozen specimens of various tissues or cells, paraffin-embedded specimens (FFPE) or sections thereof, culture fluids in which cells or tissues are cultured, and the like, that is, specimens isolated from living organisms, that is, biological samples. Among these samples, in the present invention, body fluid samples such as blood, serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid, saliva, swab or various tissue fluids are preferably used, and blood, serum or plasma is particularly preferable.
体液の処理としては、体液から検出対象の核酸の抽出が挙げられる。核酸の抽出は、公知の方法(例えば、Favaloroらの方法(Favaloro et.al., Methods Enzymol.65: 718 (1980))等)、そのためのキットも各種市販されている(例えば、キアゲン社のmiRNeasy、東レ社の “3D−Gene” RNA extraction reagent from liquid sample等)を適用することができる。 Examples of the treatment of the body fluid include extraction of the nucleic acid to be detected from the body fluid. Nucleic acid extraction is performed by a known method (for example, the method of Fabalolo et al. (Favalolo et. Al., Methods Enzymol. 65: 718 (1980)), etc.), and various kits for that purpose are also commercially available (for example, of Qiagen). miRNeasy, Toray Industries, Inc.'s "3D-Gene" RNA extraction reagent sample, etc.) can be applied.
検出対象となる検体由来の核酸としては、セルフリーDNA、ゲノムDNA、メッセンジャーRNA、マイクロRNA(以下、miRNA)及びこれらから逆転写反応により調製されたcDNA、cRNAなどが挙げられるが、特にmiRNAが好ましい。miRNAは、生体内で作られる鎖長15〜25塩基程度の短鎖RNAを意味するノンコーディングRNAの一種であり、メッセンジャーRNAの発現を調節する機能を有すると考えられている。また、検出対象の核酸は、蛍光物質等により事前に標識化されたものでもよい。 Examples of the nucleic acid derived from the sample to be detected include cell-free DNA, genomic DNA, messenger RNA, microRNA (hereinafter, miRNA), cDNA prepared by reverse transcription reaction from these, cRNA, and the like, and miRNA is particularly used. preferable. MiRNA is a kind of non-coding RNA which means a short RNA having a strand length of about 15 to 25 bases produced in a living body, and is considered to have a function of regulating the expression of messenger RNA. Further, the nucleic acid to be detected may be one labeled in advance with a fluorescent substance or the like.
検出対象の核酸に標識物質を結合させる方法としては、核酸試料の3’末端に標識物質を結合させる方法、5’末端に標識物質を結合させる方法、標識物質が結合したヌクレオチドを核酸に取り込ませる方法等を挙げることができる。3’末端に標識物質を結合させる方法、5’末端に標識物質を結合させる方法では、酵素反応を用いることができる。酵素反応には、T4 RNA LigaseやTerminal Deoxitidil Transferase、Poly A polymeraseなどを用いることができる。いずれの標識方法も「Shao−Yao Ying編、miRNA実験プロトコール、羊土社、2008年」に記載されている方法を参考にすることができる。また、RNAの末端に直接又は間接的に標識物質を結合させるためのキットが各種市販されている。例えば、3’末端に直接又は間接的に標識物質を結合させるキットとしては、“3D−Gene” miRNA labeling kit(東レ社)、miRCURY miRNA HyPower labeling kit(エキシコン社)、NCode miRNA Labeling system(ライフテクノロジーズ社)、FlashTag Biotin RNA Labeling Kit(ジェニスフィア社)等を例示することができる。 As a method of binding the labeling substance to the nucleic acid to be detected, a method of binding the labeling substance to the 3'end of the nucleic acid sample, a method of binding the labeling substance to the 5'end, and a nucleotide to which the labeling substance is bound are incorporated into the nucleic acid. Methods and the like can be mentioned. An enzymatic reaction can be used in the method of binding the labeling substance to the 3'end and the method of binding the labeling substance to the 5'end. For the enzymatic reaction, T4 RNA ligase, Thermal Deoxytyl Transferase, Poly A polymerase and the like can be used. For any of the labeling methods, the methods described in "Shao-Yao Ying ed., MiRNA Experimental Protocol, Yodosha, 2008" can be referred to. In addition, various kits for directly or indirectly binding a labeling substance to the end of RNA are commercially available. For example, as a kit for directly or indirectly binding a labeling substance to the 3'end, "3D-Gene" miRNA labeling kit (Toray), miRCURY miRNA HyPower labeling kit (Exicon), NCode miRNA Labeling system (Life Technologies). , FlashTag Biotin RNA Labeling Kit (Jennsphere) and the like can be exemplified.
このほか、従来法と同様に、標識したデオキシリボヌクレオチド又は標識したリボヌクレオチドの存在下でRNAからcDNA又はcRNAを合成することにより、標識物質が取り込まれたcDNA又はcRNAを調製し、これをアレイ上のプローブとハイブリダイズさせる、という方法も可能である。 In addition, as in the conventional method, cDNA or cRNA incorporating a labeling substance is prepared by synthesizing cDNA or cRNA from RNA in the presence of labeled deoxyribonucleotide or labeled ribonucleotide, and this is placed on an array. It is also possible to hybridize with the probe of.
本発明において、使用できる標識物質としては、公知のマイクロアレイ解析においても使用されている各種の標識物質を挙げることができる。具体的には、蛍光色素、りん光色素、酵素、放射線同位体などが挙げられるが、これらに限定されない。好ましいのは、測定が簡便で、検出しやすい蛍光色素である。具体的には、シアニン(シアニン2)、アミノメチルクマリン、フルオロセイン、インドカルボシアニン(シアニン3)、シアニン3.5、テトラメチルローダミン、ローダミンレッド、テキサスレッド、インドカルボシアニン(シアニン5)、シアニン5.5、シアニン7、オイスターなどの公知の蛍光色素が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the labeling substance that can be used in the present invention include various labeling substances that are also used in known microarray analysis. Specific examples thereof include, but are not limited to, fluorescent dyes, phosphorescent dyes, enzymes, and radioisotopes. Fluorescent dyes that are easy to measure and easy to detect are preferred. Specifically, cyanine (cyanine 2), aminomethylcoumarin, fluorosane, indocarbocyanine (cyanine 3), cyanine 3.5, tetramethylrhodamine, rhodamine red, Texas red, indocarbocyanine (cyanine 5), cyanine. Known fluorescent dyes such as 5.5, cyanine 7, and oyster can be mentioned, but are not limited thereto.
また、標識物質としては、発光性を有する半導体微粒子を用いてもよい。このような半導体微粒子としては、例えばカドミウムセレン(CdSe)、カドミウムテルル(CdTe)、インジウムガリウムリン(InGaP)、シルバーインジウム硫化亜鉛(AgInZnS)などが挙げられる。 Further, as the labeling substance, semiconductor fine particles having light emitting property may be used. Examples of such semiconductor fine particles include cadmium selenium (CdSe), cadmium telluride (CdTe), indium gallium phosphide (InGaP), and silver indium zinc sulfide (AgInZnS).
本発明では、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質を判定する。ハイブリダイゼーション反応の品質は、プローブが検出対象の核酸とハイブリダイゼーションすることにより捕捉される効率の品質に基づくものである。ハイブリダイゼーション反応の品質は、反応時間や反応温度、反応時の溶液の攪拌効率などのハイブリダイゼーション条件の影響を受ける。一般に、ハイブリダイゼーション反応の効率は、反応時間は長いほうが高く、反応温度は低いほうが高く、攪拌効率は高いほうが高い。 In the present invention, the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected is determined. The quality of the hybridization reaction is based on the quality of efficiency at which the probe is captured by hybridization with the nucleic acid to be detected. The quality of the hybridization reaction is affected by hybridization conditions such as reaction time, reaction temperature, and stirring efficiency of the solution during the reaction. In general, the efficiency of the hybridization reaction is higher when the reaction time is long, when the reaction temperature is low, and when the stirring efficiency is high.
本発明でハイブリダイゼーション反応の品質の判定に使用されるmiRNA、すなわち「判定用miRNA」は、ハイブリダイゼーション反応条件によって、それ自体のハイブリダイゼーション反応の効率への影響が比較的大きく変動するmiRNAとして選択される。具体的には、配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAである。 The miRNA used to determine the quality of the hybridization reaction in the present invention, that is, the "determination miRNA" is selected as a miRNA whose effect on the efficiency of the hybridization reaction itself varies greatly depending on the hybridization reaction conditions. Will be done. Specifically, it is a miRNA composed of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6.
本発明でハイブリダイゼーション反応の品質の判定の基準に使用されるmiRNA、すなわち「基準用miRNA」は、判定用miRNA以外であって、予め任意に定めたmiRNAである。一般に、標的とする核酸のハイブリダイゼーション量の測定においては、検体の種類や処理方法など、ハイブリダイゼーション反応条件以外の条件の影響も受けることがあるため、通常、このような影響を受けにくく標的核酸に類似する核酸を同時にハイブリダイゼーション反応させ、その測定値を基準値として、標的核酸の測定値を補正して用いられる。本発明においても、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量の測定に加えて、同じ検体に含まれ、ハイブリダイゼーション反応条件によるハイブリダイゼーション反応の効率への影響が比較的小さいmiRNAを、基準用miRNAとして用いる。基準用miRNAは、その目的から、検体中に安定に存在するmiRNA(非分解内因性miRNA)が好ましい。非分解内因性miRNAとしては、配列番号7〜9で示される塩基配列からなるmiRNAが挙げられる。 The miRNA used as a criterion for determining the quality of the hybridization reaction in the present invention, that is, the "reference miRNA" is a miRNA other than the determination miRNA, which is arbitrarily determined in advance. In general, when measuring the amount of hybridization of a target nucleic acid, it may be affected by conditions other than the hybridization reaction conditions such as the type of sample and the processing method. Therefore, the target nucleic acid is usually less affected by such conditions. Nucleic acid similar to the above is simultaneously hybridized, and the measured value of the target nucleic acid is corrected and used using the measured value as a reference value. Also in the present invention, in addition to measuring the hybridization amount of the determination miRNA, a miRNA contained in the same sample and having a relatively small effect on the efficiency of the hybridization reaction due to the hybridization reaction conditions is used as the reference miRNA. For the purpose, the reference miRNA is preferably a miRNA (non-degraded endogenous miRNA) that is stably present in the sample. Examples of non-degraded endogenous miRNAs include miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 7 to 9.
<反応工程>
反応工程では、判定用miRNA及び基準用miRNAをハイブリダイゼーションにより特異的に補足する1又は複数のプローブが基板上に固定化されたDNAチップに、検出対象の核酸を含む検体を接触させ、ハイブリダイゼーション反応を行い、プローブに判定用miRNA及び基準用miRNAを捕捉させる工程である。
<Reaction process>
In the reaction step, a sample containing the nucleic acid to be detected is brought into contact with a DNA chip in which one or more probes that specifically capture the determination miRNA and the reference miRNA by hybridization are immobilized on the substrate, and hybridization is performed. This is a step of performing a reaction and causing the probe to capture the determination miRNA and the reference miRNA.
これらの判定用miRNA及び基準用miRNAは、検出対象の核酸と同様に、前述の方法で、検体から抽出することができる。また、検出対象の核酸と同様に、前述の方法で、蛍光物質等により事前に標識化されたものでもよい。 These determination miRNA and reference miRNA can be extracted from the sample by the above-mentioned method in the same manner as the nucleic acid to be detected. Further, like the nucleic acid to be detected, the nucleic acid may be pre-labeled with a fluorescent substance or the like by the above-mentioned method.
検出対象の核酸を含む検体は、検出対象の核酸以外の核酸を含んでいても良い。 The sample containing the nucleic acid to be detected may contain a nucleic acid other than the nucleic acid to be detected.
検体の溶液の組成は、ハイブリダイゼーション反応の品質に影響を与え得る。一般的な溶液組成として、緩衝剤や塩、界面活性剤を含む。 The composition of the sample solution can affect the quality of the hybridization reaction. A general solution composition includes a buffer, a salt, and a surfactant.
検体をDNAチップに接触させる時間(反応時間)及び温度(反応温度)は、ハイブリダイゼーション反応の品質に影響を与え得る。一般的な反応時間は1分間〜十数時間であり、一般的な反応温度は20℃〜70℃程度である。 The time (reaction time) and temperature (reaction temperature) at which the sample is brought into contact with the DNA chip can affect the quality of the hybridization reaction. The general reaction time is 1 minute to a dozen hours, and the general reaction temperature is about 20 ° C. to 70 ° C.
検体は、DNAチップを静置したままとしてDNAチップに接触させるだけでも構わないが、ハイブリダイゼーション反応の効率を高めるために、検体を攪拌することが好ましい。検体の攪拌方法としては、例えば、検体に微粒子又は気泡を混合し、DNAチップを移動させることによりこれらを移動させること、又は、微粒子又は気泡を用いずにDNAチップのみを移動させることによって攪拌する方法が挙げられる。 The sample may be simply brought into contact with the DNA chip while the DNA chip is left to stand, but it is preferable to stir the sample in order to increase the efficiency of the hybridization reaction. As a method of stirring the sample, for example, fine particles or bubbles are mixed with the sample and the DNA chips are moved to move them, or only the DNA chips are moved without using the fine particles or bubbles. The method can be mentioned.
検体の攪拌に使用する微粒子の大きさ(微粒子の最大径)は、10μm以上のものが好ましい。微粒子の大きさが、10μmより小さいと、微粒子による攪拌の効果がほとんど得られない場合がある。この理由は、微粒子の大きさが、10μmより小さいと、溶液の抵抗により外場(磁場や重力や振動)を加えても微粒子がほとんど動かないことが起こる場合があるからである。微粒子の大きさは20μm以上が特に好ましい。 The size of the fine particles (maximum diameter of the fine particles) used for stirring the sample is preferably 10 μm or more. If the size of the fine particles is smaller than 10 μm, the effect of stirring by the fine particles may be hardly obtained. The reason for this is that if the size of the fine particles is smaller than 10 μm, the fine particles may hardly move even if an external field (magnetic field, gravity, or vibration) is applied due to the resistance of the solution. The size of the fine particles is particularly preferably 20 μm or more.
検体の攪拌に使用する微粒子の形状は、球状、すなわちビーズが好ましい。微粒子がビーズであると、これ自体が転がることにより反応液中で滞ることなくスムーズに移動でき、結果的に検体溶液の攪拌が良好に行えるので好ましい。微粒子の形態として最も好ましくは、直径が20μm〜300μmの球状微粒子(マイクロビーズ)を用いることができる。ビーズの直径がこの範囲であると、ビーズ自体の重みで溶液の抵抗があっても、容易に重力や加速度などにより液中をビーズが移動でき、溶液の攪拌が十分に行えるため、良好な結果を得ることができる。 The shape of the fine particles used for stirring the sample is preferably spherical, that is, beads. It is preferable that the fine particles are beads because they can roll smoothly and move smoothly in the reaction solution without stagnation, and as a result, the sample solution can be well stirred. Most preferably, spherical fine particles (microbeads) having a diameter of 20 μm to 300 μm can be used as the form of the fine particles. When the diameter of the beads is within this range, even if there is resistance of the solution due to the weight of the beads themselves, the beads can easily move in the liquid due to gravity or acceleration, and the solution can be sufficiently agitated, resulting in good results. Can be obtained.
検体の攪拌に使用する微粒子の材質は、金属、ガラス、セラミック、ポリマー(ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロンなど)を用いることができる。この中でも、比重が水よりも大きい材質(ガラス、石英、ジルコニアセラミック)のビーズであると重力や振動による加速度などにより容易に液中を移動が可能となるので好ましい。また、磁気ビーズを使用することも可能である。特に、ジルコニアセラミックからなるビーズは、比重が大きいことから、重力や振動による加速度により、ビーズの移動が容易に行えることから最も好ましく用いることができる。また、ガラス、石英、ジルコニアセラミックが検体溶液中にビーズ成分が溶出することが少ないので好ましい。ジルコニアセラミック(イットリア安定化ジルコニア)からなるビーズは、密度が6g/cm3と石英ガラスの2.2g/cm3などに比べて大きいので、攪拌効果がより発揮でき、容器でシーリングする際の溶液の動きに対してもビーズが舞い上がって動いてしまうことが少なくないので、セッティングがより容易に行え、特に好ましい。 As the material of the fine particles used for stirring the sample, metal, glass, ceramic, polymer (polystyrene, polypropylene, nylon, etc.) can be used. Among these, beads made of a material (glass, quartz, zirconia ceramic) having a specific gravity higher than that of water are preferable because they can easily move in the liquid due to acceleration due to gravity or vibration. It is also possible to use magnetic beads. In particular, beads made of zirconia ceramic can be most preferably used because they have a large specific gravity and can be easily moved by acceleration due to gravity or vibration. Further, glass, quartz, and zirconia ceramic are preferable because the bead component is less likely to be eluted in the sample solution. Beads made of zirconia ceramic (yttria stabilized zirconia) is the density is larger than that, such as 2.2 g / cm 3 of 6 g / cm @ 3 and the quartz glass, the stirring effect can be exhibited more, the solution at the time of sealing with the container Since the beads often fly up and move with respect to movement, setting can be performed more easily, which is particularly preferable.
微粒子を移動させ検体を攪拌する方法では、遠心力、重力、磁力、担体の振動のいずれか、又はこれらの組合せにより、微粒子を移動させる方法が好ましい。 In the method of moving the fine particles and stirring the sample, a method of moving the fine particles by any one of centrifugal force, gravity, magnetic force, vibration of the carrier, or a combination thereof is preferable.
遠心力により微粒子を移動させ検体を攪拌する方法としては、例えば、DNAチップを水平面に沿って旋回させる方法が挙げられる。この時の旋回速度としては、50rpm〜1000rpmが好ましい。例えば、バイオシェーカーを用いてDNAチップを水平面内で旋回させる方法を用いることができる。 Examples of the method of moving the fine particles by centrifugal force to agitate the sample include a method of swirling the DNA chip along a horizontal plane. The turning speed at this time is preferably 50 rpm to 1000 rpm. For example, a method of swirling the DNA chip in a horizontal plane using a bioshaker can be used.
重力により微粒子を移動させ検体を攪拌する方法としては、例えば、DNAチップを垂直な面(重力方向に平行な面)に沿って回転させる方法が挙げられる。この時の回転速度としては、0.1rpm〜30rpmが好ましい。例えば、マイクロチューブローテーターを用いて、垂直面内で旋回させる方法を用いることができる。 Examples of the method of moving the fine particles by gravity to agitate the sample include a method of rotating the DNA chip along a vertical plane (a plane parallel to the direction of gravity). The rotation speed at this time is preferably 0.1 rpm to 30 rpm. For example, a method of swirling in a vertical plane using a microtube rotator can be used.
微粒子や気泡を用いずにDNAチップのみを移動させる場合には、同様に、バイオシェーカーやマイクロチューブローテーターなどを用いて、DNAチップを旋回させる方法を用いることができる。 When moving only the DNA chip without using fine particles or bubbles, a method of rotating the DNA chip using a bioshaker, a microtube rotator, or the like can be similarly used.
<測定工程>
測定工程では、反応工程で得られた判定用miRNAのハイブリダイゼーション量及び基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の測定を行う。また、これらと同時に、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション量の測定を行ってもよい。
<Measurement process>
In the measurement step, the hybridization amount of the determination miRNA obtained in the reaction step and the hybridization amount of the reference miRNA are measured. At the same time, the amount of hybridization of the nucleic acid to be detected may be measured.
ハイブリダイゼーション量の測定では、基板上のプローブ固定化領域のシグナル値を検出し、検出されたシグナル強度を指標に、プローブにハイブリダイゼーションにより捕捉された判定用miRNA及び基準用miRNAの量を測定する。 In the measurement of the amount of hybridization, the signal value of the probe-immobilized region on the substrate is detected, and the amount of the determination miRNA and the reference miRNA captured by hybridization on the probe is measured using the detected signal intensity as an index. ..
シグナル値の検出は、判定用miRNA及び基準用miRNAに標識された標識物質の種類に応じて適当なシグナル読取装置を用いて行なう。標識物質としては、公知のマイク口アレイ解析において使用されている蛍光色素、りん光色素、酵素、放射線同位体など各種の標識物質を用いることができる。蛍光色素を標識物質として用いた場合には、蛍光顕微鏡や蛍光スキャナー等を用いて蛍光シグナルを検出すればよい。 The signal value is detected by using an appropriate signal reading device according to the type of the labeling substance labeled on the determination miRNA and the reference miRNA. As the labeling substance, various labeling substances such as fluorescent dyes, phosphorescent dyes, enzymes, and radioisotopes used in known microphone mouth array analysis can be used. When a fluorescent dye is used as a labeling substance, the fluorescence signal may be detected using a fluorescence microscope, a fluorescence scanner, or the like.
検出されたシグナル値は、基板上のプローブ固定化領域以外のシグナル値(ノイズ値)と比較される。シグナル値がノイズ値を上回っている場合に、そのシグナル値を有効とする。検出されたシグナル値に、ノイズ値が含まれている場合には、ノイズ値を減算してもよい。 The detected signal value is compared with the signal value (noise value) other than the probe immobilization region on the substrate. If the signal value exceeds the noise value, that signal value is valid. If the detected signal value includes a noise value, the noise value may be subtracted.
<判定工程>
判定工程では、測定工程で測定した1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量との比較を行い、ハイブリダイゼーション反応の品質を判定する。
<Judgment process>
In the determination step, the quality of the hybridization reaction is determined by comparing the hybridization amount of one or more determination miRNAs measured in the measurement step with the hybridization amount of one or more reference miRNAs.
ハイブリダイゼーション反応の品質の判定は、具体的な例としては、判定用miRNAと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の差又は比を用いて行うことができる。この場合、判定するための基準とする閾値を予め設定し、ハイブリダイゼーション量の差又は比がその閾値を超えるか否かによってハイブリダイゼーション反応の品質又は良否(良又は不良)を判定することができる。すなわち、判定用miRNAと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の差又は比が予め任意に定める基準とする閾値を超える場合に、「ハイブリダイゼーション反応が良である」と判定し、判定用miRNAと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の差又は比が基準とする閾値以下である場合に、「ハイブリダイゼーション反応が不良である」と判定することができる。 As a specific example, the quality of the hybridization reaction can be determined by using the difference or ratio of the hybridization amounts of the determination miRNA and the reference miRNA. In this case, a threshold value as a reference for determination is set in advance, and the quality or quality (good or bad) of the hybridization reaction can be determined depending on whether or not the difference or ratio of the hybridization amount exceeds the threshold value. .. That is, when the difference or ratio of the hybridization amount between the determination miRNA and the reference miRNA exceeds the reference threshold arbitrarily determined in advance, it is determined that the hybridization reaction is good, and the determination miRNA and the reference miRNA are used for reference. When the difference or ratio of the hybridization amount of miRNA is equal to or less than the reference threshold, it can be determined that the hybridization reaction is poor.
判定工程においては、判定用miRNAと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の差又は比を対数に変換し、その対数値を用いて判定を行ってもよい。 In the determination step, the difference or ratio of the hybridization amount between the determination miRNA and the reference miRNA may be converted into a logarithm, and the determination may be performed using the logarithmic value.
判定用miRNAとしては、配列番号1〜6に示すmiRNAから1又は複数のmiRNAを任意に選択すればよい。例えば、1つの判定用miRNAを用いる場合には、hsa−miR−4454(配列番号1)、hsa−miR−6131(配列番号2)、hsa−miR−451a(配列番号3)のいずれかを選択することが好ましい。また、より厳格な又は高精度の評価を行う場合には、複数の判定用miRNAを用いることが好ましい。複数の判定用miRNAを用いる場合には、それぞれのmiRNAのハイブリダイゼーション量を用いてもよいし、代表値としてハイブリダイゼーション量の平均値又は中央値を用いてもよい。 As the determination miRNA, one or more miRNAs may be arbitrarily selected from the miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 6. For example, when using one determination miRNA, one of hsa-miR-4454 (SEQ ID NO: 1), hsa-miR-6131 (SEQ ID NO: 2), and hsa-miR-451a (SEQ ID NO: 3) is selected. It is preferable to do so. Further, when performing more rigorous or highly accurate evaluation, it is preferable to use a plurality of determination miRNAs. When a plurality of determination miRNAs are used, the hybridization amount of each miRNA may be used, or the average value or the median value of the hybridization amount may be used as a representative value.
基準用miRNAとしては、予め定めたmiRNAから1又は複数のmiRNAを任意に選択すればよい。例えば、配列番号7〜9で示される塩基配列からなる非分解内因性miRNAから選択して用いることが好ましい。1つの基準用miRNAを用いる場合には、hsa−miR−149−3p(配列番号7)、hsa−miR−2861(配列番号8)、hsa−miR−4463(配列番号9)のいずれかを選択することが好ましい。また、より厳格な又は高精度の評価を行う場合には、複数の基準用miRNAを用いることが好ましい。複数の基準用miRNAを用いる場合には、それぞれのmiRNAのハイブリダイゼーション量を用いてもよいし、代表値としてハイブリダイゼーション量の平均値又は中央値を用いてもよい。 As the reference miRNA, one or more miRNAs may be arbitrarily selected from the predetermined miRNAs. For example, it is preferable to select and use from non-degraded endogenous miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 7 to 9. When using one reference miRNA, select one of hsa-miR-149-3p (SEQ ID NO: 7), hsa-miR-2861 (SEQ ID NO: 8), and hsa-miR-4463 (SEQ ID NO: 9). It is preferable to do so. Further, when performing more rigorous or highly accurate evaluation, it is preferable to use a plurality of reference miRNAs. When a plurality of reference miRNAs are used, the hybridization amount of each miRNA may be used, or the average value or the median value of the hybridization amount may be used as a representative value.
判定の基準とする閾値は、評価の目的や求める精度などに応じて任意に設定することができる。 The threshold value as a criterion for judgment can be arbitrarily set according to the purpose of evaluation, the required accuracy, and the like.
1つの判定用miRNA及び1つの基準用miRNAを用いる場合には、例えば、式1Aに示すように、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量eと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量Eを測定し、そのハイブリダイゼーション量比(e/E)を求め、この値が閾値t1を上回る場合にハイブリダイゼーション反応を良と判定することができる。 When one determination miRNA and one reference miRNA are used, for example, as shown in Formula 1A, the hybridization amount e of the determination miRNA and the hybridization amount E of the reference miRNA are measured, and the hybridization thereof is performed. The amount ratio (e / E) is determined, and when this value exceeds the threshold value t1, the hybridization reaction can be determined to be good.
e/E>t1 (式1A)。 e / E> t1 (Equation 1A).
また、式2Aに示すように、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量eと基準用miRNAのハイブリダイゼーション量Eを測定の差(e−E)を求め、この値が閾値t2を上回る場合にハイブリダイゼーション反応を良と判定することができる。 Further, as shown in the formula 2A, the difference (e-E) in the measurement of the hybridization amount e of the determination miRNA and the hybridization amount E of the reference miRNA is obtained, and when this value exceeds the threshold value t2, the hybridization reaction is performed. Can be judged to be good.
e−E>t2 (式2A)。 e-E> t2 (Equation 2A).
複数の判定用miRNA及び複数の基準用miRNAとして用いる場合には、複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値と複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値を求め、その両代表値の差又は比を求めて使用することができる。具体的には、上記の式1A及び式2Aに示す判断基準において、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量eに代えて、複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値rを、基準用miRNAのハイブリダイゼーション量Eに代えて、複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値Rを、それぞれ用いることにより、式1B又は式2Bを用いて判定することができる。代表値としては、平均値又は中央値を使用することができる。 When used as a plurality of determination miRNAs and a plurality of reference miRNAs, a representative value of the hybridization amount of the plurality of determination miRNAs and a representative value of the hybridization amount of the plurality of reference miRNAs are obtained, and both representative values are used. It can be used to find the difference or ratio. Specifically, in the determination criteria shown in the above formulas 1A and 2A, instead of the hybridization amount e of the determination miRNA, a representative value r of the hybridization amount of a plurality of determination miRNAs is used as the high of the reference miRNA. By using the representative value R of the hybridization amount of the plurality of reference miRNAs instead of the hybridization amount E, the determination can be made using the formula 1B or the formula 2B. As the representative value, the average value or the median value can be used.
r/R>t1 (式1B)
r−R>t2 (式2B)。
r / R> t1 (Equation 1B)
r-R> t2 (Equation 2B).
1つの判定用miRNA及び複数の基準用miRNAとして用いる場合には、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量e及び複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値Rを用いることにより、式1C又は式2Cを用いて判定することができる。 When used as one determination miRNA and a plurality of reference miRNAs, the formula 1C or the formula 2C can be obtained by using the typical value R of the hybridization amount e of the determination miRNA and the hybridization amount of the plurality of reference miRNAs. Can be determined using.
e/R>t1 (式1C)
e−R>t2 (式2C)。
e / R> t1 (Equation 1C)
e-R> t2 (Equation 2C).
1つの判定用miRNA及び複数の基準用miRNAとして用いる場合には、複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値r及び基準用miRNAのハイブリダイゼーション量Eを用いることにより、式1D又は式2Dを用いて判定することができる。 When used as one determination miRNA and a plurality of reference miRNAs, the formula 1D or the formula 2D can be obtained by using the representative value r of the hybridization amount of the plurality of determination miRNAs and the hybridization amount E of the reference miRNAs. Can be determined using.
r/E>t1 (式1D)
r−E>t2 (式2D)。
r / E> t1 (Equation 1D)
r-E> t2 (Equation 2D).
ここで、上記の式1A、式2A、式1B、式2B、式1C、式2C、式1D及び式2Dにおいて、実験の誤差等を考慮して、閾値t1及びt2に一定の誤差αの幅を持たせて、それぞれ「t1±α」及び「t2±α」としてもよい。この場合の誤差αは任意に設定すればよいが、例えば、式2Aにおいては、Eの10%程度をαとして設定して閾値t2に幅を持たせることができる。 Here, in the above equations 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C, 1D and 2D, the width of a constant error α within the threshold values t1 and t2 in consideration of experimental errors and the like. May be provided as "t1 ± α" and "t2 ± α", respectively. The error α in this case may be set arbitrarily. For example, in the formula 2A, about 10% of E can be set as α to give a range to the threshold value t2.
また、各存在量の閾値として、ハイブリダイゼーション量の値を対数に変換したものを用いてもよい。この場合、その変換にあわせて適切な閾値を設定すればよい。例えば、式1Aを適用する場合に、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の比(e/E)を対数値に変換し、その変換にあわせて閾値t1を設定すればよい。 Further, as the threshold value of each abundance amount, a value obtained by converting the value of the hybridization amount into a logarithm may be used. In this case, an appropriate threshold value may be set according to the conversion. For example, when the formula 1A is applied, the ratio (e / E) of the hybridization amount of the determination miRNA to the hybridization amount of the reference miRNA is converted into a logarithmic value, and the threshold value t1 is set according to the conversion. good.
また、個々の判定用miRNAごとに基準用miRNAとのハイブリダイゼーション量の差又は比を求めて、判定用miRNAごとに判定基準に従って判定を行い、その結果を総合してハイブリダイゼーション反応の品質を判定することができる。 In addition, the difference or ratio of the amount of hybridization with the reference miRNA is obtained for each determination miRNA, and the determination is made according to the determination criteria for each determination miRNA, and the results are integrated to determine the quality of the hybridization reaction. can do.
具体的には、例えば、判定用miRNAごとの判定において、良と判定された判定用miRNAの数が、不良と判定された判定用miRNAの数又は任意の所定数を上回る場合に、ハイブリダイゼーション反応を良と判定することができる。逆に、不良と判定された判定用miRNAの数が、良と判定された判定用miRNAの数又は所定数を上回る場合に、ハイブリダイゼーション反応を不良と判定することができる。 Specifically, for example, in the determination for each determination miRNA, when the number of determination miRNAs determined to be good exceeds the number of determination miRNAs determined to be poor or an arbitrary predetermined number, a hybridization reaction occurs. Can be judged to be good. On the contrary, when the number of determination miRNAs determined to be defective exceeds the number of determination miRNAs determined to be good or a predetermined number, the hybridization reaction can be determined to be defective.
本発明においては、以下に説明する配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAを、ハイブリダイゼーションを判定するための判定用miRNAとして使用する。 In the present invention, the miRNA consisting of the nucleotide sequences represented by SEQ ID NOs: 1 to 6 described below is used as a determination miRNA for determining hybridization.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−4454遺伝子」又は「hsa−miR−4454」という用語は、配列番号1で示される塩基配列からなるhsa−miR−4454遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0018976)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−4454遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−4454」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−4454」(miRBase Accession No.MI0016800、配列番号10)の配列を含む。 The term "hsa-miR-4454 gene" or "hsa-miR-4454" used as a determination miRNA herein refers to the hsa-miR-4454 gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1. No. MIMAT0018976) and other species such as homologs or orthologs are included. The hsa-miR-4454 gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-4454" includes a sequence of "hsa-mir-4454" (miRBase Accession No. MI0016800, SEQ ID NO: 10) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−6131遺伝子」又は「hsa−miR−6131」という用語は、配列番号2で示される塩基配列からなるhsa−miR−6131遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0024615)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−6131遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−6131」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−6131」(miRBase Accession No.MI0021276、配列番号11)の配列を含む。 The term "hsa-miR-6131 gene" or "hsa-miR-6131" used as a determination miRNA in the present specification refers to the hsa-miR-6131 gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2. Includes No. MIMAT0024615) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-6131 gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-6131" includes a sequence of "hsa-mir-6131" (miRBase Accession No. MI0021276, SEQ ID NO: 11) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−451a遺伝子」又は「hsa−miR−451a」という用語は、配列番号3で示される塩基配列からなるhsa−miR−451a遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0001631)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−451a遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−451a」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−451a」(miRBase Accession No.MI0001729、配列番号12)の配列を含む。 The term "hsa-miR-451a gene" or "hsa-miR-451a" used as a determination miRNA in the present specification refers to the hsa-miR-451a gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3. Includes No. MIMAT0001631) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-451a gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-451a" includes a sequence of "hsa-mir-451a" (miRBase Accession No. MI0001729, SEQ ID NO: 12) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−1260b遺伝子」又は「hsa−miR−1260b」という用語は、配列番号4で示される塩基配列からなるhsa−miR−1260b遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0015041)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−1260b遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−1260b」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−1260b」(miRBase Accession No.MI0014197、配列番号13)の配列を含む。 The term "hsa-miR-1260b gene" or "hsa-miR-1260b" used as a determination miRNA in the present specification refers to the hsa-miR-1260b gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4. Includes No. MIMAT0015041) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-1260b gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-1260b" includes a sequence of "hsa-mir-1260b" (miRBase Accession No. MI0014197, SEQ ID NO: 13) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−486−5p遺伝子」又は「hsa−miR−486−5p」という用語は、配列番号5で示される塩基配列からなるhsa−miR−486−5p遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0002177)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−486−5p遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−486−5p」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−486−1」(miRBase Accession No.MI0002470、配列番号14)の配列を含む。 The term "hsa-miR-486-5p gene" or "hsa-miR-486-5p" used as a determination miRNA herein refers to hsa-miR-486 consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5. Includes -5p gene (miRBase Accession No. MIMAT0002177) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-486-5p gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-486-5p" includes a sequence of "hsa-mir-486-1" (miRBase Accession No. MI0002470, SEQ ID NO: 14) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で判定用miRNAとして使用される「hsa−miR−92a−3p遺伝子」又は「hsa−miR−92a−3p」という用語は、配列番号6で示される塩基配列からなるhsa−miR−92a−3p遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0000092)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−92a−3p遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−92a−3p」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−92a−1」(miRBase Accession No.MI0000093、配列番号15)の配列を含む。 The term "hsa-miR-92a-3p gene" or "hsa-miR-92a-3p" used as a determination miRNA herein refers to hsa-miR-92a consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 6. Includes the -3p gene (miRBase Accession No. MIMAT0000092) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-92a-3p gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-92a-3p" includes a sequence of "hsa-mir-92a-1" (miRBase Accession No. MI00000903, SEQ ID NO: 15) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本発明においては、以下に説明する配列番号7〜9で示される塩基配列からなるmiRNAを、ハイブリダイゼーションを判定するための基準用miRNAとして使用することができる。 In the present invention, the miRNA consisting of the nucleotide sequences represented by SEQ ID NOs: 7 to 9 described below can be used as a reference miRNA for determining hybridization.
本明細書で基準用miRNAとして使用される「hsa−miR−149−3p遺伝子」又は「hsa−miR−149−3p」という用語は、配列番号7で示される塩基配列からなるhsa−miR−149−3p遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0004609)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−149−3p遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−149−3p」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−149」(miRBase Accession No.MI0000478、配列番号16)の配列を含む。 The term "hsa-miR-149-3p gene" or "hsa-miR-149-3p" used as a reference miRNA herein refers to hsa-miR-149 consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 7. Includes the -3p gene (miRBase Accession No. MIMAT0004609) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-149-3p gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-149-3p" includes a sequence of "hsa-mir-149" (miRBase Accession No. MI0000478, SEQ ID NO: 16) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で基準用miRNAとして使用される「hsa−miR−2861遺伝子」又は「hsa−miR−2861」という用語は、配列番号8で示される塩基配列からなるhsa−miR−2861遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0013802)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−2861遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−2861」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−2861」(miRBase Accession No.MI0013006、配列番号17)の配列を含む。 The term "hsa-miR-2861 gene" or "hsa-miR-2861" used as a reference miRNA herein refers to the hsa-miR-2861 gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 8. Includes No. MIMAT0013802) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-2861 gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-2861" includes a sequence of "hsa-mir-2861" (miRBase Accession No. MI0013006, SEQ ID NO: 17) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
本明細書で基準用miRNAとして使用される「hsa−miR−4463遺伝子」又は「hsa−miR−4463」という用語は、配列番号9で示される塩基配列からなるhsa−miR−4463遺伝子(miRBase Accession No.MIMAT0018987)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa−miR−2861遺伝子は、Lagos−Quintana Mら、2002年、Curr Biol、12巻、p735−739に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa−miR−4463」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa−mir−4463」(miRBase Accession No.MI0016811、配列番号18)の配列を含む。 The term "hsa-miR-4463 gene" or "hsa-miR-4463" used as a reference miRNA herein refers to the hsa-miR-4463 gene (miRBase Accession) consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 9. Includes No. MIMAT0018987) and other species homologs or orthologs. The hsa-miR-2861 gene can be obtained by the method described in Lagos-Quintana M et al., 2002, Curr Biol, Vol. 12, p735-739. Further, "hsa-miR-4463" includes a sequence of "hsa-mir-4463" (miRBase Accession No. MI0016811, SEQ ID NO: 18) having a hairpin-like structure as a precursor thereof.
以下、本発明のハイブリダイゼーション反応の品質の判定に使用する判定用miRNAを選択した過程、及び選択した判定用miRNAを用いて測定データよりハイブリダイゼーション反応の品質を判定した結果を説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the process of selecting the determination miRNA used for determining the quality of the hybridization reaction of the present invention and the result of determining the quality of the hybridization reaction from the measurement data using the selected determination miRNA will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.
実施例1
判定用miRNAの選択
(1)DNAチップ
東レ株式会社製の“3D−Gene” human miRNA oligo chip(miRBase release 22対応)を用いて以下の実験を行なった。本製品には、ハイブリダイゼーション反応工程における攪拌効率を向上させるため、攪拌用のマイクロビーズが充填されている。
Example 1
Selection of miRNA for determination (1) DNA chip The following experiment was carried out using "3D-Gene" human miRNA oligo chip (corresponding to miRBase release 22) manufactured by Toray Industries, Inc. This product is filled with microbeads for stirring in order to improve the stirring efficiency in the hybridization reaction step.
(2)検体RNAの調製と標識
健常ヒト1名より採血し、血清を調製した。調製した血清より、“3D−Gene” RNA extraction reagent from liquid sample kit(東レ社)を用いて、血清検体に含まれるRNA(以下、検体RNAという。)を抽出した。得られた検体RNAを、“3D−Gene” miRNA labeling kit(東レ社)を用いて標識した。標識時には、miRNAの測定値を発現量に補正するために、外部標準核酸を添加した。
(2) Preparation and labeling of sample RNA Blood was collected from one healthy human and serum was prepared. RNA contained in a serum sample (hereinafter referred to as sample RNA) was extracted from the prepared serum using a “3D-Gene” RNA extraction reagent sample kit (Toray Industries, Inc.). The resulting sample RNA was labeled with a "3D-Gene" miRNA labering kit (Toray Industries, Inc.). At the time of labeling, an external standard nucleic acid was added to correct the measured value of miRNA to the expression level.
(3)ハイブリダイゼーション
標識した検体RNAについて、DNAチップとして“3D−Gene” miRNA chip(東レ社)を用い、32℃で16時間の条件でハイブリダイゼーション反応を行った。反応は、DNAチップをバイオシェーカー(タイテック社)を用いて250rpmで旋回して攪拌する条件(以下、実施例1において「攪拌条件」という。)、旋回せずに静置する条件(以下、実施例1において「静置条件」という。)の2条件で実施した。
(3) Hybridization The labeled sample RNA was subjected to a hybridization reaction at 32 ° C. for 16 hours using a “3D-Gene” miRNA chip (Toray Industries, Inc.) as a DNA chip. The reaction is carried out under the condition that the DNA chip is swirled and stirred at 250 rpm using a bioshaker (Tietech Co., Ltd.) (hereinafter, referred to as “stirring condition” in Example 1), and the condition that the DNA chip is allowed to stand without swirling (hereinafter, carried out). In Example 1, it was carried out under two conditions (referred to as "standing condition").
(4)ハイブリダイゼーション量の測定
ハイブリダイゼーション後のDNAチップをマイクロアレイスキャナー(東レ社)に供して、各miRNAのハイブリダイゼーション量を測定した。スキャナーの設定は、レーザー出力100%、フォトマルチプライヤーの電圧設定をAUTO設定にして蛍光シグナルを測定した。
(4) Measurement of Hybridization Amount The hybridized DNA chip was subjected to a microarray scanner (Toray Co., Ltd.), and the hybridization amount of each miRNA was measured. The scanner was set to 100% laser output, and the voltage setting of the photomultiplier was set to AUTO, and the fluorescence signal was measured.
得られた蛍光シグナル値を、底が2の対数に変換し、標識時に添加した外部標準核酸による補正を行い、各miRNAのハイブリダイゼーション量を取得した。 The obtained fluorescence signal value was converted to a logarithm having a base of 2, and correction was performed with an external standard nucleic acid added at the time of labeling to obtain the hybridization amount of each miRNA.
以上のようにして、各ハイブリダイゼーション条件における各miRNAのハイブリダイゼーション量を3回測定し、その平均値を得た。 As described above, the amount of hybridization of each miRNA under each hybridization condition was measured three times, and the average value thereof was obtained.
(5)判定用miRNAの選択
上記のようにして得られた各ハイブリダイゼーション条件におけるmiRNA発現量を比較し、ハイブリダイゼーション時の攪拌の有無により発現量が変動する程度の大きいmiRNAを抽出することで、本発明の判定用miRNAの選択を行った。
(5) Selection of miRNA for determination By comparing the miRNA expression levels under each hybridization condition obtained as described above, and extracting a miRNA having a large expression level that varies depending on the presence or absence of stirring during hybridization. , The determination miRNA of the present invention was selected.
まず、検出されたmiRNAから、高シグナル領域(4.3以上)で安定して検出されるmiRNAとして、843種のmiRNAに絞り込んだ。 First, from the detected miRNAs, 843 types of miRNAs were narrowed down as miRNAs that were stably detected in the high signal region (4.3 or higher).
次に、攪拌条件での各miRNAのハイブリダイゼーション量と、静置条件での各miRNAのハイブリダイゼーション量との差((攪拌条件でのハイブリダイゼーション量)―(静置条件でのハイブリダイゼーション量))を求め、この両条件でのハイブリダイゼーション量の差が2以上であるmiRNAを判定用miRNAとして選択した。表1に選択した6種の判定用miRNA(配列番号1〜6)とそのハイブリダイゼーション量及び上記両条件での差を示した。また、絞り込んだ843種のmiRNAのハイブリダイゼーション量及び上記両条件での差の平均値も表1に示した。 Next, the difference between the hybridization amount of each miRNA under stirring conditions and the hybridization amount of each miRNA under standing conditions ((hybridization amount under stirring conditions)-(hybridization amount under standing conditions). ) Was obtained, and a miRNA having a difference of 2 or more in the amount of hybridization under these two conditions was selected as the determination miRNA. Table 1 shows the six types of determination miRNAs (SEQ ID NOs: 1 to 6) selected, the amount of hybridization thereof, and the difference between the above two conditions. Table 1 also shows the amount of hybridization of 843 types of miRNAs narrowed down and the average value of the differences between the above two conditions.
表1の結果より、攪拌条件の場合、静置条件の場合と比べて、843種のmiRNA全体のハイブリダイゼーション量の平均値が0.4増加したことから、バイオシェーカーを用いた水平面での旋回による攪拌操作がハイブリダイゼーション反応の効率を向上させる効果を与えることが確認された。また、選定した6種のmiRNAは、この効果が顕著であり、ハイブリダイゼーション反応の品質の判定するための判定用miRNAとして利用できることが確認された。 From the results in Table 1, the average value of the hybridization amount of all 843 miRNAs increased by 0.4 in the case of the stirring condition as compared with the case of the standing condition. It was confirmed that the stirring operation by the above gives the effect of improving the efficiency of the hybridization reaction. In addition, it was confirmed that the selected 6 types of miRNAs have a remarkable effect and can be used as a determination miRNA for determining the quality of the hybridization reaction.
(6)判定式の作成と閾値の設定
ハイブリダイゼーション反応の品質の判定は、式2Cに示すように、判定用miRNAのハイブリダイゼーション量(e)と複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の代表値(R)との差を求め、その値が閾値(t2)を超える場合に、良と判定することとした。
(6) Creation of determination formula and setting of threshold value As shown in Equation 2C, the quality of the hybridization reaction is determined by representing the hybridization amount (e) of the determination miRNA and the hybridization amount of a plurality of reference miRNAs. The difference from (R) was obtained, and when the value exceeded the threshold value (t2), it was determined to be good.
判定用miRNAとして、上記で選定した配列番号1〜6で示される6種のmiRNAを選択した。また、基準用miRNAとして、配列番号7〜9で示される3種の非分解内因性miRNA(hsa−miR−149−3p、has−miR−2861、has−miR−4463)を選択し、ハイブリダイゼーション量としてこれら3種のmiRNAの平均値を用いた。表2に、攪拌条件及び静置条件における、各判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と、3種の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の平均値との差(e−R)を示した。 As the determination miRNAs, 6 types of miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 selected above were selected. In addition, as reference miRNAs, three types of non-degraded endogenous miRNAs (hsa-miR-149-3p, has-miR-2861, has-miR-4463) shown in SEQ ID NOs: 7 to 9 were selected and hybridized. The average value of these three types of miRNA was used as the amount. Table 2 shows the difference (e-R) between the hybridization amount of each determination miRNA and the average value of the hybridization amounts of the three reference miRNAs under the stirring condition and the standing condition.
表2の結果のとおり、攪拌条件と静置条件とで、6種のmiRNAの全ての上記ハイブリダイゼーション量の差(e−R)に明確な差が見られた。この結果から、式2Cを用いて、ハイブリダイゼーション反応の品質を判定できることが確認された。判定に使用する閾値(t2)として、攪拌条件と静置条件との差(e−R)の中間値を設定した。各判定用miRNAの閾値(t2)を表2に示した。 As shown in the results of Table 2, a clear difference was observed in the difference (e-R) in the above-mentioned hybridization amounts of all 6 types of miRNA between the stirring condition and the standing condition. From this result, it was confirmed that the quality of the hybridization reaction can be determined using the formula 2C. As the threshold value (t2) used for the determination, an intermediate value of the difference (e-R) between the stirring condition and the standing condition was set. The threshold value (t2) of each determination miRNA is shown in Table 2.
実施例2
判定用miRNAを用いたハイブリダイゼーション反応の品質の判定1
(1)DNAチップ
実施例1と同じDNAチップを用いた。
Example 2
Judgment of quality of hybridization reaction using judgment miRNA 1
(1) DNA chip The same DNA chip as in Example 1 was used.
(2)検体RNAの調製と標識
実施例1とは異なる、健常ヒト3名より採血し、実施例1(1)と同様の方法で検体RNAを調製した。得られた検体RNAは、個体別に検体1、検体2、検体3とした。実施例1(1)と同様の方法で検体RNAの標識を行った。
(2) Preparation and labeling of sample RNA Blood was collected from three healthy humans, which was different from Example 1, and sample RNA was prepared by the same method as in Example 1 (1). The obtained sample RNA was designated as Specimen 1, Specimen 2, and Specimen 3 for each individual. The sample RNA was labeled in the same manner as in Example 1 (1).
(3)ハイブリダイゼーション
標識した検体RNA(検体1〜3)について、“3D−Gene” miRNA chip(東レ社)を用い、32℃で16時間の条件でハイブリダイゼーション反応を行った。反応は、DNAチップをバイオシェーカー(タイテック社)を用いて250rpmで旋回して攪拌する条件で実施した。
(3) Hybridization The labeled sample RNAs (Samples 1 to 3) were subjected to a hybridization reaction at 32 ° C. for 16 hours using a “3D-Gene” miRNA chip (Toray Industries, Inc.). The reaction was carried out under the condition that the DNA chip was swirled and stirred at 250 rpm using a bioshaker (Tietech Co., Ltd.).
(4)ハイブリダイゼーション量の測定
実施例1(4)と同様の方法で、各miRNAのハイブリダイゼーション量を得た。
(4) Measurement of Hybridization Amount The hybridization amount of each miRNA was obtained by the same method as in Example 1 (4).
(5)ハイブリダイゼーション反応の品質の判定
実施例1で選定した配列番号1〜6で示される6種の判定用miRNA及び実施例1で使用した配列番号7〜9で示される3種の基準用miRNAを用いて、上記(4)で得られたハイブリダイゼーション量によりハイブリダイゼーション反応の品質の判定を行った。
(5) Judgment of quality of hybridization reaction Six kinds of judgment miRNAs shown by SEQ ID NOs: 1 to 6 selected in Example 1 and three kinds of criteria shown by SEQ ID NOs: 7 to 9 used in Example 1 Using miRNA, the quality of the hybridization reaction was determined based on the amount of hybridization obtained in (4) above.
ハイブリダイゼーション反応の品質の判定は、式2Cに示すように、各判定用miRNAごとに、そのハイブリダイゼーション量(e)と3種の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量の平均値(R)との差(e−R)を求め、その値が実施例1で得られた閾値(t2)(表2)を超える場合に良と、下回る場合に不良と判定し、良と判定された判定用miRNAが4個以上である場合に、ハイブリダイゼーション反応を良と総合判定することとした。判定用miRNAごとの判定結果及び総合判定の結果を表3に示した。 As shown in Equation 2C, the quality of the hybridization reaction is determined by the difference between the hybridization amount (e) and the average value (R) of the hybridization amounts of the three reference miRNAs for each determination miRNA. (E-R) is determined, and when the value exceeds the threshold value (t2) (Table 2) obtained in Example 1, it is determined to be good, and when it is below the threshold value, it is determined to be defective, and the determination miRNA determined to be good is determined. When the number was 4 or more, the hybridization reaction was comprehensively judged to be good. Table 3 shows the judgment results and the results of the comprehensive judgment for each judgment miRNA.
検体1〜3のいずれの場合も、判定用miRNAの全てにおいてハイブリダイゼーション反応が良の判定が得られ、総合判定においてもハイブリダイゼーション反応が良の判定が得られた。 In all of the samples 1 to 3, the judgment that the hybridization reaction was good was obtained in all of the determination miRNAs, and the judgment that the hybridization reaction was good was also obtained in the comprehensive judgment.
本実施例では、ハイブリダイゼーション工程において、攪拌用ビーズを用いて水平面での旋回による攪拌を行うことで、ハイブリダイゼーション反応の効率の向上を図っていることから、本判定結果は妥当であると判断される。 In this example, in the hybridization step, the efficiency of the hybridization reaction is improved by stirring by swirling in a horizontal plane using stirring beads, and thus it is judged that this determination result is appropriate. Will be done.
実施例3
判定用miRNAを用いたハイブリダイゼーション反応の品質の判定2
反応工程において、DNAチップを静置したままでハイブリダイゼーション反応を行ったこと以外は、実施例2と同様にして、検体1〜3についてハイブリダイゼーション反応の品質の判定を行った。その結果を表4に示した。
Example 3
Judgment of quality of hybridization reaction using judgment miRNA 2
In the reaction step, the quality of the hybridization reaction was determined for Samples 1 to 3 in the same manner as in Example 2 except that the hybridization reaction was carried out with the DNA chip standing still. The results are shown in Table 4.
検体1〜3のいずれの場合も、判定用miRNAの全てにおいてハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られ、総合判定においてもハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られた。 In all of the samples 1 to 3, it was determined that the hybridization reaction was poor in all of the determination miRNAs, and the comprehensive determination also determined that the hybridization reaction was poor.
本実施例では、ハイブリダイゼーション工程においてDNAチップを静置したままであるため、検体は十分に攪拌されず、攪拌した場合と比較してハイブリダイゼーション反応の効率が低下していると考えらえることから、本判定結果は妥当であると判断される。 In this example, since the DNA chip is left to stand in the hybridization step, the sample is not sufficiently stirred, and it can be considered that the efficiency of the hybridization reaction is lower than that in the case of stirring. Therefore, it is judged that this determination result is appropriate.
実施例4
判定用miRNAを用いたハイブリダイゼーション反応の品質の判定3
反応工程において、攪拌用ビーズを用いずにDNAチップをバイオシェーカー(タイテック社)を用いて250rpmで旋回して攪拌する条件で実施したこと以外は、実施例2と同様にして、検体1〜3についてハイブリダイゼーション反応の品質の判定を行った。その結果を表5に示した。
Example 4
Judgment of quality of hybridization reaction using judgment miRNA 3
Samples 1 to 3 were the same as in Example 2 except that the reaction step was carried out under the condition that the DNA chip was swirled and stirred at 250 rpm using a bioshaker (Tietech Co., Ltd.) without using stirring beads. The quality of the hybridization reaction was determined. The results are shown in Table 5.
検体1及び2の場合は、判定用miRNAの全てにおいてハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られ、総合判定においてもハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られた。検体3の場合は、判定用miRNAのうちの2種でハイブリダイゼーション反応が良の判定、4種でハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られた。その結果、総合判定においてハイブリダイゼーション反応が不良の判定が得られた。 In the case of Samples 1 and 2, it was determined that the hybridization reaction was poor in all of the determination miRNAs, and it was also determined that the hybridization reaction was poor in the comprehensive determination. In the case of Specimen 3, two of the determination miRNAs were judged to have a good hybridization reaction, and four types were judged to have a poor hybridization reaction. As a result, it was determined that the hybridization reaction was poor in the comprehensive judgment.
本測定では、ハイブリダイゼーション工程において、攪拌用ビーズを用いずにDNAチップを水平面で旋回して攪拌しようとしているため、検体は十分に攪拌されず、攪拌した場合と比較してハイブリダイゼーション反応の効率が低下していると考えらえることから、本判定結果は妥当であると判断される。 In this measurement, in the hybridization step, the DNA chip is swirled in a horizontal plane to be stirred without using stirring beads, so that the sample is not sufficiently stirred, and the efficiency of the hybridization reaction is higher than that in the case of stirring. Is considered to be decreasing, so it is judged that this judgment result is appropriate.
実施例5
判定用miRNAを用いたハイブリダイゼーション反応の品質の判定4
反応工程において、DNAチップをマイクロチューブローテーター(アズワン社)を用いて12rpmで旋回して攪拌する条件で実施したこと以外は、実施例2と同様にして、検体1〜3についてハイブリダイゼーション反応の品質の判定を行った。その結果を表6に示した。
Example 5
Judgment of quality of hybridization reaction using judgment miRNA 4
The quality of the hybridization reaction for Samples 1 to 3 was the same as in Example 2 except that the DNA chip was swirled and stirred at 12 rpm using a microtube rotator (AS ONE Corporation) in the reaction step. Was judged. The results are shown in Table 6.
検体1〜3のいずれの場合も、判定用miRNAの全てにおいてハイブリダイゼーション反応が良の判定が得られ、総合判定においてもハイブリダイゼーション反応が良の判定が得られた。 In all of the samples 1 to 3, the judgment that the hybridization reaction was good was obtained in all of the determination miRNAs, and the judgment that the hybridization reaction was good was also obtained in the comprehensive judgment.
本実施例では、ハイブリダイゼーション工程において、攪拌用ビーズを用いて垂直面(重力方向に平行な面)で旋回して攪拌を行うことで、ハイブリダイゼーション反応の効率の向上を図っていることから、本判定結果は妥当であると判断される。 In this embodiment, in the hybridization step, the efficiency of the hybridization reaction is improved by swirling on a vertical plane (a plane parallel to the direction of gravity) using stirring beads to perform stirring. This judgment result is judged to be valid.
Claims (7)
基板上に、配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の判定用miRNA及び予め定めた1又は複数の基準用miRNAとハイブリダイゼーションするプローブが固定化されたDNAチップに、検体を接触させ、ハイブリダイゼーション反応を行う、反応工程;
前記反応工程で得られた1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量及び1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量を測定する、測定工程;及び
前記測定工程で得られた1又は複数の判定用miRNAのハイブリダイゼーション量と1又は複数の基準用miRNAのハイブリダイゼーション量とを比較して、検出対象の核酸のハイブリダイゼーション反応の品質を判定する、判定工程;
を含む方法。 A method for determining the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected in the detection of nucleic acid in a sample using a DNA chip.
DNA on which one or more determination miRNAs selected from miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6 and a probe that hybridizes with one or more predetermined reference miRNAs are immobilized on the substrate. A reaction step in which a sample is brought into contact with the chip to carry out a hybridization reaction;
A measurement step of measuring the hybridization amount of one or more determination miRNAs obtained in the reaction step and the hybridization amount of one or more reference miRNAs; and one or more determinations obtained in the measurement step. A determination step of comparing the hybridization amount of the target miRNA with the hybridization amount of one or more reference miRNAs to determine the quality of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected;
How to include.
配列番号1〜6で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数のハイブリダイゼーション反応の品質判定用miRNAを捕捉するためのプローブ、及び、1又は複数の基準用miRNAを捕捉するためのプローブが基板上に固定化された、DNAチップ。
A DNA chip for quality determination of the hybridization reaction of the nucleic acid to be detected.
A probe for capturing a quality-determining miRNA for one or more hybridization reactions selected from miRNAs consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 6, and a probe for capturing one or more reference miRNAs. A DNA chip in which a probe is immobilized on a substrate.
Priority Applications (1)
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