JP2021510541A - 新規なプライマーおよびその使用 - Google Patents

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Abstract

本明細書中に開示されている組成物はプライマーを含有しており、本プライマーは、(a)標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含むループ可能プライマーであって、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であるループ可能プライマー、あるいは(b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、あるいは(c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、のうちのいずれかのプライマーに該当するものである。また、鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を増幅するための方法も、開示されている。本方法は、ループ可能プライマー、スプリットプライマーおよび/またはスプリットループ可能プライマーを使用する少なくとも2回の予備増幅サイクルを含み、各増幅サイクルは、プライマーを鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングし、アニーリングされたプライマーを伸長することを含む。更に、対象の標的遺伝子座を増幅するためのキットも、開示されている。本キットは、ループ可能プライマー、スプリットプライマー、および/またはスプリットループ可能プライマーを含む。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年1月12日に出願された米国仮特許出願第62/617,066号の利益を主張するものであり、該文献は、その全体が、本明細書において参照により援用されている。
配列表
本出願には、ASCII形式にて電子的に送信された配列表が含まれており、この配列表は、その全体が、本明細書において参照により援用されている。前記ASCIIコピーは、作成日を2018年12月27日とし、名称をN_022_WO_Ol_SL.txtとし、且つサイズを3,844バイトとしたものである。
次世代シーケンシングにおいて使用されてきた分子バーコードまたはインデクシング配列は、分子バーコードまたはインデクシング配列で各核酸断片にタグ付けすることにより、複製によって導入される定量的な偏りを低減するものである。配列リードにおいて、分子バーコードまたはインデクシング配列がそれぞれ異なる場合、元の核酸分子どうしもがそれぞれ異なることを表す。分子バーコードまたはインデクシング配列を参照することによって、元の核酸分子内にポリメラーゼが存在しないというエラーが原因で生じた配列変化などのPCRアーティファクトを同定し、元の核酸分子内に存在する実際の多型/変異から分離することが可能である。
しかしながら、分子バーコードまたはインデクシング配列を高マルチプレックスPCRに適用するためには、プライマーの二量体が形成されるのを抑制すること、バーコードの再サンプリングを回避すること、非特異的プライマーを結合すること、ならびにプライマーコンカテマーの形成を低減することに対するニーズが存在する。
本発明は、核酸を増幅するための組成物、方法、およびキットに関する。第1の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、プライマー含有の組成物に関するものであり、このプライマーは、以下:
(a)標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含むループ可能プライマーであって、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である、ループ可能プライマー、あるいは
(b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、あるいは
(c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーに該当するものである。
第2の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を増幅する方法に関するものであり、本方法は、
少なくとも2つの予備増幅サイクルを含む。本予備増幅サイクルに使用されるプライマーは、以下:
(a)標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含むループ可能プライマーであって、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であるループ可能プライマー、あるいは
(b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、あるいは
(c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーであって、各予備増幅サイクルが、プライマーを鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングし、アニーリングされたプライマーを伸長することを含む、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーに該当するものである。
第3の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、対象の標的遺伝子座を増幅するためのキットに関するものであり、本キットに具備されるプライマーは、以下:
(a)標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含むループ可能プライマーであって、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である、ループ可能プライマー、あるいは
(b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、あるいは
(c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーに該当するものである。
第4の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、対象の標的遺伝子座のコピー数多型を判別するため方法に関するものであり、本方法は、
鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)1つ以上のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと分子インデクシングセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、ループ可能プライマー、
(b)1つ以上のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと分子インデクシングセクションとを含むループおよびステム構造を形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、スプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)1つ以上のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、第2のアダプターセクションと分子インデクシングセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーを使用する、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
増幅産物の配列決定を行い、分子インデクシング配列を使用して対象の標的遺伝子座のコピー数多型を判別することと、
を含む、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーを使用するものである。
第5の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、胎児異数性を判別する方法に関するものであり、本方法は、
母体の血液サンプルから分離された無細胞DNAから、1つ以上の染色体の、複数の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際に、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)複数のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと分子インデクシングセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、ループ可能プライマー、
(b)複数のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと分子インデクシングセクションとを含むループおよびステム構造を形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、スプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)複数のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、第2のアダプターセクションと分子インデクシングセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーを使用する、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
増幅産物の配列決定を行い、分子インデクシング配列を使用して胎児の異数性を判別することと、
を含む。
第6の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、マルチプレックス増幅の方法に関するものであり、本方法は、
鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、これらプライマーの各々が標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含む、第1および第2のループ可能プライマー、
(b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、これらプライマーの各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、ステム構造およびアダプターセクションを含むループを形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含む、スプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、これらプライマーの各々が、第1アダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1アダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、第2のアダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、
第1のプライマーおよび第2のプライマーが、それらの標的特異的セクション内に相補的配列を含み、ステム形成セクションによる保護無しの場合にプライマーの二量体が形成され得る、第1および第2のスプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーを使用する、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
を含む。プライマーの二量体が形成されるのを防止することは、PCRタイリング(例えば、シングルマルチプレックスPCR反応において、オーバーラップまたはタイリングされた標的配列を増幅する場合)おいて、特に有用とされる。
第7の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、対立遺伝子特異的増幅の方法に関するものであり、本方法は、
鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを備える、ループ可能プライマーであって、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、ループ可能プライマーが、標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分にSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、ループ可能プライマー、
(b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを備える、スプリットループ可能プライマーであって、ステム形成セクションが、アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、スプリットループ可能プライマーが、標的特異的セクションにSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、スプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーであって、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションは、第2のアダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含むみ、スプリットループ可能プライマーが、標的特異的セクションの3’部分にSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、スプリットループ可能プライマー、
のうちのいずれかのプライマーを使用する、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を増幅することと、
を含む。
第8の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)の方法に関するものであり、本方法は、
鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のループ可能プライマー、
(b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のスプリットループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のスプリットループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、この標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、第2のアダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のスプリットループ可能プライマーの第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のスプリットループ可能プライマーの第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のループ可能プライマー、のいずれかである、増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にて、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
を含む。
代替的に、対立遺伝子特異的qPCRのための方法は、予備増幅ステップを必要とせず、代わりに、第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にて(a)、(b)または(c)のプライマーを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
を含む。
第9の態様において、本明細書中に記載されている本発明は、対立遺伝子特異的デジタルPCR(dPCR)の方法に関するものであり、本方法は、
鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
(a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のループ可能プライマー、
(b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のスプリットループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のスプリットループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
(c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、この標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、第2のアダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のスプリットループ可能プライマーの第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のスプリットループ可能プライマーの第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のスプリットループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、第1および第2のループ可能プライマー、のいずれかである、増幅することと、
予備増幅産物を複数の反応容量にパーティショニングすることと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にて、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を各反応容量にて増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
を含む。
代替的に、対立遺伝子特異的dPCRのための方法は、予備増幅ステップを必要とせず、代わりに、
サンプルを複数の反応容量にパーティショニングすることと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にて(a)、(b)または(c)のプライマーを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
を含む。
これらの特徴および他の特徴、ならびにその編成および操作方法は、添付の図面と併せて解釈することにより、下記の詳細な説明から明らかになるであろう。
本明細書に記載されているプライマーのいくつかの実施形態(スキームA〜C、および対照スキーム)を示す。 標的特異的セクションの3’端部分が相補的配列を有するステム構造を形成するように構成されている、ループ可能プライマーの一実施形態を示す。 標的特異的セクションの5’端部分が相補的配列を有するステム構造を形成するように構成されている、ループ可能プライマーの一実施形態を示す。 標的特異的セクションが5’端部分および3’端部分にスプリットされ、これらの端部分がアダプター配列によって分離されている、スプリットパラメータの一実施形態を示す。 本明細書中に記載されているプライマーを使用した2回の予備増幅サイクルを含む、増幅プロセスのワークフローの実施例を示す。 本明細書中に記載されているプライマーを使用した2回の予備増幅サイクルを含む、例示的な増幅プロセスの目標達成率を示す。 本明細書中に記載されているプライマーを使用した3回または10回の予備増幅サイクルを含む、増幅プロセスのワークフローの実施例を示す。 本明細書中に記載されているプライマーを使用した3回または10回の予備増幅サイクルを含む、例示的な増幅プロセスの目標達成率を示す。 反復試験サンプル間でMIT計数が一貫していることを示す(スキームA、2回の予備増幅サイクル)。 ループ可能プライマーの2つの不適合ヌクレオチド(nt)を含む、ループ可能プライマーの一実施形態によるプライマーおよび産物配列を示す。 ループ可能プライマーの一実施形態によるプライマーおよび産物配列を示す。 スプリットプライマーの一実施形態によるプライマーおよび産物配列を示す。 本明細書中に記載されているスプリットループ可能プライマーのいくつかの実施形態(スキームD〜E)を示す。 高マルチプレックスPCRにおいて、反復試験サンプル間でMIT計数が一貫していたことを示す(スキームA、2回の予備増幅サイクル、図5のワークフロー)。この実施例の増幅プロセスの目標達成率は83%である。
本発明を実施することを目的として本発明者らによって想到された本発明のいくつかの具体的な実施形態について、これから、詳しく言及していく。これら具体的な実施形態の或る具体的な実施例は、添付の図面に例証されている。これらの具体的な実施形態に関連して、本発明が記載されているが、当然のことながら、本発明を記載の実施形態だけに限定することは意図されていない。対照的に意図されているのは、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲内に含まれ得るような代替物、修正物、および同等物を網羅することである。
本発明に関する理解が徹底されるように、多数の具体的な詳細を、下記説明に記載する。本発明の特定の例示的実施形態は、これらの特定の詳細の一部または全てを用いることなしに実装することが可能である。
本発明の様々な技術および機序は、明確さを期して、時には単数形で記載されることもある。但し、いくつかの実施形態は、別途明記されていない限り、技法を複数回にわたって反復すること、または機序を複数回にわたってインスタンス化することを含むことに留意すべきである。
本明細書において参照により援用されている特許出願の開示は、以下の通り:「SYSTEM AND METHOD FOR CLEANING NOISY GENETIC DATA AND USING DATA TO MAKE PREDICTIONS」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2006/045281号、「SYSTEM AND METHOD FOR CLEANING NOISY GENETIC DATA AND DETERMINING CHROMSOME COPY NUMBER」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2008/003547号、「METHODS FOR CELL GENOTYPING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2009/034506号、「METHODS FOR EMBRYO CHARACTERIZATION AND COMPARISON」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2009/045335号、「METHODS FOR ALLELE CALLING AND PLOIDY CALLING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2009/052730号、「METHODS FOR NON−INVASIVE PRENATAL PLOIDY CALLING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2010/050824号、「METHODS FOR NON−INVASIVE PRENATAL PLOIDY CALLING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2011/037018号、「METHODS FOR NON−INVASIVE PRENATAL PLOIDY CALLING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2011/061506号、「METHODS FOR NON−INVASIVE PRENATAL PATERNITY TESTING」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2011/066938号、「HIGHLY MULTIPLEX PCR METHODS AND COMPOSITIONS」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2012/066339号、「METHODS AND COMPOSITIONS FOR REDUCING GENETIC LIBRARY CONTAMINATION」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2013/055205号、「METHODS FOR INCREASING FETAL FRACTION IN MATERNAL BLOOD」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2013/057924号、「METHODS OF USING LOW FETAL FRACTION DETECTION」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2014/051926号、「PRENATAL DIAGNOSTIC RESTING STANDARDS」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2014/057843号、「DETECTING MUTATIONS AND PLOIDY IN CHROMOSOMAL SEGMENTS」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2015/026957号、「METHODS AND COMPOSITIONS FOR DETERMINING PLOIDY」と題した国際特許出願PCT/米国特許出願公開第2016/031686号、および「COMPOSITIONS AND METHODS FOR IDENTIFYING NULCEIC ACID MOLECULES」と題した米国特許出願第15/372,279号である。
ループ可能プライマー
本明細書に記載されている本発明の実施形態の多くは、標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを備える、ループ可能プライマーに関するものであり、本ループ可能プライマーにおいて、ステム形成セクションは、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である。標的特異的セクションは、増幅用の鋳型DNAの標的配列に対しハイブリダイズ可能である。
いくつかの実施形態では、アダプターセクションが標的特異的セクションとステム形成セクションとの間に位置し、ステム形成セクションと標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、アダプターセクションを含むループが形成される。アダプターセクションは、例えば、標的特異的セクションの5’側、およびステム形成セクションの3’側に、位置する場合がある。いくつかの実施形態では、アダプターセクションに、PCR増幅および/または配列決定用の、ユニバーサルアダプター配列が含まれている。
いくつかの実施形態では、ループ可能プライマーに、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションが更に含まれている。分子インデクシング配列、分子インデックスタグ(MIT)、または一意の識別子(UID)配列は、Kinde et al., PNAS 108(23):9530−9535 (2011)、ならびに、「COMPOSITIONS AND METHODS FOR IDENTIFYING NULCEIC ACID MOLECULES」と題した米国特許第15/372,279号に記載されており、これらの文献の各々は、その全体が、本明細書において参照により援用されている。いくつかの実施形態では、各分子インデクシング配列の長さは、約1〜20bp、または約2〜15bp、または約3〜10bp、または約4〜8bpである。本明細書に記載されている本発明による順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方を、対象の標的遺伝子座を増幅する目的に使用する場合、増幅産物に、2つの分子インデクシング配列を含めてもよい。こうした分子インデクシング配列の組み合わせによって、シングル分子インデクシング配列を使用した場合よりも、なお更に精確な分子計数が可能となる。一実施形態において、各ループ可能プライマー上の分子インデクシング配列は、一意な分子インデクシング配列とされる。別の実施形態において、ループ可能順方向および逆方向プライマーの各ペア上の分子インデクシング配列の組み合わせは、一意とされる。
分子インデクシングセクションは、例えば、標的特異的セクションとアダプターセクションとの間に位置する場合がある。分子インデクシングセクションは、例えば、標的特異的セクションの5側、およびアダプターセクションの3’側に位置する場合がある。いくつかの実施形態では、ステム形成セクションと標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、アダプターセクションと分子インデクシングセクションとを含むループが形成される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のループ可能プライマーのうち、標的特異的セクションがステム構造の一部を成していないプライマーは、除外されている。
本明細書に記載されているループ可能プライマーは、ユニバーサルアダプター配列および分子インデクシング配列、ならびに標的特異的配列の少なくとも一部を隠蔽/保護するという理由から、高マルチプレックスPCRにてプライマーの二量体形成および非特異的結合を抑制することによって、アッセイの特異性を有意に向上させることを可能としている。
スキームA:
図2に、ループ可能プライマーの1つのスキームを示す。本スキーム中、標的特異的セクションは、5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能である。標的特異的セクションの3’部分がステム構造内で保護されている場合、標的特異的セクションの5’部分が、標的ハイブリダイゼーションの開始に利用可能となる。
いくつかの実施形態では、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、アダプターセクションと標的特異的セクションの5’部分とを含むループが形成される。ステムループは、分子インデクシング配列およびアダプター配列を偽の相互作用から保護するように設計されている。また、3’末端のステムは、プライマーが非標的特異的に延在するのを(すなわち、プライマーの二量体形成を)防止する。
いくつかの実施形態では、ループ可能プライマーが、標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む。いくつかの実施形態では、ループ可能プライマーは、3’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含み、Aテーリングを防いでいる。代替的にまたは追加的に、ループ可能プライマーの5’末端は、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、標的特異的セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、含み得る。いくつかの実施形態では、ループ可能プライマーは、5’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含む。
図10に図示されているように、スキームAによるループ可能プライマーの好ましい実施形態は、5’〜3’へ、1つ以上の不適合ヌクレオチドと、ステム形成セクションと、アダプターセクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、ステム形成セクションが標的特異的セクションの3’部分の逆相補となっている。
いくつかの実施形態において、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分との間に形成されるステム構造のサイズは、約5〜20bp、または約5〜10bp、または約10〜15bp、または約15〜20bpである。
いくつかの実施形態において、スキームAによるループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。いくつかの実施形態において、アニーリング温度は、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下が、好ましい。いくつかの実施形態において、融解温度は、60℃以上、または61℃以上、または62℃以上、または63℃以上、または64℃以上、または65℃以上、66℃以上、または67℃以上、または68℃以上、または69℃以上、または70℃以上である。いくつかの実施形態では、30℃〜80℃といったような極端なアニーリング温度が、有用とされる場合もある。
スキームB:
図3に、ループ可能プライマーのもう1つのスキームを示す。本スキーム中、標的特異的セクションは、5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの5’部分に対しハイブリダイズ可能である。標的特異的セクションの5’部分がステム構造内で保護されている場合、標的特異的セクションの3’部分が、標的ハイブリダイゼーションを開始する目的に利用可能となる。
いくつかの実施形態において、ステム形成セクションと標的特異的セクションの5’部分との間のハイブリダイゼーションにより形成されるループは、アダプターセクションを含み但し標的特異的セクションの3’端部分は含まない。ステムループは、分子インデクシング配列およびアダプター配列を偽の相互作用から保護するように設計されている。
いくつかの実施形態において、ループ可能プライマーは、標的特異的セクションの5’側に位置する1つ以上のGまたはCヌクレオチドを更に含み、ステム形成セクションの3’側に位置する1つ以上の相補的なG/Cヌクレオチドによりステム構造を安定化させているいくつかの実施形態では、ループ可能プライマーは、標的特異的セクションの5’側(すなわち、ステムループの頸部)に位置する1つ、2つ、3つ、4つ、もしくは5つのG/Cヌクレオチドを含む。
図11に図示されているように、スキームBによるループ可能プライマーの好ましい実施形態は、5’〜3’へ、ステム形成セクションと、1つ以上のG/Cヌクレオチドと、アダプターセクションと、分子インデクシングセクションと、1つ以上のG/Cヌクレオチドと、標的特異的セクションとを含み、ステム形成セクションが標的特異的セクションの3’部分の逆相補となっている。
いくつかの実施形態において、ステム形成セクションと標的特異的セクションの5’部分との間に形成されるステム構造のサイズは、約5〜20bp、または約5〜10bp、または約10〜15bp、または約15〜20bpである。
いくつかの実施形態では、スキームBによるループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションおよび標的特異的セクションの5’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。いくつかの実施形態において、アニーリング温度は、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下が、好ましい。いくつかの実施形態において、融解温度は、60℃以上、または61℃以上、または62℃以上、または63℃以上、または64℃以上、または65℃以上、66℃以上、または67℃以上、または68℃以上、または69℃以上、または70℃以上である。いくつかの実施形態では、30℃〜80℃といったような極端なアニーリング温度が、有用とされる場合もある。
スプリットプライマー
本明細書に記載されている本発明の実施形態の多くは、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを含み、標的特異的セクションは、増幅用の鋳型DNAの標的配列に対しハイブリダイズ可能である、スプリットプライマーに関する。
いくつかの実施形態では、スプリットプライマーに、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションが更に含まれている。分子インデクシングセクションは、例えば、アダプターセクションと標的特異的セクションのうちの1つとの間に位置する場合がある。分子インデクシングセクションは、例えば、アダプターセクションの3’側に位置する場合がある。いくつかの実施形態では、各分子インデクシング配列の長さは、約1〜20bp、または約2〜15bp、または約3〜10bp、または約4〜8bpである。本明細書に記載されている本発明による順方向スプリットプライマーおよび逆方向スプリットプライマーの両方を、対象の標的遺伝子座を増幅する目的に使用する場合、増幅産物に、2つの分子インデクシング配列を含めてもよい。こうした分子インデクシング配列の組み合わせによって、シングル分子インデクシング配列を使用した場合よりも、なお更に精確な分子計数が可能となる。一実施形態において、各スプリットプライマー上の分子インデクシング配列は、一意な分子インデクシング配列とされる。別の実施形態において、スプリット順方向および逆方向プライマーの各ペア上の分子インデクシング配列の組み合わせは、一意とされる。
いくつかの実施形態では、アダプターセクションに、PCR増幅および/または配列決定用の、ユニバーサルアダプター配列が含まれている。
スキームC:
図4に、スプリットプライマーの1つのスキームを示す。本スキーム中、アダプターセクションは、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置する。第1の標的特異的セクションおよび第2の標的特異的セクションの両方が、標的配列に対するハイブリダイゼーションに利用可能である。
言い換えると、標的特異的セクションは2つの部分にスプリットされ、その間にユニバーサルアダプター配列が位置する。プライマーの両端が標的配列に結合した後、分子インデクシング配列およびアダプター配列が保護される。スプリットプライマーは、シーケンシング距離を短縮するという点で有利であり得る。
図12に図示されているように、スキームCによるスプリットプライマーの好ましい実施形態は、5’〜3’へ、第1の標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションと第2の標的特異的セクションとを含む。
スプリットループ可能プライマー
本明細書に記載されている本発明の実施形態の多くは、スプリットループ可能プライマーに関するものであり、本プライマーは、
(a)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含むか、あるいは(b)第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、第1のアダプターセクションと第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、(第1および/または第2の)標的特異的セクションが、増幅を目的とする鋳型DNAの標的配列に対しハイブリダイズ可能である。
いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーに、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションが更に含まれている。分子インデクシングセクションは、例えば、アダプターセクションと(第2の)標的特異的セクションとの間に位置する場合がある。分子インデクシングセクションは、例えば、(第2の)アダプターセクションの3’側に位置する場合がある。いくつかの実施形態では、各分子インデクシング配列の長さは、約1〜20bp、または約2〜15bp、または約3〜10bp、または約4〜8bpである。本明細書に記載されている本発明による順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーの両方を、対象の標的遺伝子座を増幅する目的に使用する場合、増幅産物に、2つの分子インデクシング配列を含めてもよい。こうした分子インデクシング配列の組み合わせによって、シングル分子インデクシング配列を使用した場合よりも、なお更に精確な分子計数が可能となる。一実施形態において、各スプリットループ可能プライマー上の分子インデクシング配列は、一意な分子インデクシング配列とされる。別の実施形態において、スプリットループ可能順方向および逆方向プライマーの各ペア上の分子インデクシング配列の組み合わせは、一意とされる。
いくつかの実施形態では、(第1および第2の)アダプターセクションに、PCR増幅および/または配列決定用の、ユニバーサルアダプター配列が含まれている。
スキームD:
図13に、スプリットループ可能プライマーの1つのスキームを示す。本スキーム中、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、第1の標的特異的セクションと第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの5’部分に対しハイブリダイズ可能である。第1の標的特異的セクションが、ステム構造内で保護されている場合、第2の標的特異的セクションが標的ハイブリダイゼーションの開始に利用可能となる。
いくつかの実施形態では、ステム形成セクションと第2の標的特異的セクションとの間のハイブリダイゼーションによって、アダプターセクションと分子インデクシング配列とを含むループが形成される。ステムループは、分子インデクシング配列およびアダプター配列を偽の相互作用から保護するように設計されている。また、3’末端のステムは、プライマーが非標的特異的に延在するのを(すなわち、プライマーの二量体形成を)防止する。
いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーが、第2の標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む。いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーは、3’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含み、Aテーリングを防いでいる。代替的にまたは追加的に、ステム形成セクションの5’末端は、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、第2の標的特異的セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、含み得る。いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーは、ステム形成セクションの5’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含む。
図13に図示されているように、スキームDによるスプリットループ可能プライマーの好ましい実施形態は、5’〜3’へ、第1の標的特異的セクションと、1つ以上の不適合ヌクレオチドと、ステム形成セクションと、アダプターセクションと、分子インデクシングセクションと、第2の標的特異的セクションとを含み、ステム形成セクションは、第2の標的特異的セクションの一部の逆補数である。
いくつかの実施形態において、ステム形成セクションと第2の標的特異的セクションとの間に形成されるステム構造のサイズは、約5〜20bp、または約5〜10bp、または約10〜15bp、または約15〜20bpである。
いくつかの実施形態では、第1の標的特異的セクションの方が、第2の標的特異的セクションよりも長い。いくつかの実施形態では、第2の標的特異的セクションの方が、第1の標的特異的セクションよりも長い。
いくつかの実施形態では、第2の標的特異的セクションの少なくとも30%、または少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%。ステム形成領域に対しハイブリダイズ可能であってステムを形成し得る。
いくつかの実施形態では、スキームDによるスプリットループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションと第2の標的特異的セクションは、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。いくつかの実施形態において、アニーリング温度は、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下が、好ましい。いくつかの実施形態において、融解温度は、60℃以上、または61℃以上、または62℃以上、または63℃以上、または64℃以上、または65℃以上、66℃以上、または67℃以上、または68℃以上、または69℃以上、または70℃以上である。いくつかの実施形態では、30℃〜80℃といったような極端なアニーリング温度が、有用とされる場合もある。
スキームE:
図13に、スプリットループ可能プライマーのもう1つのスキームを示す。本スキーム中、第1アダプターセクションと、第2アダプターセクションと、第1アダプターセクションと第2アダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、5’部分を含む標的特異的セクションとを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能である。標的特異的セクションの3’部分がステム構造内で保護されている場合、標的特異的セクションの5’部分が、標的ハイブリダイゼーションを開始する目的に利用可能となる。
いくつかの実施形態では、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分との間のハイブリダイゼーションにより形成されるループは、第2のアダプターセクションと、分子インデクシング配列と、標的特異的セクションの5’部分とを含む。ステムループは、分子インデクシング配列および第2のアダプター配列を偽の相互作用から保護するように設計されている。また、3’末端のステムは、プライマーが非標的特異的に延在するのを(すなわち、プライマーの二量体形成を)防止する。
いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーが、標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む。いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーは、3’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含み、Aテーリングを防いでいる。代替的にまたは追加的に、ステム形成セクションの5’末端は、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、標的特異的セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、含み得る。いくつかの実施形態では、スプリットループ可能プライマーは、ステム形成セクションの5’末端に1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つの不適合ヌクレオチドを含む。
図13に図示されているように、スキームAによるスプリットループ可能プライマーの好ましい実施形態は、5’〜3’へ、第1のアダプターセクションと、1つ以上の不適合ヌクレオチドと、ステム形成セクションと、第2のアダプターセクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、ステム形成セクションが標的特異的セクションの3’部分の逆相補となっている。
いくつかの実施形態において、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分との間に形成されるステム構造のサイズは、約5〜20bp、または約5〜10bp、または約10〜15bp、または約15〜20bpである。
いくつかの実施形態では、第1のアダプターセクションの方が、第2のアダプターセクションよりも長い。いくつかの実施形態では、第2のアダプターセクションの方が、第1のアダプターセクションよりも長い。
いくつかの実施形態において、スキームEによるスプリットループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションと標的特異的セクションの3’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。いくつかの実施形態において、アニーリング温度は、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下が、好ましい。いくつかの実施形態において、融解温度は、60℃以上、または61℃以上、または62℃以上、または63℃以上、または64℃以上、または65℃以上、66℃以上、または67℃以上、または68℃以上、または69℃以上、または70℃以上である。いくつかの実施形態では、30℃〜80℃といったような極端なアニーリング温度が、有用とされる場合もある
プライマー組成物
本明細書に記載されている本発明の更なる実施形態は、本明細書に記載されているループ可能プライマー、スプリットプライマーおよび/またはスプリットループ可能プライマーを含む、プライマー組成物に関する。
いくつかの実施形態において、プライマー組成物は、少なくとも順方向ループ可能プライマーと逆方向ループ可能プライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。いくつかの実施形態において、順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方は、図2に図示されているスキームAに対応している。
いくつかの実施形態において、順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方は、図3に図示されているスキームBに対応している。
いくつかの実施形態において、プライマー組成物は、少なくとも順方向スプリットプライマーと逆方向スプリットプライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。いくつかの実施形態において、順方向スプリットプライマーおよび逆方向ループ可能スプリットプライマーの両方は、図3に図示されているスキームCに対応している。
いくつかの実施形態において、プライマー組成物は、少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。いくつかの実施形態において、順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーの両方は、図13に図示されているスキームEに対応している。
いくつかの実施形態において、順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーの両方は、図13に図示されているスキームEに対応している。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の、順方向および逆方向ループ可能プライマーの異なるペアを含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なるステム形成セクションを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なる分子インデクシング配列を含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個のループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれステム形成セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットプライマーを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の、順方向および逆方向ループ可能スプリットプライマーの異なるペアを含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットプライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なる標的特異的セクションを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットプライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なる分子インデクシング配列を含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個のスプリットプライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ標的特異的セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットループ可能プライマーを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の、順方向および逆方向スプリットループ可能プライマーの異なるペアを含む。
いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なるステム形成セクションを含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれ異なる分子インデクシング配列を含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個のスプリットループ可能プライマーを含み、これらのプライマーはそれぞれステム形成セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含む。
核酸の増幅方法
本明細書に記載されている本発明の更なる実施形態は、
鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を増幅するための方法に関する。本方法は、
上記ループ可能プライマーまたは上記スプリットプライマーまたは上記スプリットループ可能プライマーを使用する少なくとも2回の予備増幅サイクルを含み、各予備増幅サイクルは、プライマーを鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングし、アニーリングされたプライマーを伸長することを含む。
いくつかの実施形態において、本方法は、
少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも10回、または最大15回、または最大10回、または最大7回、または最大5回の予備増幅サイクルを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーをアニーリングし、アニーリングされた順方向ループ可能プライマーおよびアニーリングされた逆方向ループ可能プライマーを伸長することを含む。いくつかの実施形態において、順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方は、図2に図示されているスキームAに対応している。
いくつかの実施形態において、順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方は、図3に図示されているスキームBに対応している。
いくつかの実施形態では、各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向スプリットプライマーおよび逆方向スプリットプライマーをアニーリングし、アニーリングされた順方向スプリットプライマーおよびアニーリングされた逆方向スプリットプライマーを伸長することを含む。いくつかの実施形態において、順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーの両方は、図4に図示されているスキームCに対応している。
いくつかの実施形態では、各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーをアニーリングし、アニーリングされた順方向スプリットループ可能プライマーおよびアニーリングされた逆方向スプリットループ可能プライマーを伸長することを含む。いくつかの実施形態において、順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーの両方は、図13に図示されているスキームDに対応している。
いくつかの実施形態において、順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーの両方は、図13に図示されているスキームEに対応している。
図10に図示されているように、スキームAによる一対の順方向および逆方向ループ可能プライマーが使用されている場合、予備増幅産物は、5’〜3’へ、1つ以上の不適合ヌクレオチドと、第1のステム形成セクションと、第1のアダプターセクションと、第1の分子インデクシングセクションと、増幅された標的配列と、第2の分子インデクシングセクションと、第2のアダプターセクションと、第2のステム形成セクションと、1つ以上の不適合ヌクレオチドとを含み得る。
図11に図示されているように、スキームBによる一対の順方向および逆方向ループ可能プライマーが使用されている場合、予備増幅産物は、5’〜3’へ、第1のステム形成セクションと、1つ以上のG/Cヌクレオチドと、第1のアダプターセクションと、第1の分子インデクシングセクションと、増幅された標的配列と、第2の分子インデクシングセクションと、第2のアダプターセクションと、1つ以上のG/Cヌクレオチドと、第2のステム形成セクションとを含み得る。
図12に図示されているように、スキームCによる一対の順方向および逆方向スプリットプライマーが使用される場合、予備増幅産物は、5’〜3’へ、5’標的特異的配列と、第1のアダプターセクションと、第1の分子インデクシングセクションと、増幅された標的配列と、第2の分子インデクシングセクションと、第2のアダプターセクションと、第2のステム形成セクションと、3’標的特異的配列とを含み得る。
いくつかの実施形態において、アダプターセクションは、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを用いた複数回のPCRサイクルを更に含む。
いくつかの実施形態において、PCRプライマーは、PCR産物の下流ハイスループット配列用の配列アダプターを備える。いくつかの実施形態において、PCRプライマーは、更なる分析用にPCR産物を貯留するための、サンプルバーコードを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーで、各プライマーが異なるステム形成セクションを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーで、各プライマーが異なる分子インデクシング配列を含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個の異なるループ可能プライマーで、各プライマーがステム形成セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるループ可能プライマーで、各プライマーが順方向および逆方向ループ可能プライマーのペアを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットプライマーで、各プライマーがそれぞれ異なる標的特異的セクションを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットプライマーで、各プライマーが異なる分子インデクシング配列を含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態では、各予備増幅サイクルは、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個の異なるスプリットプライマーで、各プライマーが標的特異的セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の、順方向および逆方向ループ可能スプリットプライマーの異なるペアを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットループ可能プライマーで、各プライマーが異なるステム形成セクションを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なるスプリットループ可能プライマーで、各プライマーが異なる分子インデクシング配列を含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、少なくとも10,000個、少なくとも20,000個、少なくとも50,000個、または少なくとも100,000個の異なるスプリットループ可能プライマーで、各プライマーがステム形成セクションと分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含むものを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、各予備増幅サイクルは、少なくとも50個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも500個、少なくとも1,000個、少なくとも2,000個、少なくとも5,000個、または少なくとも10,000個の異なる順方向および逆方向スプリットループ可能プライマーのペアを、鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む。
いくつかの実施形態において、スキームAによるループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションおよび標的特異的セクションの3’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。本予備増幅サイクルのアニーリング温度は、好ましいアニーリング温度以下(例えば、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下)とされる。
いくつかの実施形態において、スキームBによるループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションおよび標的特異的セクションの5’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。本予備増幅サイクルのアニーリング温度は、好ましいアニーリング温度以下(例えば、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下)とされる。
いくつかの実施形態において、スキームCによるスプリットループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度および融解温度があり、ステム形成セクションおよび第2の標的特異的セクションは、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。本予備増幅サイクルのアニーリング温度は、好ましいアニーリング温度以下(例えば、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下)とされる。
いくつかの実施形態において、スキームEによるスプリットループ可能プライマーには、PCR反応に適した好ましいアニーリング温度およびアニーリング温度があり、ステム形成セクションおよび標的特異的セクションの5’部分は、好ましいアニーリング温度またはそれ未満の温度ではステム構造を形成するが、融解温度またはそれより高い温度ではステム構造を形成しない。本予備増幅サイクルのアニーリング温度は、好ましいアニーリング温度以下(例えば、60℃以下、59℃以下、または58℃以下、または57℃以下、または56℃以下、または55℃以下、54℃以下、または53℃以下、または52℃以下、または51℃以下、または50℃以下)とされる。
他の実施形態において、予備増幅サイクルのアニーリング温度は、50℃未満、または40℃未満、または30℃未満、または20℃未満、または60℃超、または65℃超、または70℃超となる場合がある。他の実施形態において、極端なアニーリング温度は、30℃〜80℃などの予備増幅サイクルに有用な場合がある。
核酸増幅用のキット
本明細書に記載されている本発明の更なる実施形態は、鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を増幅するためのキットに関するものであり、本キットは、上記のループ可能プライマーまたは上記のスプリットプライマーまたは上記のスプリットループ可能プライマーを含む。
いくつかの実施形態において、本キットは、少なくとも順方向ループ可能プライマーと逆方向ループ可能プライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。いくつかの実施形態において、本キットは、少なくとも順方向スプリットプライマーと逆方向スプリットプライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。いくつかの実施形態において、本キットは、少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含む。これらのプライマーは、増幅用の同じ対象遺伝子座を標的とするものである。
いくつかの実施形態において、本キットは、予備増幅サイクル中にループ可能プライマーまたはスプリットプライマーまたはスプリットループ可能プライマーを伸長させるための、ポリメラーゼを更に含む。
いくつかの実施形態において、本キットは、予備増幅サイクルの完了時に前述のポリメラーゼを不活性化するためのプロテアーゼを更に含む。
いくつかの実施形態において、本キットは、ループ可能プライマーまたはスプリットプライマーまたはスプリットループ可能プライマーのアダプターセクションのユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な、1つ以上のPCRプライマーを更に含む。いくつかの実施形態において、PCRプライマーは、PCR産物の下流ハイスループット配列用の配列アダプターを備える。いくつかの実施形態において、PCRプライマーは、更なる分析用にPCR産物を貯留するための、サンプルバーコードを含む。
用途
スキームA(3’標的ステムループ)のループ可能プライマーは、ユニバーサルアダプター配列およびMIT配列を隠蔽/保護し、高マルチプレックスPCRにてプライマーの二量体形成および非特異的結合を抑制することにより、アッセイの特異性を向上させる。したがって、スキームAのループ可能プライマーがとりわけ有用とされる用途は、以下の通りである。
コピー数多型(CNV)、すなわち、異数性、微小欠失などの検出:各DNA断片産物が一意(または一意の組み合わせ)の分子インデックスタグに付着されている状況では、特定の遺伝子座(アンプリコンの配列)のサンプル中の断片数の追跡が可能になる。
PCRエラーの除去、実際の変異検出:PCRアーティファクト、例えば、元の分子内に存在しないポリメラーゼエラーが原因で生じた配列変化を、MITバーコードを使用することによって同定し、元の分子内に存在する実際の多型/変異から分離することが可能である。
PCRタイリング:プライマーの3’末端のステムは、プライマーの二量体形成を防ぐ。これは、シングルマルチプレックスPCR反応で重複またはタイリングされたアンプリコンを増幅する用途に極めて有用である。
対立遺伝子特異的増幅:ステム領域(プライマーの3’末端)に変異塩基が位置する対立遺伝子特異的プライマーは、不適合野生型でステムが開放されるのを阻害し、それにより、野生型の増幅が防止される。
変異対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)およびデジタルPCR(qPCR):変異および野生型のプライマーは、タグ配列がそれぞれ異なり、種々の蛍光プローブの色および他の検出方法により検出することが可能となっている。
本明細書中に記載されている本発明の追加的な実施形態は、対象の標的遺伝子座のコピー数多型を判別するため方法に関するものであり、本方法は、
1つ以上のループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、ループ可能プライマーの各々が、標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションは、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
増幅産物の配列決定を行い、分子インデクシング配列を使用して、対象の標的遺伝子座のコピー数多型を判別することと、
を含む。
本明細書に記載されている本発明の追加的な実施形態は、胎児異数性を判別する方法に関するものであり、本方法は、
複数のループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して、母体の血液サンプルから単離された無細胞DNAから1つ以上の染色体の複数の対象の標的遺伝子座子座を予備増幅することであって、ループ可能プライマーの各々が、標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションは、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
増幅産物の配列決定を行い、分子インデクシング配列を使用して胎児の異数性を判別することと、
を含む。
本明細書中に記載されている本発明の追加的な実施形態は、マルチプレックス増幅の方法に関する。本方法は、
少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、各ループ可能プライマーが、標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションは、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーが、それらの標的特異的セクション内に相補的配列を含み、ステム形成セクションによる保護無しの場合にプライマーの二量体が形成され得る、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を増幅することと、
を含む。
本明細書中に記載されている本発明の追加的な実施形態は、対立遺伝子特異的増幅の方法に関する。本方法は、
ループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、このループ可能プライマーが、標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、アダプターセクションは、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、ループ可能プライマーは、標的特異的セクションの5’部分もしくは3’部分にSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、予備増幅することと、
ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を増幅することと、
を含む。
本明細書中に記載されている本発明の追加的な実施形態は、対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)の方法に関する。本方法は、
少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、これらループ可能プライマーの各々が、標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、予備増幅すること、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にてユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して予備増幅産物を増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
を含む。
代替的に、対立遺伝子特異的qPCRのための方法は、予備増幅ステップを必要とせず、代わりに、
第1および第2の蛍光プローブの存在下にて第1および第2のループ可能プライマーを使用して鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を増幅することと、
第1および第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
を含む。
本明細書中に記載されている本発明の追加的な実施形態は、対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)の方法に関する。本方法は、
少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーを用いた少なくとも2つの予備増幅サイクルを使用して、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を予備増幅することであって、これらループ可能プライマーの各々が、標的特異的セクションとアダプターセクションとステム形成セクションとを含み、標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、標的特異的セクションの3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、第1のループ可能プライマーのアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、第2のループ可能プライマーのアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列および第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列を含み、第1のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、第2のループ可能プライマーの標的特異的セクションの5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、予備増幅すること、
予備増幅産物を複数の反応容量にパーティショニングすることと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブの存在下にて、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、予備増幅産物を各反応容量にて増幅することと、
第1の蛍光プローブおよび第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
を含む。
代替的に、対立遺伝子特異的dPCRのための方法は、予備増幅ステップを必要とせず、代わりに、
サンプルを複数の反応容量にパーティショニングすることと、
第1および第2の蛍光プローブの存在下にて第1および第2のループ可能プライマーを使用して、各反応容積にて鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を増幅することと、
第1および第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
を含む。
実施例1
2サイクルのワークフロー
図5に図示されているような、2サイクルのワークフローを使用して概念実証実験を実施し、サンプルDNAを増幅した。プライマースキームの組み合わせごとに(図1)、市販の高フィデリティ酵素ミックスおよびDNAを調製した。
Figure 2021510541
ダイレクトPCR反応によるMIT:サンプルは循環させる条件は、以下の通りである。2サイクル後に、20μLの調製済みプロテアーゼ溶液を反応液に添加し、65℃で15分間インキュベートした後、95℃で15分間不活化させた。
Figure 2021510541

Figure 2021510541
バーコーディング反応の配列決定:結果として得られた30μL中10μLの容量をQ5バーコーディング反応に取り込み、35回循環させて完全なプラトーにした。
Figure 2021510541

Figure 2021510541
貯留および精製:
2μLの各サンプルを一体的に貯留し、50μLの貯留物をQiagen Qiaquickスピンカラムを使用して精製した。
Figure 2021510541
サンプルをqPCRで定量し、配列決定を行った。
図6に図示されているように、スキームA、スキームBおよびスキームCの各々で、または2回にわたる予備増幅サイクルにて対象の標的遺伝子座を増幅することができた(その後、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能であるプライマーを使用して下流PCR増幅を行った)。スキームAは最良の目標達成率を示している。図9に図示されているように、反復試験サンプル間で、MIT計数が極めて一貫していた(スキームA、2回の予備増幅サイクル)。
実施例2
3/10サイクルのワークフロー
図7に図示されているような、3サイクルまたは10サイクルのワークフローを使用して概念実証実験を実施し、サンプルDNAを増幅した。
プライマースキームの組み合わせごとに(図1)、市販の高フィデリティ酵素ミックスおよびDNAを調製した。
Figure 2021510541
ダイレクトPCR反応によるMIT:
サンプルは循環させる条件は、以下の通りである。3回または10回のサイクル後に、20μLの調製済みプロテアーゼ溶液を反応液に添加し、65℃で15分間インキュベートした後、95℃で15分間不活化させた。
Figure 2021510541

Figure 2021510541
バーコーディング反応の配列決定:
結果として得られた30μL中10μLの容量をQ5バーコーディング反応に取り込み、35回サイクルして完全なプラトーにした。
Figure 2021510541

Figure 2021510541
貯留および精製:
2μLの各サンプルを一体的に貯留し、50μLの貯留物をQiagen Qiaquickスピンカラムを使用して精製した。
Figure 2021510541
サンプルをqPCRで定量し、配列決定を行った。
図8に図示されているように、スキームA、スキームBおよびスキームCの各々で、3回または10回にわたる予備増幅サイクルにて対象の標的遺伝子座を増幅することができた(その後、ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能であるプライマーを使用して下流PCR増幅を行った)。スキームAは3つの予備増幅サイクルで最良の目標達成率を示し、スキームCは10回の予備増幅サイクルで最良の目標達成率を示している。
前述の説明で、当業者に容易に分かるように、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなしに、本明細書中に開示されている本発明に対して様々な置き換えおよび修正を施すことができる。本明細書中に例証的に記載されている本発明は、本明細書に具体的に開示されていない任意の1つ以上の要素または制限(1つもしくは複数)を用いることなしに、実施することが可能である。使用されている用語および表現は、限定ではなく説明の用語として使用されている。そのような用語および表現の使用において、図示され、説明されている特徴または、その一部の同等物を除外することを意図したものではないが、本発明の範囲内で様々な変更を施すことが可能であることが認識されている。ゆえに、当然のことながら、本発明は、具体的な実施形態および任意選択的な特徴によって例証されているが、本明細書に開示された概念の修正態様および/または変形態様は、当業者が施すことが可能であり、そのような修正態様および変形態様は、本発明の範囲内であると見なされる。

Claims (136)

  1. プライマー含有の組成物であって、前記プライマーが、以下:
    (a)標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含むループ可能プライマーであって、前記ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である、前記ループ可能プライマー、または
    (b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、または
    (c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーである、組成物。
  2. 前記プライマーがループ可能プライマーである、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションと前記ステム形成セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、
    前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項2に記載の組成物。
  6. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションと前記アダプターセクションとの間に位置する、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項2に記載の組成物。
  9. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループが形成される、請求項8に記載の組成物。
  10. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項8に記載の組成物。
  11. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの5’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項2に記載の組成物。
  12. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含み但し前記標的特異的セクションの前記3’端部分を含まないループが形成される、請求項11に記載の組成物。
  13. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの前記5’側に位置する1つ以上のGまたはCヌクレオチドを更に含み、任意で、前記ステム形成セクションの前記3’側に位置する1つ以上の相補的なGまたはCヌクレオチドにより前記ステム構造を安定化させる、請求項11に記載の組成物。
  14. 少なくとも順方向ループ可能プライマーと逆方向ループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項2に記載の組成物。
  15. 前記プライマーがスプリットプライマーである、請求項1に記載の組成物。
  16. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項15に記載の組成物。
  17. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションのうちの1つとの間に位置する、請求項16に記載の組成物。
  18. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションの3’側に位置する、請求項17に記載の組成物。
  19. 少なくとも順方向スプリットプライマーと逆方向スプリットプライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項15に記載の組成物。
  20. 前記プライマーが、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項1に記載の組成物。
  21. 前記アダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項20に記載の組成物。
  22. 前記アダプターセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項21に記載の組成物。
  23. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記第2の標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項22に記載の組成物。
  24. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項20に記載の組成物。
  25. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置する、請求項24に記載の組成物。
  26. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項25に記載の組成物。
  27. 少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項20に記載の組成物。
  28. 前記プライマーが、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項1に記載の組成物。
  29. 前記第2のアダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションを含むループが形成される、請求項28に記載の組成物。
  30. 前記第2のアダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項29に記載の組成物。
  31. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項28に記載の組成物。
  32. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションとの間に位置する、請求項31に記載の組成物。
  33. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記第2のアダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項32に記載の組成物。
  34. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であって、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループが形成される、請求項28に記載の組成物。
  35. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項34に記載の組成物。
  36. 少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項28に記載の組成物。
  37. 前記アダプターセクションがPCR増幅および/または配列決定用の、ユニバーサルアダプター配列を含む、請求項1に記載の組成物。
  38. 少なくとも50個の異なるプライマーを含み、前記プライマーの各々が異なるステム形成セクションを含む、請求項1に記載の組成物。
  39. 少なくとも50個の異なるプライマーを含み、前記プライマーの各々が異なる分子インデクシング配列を含む、請求項1に記載の組成物。
  40. 少なくとも2,500個の異なるプライマーを含み、前記プライマーの各々が前記ステム形成セクションと前記分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含む、請求項1に記載の組成物。
  41. 少なくとも2回の予備増幅サイクルを含む、鋳型DNAから対象の標的遺伝子座を増幅する方法であって、その際、以下:
    (a)標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを備えるループ可能プライマーであって、前記ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために前記標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である、前記ループ可能プライマー、または
    (b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、または
    (c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記方法において、
    各予備増幅サイクルが、前記プライマーを前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングし、前記アニーリングされたプライマーを伸長することを含む、増幅方法。
  42. 前記方法が、前記ループ可能プライマーまたは前記スプリットプライマーまたは前記スプリットループ可能プライマーを使用する3回以上の予備増幅サイクルを含む、請求項41に記載の方法。
  43. 前記方法が、前記ループ可能プライマーまたは前記スプリットプライマーまたは前記スプリットループ可能プライマーを使用する5回以上の予備増幅サイクルを含む、請求項41に記載の方法。
  44. 前記方法が、前記ループ可能プライマーまたは前記スプリットプライマーまたは前記スプリットループ可能プライマーを使用する10回以下の予備増幅サイクルを含む、請求項41に記載の方法。
  45. 前記プライマーがループ可能プライマーである、請求項41に記載の方法。
  46. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションと前記ステム形成セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項45に記載の方法。
  47. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項46に記載の方法。
  48. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項45に記載の方法。
  49. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションと前記アダプターセクションとの間に位置する、請求項48に記載の方法。
  50. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシング配列とを含むループが形成される、請求項49に記載の方法。
  51. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項45に記載の方法。
  52. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループが形成される、請求項51に記載の方法。
  53. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項51に記載の方法。
  54. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの5’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項45に記載の方法。
  55. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含み但し前記標的特異的セクションの前記3’端部分を含まないループが形成される、請求項54に記載の方法。
  56. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの前記5’側に位置する1つ以上のGまたはCヌクレオチドを更に含み、任意で、前記ステム形成セクションの前記3’側に位置する1つ以上の相補的なGまたはCヌクレオチドにより前記ステム構造を安定化させる、請求項54に記載の方法。
  57. 各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向ループ可能プライマーおよび逆方向ループ可能プライマーをアニーリングし、前記アニーリングされた順方向ループ可能プライマーおよび前記アニーリングされた逆方向ループ可能プライマーを伸長することを含む、請求項45に記載の方法。
  58. 前記プライマーがスプリットプライマーである、請求項41に記載の方法。
  59. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項58に記載の方法。
  60. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションのうちの1つとの間に位置する、請求項59に記載の方法。
  61. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションの3’側に位置する、請求項60に記載の方法。
  62. 各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向スプリットプライマーおよび逆方向スプリットプライマーをアニーリングし、前記アニーリングされた順方向スプリットプライマーおよび前記アニーリングされた逆方向スプリットプライマーを伸長することを含む、請求項58に記載の方法。
  63. 前記プライマーが、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項41に記載の方法。
  64. 前記アダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項63に記載の方法。
  65. 前記アダプターセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項64に記載の方法。
  66. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記第2の標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項65に記載の方法。
  67. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項63に記載の方法。
  68. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置する、請求項67に記載の方法。
  69. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項68に記載の方法。
  70. 各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーをアニーリングし、前記アニーリングされた順方向スプリットループ可能プライマーおよび前記アニーリングされた逆方向スプリットループ可能プライマーを伸長することを含む、請求項63に記載の方法。
  71. 前記プライマーが、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項41に記載の方法。
  72. 前記第2のアダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションを含むループが形成される、請求項71に記載の方法。
  73. 前記第2のアダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項72に記載の方法。
  74. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項71に記載の方法。
  75. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションとの間に位置する、請求項74に記載の方法。
  76. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記第2のアダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項75に記載の方法。
  77. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であって、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループが形成される、請求項76に記載の方法。
  78. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項77に記載の方法。
  79. 各予備増幅サイクルが、対象の同じ遺伝子座を前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物に標的化する少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーおよび逆方向スプリットループ可能プライマーをアニーリングし、前記アニーリングされた順方向スプリットループ可能プライマーおよび前記アニーリングされた逆方向スプリットループ可能プライマーを伸長することを含む、請求項71に記載の方法。
  80. 前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを用いた複数回のPCRサイクルを更に含む、請求項41に記載の方法。
  81. 前記1つ以上のPCRプライマーがそれぞれ、配列決定用アダプターおよび/またはサンプルバーコードを含む、請求項80に記載の方法。
  82. 各予備増幅サイクルが、少なくとも50個の異なるプライマーで、各プライマーが異なるステム形成セクションを含むものを、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む、請求項41に記載の方法。
  83. 各予備増幅サイクルが、少なくとも50個の異なるプライマーで、各プライマーが異なる分子インデクシング配列を含むものを、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む、請求項41に記載の方法。
  84. 各予備増幅サイクルが、少なくとも2,500個の異なるプライマーで、各プライマーが前記ステム形成セクションと前記分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含むものを、前記鋳型DNAまたはその予備増幅産物にアニーリングすることを含む、請求項41に記載の方法。
  85. 対象の標的遺伝子座を増幅するためのキットであって、以下のプライマー:
    (a)標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを備える、ループ可能プライマーであって、前記ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能である、前記ループ可能プライマー、または
    (b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するアダプターセクションとを備える、スプリットプライマー、または
    (c)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションとを含むか、または、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションとを備える、スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを具備する、キット。
  86. ポリメラーゼを更に含む、請求項85に記載のキット。
  87. プロテアーゼを更に含む、請求項85に記載のキット。
  88. 前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な、1つ以上のPCRプライマーを更に含む、請求項85に記載のキット。
  89. 前記1つ以上のPCRプライマーがそれぞれ、配列決定用アダプターおよび/またはサンプルバーコードを含む、請求項88に記載のキット。
  90. 前記プライマーがループ可能プライマーである、請求項85に記載のキット。
  91. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションと前記ステム形成セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項90に記載のキット。
  92. 前記アダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項91に記載のキット。
  93. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項90に記載のキット。
  94. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションと前記アダプターセクションとの間に位置する、請求項93に記載のキット。
  95. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシング配列とを含むループが形成される、請求項94に記載のキット。
  96. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項90に記載のキット。
  97. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループが形成される、請求項96に記載のキット。
  98. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項96に記載のキット。
  99. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの5’部分に対しハイブリダイズ可能である、請求項90に記載のキット。
  100. 前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含み但し前記標的特異的セクションの前記3’端部分を含まないループが形成される、請求項99に記載のキット。
  101. 前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの前記5’側に位置する1つ以上のGまたはCヌクレオチドを更に含み、任意で、前記ステム形成セクションの前記3’側に位置する1つ以上の相補的なGまたはCヌクレオチドにより前記ステム構造を安定化させる、請求項99に記載のキット。
  102. 少なくとも順方向ループ可能プライマーと逆方向ループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項90に記載のキット。
  103. 前記プライマーがスプリットプライマーである、請求項85に記載のキット。
  104. 前記プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項103に記載のキット。
  105. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションのうちの1つとの間に位置する、請求項104に記載のキット。
  106. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションの3’側に位置する、請求項105に記載のキット。
  107. 少なくとも順方向スプリットプライマーと逆方向スプリットプライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項103に記載のキット。
  108. 前記プライマーが、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項85に記載のキット。
  109. 前記アダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションを含むループが形成される、請求項108に記載のキット。
  110. 前記アダプターセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項109に記載のキット。
  111. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記第2の標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項110に記載のキット。
  112. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項108に記載のキット。
  113. 前記分子インデクシングセクションが、前記アダプターセクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置する、請求項112に記載のキット。
  114. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2の標的特異的セクションの5’側および前記アダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記第2の標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項113に記載のキット。
  115. 少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項108に記載のキット。
  116. 前記プライマーが、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーである、請求項85に記載のキット。
  117. 前記第2のアダプターセクションが、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションとの間に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションを含むループが形成される、請求項116に記載のキット。
  118. 前記第2のアダプターセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記ステム形成セクションの3’側に位置する、請求項117に記載のキット。
  119. 前記スプリットループ可能プライマーが、分子インデクシング配列含有の分子インデクシングセクションを更に含む、請求項116に記載のキット。
  120. 前記分子インデクシングセクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションとの間に位置する、請求項119に記載のキット。
  121. 前記分子インデクシングセクションが、前記標的特異的セクションの5’側および前記第2のアダプターセクションの3’側に位置し、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの一部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループが形成される、請求項120に記載のキット。
  122. 前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であって、前記ステム形成セクションと前記標的特異的セクションの前記3’部分との間のハイブリダイゼーションによって、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’端部分とを含むループが形成される、請求項116に記載のキット。
  123. 前記スプリットループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの3’末端に、1つ以上の不適合ヌクレオチドで、前記ステム形成セクションに対しハイブリダイズ不可能なものを、更に含む、請求項122に記載のキット。
  124. 少なくとも順方向スプリットループ可能プライマーと逆方向スプリットループ可能プライマーとを含み、前記プライマーが、増幅用の同じ対象の遺伝子座を標的としたものである、請求項123に記載のキット。
  125. 前記アダプターセクションがPCR増幅および/または配列決定用の、ユニバーサルアダプター配列を含む、請求項85に記載のキット。
  126. 少なくとも50個の異なるプライマーの貯留物を含み、前記プライマーの各々が異なるステム形成セクションを含む、請求項85に記載のキット。
  127. 少なくとも50個の異なるプライマーの貯留物を含み、前記プライマーの各々が、異なる分子インデクシング配列を含む、請求項85に記載のキット。
  128. 少なくとも2,500個の異なるプライマーの貯留物を含み、前記プライマーの各々が前記ステム形成セクションと前記分子インデクシング配列との異なる組み合わせを含む、請求項85に記載のキット。
  129. 対象の標的遺伝子座のコピー数多型を判別する方法であって、
    鋳型DNAから対象の前記標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)1つ以上のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記ループ可能プライマー、
    (b)1つ以上のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記スプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)1つ以上のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記分子インデクシングセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して前記予備増幅産物を増幅することと、
    前記増幅産物の配列決定を行い、前記分子インデクシング配列を使用して対象の前記標的遺伝子座のコピー数多型を判別することと、
    を含む、方法。
  130. 胎児の異数性を判別する方法であって、
    母体の血液サンプルから分離された無細胞DNAから、1つ以上の染色体の、複数の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)複数のループ可能プライマーであって、各々が標的特異的セクションとアダプターセクションと分子インデクシングセクションとステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記ループ可能プライマー、
    (b)複数のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記分子インデクシングセクションとを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記スプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)複数のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、分子インデクシングセクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記分子インデクシングセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記分子インデクシングセクションが分子インデクシング配列を含む、前記スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して前記予備増幅産物を増幅することと、
    前記増幅産物の配列決定を行い、前記分子インデクシング配列を使用して胎児の異数性を判別することと、
    を含む、方法。
  131. マルチプレックス増幅の方法であって、
    鋳型DNAから1つ以上の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、前記プライマーの各々が標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含む、前記ループ可能プライマー、
    (b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、前記プライマーの各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含む、前記スプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、前記プライマーの各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1アダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、ステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループを形成しており、前記第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、
    前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーが、それらの標的特異的セクション内に相補的な配列を含み、前記ステム形成セクションによる保護無しの場合にプライマーの二量体が形成され得る、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して前記予備増幅産物を増幅することと、
    を含む、方法。
  132. 対立遺伝子特異的増幅の方法であって、
    鋳型DNAから1つ以上の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを備える、ループ可能プライマーであって、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記ループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの前記3’部分にSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記ループ可能プライマー、
    (b)第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを備える、前記スプリットループ可能プライマーであって、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記アダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記スプリットループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションにSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記スプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを備える、スプリットループ可能プライマーであって、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1および/または第2のアダプターセクションがPCR増幅用のユニバーサルアダプター配列を含み、前記スプリットループ可能プライマーが、前記標的特異的セクションの前記3’部分にSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記スプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して前記予備増幅産物を増幅することと、
    を含む、方法。
  133. 対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)の方法であって、
    鋳型DNAから1つ以上の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が、標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    (b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブの存在下にて、前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、前記予備増幅産物を増幅することと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
    を含む、方法。
  134. 対立遺伝子特異的デジタルPCR(dPCR)の方法であって、
    鋳型DNAから1つ以上の対象の標的遺伝子座を予備増幅することであって、その際、少なくとも2回の予備増幅サイクルを用い、以下:
    (a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が、標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    (b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記予備増幅することと、
    前記予備増幅産物を複数の反応容量にパーティショニングすることと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブの存在下にて、前記ユニバーサルアダプター配列に対しハイブリダイズ可能な1つ以上のPCRプライマーを使用して、前記予備増幅産物を各反応容量にて増幅することと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
    を含む、方法。
  135. 対立遺伝子特異的定量PCR(qPCR)の方法であって、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブの存在下にて、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を増幅することであって、その際、以下:
    (a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が、標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    (b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、
    前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分を含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記増幅することと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブからの蛍光信号のリアルタイム強度を検出することと、
    を含む、方法。
  136. 対立遺伝子特異的デジタルPCR(dPCR)の方法であって、
    鋳型DNAを含むサンプルを複数の反応容量にパーティショニングすることと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブの存在下にて、鋳型DNAから対象の1つ以上の標的遺伝子座を各反応容量にて増幅することであって、その際、以下:
    (a)少なくとも第1のループ可能プライマーおよび第2のループ可能プライマーであって、各々が、標的特異的セクションと、アダプターセクションと、ステム形成セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のループ可能プライマー、
    (b)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1の標的特異的セクションと、第2の標的特異的セクションと、前記第1の標的特異的セクションと前記第2の標的特異的セクションとの間に位置するステム形成セクションと、アダプターセクションとを含み、前記ステム形成セクションが、前記アダプターセクションを含むループおよびステム構造を形成するために、前記第2の標的特異的セクションの一部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記アダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションが、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、あるいは
    (c)少なくとも第1のスプリットループ可能プライマーおよび第2のスプリットループ可能プライマーであって、各々が、第1のアダプターセクションと、第2のアダプターセクションと、前記第1のアダプターセクションと前記第2のアダプターセクションとの間に位置するステム形成セクションと、標的特異的セクションとを含み、前記標的特異的セクションが5’部分と3’部分とを含み、前記ステム形成セクションが、前記第2のアダプターセクションと前記標的特異的セクションの前記5’部分とを含むループおよびステム構造を形成するために、前記標的特異的セクションの前記3’部分に対しハイブリダイズ可能であり、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第1の蛍光プローブに結合し得る第1のプローブ特異的配列とを含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記第1および/または第2のアダプターセクションが、PCR増幅用のユニバーサルアダプター配列と、第2の蛍光プローブに結合し得る第2のプローブ特異的配列とを含み、前記第1のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第1のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含み、前記第2のスプリットループ可能プライマーの前記標的特異的セクションの前記5’もしくは3’部分が、第2のSNVもしくはSNP対立遺伝子を含む、前記第1および第2のスプリットループ可能プライマー、
    のうちのいずれかのプライマーを使用する、前記増幅することと、
    前記第1の蛍光プローブおよび前記第2の蛍光プローブからの蛍光信号の存在または不在を検出することと、
    を含む、方法。
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