JP2729457B2 - Kit for identification of organisms - Google Patents

Kit for identification of organisms

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JP2729457B2
JP2729457B2 JP5239177A JP23917793A JP2729457B2 JP 2729457 B2 JP2729457 B2 JP 2729457B2 JP 5239177 A JP5239177 A JP 5239177A JP 23917793 A JP23917793 A JP 23917793A JP 2729457 B2 JP2729457 B2 JP 2729457B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、細菌、植物および動物
のような前核細胞および真核細胞有機体を含む有機体を
迅速且つ正確に特徴づけおよび固定する方法に関するも
のである。 【0002】 【従来の技術】生きている有機体の分類は伝統的に、多
かれ少かれ任意で、いくらか人為的な線に沿って行われ
てきた。例えば生物の世界は二つの界に分けられてい
る:植物(Plantae)および動物(Animal
ia)。この分類は一般に知られている有機体に対して
は都合がよいが、単細胞生物のような有機体(例えば、
緑鞭毛虫類、細菌、藍藻類)に対しては困難となる。な
ぜならばこれらは基本的には「植物」および「動物」と
は違うからである。 【0003】有機体をその細胞の内部構造によって単純
に分けることが提案された。このやり方では、すべての
細胞生物は前核性(prokaryotic)か真核性
(eukaryotic)かのどちらかである。前核生
物(prokaryotes)は真核生物(eukar
yotes)ほど複雑でなく、それらには、単位膜組織
による内部の仕切りがなく、明瞭な核を欠いている。前
核細胞の遺伝情報は2本鎖の環状DNAにのって細胞質
に運ばれる。その他のDNAは細胞中に存在しない(フ
ァージ、細菌性ウイールス、および自律的複製のできる
環状DNAプラスミッドが存在する場合は除く)。他
方、真核生物には、多種多様の単位膜組織があり、これ
は多くの機能成分を特殊化され孤立化された領域に分離
する役目をもっている。例えば、遺伝情報(DNA)は
明瞭に仕切られた核の中に見出され、小器官である糸粒
体(ミトコンドリア)および(光合成有機体では)葉緑
体中にも見出される。真核細胞のゲノムの複製、転写お
よび翻訳は、細胞内の二又は三個所の別個の部位、核細
胞質部分、糸粒体および葉緑体でおこる。 【0004】しかしながら、前核生物と真核生物との差
は、前核細胞で糸粒体および葉緑体の比較を行う時、打
ち砕かれる。これらの細胞小器官は今日ではフリ−リビ
ング(free−living)前核生物に由来するも
のと考えられており、そのフリ−リビング前核生物は原
始的真核生物と、内共生(endosymbioti
c)関係に入り、究極的に宿主細胞の構造と密接に統合
され、独立的存在が不可能になったものである(参照
例、Fox,G.E.et al.「Science」
209;457−463(1980)p.462;St
anier,R.Y.et al.「The Micr
obial World」第4版、Prentice−
Hall社発行、1976、p.86)。例えばリボソ
ームRNA遺伝子領域を担うマウスL細胞糸粒体から得
たDNAは大腸菌(Escherichia col
i)リボソームRNAとの顕著な配列相同性を示すこと
が証明され、内共生モデルを強く支持している(Van
Etten,R.A.et al,「Cell」2
2:157−170(1980))。また、とうもろこ
し(Zea mays)葉緑体の23S型リボソームD
NAのヌクレオチド配列は、大腸菌の23S型リボソー
ムDNAと71%の相同性を有することも示されている
(Edwards,K.& Kossel,H.,「N
ucleic Acids Research」9:2
853−2869(1981);その他の関連研究も
(Bonen,L.& Gray,M.W.,同上8:
319−335(1980))。更にその一般概念を支
持している。 【0005】このモデルでは真核細胞は、性質からみる
と明らかに前核性である小器官部分をもった、系統発生
的「キメラ」である。「前核性−真核性」二分法もまた
広い分類の方法としてすら欠点がある。有機体の分類が
科学的課題以上のものとなるのは、交雑および育種(b
reeding)の目的で植物か動物を同定しようとす
る場合、およびいわゆる「より高等な」有機体又はその
他の媒体に感染するかも知れない微生物を、正確且つ信
頼をもって同定しようとする場合である。例えば植物栽
培者、家畜飼育者又は魚飼育者は異種および異型株を同
定する迅速且つ信頼できる方法を得たいと思うだろう。
獣医、医師又は園芸家は、試験植物、および動物組織中
の感染性有機体(寄生虫、菌類、細菌等)およびウイー
ルスを正確に同定したいと思うだろう。これら有機体お
よびウイールスの種の正しい同定は特に重要なことであ
る。 【0006】この問題は、細菌の同定について説明する
と最も良くわかる。細菌種の名前は、多くの菌株をあら
わすのが普通であり、一菌株は一個の細胞から派生する
集団と考えられる。細菌種は、種の菌株の典型例におけ
る属性の等質性と多様性の程度を述べることにより、一
般に定義される。細菌種の、正確な定義を表現すること
は、種の境を設けるために、種内の菌株の多様さに対し
境界を定めることが必要であるため難かしい(Buch
anan,R.E.,「International
Bulletin of Bacteriologic
al Nomenclature and Taxon
omy」,15:25−32(1965))。種の定義
を未知の細菌菌株の同定に実際に応用するには表現型の
属性を検出するための基質および条件のような適切なプ
ローブの選択、および同種からの放射性物質で標識化さ
れたDNAが必要である。細菌種の多様性の故に、スク
リーニング法は菌株の同定のための古典的、進歩的方法
において使用される最初の道具である。スクリーニング
法の結果はどこの研究室の方法および試薬が菌株の定義
的な同定に適切であるかを予想するのに用いられる。同
定は結局、未同定菌株と特徴づけられた種の間の一定の
表現型と遺伝子型の類似点に基づいている。挑戦してい
ることは、種の境界を厳密に定めることであり、好まし
くは、種に特異的な情報を与える標準プローブを使って
これを行うことである。そうすることにより種の定義づ
けが未知の菌株の同定に直接、且つ等しく適用できる。 【0007】バージーのマニュアル・オブ・デターミネ
ティブ・バクテリオロジー(Buchanan,R.
E.and Gibbons,N.E.編集、197
4、第8版、Williams & Wilkins
社、バルチモア)は最も理解し易い細菌分類法、特に命
名法、基本型菌株、関連文献等について示してある。し
かしながら、これは種の同定の出発点に過ぎないもので
ある。なぜならば、特にこれは時代遅れであり、スペー
ス的に限られるため種についての記述が簡単すぎるため
である。(参照例;ブレンナーD.J(Brenner
D.J)「Manual of Clinical
Microbiology」第3版、米国微生物学会、
ワシントンD.C.,1980、1−6頁)。 【0008】細菌に用いた場合「種」という語は、或る
他と区別できる特徴をもった、有機物の異なった種類と
して、又、本質的な有機体組織の特徴において、一般に
相互に近い類似性をもった有機体の一群と定義されてき
た。これらの定義の問題点は、それらが主観的であると
いうことである(Brenner、同上、p.2)。
又、種は単に宿主の範囲、病原性、或る糖の発酵の際に
ガスを生産するかしないか、糖発酵が速いか遅いかのよ
うな基準に基づいて定義されたこともあった。 【0009】1960年代には数的細菌分類法(コンピ
ューター分類法又は遺伝的表現型分類法とも呼ばれる)
が広く用いられるようになった。数的分類法は、有機体
の遺伝能力(potential)をできるだけ多く試
験することに基づいている。多数の特性に基づいて分類
することにより、一定程度の相似性をもった菌株のグル
ープを形成することができ、これらを種と考えることが
できる。しかしながら、或る一つの種を特徴づけるのに
有効なテストが次の種のために役立つとは限らないので
種のこの定義法は未知の菌株の同定に直接的且つ実際的
に適用できない。たとえこれが種に特異的であると思わ
れる属性を選ぶことによって、これらの属性が未知の菌
株の確認のために用いられ、部分的に克服できるとして
も、この種の定義法は間接的に応用されているに過ぎな
い(Brenner、同上、p.2−6参照)。その上
一般的方法は、これを種を定めるための唯一の根拠とし
て用いた場合、いくつかの問題をかかえており、それら
の中には用いるべき試験の数および性質、その試験をど
の程度評価すべきか関連性を反映させるためにはどのよ
うにして、どの位の程度の類似性を選ぶべきか、同じ類
似性の基準がすべての群に適用できるかどうか等があ
る。ヒューR.H(Hugh,R.H)およびギリアー
ジG.L(Giliardi,G.L)著「Manua
l of Clinical Microbiolog
y」第2版、米国微生物協会、ワシントン、D.C.,
1974、p.250−269、には、ゲノムのフラク
ションを利用して細菌の種を定める手段としての最少の
表現型の特質が列挙してある。一つの種の中から多数の
そしてランダムに選ばれた菌株試料を研究することによ
って、最も高度に保存されているか又は非常に多くの菌
株に共通である属性を選びだし、種を定義することがで
きる。最少特性を使用するようになったことは進歩であ
り、菌株を仮に同定するためのスクリーニング法から始
め、適当な追加の培地が選択できるようにする。次いで
その菌株が最少の特性のほとんどを有することを予想し
ながら当該種に保存されている既知の属性を調べる。最
少特性の中のいくつかは当該種のすべての菌株にあらわ
れるわけではない。これに関連した考え方としては、そ
の属の種のタイプ、ネオタイプ又は確認済みの対照菌株
の比較研究がある。各研究室によって培地および方法が
異なるから、この照合は必要であり、菌株こそ種の標準
(standard)であって方法ではないのである。 【0010】細菌分類への分子レベルでのアプローチは
二つのゲノムをDNA−DNA再対合(reassoc
iation)によって比較することである。種の遺伝
的定義には種の菌株が70%以上関連しているという仮
定が含まれる。DNA−DNA再対合で菌株が同定でき
るのは、放射性標識DNAプローブと未知のDNAが同
じ種のものである場合のみである。しかしこの70%種
−定義の実際的適用は、適切なプローブを選択しなけれ
ばならないことによって制限される。これは、再対合群
と相互関係がありそうにみえる表現型属性を選択するこ
とにより一部は克服されるかもしれないが、これらが単
独で用いられた場合、DNA−DNA再対合による種の
定義はやはり間接的に適用されるにとどまる。 【0011】ブレンナー、前出、第3頁は、細菌の種を
確認する理想的手段は、遺伝子を分離し、直ちに当該菌
株中の核酸配列をあらゆる既知の種の何か(speci
es−something)の標準パターンと比較す
る、質量分光光度法分析に似ている「ブラックボック
ス」であると述べている。 【0012】しかしながらブレンナーは分離された遺伝
子の一般的配列を決めるための制限エンドヌクレアーゼ
分析をすることはできるけれども、「我々は適切なブラ
ックボックス、特に臨床研究室で使用するために適した
ブラックボックスは手に入りそうもない。」と認めてい
る。彼の言葉は有機体のあらゆる種に等しくあてはめら
れる。 【0013】先行技術のこの短い再検討から、未知の細
菌およびその他の有機体を同定し、それを速かに分類
し、特に病原性有機体又は利用できる生化学反応をおこ
す有機体を同定するための迅速、正確且つ信頼できる方
法が今必要であるとの結論に達する。その方法は臨床研
究室で普遍的に、そして容易に利用できるものでなけれ
ばならないし、行った試験の数や、臨床医の主観的偏見
に依存してはならず、又、過去の、偶発的又は必然的試
行錯誤法(Trial and error meth
od)に依存してもいけない。更に、いかなる生きてい
る有機体の属および種の同定および区別にも役立ち、獣
医、植物栽培者、毒物学者、動物飼育者、昆虫学者によ
って、又そのような同定が必要な他の関連領域において
容易に且つ信頼性をもって使える方法であることも必要
である。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は
有機体、これに限定するものではないが特に微生物を、
客観的に同定する迅速、正確且つ信頼できる方法を提供
することである。 【0015】本発明のもう一つの目的は細菌のような有
機体を、有機体のゲノムを利用して同定する方法を提供
することである。 【0016】本発明のもう一つの目的は、動物又は植物
の病気の原因を特徴づけ同定することができるように臨
床研究室において病原性有機体の種および属を特徴づ
け、同定する方法を提供することである。 【0017】 【課題を解決するための手段】本発明の今一つの目的
は、以上に述べた分類法に有用な種々の生産物を提供す
ることである。本発明のこれらおよびその他の目的は、
以下においてより容易に判明するように、次の方法を提
供することにより達せられた。すなわち、未知の有機体
の種を特徴づける方法にして、(当該未知有機体から得
られる、既知プローブ有機体からの、又はその有機体に
由来するリボソームRNA情報−含有核酸とハイブリッ
ド形成又は再対合した制限エンドヌクレアーゼ−消化D
NAのクロマトグラフ−パターンを決定することによる
方法でなく)未知有機体の遺伝子材料中の制限エンドヌ
クレアーゼ切断部位の既知の位置と対応して該未知有機
体の遺伝子材料の進化的な保存配列の一部又は全部の位
置を決定し、それにより該未知有機体の同定のための遺
伝子的特徴づけを得、そして当該保存配列由来の同定の
ための遺伝子特徴づけの少なくとも2つの組(既知の有
機体を定義している該対の各々)からの情報と当該特徴
づけとを比較することによりなる方法である。 【0018】本発明の又別の目的は次の方法を提供する
ことにより達せられた。或るサンプル中の病原性の有機
体感染を診断する方法で、当該サンプル中の有機体を上
述の方法により同定することからなる方法。 【0019】本発明は、もし種が共通の種属形成事象に
関連づけられる個々に分離した菌株の集合体であるなら
ば、分散化にもかかわらず、客観的に種の境界を定め
る、菌株が共有する類似性があるはずであり、種の菌株
はそれらの共通の根源を探る手がかりとなる構造情報を
もっているはずであるという発明者の認識に基づいてい
る。有機体の過去の歴史は最も多くセマンタイド(se
mantides)、DNAおよびRNAの中に残って
いる(Zuckerkandle,E.およびPaul
ing,L.「Journal of Theoret
ical Biology」第8巻:357−366
(1965))。 【0020】ヨーロッパ特許出願(EP−A−)No.0
076123(参考文献としてここに加えた)の中で、
発明者は、リボソームRNA(rRNA)に含まれてい
る情報を利用する有機体の種の定義と特徴づけについて
のシステムを記載した。リボソームRNAは蛋白合成に
構造的並びに機能的役割を有し(Schaup,「Jo
urnal of Theoretical Biol
ogy」第70巻:215−224(1978))、そ
してrRNA−DNAハイブリッド化の研究から得られ
た一般的結論は、リボソームRNA遺伝子の基本的配列
は他の大多数の遺伝子に比べて進化の過程で変化を受け
にくく、より保存されるらしいということである(Mo
ore,R.L.著、「Current Topics
InMicrobiology and Immun
obiology」、64巻、105−128(197
4)、Spring−Verlag社、ニューヨー
ク)。例えば、多数の細菌種から得られる16S型rR
NAの一次構造は、オリゴヌクレオチッド分析から推定
された(Fox,G.E.et al著、「Inter
national Journal of Syste
matic Bacteriology」、第27巻:
44−57(1977))。大腸菌の数菌株の16S型
オリゴマーカタログには無視できる程の差がある(Uc
hida T.et al著;「Journal of
Molecular Evolution」、3巻:
63−77(1974))が、種間の実質的な差は細菌
系統学的分類表作成のために用いることができる(Fo
x,G.E.「Science」209巻:457−4
63(1980))。或る一細菌種の異なる菌株は、か
ならずしも同一ではなく、制限酵素地図は、異なるEc
oR Iサイトが大腸菌の二菌株のrRNA遺伝子中に
生ずることを示している(Boros,I.A.et
al著、「Nucleic Acids Resear
ch」第6巻:1817−1830(1979))。細
菌は保存rRNA遺伝子配列を共有しているようにみ
え、そしてその他の配列は変化し得る(Fox、197
7、同上)。 【0021】かくして本発明者は、DNAの制限エンド
ヌクレアーゼ消化物は、或る種の有機体(例えば細菌)
の菌株では相似するが、他の種の有機体の菌株では異な
る保存配列を含む断片の組み合わせをもっていること、
即ち菌株の変異にもかかわらず、高い発生頻度をもち、
最小遺伝子型特質をもつ制限断片の、酵素の特異的組み
合わせが種を決定することを見出した。これが、EP−
A−0076123に記載の発明の本質であり、ここに
記載の本発明の本質でもある。 【0022】本発明はEP−A−0076123にて開
発された概念を拡張するものであり、さらにrRNAの
配列に加えて、進化を通じて高度に保存された配列が存
在することが発見されたのであり、それは、同定システ
ムとしてはrRNA配列と同じく有用であろう。いいか
えれば、本発明はrRNAではなく、保存されたプロー
ブを使うことによって、EP−A−0076123の同
定と特徴づけ技術を実行する方法を提供することにあ
る。 【0023】本発明はまた、同定プロセスで使用される
であろう方法の追加実施例をも提供する。本発明者はこ
の方法が、分類学(古典的)において同一であるか異な
っているかを問わず前核細胞性、真核細胞性を問わず同
定しようとする有機体以外の有機体からの保存された核
酸プローブを用い、前核および真核DNA両方に適用で
きるという点で一般的であることをも見出した。本発明
は、制限エンドヌクレアーゼ部位のような既知の位置に
対応するDNAあるいは他の遺伝子材料の保存配列に基
づいて有機体を定義する客観的方法を提供する。保存配
列を含む制限断片の検出は、DNA切片をプローブ有機
体からの保存配列情報を含む核酸とハイブリッド化又は
再対合させることによって行われる。 【0024】本発明の工程によって特徴づけられる「有
機体」(この言葉は「同定する」を含むと解釈される)
という語によって、定義によりそのゲノム中にDNA又
はRNAを含む事実上すべての有機体を意味する。この
点に関して参考のために伝統的分類表にふれておくこと
が有用である。 【0025】モネラ(Monera)界、植物(Pla
ntae)および動物(Animalia)に属するす
べての有機体が含まれる。例えばモネラ(moner
a)界には、ミコバクテリウム(myxobacter
ia)、スピロヘータ(spirochetes)、ユ
ーバクテリア(eubacteria)、リケッチャー
(rickettsiae)綱の分裂品(細菌)および
藍藻類:サイアノフィータ(cyanophytha)
を挙げることができる。植物界には、ユーグレノイド類
(Euglenophta)、緑藻類:クロロフィータ
(Chlorophyta)、クロロフィセエ(Chl
orophyceae)およびカロフィセエ(Char
ophyseae)綱、クリソファータ(chryso
phta)類キサントフィセエ(xanthophyc
eae)、クリソフィセエ(chrysophysea
e)、バシラリオフィセエ(bacillarioph
yceae)綱;ピロフィータ(pyrrophyt
a)類ディノフラゲラータ(Dinoflagella
tes)、褐藻類:ファオフィータ(phaeophy
ta);紅藻類:ロドフィータ(Rhodopht
a);粘菌類:ミコマイコフィータ(Myxomyco
phyta)、ミコマイセタ(myxomycete
s)、アクラシエ(acrasiaes)、プラズモデ
ィオホレエ(plasmodiophoreae)、ラ
ブリンタリエ(labyrinthuleae)綱;ユ
ーマイコフィータ:真菌類(Eumycophyt
a)、フィコミセタ(phycomycetes)、ア
ズコミセタ(ascomycetes)、バシドミセタ
(basidomycetes)綱;蘚苔類、ヘパティ
エ(hepaticae)、アントセロテ(antho
cerotae)、ムスシ(musci)綱;維管束植
物トラケオフィータ(Tracheophyta)、プ
シイロシダ(psilopsida)、リコサイダ(l
ycopsyda)、スヘノプシダ(sphenops
ida)、プテロプシダ(pteropsida)、ス
ペルモプシダ(spermopsida)亜類、サイカ
デ(cycadae)、ジンクゴエ(ginkgoa
e)、コニヘレ(coniferae)、グネテ(gn
eteae)およびアンギロスペルマエ(angios
permae)綱、デコチレドネエ(dicotyle
doneae)、モノコチロエドネ(monocoty
loedoneae)亜綱が記載される。動物界には、
原生動物亜界、原生動物門プロトゾア(protozo
a)、プラスモドロマ(plasmodroma)亜
門、フラゲラータ(flagellata)、サルコデ
ナ(sarcodina)およびスポロゾア(spor
ozoa)綱;シリオフォーラ(ciliophor
a)亜門、シリアタ(ciliata)綱;側生動物亜
界、ポリヘラ(海綿動物門porifera)、カルカ
レ(calcarea)綱、ヘキサチネーリダ(hex
actinellida)綱およびデスモスポギエ(d
esmospongiae)綱;中生動物亜界、中生動
物門;後生動物亜界ラディアタ(Radiata)部
門、コレンテラタ(coelenterata)門、ヒ
ドロゾア(hydrozoa)、シフォゾア(scyp
hozoa)、ウトゾア(authozoa)綱、ステ
ノフォラ(ctenophora)門、テンタクラータ
(tentaculata)およびヌダ(nuda)
綱;プロトストミ(protostmia)部門扁形動
物門プラチエルミンタ(platyhelminte
s)、ツベルラナ(tubellana)、トレマトー
ダ(trematoda)およびセストダ(cesto
da)綱;ネメルチナ(nemertina)門、アカ
ントセフアラ(acanthocephala)門;ア
シエルミンタ(aschelmintles)門、ロチ
ヘラ(rotifera)、ガストロトリカ(gast
rotricha)、キノリンカ(kinorhync
ha)、プリアプリダ(priapulida)、ネマ
トーダ(nematoda)およびネマトモルファ(n
ematomorpha)属;エントプロクタ(ent
oprocta)門;エクトプロクタ(ectopro
cta)門、ギムノレーマタ(gymnolaemat
a)およびフィラクトレマータ(phylactola
emata)綱;フォロニダ(phoronida)
門;ブラチオポダ(braciopoda)門、イナル
チクラタ(inarticulata)およびアルチク
ラータ(articulata)綱;モルスカ軟体動物
(mollusca)門、アムフィニューラ(amph
ineura)、モノプラコフォラ(monoplac
ophora)、ガストロポーダ(gastropod
a)、スカフォポーダ(scaphopoda)、ペレ
サイポーダ(pelecypoda)およびセファロポ
ーダ(cephalopoda)綱;シプンクリダ(s
ipunculida)門;エチウリーダ(echiu
rida)門、アネリダ(annelida)門、ポリ
ケータ(polychaeta)、オリゴケータ(ol
igochaeta)およびヒルディネア(hirud
inea)綱;オニコフォラ(onychophor
a)門;タルディグラダ(tardigrada)門;
ペンターストイミダ(pentastoimida)
門;アルソロポーダ(arthropoda)門;トリ
ロビータ(trylobita)門、ケリセラータ(c
helicerata)亜門、キフオスラ(xipho
sura)、アラキミダ(arachmida)、ピク
ノゴミダ(pycnogomida)綱、マンデブラタ
(mandibulata)亜門、クルスタエ(cru
stacea)、チロポダ(chilopoda)、デ
ィプロポーダ(diplopoda)、ポロポーダ(p
auropoda)、シンフィラ(symphyla)
綱、コレンボラ(collembola)、プロチュラ
(protura)、ディプルラ(diplra)、チ
サヌラ(thysanura)、エフエメリダ(eph
emerida)、オドナタ(odonata)、オル
トプテラ(orthoptera)、デルマプテラ(d
ermaptera)、エンビニア(embiani
a)、プレコプテラ(plecoptera)、ゾラプ
テラ(zoraptera)、コンデンティア(cor
rodentia)、マルロファガ(mallopha
ga)、アノプルラ(anoplura)、チサスノプ
テラ(thysasnoptera)、ヘミプテラ(h
emiptera)、ノイロプテラ(neuropte
ra)、コレオプテラ(coleoptera)、ヒメ
ノプテラ(hymenoptera)、メコプテラ(m
ecoptera)、シホナプテラ(siphonap
utera)、デプテラ(diptera)、トリコプ
テラ(trichoptera)およびレピドプテラ
(lepidoptera)目の昆虫類;デンテロスト
ミア(Denterostomia)部門の動物、ケト
グナタ(chaetognatha)門、エチノデルマ
タ(echinodermata)門、クリノイデア
(crinoidea)、アストロデア(astero
dea)、オフィウロイデア(ophiuroide
a)、エチノイデア(echinoidea)およびホ
ロツロイデア(holoturoidea)綱、ポゴノ
フォラ(pogonophora)門、ヘミコロデータ
(hemichordata)門、エンテロノイスタ
(enteropneusta)およびプテロブランキ
ア(pterobranchia)綱;コルデータ(c
hordata)門、ウロコルデータ(urochor
data)亜門、アシデアシエ(ascidiacia
e)、タリアセエア(thaliaceae)、ラルバ
セア(larvacea)綱;セファロコルデータ(c
ephalochordata)亜門、ベルテブラータ
(vertebrata)亜門、アグナタ(agnat
ha)、コンドリキチエ(chondrichthye
s)、オステキチス(osteichthyes)、サ
ッコテイジ(saccopteiygii)亜綱、クロ
ソプテリジ(crossopterygii)およびデ
ィプノイ(dipnoi)目、アンフィビア(amph
ibia)、レピチリア(repitilia)、アベ
ス(aves)およびマンマリア(mammalia)
綱、プロトテリア(prototheria)亜綱、テ
リア(theria)亜綱、マルサピアリス(mars
upialis)、インセクティボラ(insecti
vora)、デルモプテラ(dermoptera)、
チロプテラ(chiroptera)、プリマチス(p
rimates)、エデタタ(edentata)、フ
ォリドータ(pholidota)、ラゴモルファ(l
agomorpha)、ロデンティア(rodenti
a)、セタセエ(cetaceae)、カルニボラ(c
arnivora)、ツブリデンタータ(tubuli
dentata)、プロボシデア(probosicd
ea)、ヒラコイデア(hyracoidea)、シレ
ニア(sirenia)、ペリソダクチラ(peris
sodactyla)およびアルチオダチラ(arti
odactyla)目を挙げることができる。目の下に
はまだ科、族、属、種および亜種まであり、亜種以外の
分類群、株又は固体があることが知られている。その
上、培養細胞(植物又は動物)も、ウイールスと同様同
定することができる。これらの分類はこの出願において
説明的目的のためにのみ用いられ、限定的に使用される
ものでない。同定する有機体は既知のものでも未知のも
のでもよいが最も普通には未知のものである。機能的に
は、本発明の目的のためにはすべての有機体を真核細胞
群と前核細胞群に分けるのが便利である。前核有機体を
同定する場合には、DNAは細胞の中、又は区画されて
いない染色体中に存在するものである。真核有機体を同
定する場合には、核DNA又は小器官内DNA(糸粒体
DNA又は葉緑体DNA)を用いればよい。 【0026】簡単に言うと、保存配列(および、多分種
レベル以下の分類又は亜種以下の小分類(infras
ubspecific subdivision)を作
り出すために用いることができる配列)を分析するため
に、高分子量DNAおよび/又は小環状DNAが有機体
から分離され同定されるのである。DNAは当業者には
周知の方法により抽出される。 【0027】DNAは 1)保存配列の存在と位置およ
び 2)エンドヌクレアーゼ制限部位に関する位置の両
者を確かめるために分析されるのである。保存配列の存
在を分析するための最も簡便な方法は、保存DNA配列
でハイブリッド化できるポリヌクレオチドプローブを利
用することである。しかし、化学的配列測定や分析によ
り得られるような直接的配列情報も利用される。EP−
A−0076123において利用されたプローブは、r
RNA情報含有プローブであったが、この場合には、保
存配列を有する他のいかなるプローブも使用可能であ
る。類似の方法において、エンドヌクレアーゼ制限部位
の与えられた一組を見いだす最も簡便な方法は、適当な
制限酵素でDNAを切断することである(実際、これは
EP−A−0076123で教えられ、実施された方法
である)。しかし、既知の制限部位配列と連結された配
列情報あるいは、切断および部分的配列の如き他の方法
も使用されうる。 【0028】最も一般的には、DNAは特殊な部位で制
限エンドヌクレアーゼによって断片に切断されるのであ
る。その断片は、クロマトグラフシステムで大きさによ
って分離される。EP−A−0076123では、ゲル
クロマトグラフィーが有用なクロマトグラフシステムの
例として使用された。しかし、高圧液体クロマトグラフ
ィー、キャピラリ−ゾーン電気泳動、あるいは他の分離
技術のような他のシステムも使用可能である。ゲルクロ
マトグラフィーを使用する場合、断片を分離し、当業者
が周知の方法で、ゲルを染色し、大きさが既知の断片で
作った標準曲線を用いて、断片の大きさについて標準化
する。次いで分離した断片をサウザーン(Southe
rn)のスポット法(Southern,E.M.「J
ournal of Molecular Biolo
gy」、38:503−517(1975)、ここに参
照として挿入されている)により、亜硝酸セルローズ紙
に移し、加熱によりそこに共有結合させる。保存配列を
含む断片はそれから、保存配列情報を含む核酸プローブ
とハイブリッド化する能力によって位置が定められる。
また、ハイブリッド化が消化後分離前に生ずるか、ある
いは制限断片がハイブリッド化後に生じ、その後断片が
分離されてもよい。 【0029】核酸プローブは、非放射性物質で標識化さ
れるか、又は、好ましくは放射性物質で標識化される。
放射性物質で標識化する場合、プローブはRNAでもよ
いし、逆転写によって合成されるか、例えば切り込み翻
訳(nick translation)によって標識
化され得るクローン断片上に含まれる、RNAに相補的
なDNA(cDNA)でもよい。また、合成オリゴデオ
キシリボヌクレオチドは標識化ヌクレオチドから合成さ
れてもよい。 【0030】よく定義されているプローブは、後で見る
ように任意に選ばれた有機体から得られるか、又は一致
した配列から得られてもよい。一度ハイブリッド化がお
こったら、ハイブリッドを形成した断片は、二重鎖の核
酸を選択的に検出することにより検出するか(非放射性
標識化プローブ)、又は例えばラジオオートグラフ法に
よって目に見えるようにする(放射性標識化プロー
ブ)。ハイブリッドを形成した各断片の大きさは、制限
部位に関係しており、既述の標準曲線を用いて、移動距
離から決められる。ハイブリッド化量、ハイブリッド化
パターン、ハイブリッドを形成した断片の大きさは、制
限部位に関係しており、個々に、又は組み合わせて有機
体を同定するのに使用される。この技術からあらわれる
遺伝子特徴づけは、少なくとも二個、さもなければ多数
の既知の標準有機体、属又は種から得られた同等の特徴
づけと容易に比較できる。予備的な広い分類が(例えば
古典的分類法を用いて)既に行われた後で、視覚による
検査および適当なクロマトグラフパターンとの照合によ
り、(EP−A−0076123の如く)ハイブリッド
化された制限断片の大きさの比較により、バンド強度
(ハイブリッド化量)により、又はこれらを組み合わせ
ることによって比較をおこなうことができる。理想的に
はポイント−オブ−セール(point−of−sal
e)処理に用いられるような、一次元コンピューター−
パターン認識装置によって比較するのがよい。 【0031】発明者は前記の方法を用いる時は、同じ種
の有機体の遺伝子特徴づけは、非常に似ており、わずか
な差は、菌株の変化による亜種間の差にとどまるが、種
間の差および属間の差(そしてもっと高レベルの分類に
おいても)は非常に大きい。 【0032】或る一つの種の株間において酵素−特異的
断片の変異のあることを利用して、種々の目的、例えば
細菌の場合、疫学的目的のために株をタイプ分けするこ
とができる。実際、制限酵素は種内の株を区別すること
ができるものを選ぶことができる。 【0033】本研究に用いられる「プローブ有機体」
(そしてそれから核酸プローブが得られる)は、上に挙
げた有機体のどれでもよく、真核有機体でも前核有機体
でもよい。唯一の制限は、保存配列−含有プローブが、
未知の有機体のDNAと最大にハイブリッド化しなけれ
ばならない、という事実によって与えられる。 【0034】保存配列情報−含有プローブに4種類あ
る:1)前核プローブ(特に細菌から得られた)、2)
真核糸粒体プローブ、3)真核葉緑体プローブ、4)真
核非−小器官性プローブ。 【0035】DNA(エンドヌクレアーゼで消化され
る)の出所も4種類ある:1)前核細胞DNA、2)真
核糸粒体DNA、3)真核葉緑体DNA、4)真核細胞
核DNA。 【0036】斯くして次のハイブリッド化表が作られた
(表1)。 【0037】 【表1】 【0038】表は、一般にどのプローブが未知の有機体
のDNAと最大にハイブリッド形成することができるか
を示している。例えば、或る真核有機体を同定するため
には、種−特異的糸粒体又は葉緑体DNAを抽出し、そ
れをエンドヌクレアーゼで消化し、この消化物を前核プ
ローブか又は小器官から抽出した真核プローブとハイブ
リッド化すればよい。同様にして、前核有機体を同定す
るためには、種−特異的細胞DNAを抽出し、エンドヌ
クレアーゼでこれを消化し、消化物を前核プローブ又は
小器官から抽出した真核プローブとハイブリッド化すれ
ばよい。又、種−特異的核DNAを抽出、消化し、これ
を非−小器官性の真核プローブとハイブリッド化するこ
とによっても、真核有機体を同定することができる。真
核細胞は、核、糸粒体、又は若干の場合では葉緑体系の
中の一つ又は何らかの組み合わせによって定めることが
できた。これらの交叉ハイブリッド化は、真核小器官由
来の核酸が前核核酸からの進化的な保存配列と広い相同
性をもっているが、核−抽出真核DNAと、前核DNA
との間では当該相同性は一般にそのように広くは存在し
ないという事実に基づいている。 【0039】消化すべきDNAおよびこれに付随するプ
ローブの対の選択は任意であり、同定するべき有機体に
よるであろう。即ちそれは問われた問題によるだろう。
例えば、感染物質を検出し、同定する目的で、真核細胞
(例えば動物又は植物)中あるいは一緒に存在する前核
細胞の種(例えば細菌)を検出する場合は、前核プロー
ブを選び、小器官由来のDNAは抽出されないか、最小
限量抽出される条件で処理すればよい。このやり方を用
いれば、小器官由来のDNAと前核DNAとの干渉は最
小であると確信することができる。真核種(それは前核
細胞によっては感染されない)を前核プローブで同定す
る場合、例えば核から小器官を分離し、次いで小器官の
DNAのみを抽出するというようにして、小器官由来の
DNAの濃度を最大にするのが最も良い。前核有機体の
感染を受けた真核有機体を同定したい場合は、非−小器
官、非−前核細胞由来のプローブを用いるのが最良であ
る。なぜならばこのプローブは前核細胞からのDNAと
は一般に十分にハイブリッドを形成しないからである。 【0040】同じ界、又は同じ亜界、又は同じ部門、又
は同じ門、又は同じ亜門、又は同じ綱、又は同じ亜綱、
又は同じ目、又は同じ科、又は同じ族、又は同じ属から
の一対(DNAおよびプローブ)を用いるのが好まし
い。前核DNAとハイブリッドを形成させるためには前
核細胞プローブ(例えば細菌のプローブ)を用いるのが
特に好ましい。このやり方で、前核有機体の属、種およ
び株を検出し、定量し、そして同定することができるだ
ろう。最も好ましい前核プローブの1つは細菌から得ら
れるもので、その中でも特に、使い易く、手に入り易い
という点で大腸菌からのものがよい。大腸菌から得たプ
ローブは、いかなる有機体にも、特にすべての前核有機
体の同定に用いることができ、あらゆる細菌の菌株の同
定のために最も好ましい。他の、特に好ましい実施態様
は、或る与えられた科に由来する真核プローブを用い
て、同じ科の真核細胞有機体を同定することである(例
えば哺乳類有機体を確認するために哺乳類プローブを用
いる)。最も好ましいのは同じ亜科および/又は目およ
び/又は族の有機体から得たプローブとDNAを用いる
ことである(例えばマウスの或る種の同定する場合に
は、マウス由来のプローブを用いるのがよい)。 【0041】最も鋭敏で有効な対の系は、プローブの出
所と未知DNAの出所との間が進化的にあまり距離がな
いか又は分散がより少い、という系である。 【0042】本発明において、「進化的に保存された遺
伝子材料配列」という語句は、植物、動物又は微生物の
うちの少なくとも2つの相違する種の間で相同性を示す
遺伝子材料、例えばDNAの配列を表わすのに使用され
る。2つの保存された配列の間の相同性とは、もしもそ
のようなDNA分子の配列の一方が検出可能なように標
識化されていれば、2つの単鎖DNA分子若しくは断片
が互いにハイブリッド条件下に置かれた場合に十分ハイ
ブリッド化若しくはアニーリングが生じ、それによって
標準的な方法(即ち、放射性標識、酵素標識等)により
検出可能な程十分安定な2重鎖を生ずることである。 【0043】EP−A−0076123において例示さ
れた進化的な保存配列は、リボソームRNA遺伝子のそ
れであった。これは今でも高度に望ましい遺伝子配列で
ある。しかしながら、進化的距離を越えて十分に保存さ
れた有用な遺伝子配列が他にも存在することが発見され
た。 【0044】そのような付加的な配列の例は、参考文献
としてここに入れたDayhoffの“Atlas o
f Protein Sequence and St
ructure”,Volume 5,Supplem
ent 3,1978,NBR,1979,pages
9−24に、同超科(Superfamily)同科
(Family)、好ましくは同副科(Subfami
ly)あるいは同門(Entry)に属するものとして
示されている転移RNAあるいは蛋白をコード化してい
る遺伝子や部分の配列である。蛋白の科というのは、そ
れらの配列の50%以下のアミノ酸残基によっていずれ
の二個の蛋白も各々区別されるものである。蛋白の副科
というのは、配列の20%以下のアミノ酸残基によって
いずれの二個の蛋白も区別されるものである。門は、配
列の5%以下のアミノ酸残基によっていずれの二個の蛋
白が区別されるものである。 【0045】使用されうる遺伝子配列又はその適当な部
分の特殊な例は、チトクロームC関連遺伝子、チトクロ
ームC3関連遺伝子、チトクロームC1関連、チトクロー
ムb5関連、フェロドキシン関連、リブレドキシン関
連、フラボドキシン関連、アルコールデヒドロゲナーゼ
関連、ペルオキシダーゼ関連、アデニレートキナーゼ関
連、ホスフォリパーゼA2関連、トリプトファンオペロ
ン関連、カルボキシペプチダーゼ関連、サブチリシン関
連、ペニシリナーゼ関連、プロテアーゼインヒビター関
連、ソマトトロピン関連、コルチコトロピン関連、リポ
トロピン関連、グルカゴン関連、蛇静脈毒素(snak
e venom toxin)関連、植物毒素(pla
nt toxin)関連、抗微生物毒素(antiba
cterial toxin)関連、免疫グロブリン
(immunoglobulin)関連遺伝子、リボソ
ームRNA以外のリボソーム関連遺伝子、ヘムキャリヤ
ー(heme carrier)遺伝子、染色体蛋白
(chromosomal protein)遺伝子、
線維性蛋白(fibrous protein)遺伝子
などである。 【0046】これらの付加的なDNA配列のうちいくつ
かのものの保存は、リボソームRNA(rRNA)遺伝
子の場合ほど動物、植物又は微生物界を通じて普及して
いるものではない。(かくして、依然rRNAの使用が
好ましい)。しかし、これは、より制限された範囲又は
亜界内で、有機体を同定又は特徴づけするために付加的
な配列を利用できるかもしれないので、その使用に対し
重大な障害を構成するものではない。たとえば、trp
D 微生物プローブを発生させ、それから微生物界内
で試験するためこのプローブを使用するために、微生物
由来のtrpD配列を利用することが可能である。事
実、同じ種、科又は属のtrp Dプローブをさらに狭
い界(例えば、エンテロバクター(Enterobac
teriaceae)又はバチルス(Bacillu
s)等の存在に関する試験)内でtrp Dプローブを
使うことは可能である。従って、付加的プローブ配列の
いくつかの適応範囲は、rRNAプローブほど広いもの
ではないが、その適応性はやはり狭い界内で極めて効果
的であろう。 【0047】保存DNA配列情報を含むプローブは、E
P−A−0076123で例示されたrRNA情報含有
プローブの製法と同様の操作で製造される。かくしてプ
ローブは、RNA、DNA又はcDNAなどであってよ
い。 【0048】その技術に含まれる個々のステップを、真
核細胞および前核細胞(適用できる場合)の両方に言及
しつつ、又は技術的に何らかの相異がある場合には、細
胞の各々のタイプについて別々に、述べるつもりであ
る。 【0049】第一段階は未知有機体からのDNAの抽出
である。真核細胞からの核DNAは当業者には既知の標
準的方法によって選択的に抽出することができる(例と
してDrohan,W et al著、「Bioche
m.Biophys.Acta」、521(197
8)、1−15、ここには参考文献として挿入されてい
る)。小器官DNAは小さくて環状であるからスプーリ
ング(spooling)法が、非環状核DNAを、環
状、小器官由来のDNAから分離するのに役立つ。結果
として、スプーリングされなかった物質は、小器官由来
のDNAを含み、これは密度勾配遠心法によって個々に
分離することができる。もう一つの方法として、糸粒体
(又は葉緑体)を、打ち砕いた細胞の混合物から分離
し、精製した糸粒体(又は葉緑体)フラクションを小器
官由来のDNAの調製に用い、精製した核フラクション
を核DNAの調製に用いる。(例としてBonen
L.andGray M.W著「Nucleic Ac
ids Research」8:319−335(19
80)参照)。 【0050】前核DNA抽出も当業者には良く知られて
いる。例えば、工業的発酵懸濁液、寒天培地、植物又は
動物組織又は試料その他のような媒質中に存在する未知
の細菌を、高分子量DNAを抽出するように設定された
周知の条件下で処理する。例えば、未知の有機体の細胞
を抽出緩衝液に懸濁し、リゾチームをこれに加え、この
懸濁液をインキュベートする。細胞破壊は、洗浄剤の添
加および/又は温度上昇によって一層促進することがで
きる。プロテアーゼ消化後クロロホルム/フェノール抽
出およびエタノール沈澱を行ないDNAの抽出は完了す
る。フェノール/クロロホルム抽出よりずっと早いもう
一つの抽出法は、エタノール沈澱を用いてDNAを速や
かに分離する方法である。この方法はDNAを直接コロ
ニー、又は少量の液体培地から分離するために好んで使
われる。この方法はDavis,R.W et al著
「A Manual for Genetic Eng
ineering,Advanced Bacteri
al Genetics」(今後は「デービス」と記
す)、Cold Spring Harbor 研究
所、Cold Spring Harbor、ニューヨ
ーク、1980、p.120−121(ここに参考文献
として記入)に記載されている。 【0051】DNA(前核細胞又は真核細胞の(核又は
核以外の))は次の段階のために生理的緩衝液に溶解さ
れる。 【0052】希望するDNAの単離後につづく可能なス
テップには多様性がある。これらのステップのうちのひ
とつがエンドヌクレアーゼ消化である。 【0053】抽出されたDNAの消化は制限エンドヌク
レアーゼ酵素で行う。どんな制限エンドヌクレアーゼ酵
素でも用いることができる。確認しようとするものと同
じ種の有機体から得たものでないほうが好ましい。そう
でなければDNAは完全無傷のまま残るであろう。(こ
のことが、結局は有機体を同定することになるだろう。
なぜならば酵素がそれ自身の起源である種から得られた
DNAを切断するとは思われないからである)。特徴づ
けるべき有機体種は未知であろうから、断片の消化物を
得るには最少量の試行錯誤が課されるが、これは熟練し
た当業者が不必要な実験を行わずに日常的に実行できる
程度の仕事である。可能性のある制限エンドヌクレアー
ゼ酵素の例は、Bgl I,BamH I,EcoR
I,Pst I,Hind III,Bal I,Hga
I,Sal I,Xba I,Sac I,Sst
I,Bcl I,Xho I,Kpn I,Pvu I
I,Sau IIIa,その他である。Davis、同上、
p.228−230もみよ、(ここに参考文献として記
入)一種類以上のエンドヌクレアーゼ混合物も消化のた
めに用いることができる。普通は、DNAとエンドヌク
レアーゼは適当な緩衝液中で一緒に、適当な時間(1〜
48時間の範囲内、温度範囲は25℃−65℃で、好ま
しくは37℃)インキュベートする。 【0054】その結果得られる同定用遺伝子特徴づけ
は、用いた1又はそれ以上のエンドヌクレアーゼのタイ
プに依存するだろうし、エンドヌクレアーゼに特異的で
あるだろう。従って消化のためにどの酵素(1種類か又
は数種類)を用いたかに注意する必要がある。なぜなら
ば、カタログに用いられる比較用特徴づけは、同じ酵素
又は酵素類を用いて作られていなければならないからで
ある。 【0055】別のステップは、所望のDNA分子を消化
することなく、例えば、配列化および制限部位ライブラ
リーを参照することによって所望のDNA分子上のエン
ドヌクレアーゼ部位を明らかにすることである。明らか
に、消化はその部位を示すのにより効果的な方法ではあ
るが、これに限定されるべきものではない。発明の本質
は、エンドヌクレアーゼ制限部位の位置に関連するDN
Aに沿った保存配列の位置が、各々の種に特徴的な組み
合せ(set)を構成しているという発見にある。従っ
て、希望する情報(部位の位置と遺伝子の位置との関
連)を得るための技術は、すべて発明において有用であ
ろう。 【0056】さらに、DNA分子に沿った保存配列の位
置は、ハイブリッド化プローブを使用することによって
最もよく示される。このプローブは、未知のDNAの制
限断片をアニーリングさせる。しかし、配列化のよう
な、保存DNA配列の決定をさせる他の方法も有用であ
る。ハイブリッド化プローブを使用する場合、大きさに
従ってDNA断片を最初に消化、分離し、それから、分
離された断片をハイブリッド化することが好ましい。し
かし、最初に消化し、過剰モルのプローブおよび/又は
プローブに補足的な配列でDNAをアニーリングしてか
ら、混合物を分離することもできる。例えば、未知のD
NAは、制限エンドヌクレアーゼ消化され、変性され、
液体中で小さい探知可能なラベル化DNA断片、又は、
興味のある保存配列の一部又は全部に補足的な合成オリ
ゴデオキシリボヌクレオチドの一つあるいはそれ以上の
過剰モルでハイブリッド化されうる。大多数の制限酵素
はDNAにおいて全くまれに切断するので、多くの場
合、ハイブリッドの1つあるいは複数の二重鎖領域は制
限断片の大きさに比べて少ないであろう。ハイブリッド
化反応は、オリゴデオキシリボヌクレオチドのみがハイ
ブリッド化するような条件下で、行なわれる。単鎖DN
A断片のような未反応物およびハイブリッド化したオリ
ゴデオキシヌクレオチドを含むDNA断片は、伝統的な
クロマトグラフ技術によって分離される。ラベル化され
たDNA断片は、予想どおり大きさで分類した分画に現
われるであろう。最初に過剰モルのプローブでDNAを
アニーリングし、次いで消化し、それから混合物を分離
することも可能である。溶液を短時間又は低いCotで
インキュベートする時、制限部位はハイブリッド化又は
二重鎖領域に限定されるであろう。溶液を長時間又は高
いCotでインキュベートする時は、未知のDNAはア
ニールし、制限エンドヌクレアーゼ切断の起こりやすい
標識化二重鎖を生ずるであろう。組み換えのない単鎖末
端は、S1のようなヌクレアーゼによって除去される。
対になっていない塩基はDNAポリメラーゼI又はT4
ポリメラーゼを使って充填される。 【0057】また、保存配列情報(例えば20−、30
−、又は50個)の中に、プローブとして選択された保
存領域の残部よりも高度に保存された副配列を認めるこ
とがある。それらの「短かい」配列は、所望により合成
的あるいは酵素的につくられ、標識化ヌクレオチドを組
み入れてもよい。未知物質由来の単鎖、前消化されたD
NAは、これらの短かく、高度に保存された断片でイン
キュベートされ、それにハイブリッド化されうる。それ
から分離は、短い標識化プローブに対して、部分的にア
ニーリングされた断片を含む消化混合物で行なわれる。
(従って、分離はハイブリッド化後に発生する)。すべ
ての実用的な目的のために消化混合物は、本質的に単鎖
の断片の混合物のようにふるまうので、分離は液体クロ
マトグラフィーで行なわれる。 【0058】指摘したように、好ましい方法は最初に消
化し、次に分離し、それからハイブリッド化することで
ある。従って、エンドヌクレアーゼ消化後、種々の大き
さの断片を含むインキュベーション混合物は適当なクロ
マトグラフィー法によって分離されるのが好ましい。ハ
イブリッド化が直前のステップである場合、核酸消化物
を大きさによって分離することができて、その後の核酸
プローブとのハイブリッド化を可能とする方法ならなん
でも用いることができる。例えば、ゲル電気泳動、高圧
液体クロマトグラフィー又はキャピラリ−ゾーン電気泳
動を用いることができる。(Jorgenson,J.
W.,J.of HRC and CC,4:230−
231(1981))。現在、好ましいのはゲル電気泳
動法であり、特に好ましいのは、アガロース・ゲル電気
泳動法である。この装置では、DNA消化物は、普通は
適当な緩衝液中で電気泳動にかけられ、ゲルは普通は、
臭化エチジウム溶液に浸され、多分加えられる標準マー
カー断片が見えるようにするためにUV−光−箱に置か
れる。検出用に標識化された標準マーカー断片を用いる
こともできる。 【0059】分離し、目で見えるようにした後、そのD
NA断片をサウザーン法によりニトロセルローズ濾紙又
は荷電修飾ナイロン膜(charge−modifie
dnylon membranes)に移す(「Jou
rnal of Molecular Biolog
y」38:503−517(1975))。この移し換
えは、変性および中和段階後に行うことができ、普通は
長時間かけ(約10−20時間)るか又は電気的力をか
けて、ゲルから濾紙へと移される。ゲルから濾紙への移
動を促進する機器は市販されている。受けとったニトロ
セルローズ濾紙は次いでDNAを濾紙に結合するため高
温(60−80℃)で数時間加熱される。 【0060】また、Purrello,M.ら(Ana
l.Biochem.,128:393−397(19
83))の直接ハイブリッド化に関する最近の方法を用
いることによって、転移がさけられる。 【0061】濾紙に結合したDNA消化断片のハイブリ
ッド化に利用されるプローブは、核酸プローブであり、
或る与えられたよくわかっている有機体又は既知の塩基
配列から得られたものであることが望ましい。 【0062】また、プローブ配列には自然の相対物(c
ounterpart)を有さないものがよい。すなわ
ち、プローブ配列は異種間で、多くの同一配列の残基が
最も一般的に存在するそれぞれの部分で、塩基が同一配
列であるかもしれない。その同一配列は、どんな自然に
おこる配列のうちの一つよりももっと安定なハイブリッ
ドを一般に形成し得る。プローブは予定した配列に、個
々のヌクレオチドを共有結合することによってつくられ
た合成オリゴデオキシリボヌクレオチド分子であっても
よい。合成分子は、例えば、合成におけるトリホスフェ
ート法(Alvarado−Orbina et a
l,Science 214:270−274(198
1))で調製される。プローブ分子はどんな大きさでも
有用であり、プローブ溶液中に一配列以上あればよい。
例えば、数個の20塩基配列はrRNA遺伝子で高度に
保存された数個の部分を検出するのに用いられる。それ
は検出可能なように標識化されているか、又は標識化さ
れていないかのどちらかであるが、検出可能なように標
識化されているものが望ましい。この場合には、核酸プ
ローブは検出可能な標識化RNA、好ましくは切り込み
翻訳標識化DNA、クローンDNA又はプローブ有機体
からのRNAに相補的である検出可能なDNA(cDN
A)のいずれかであり、高度に保存されたDNA配列情
報を含むものすべてである。合成オリゴデオキシヌクレ
オチドは検出可能な標識化ヌクレオチドで調製されるの
で、その分子は、標識化ヌクレオチド残基を組み入れる
ことにより標識化される。組合せの選択によって、プロ
ーブは前核細胞からのものでも真核細胞(細胞質由来、
又は小器官由来)からのものでもよい。最も好ましいの
は、検出可能な標識が放射性燐のような放射性標識であ
ることである(例、32P、3H又は14C)、か又はビオ
チン/アビシンに基づく(biotin/avidin
−based)システムである。核酸プローブは金属原
子で標識化してもよい。例えば、ウリジンおよびシチジ
ンヌクレオチドは共有結合水銀誘導体を形成することが
できる。水銀と結合したヌクレオシド・三燐酸は逆転写
酵素を含む多くの核酸ポリメラーゼの良い基質である
(Dale et al,「Proceedings
of the National Academy o
f Sciences」70:2238−2242、1
973)。天然核酸の直接的共有結合による水銀化が報
告された。(Dale et al,「Biochem
istry」14:2447−2457)。水銀化重合
体のリアニーリング(reannealing)性は、
対応する水銀のない重合体のそれと似ている(Dale
and Ward,「Biochemistry」1
4:2458−2469)。金属標識化プローブは、例
えば光−聴音スペクトロスコピー、X線スペクトロスコ
ピー、例えばX線螢光、X線吸収又は光子スペクトロス
コピーによって検出することができる。 【0063】所望の保存DNA配列含有プローブの単離
と調製は当業者の技術内である。例えば、真核細胞およ
び前核細胞からのrRNAの分離は、当業者にはよく知
られている。従って、真核細胞質リボソームからrRN
Aを調製するためには、RNAを全細胞又はリボソーム
から抽出し、スクロース勾配遠心法により分離すること
ができ、18S型および28S型フラクションを分子量
既知のマーカーを用いて集めることができる(例えばP
erry,R.P.およびKelly,D.E.,著
「28Sおよび18SリボソームRNAの生産が少量の
アクチノマイシンDによって阻害される時の5SRNA
の持続性合成」J.Cell.Physiol.,7
2:235−246(1968)、ここに参考文献とし
て記されている)。当然の結果として、小器官由来rR
NAは、同様な方法で、小器官フラクションから分離さ
れ精製される(例えばVan Etten R.A.e
t al,「Cell」22:157−170(198
0)、又はEdwards,K.et al,「Nuc
leic Acids Reserch」9:2853
−2869(1981))。 【0064】もし放射性標識化プローブを用いるなら
ば、このものは、適当な放射能をもつ化合物を含んだ栄
養物、又はそのような化合物を含む培養培地中で、生育
又は培養されたプローブ有機体から分離される。プロー
ブが相補性DNAである場合(cDNA)、このもの
は、プローブ有機体から分離されたRNAを放射性ヌク
レオシッド・三燐酸(例えば、32P−ヌクレオシド又は
3H−ヌクレオシド)の存在下、逆転写することによっ
て作られる。 【0065】標識化プローブは、又切り込み翻訳DNA
分子、特に小器官由来の全環状DNAから得られたもの
であってもよい。具体的には、葉緑体又は糸粒体の環状
DNAが、放射性標識の存在下切り込み翻訳されること
によって標識化DNAプローブが得られる。葉緑体標識
化プローブは、葉緑体DNAと最も良くハイブリッド化
し、糸粒体標識化プローブは、糸粒体DNAと最も良く
ハイブリッド化するであろう。葉緑体(又は糸粒体)の
切り込み翻訳標識化プローブは、糸粒体(又は葉緑体)
DNAと2番目に良くハイブリッド化するであろう。そ
れは、一般的にあまり好ましくない形ではあるが、全植
物(又は動物)のDNAともハイブリッド化するだろ
う。プローブは、実用性を考慮した場合はこの方法が良
いとはいえないとしても真核細胞の核DNAからも切り
込み翻訳によって得られるかも知れない。これを実現す
るより有用なアプローチは、真核細胞の核DNAから高
度保存遺伝子を切りとり(制限酵素により)、断片を分
け、遺伝子配列を同定し(ハイブリッド化によって)、
そしてその遺伝子配列を分離する(電気泳動法によっ
て)ことである。次いで分離した配列はプラスミッド又
は他のベクターに再結合され、適当な宿主の形質転換
(transformation)後32P−含有媒質中
でクローニングを行えばよい。もう一つの方法は、形質
転換宿主を増殖し、次いでDNAを分離し、切り込み翻
訳によってそれを標識化するか、又はDNAを分離し、
配列を切りとり、次いで標識化する。得られたリボソー
ムプローブはcDNAと同じ状態でハイブリッド化する
(後記参照)。 【0066】好ましい核酸プローブは、プローブ有機体
からのRNAに相補的な、放射性標識化DNAである。
そのRNAは普通、保存遺伝子を解読しているメッセン
ジャーRNAであり、実質的に運搬DNA(tRNA)
又は(rRNAが使われるのでなければ)リボソームR
NA(rRNA)のような他のRNAは含まない。もし
rRNAが使用されれば、前核細胞rRNAは普通は3
種類のサブグループを含む。いわゆる5S、16S、お
よび23S−断片である。cDNAへの逆転写は3種類
すべての混合物で行われるか、さもなければ16Sおよ
び23S断片の混合物で行われる。これらrRNA成分
のうち一つだけで逆転写を行うのは、或る状態では可能
であるとはいえ、あまり好ましくない。真核rRNA
は、普通は2種類のサブグループ、18S型および28
Sを含む。そしてcDNAへの逆転写は18Sおよび2
8S断片の混合物か、これらの中の各々によって行われ
る。 【0067】他の種類のRNAをほとんど含まない純粋
のrRNAを、cDNAに逆転写することのできる逆転
写酵素と共にインキュベートする。この場合より好まし
いのは、仔牛甲状腺DNA加水分解物のようなプライマ
ーの存在下において、鳥骨髄芽球症ウイールス(AM
V)からの逆転写酵素とインキュベートすることであ
る。混合物は適当なデオキシヌクレオシド三燐酸を含ん
でいなければならず、そのヌクレオシドのうち少くとも
一つは、例えば32Pによって、放射性標識化されてい
る。例えば、デオキシシチジン5′−(32P)、デオキ
シチミジン5′−(32P)、デオキシアデニン5′−(
32P)、又はデオキシグアニジン5′−(32P)・三燐
酸が放射性ヌクレオシドとして用いられる。30分〜5
時間、25℃−40℃でインキュベートし、クロロホル
ムおよびフェノールによる抽出および遠心分離並びにク
ロマトグラフィー後、放射性標識化フラクションを合一
し、cDNAプローブとする。実質的には純粋な型の保
存DNA情報を含む放射性標識化cDNAプローブ、即
ち非標識化分子がなく、他の型のRNAに相補的なcD
NAもなく、蛋白性物質もなく、膜、小器官等の細胞成
分もない放射性標識化cDNAプローブも、本発明の一
面を構成する。好ましいプローブは前核細胞の標識化c
DNAで、最も好ましいのは細菌の標識化cDNAであ
る。プローブの種は、細菌性微生物、例えばエンテロバ
クテリアセア(Enterobacteriacea
e)、ブルセラ(Brucella)、バシルス(Ba
cillus)、シュードモナス(Pseudomon
as)、ラクトバシルス(Lactobacillu
s)、ハエモフィルス(Haemophillus)、
ミクロバクテリウム(Microbacteriu
m)、ビブリオ(Vibrio)、ネイセリア(Nei
sseria)、バクトロイデス(Bactroide
s)科に含まれる種、およびその他の嫌気性群、例えば
レジオネラ(Legionella)等が使われる。本
出願において前核細胞の実施例は、細菌性前核プローブ
有機体としての大腸菌の使用に限られているとはいえ、
決してこの微生物に限られるものではない。プローブと
して放射性標識化型のcDNAの使用は、DNAのハイ
ブリッド化中の安定性がより大きいので放射性標識化R
NAの使用より好ましい。 【0068】標識化cDNAプローブがRNAの忠実な
コピーでなければならないこと、即ち合成が行われるあ
らゆる時に鋳型RNAの全ヌクレオタイド配列が転写さ
れたものであることを認識することが重要である。プラ
イマーの使用はこの点で必須である。cDNAが忠実な
コピーであるということは、ハイブリッド化後にこれが
二つの特性をもっているという事実によって証明するこ
とができる: 1.cDNAは標識化rRNAの100%をリボヌクレ
アーゼ消化から保護しなければならない;そして 2.標記化cDNAは、S1ヌクレアーゼに対する抵抗
によってわかるように、rRNAに特異的にアニールし
なければならない。 ベルジャンスキーM.Mらの「C.R.Acad Sc
Paris」t286、シリーズD.p.1825−
1828(1978)には大腸菌rRNAに由来する3
H−放射性標識化cDNAについて記載されている。こ
の研究におけるcDNAは、本発明のようにプライマー
の存在下逆転写酵素で調製したものではなく、リボヌク
レアーゼU2を用いてあらかじめ分割しておいたrRN
Aを鋳型として用いDNAポリメラーゼIで調製したも
のである。ベルジャンスキーらのrRNA消化産物(R
NA se U2による)は、最初のrRNAと異なる
塩基比を有し、塩基および/又は短かい断片が失なわれ
たことを示している。このようにして得られたcDNA
は忠実なコピーではない。その上ベルジャンスキーが用
いたDNAポリメラーゼIの使用は、rRNAのヘテロ
重合転写に対するホモ重合転写の優位に拍車をかけるこ
とが知られている(参照、Sarin P.S.et
al,「Biochem,Biophys,Res.C
omm.」、59:202−214(1974))。 【0069】これらをまとめると、プローブは、a)例
えば遺伝子のように、保存配列を含むゲノムDNAか
ら、クローニングおよび/又は切り込み翻訳によって、
b)RNAそれ自身から、又はc)cDNAから、RN
Aの逆転写によって得られる。 【0070】標準的には、本発明工程の次の段階は、未
知有機体からの分離DNA消化物の、標識化していない
か又は(好ましくは)放射性標識化したRNA又はDN
Aプローブとのハイブリッド化である。ハイブリッド化
は未知有機体からの共有結合的に標識化されたDNA消
化物を含有する紙を、プローブを含むハイブリッド化混
合物と接触することによって行われる。インキュベーシ
ョンは加温下(50−70℃)長時間かけて行い、その
後、濾紙を洗って結合していない放射能を除去し(必要
な場合)、次いで空気乾燥し、検出の用意をする。もう
一つの、上記方法より遙かに迅速にできる、非常に好ま
しいハイブリッド化は、コーンD.E(Kohne,
D.E)らの「Biochemistry」16:53
29−5341(1977)に参考文献として記載の、
室温フェノール乳濁液再対合法である。 【0071】ハイブリッド化後、この方法では適当にハ
イブリッド形成した断片の選択的検出が必要である。こ
の検出は、ハイブリッド形成した断片が二重鎖構造であ
ることを利用し、これによる選択的方法(非標識化プロ
ーブの場合)、ラジオオートグラフ法又はコンピュータ
ー化されていてもされていなくてもよく、これにより検
出スピードを増すのであろう適当な放射線スキャナー法
(標識化プローブの場合)によって行うことができる。
これらの方法は熟練せる当業者にはよく知られており、
この点でこれ以上記すことはないだろう。 【0072】この方法の最終産物は、特定の位置に種々
の強度のピークおよび谷、あるいは好ましくは明および
暗領域をもった、クロマトグラフ帯パターンのような同
定用遺伝子特徴づけである。これらの位置はEcoR
I消化λバクテリオファージDNAのようなマーカーの
分離法にかけることによって、特定の断片サイズ(キロ
ベース対)に容易に照合させることができる。このよう
にして帯相互の相対的位置も各帯の絶対的大きさも容易
に確かめることができる。未知有機体の同定用遺伝的特
徴づけをカタログ又はライブラリーにある特徴づけと比
較する。カタログ又はライブラリーには少くとも2か
ら、ほとんど無限といってよい程の数の確定せる種々の
有機体の属および種の特徴づけを掲載する本からなって
いても良い。例えば人の病気を発生させる病理学的に関
係のある細菌は約100と推定され、そのため、病原細
菌の標準カタログは50〜150のそのような特徴づけ
を含むだろうと推定される。疫学的判定システムのため
の細菌菌株の型のカタログもまた含まれていても良い。 【0073】特徴づけは選んだエンドヌクレアーゼ酵素
のタイプ又はタイプ群に依存し、多分放射性標識化プロ
ーブの出所(プローブ有機体)として用いられた特定の
有機体に、そして又プローブ調製のために利用した保存
DNA配列情報核酸の組成(例えば前核細胞の5S、1
6S又は23S型サブタイプか、16Sおよび23S型
のみか又は一致配列等)に依存するだろう。こうして、
カタログは各プローブ毎に、記録された帯サイズおよび
相対的強度をもった、種々の酵素−特異的特徴づけを含
むかも知れない。濾紙に結合した結合DNAの濃度が減
るにつれて、最も強い帯のみが見えるようになり、この
又はこれらの帯のサイズで種を確認することができる。 【0074】叙上の変化又は順列は、勿論、全てライブ
ラリーに利用される。その上真核有機体については、ラ
イブラリーは一つのタイプのDNA、又は小器官および
/又は各−DNAの組み合わせを用いることにより生じ
る諸パターンを含むかも知れない。各DNA消化物のパ
ターンは、プローブ組成に依るであろう。カタログは、
もし1種類以上の株又は種が、抽出サンプル中に存在し
ていて、プローブによって検出される場合、それから生
ずる特徴づけを解釈できるように整理されている。ユー
ザーは、得られた特徴づけ、例えば帯パターンを視覚的
に比較することもできるし、パターン認識用にプログラ
ムされた一次元のコンピューター式デジタルスキャナー
によっても比較することもできる。これらのコンピュー
タースキャナーは、タイム−オブ−セール(time−
of−sale)処理(一般に利用される「スーパーマ
ーケット」チェックアウトバーコード又はパターン読み
とり装置)の当業者にはよく知られている。理想として
は、ライブラリー又はカタログは複数の有機体の相対的
特徴づけと、断片の分子量又はサイズの絶対値とでコン
ピューターメモリーの中に入っているべきである。そう
なれば、カタログ比較は、貯蔵情報要素の一つ又は両方
(相対的特徴づけおよび/又は絶対的サイズ要素)によ
って、未知の特徴づけをライブラリーに存在する特徴づ
けの一つと照合することによって行われる。標準と比較
した時の各帯の強度は、ハイブリッド化した結合DNA
の量をあらわすこともできるので有機体の存在の程度、
例えば真核細胞中の前核細胞の存在の程度を推定するの
に用いることができる。 【0075】もしもユーザーが与えられた有機体の性質
を確認し、同定を更に進めたいと思うならば、そのよう
なユーザーは、未知の有機体を第二の異るエンドヌクレ
アーゼで消化し、得られた特徴づけを、二番目に選んだ
エンドヌクレアーゼの場合の有機体のカタログ特徴づけ
と比較すればよい。この過程は、正確な同定を行うため
に必要なだけ何回も繰返すことができる。しかしなが
ら、普通は単一プローブで一回分析をすれば大抵の場合
は十分である。 【0076】本発明およびその変法は無数に応用でき
る。本発明は植物栽培者又は動物飼育者が彼等の対象物
を正しく確認するために用いてもよいし、臨床および微
生物学研究室で、真核細胞も含む何らかの媒体中に存在
する細菌、寄生虫又は菌類を同定するために用いてもよ
い。この後者の場合は、この方法は標準微生物検定法と
して用いられる。なぜならば微生物の分離および増殖の
必要がないからである。試験管内(in vitro)
増殖および特徴づけは、現在、マイコバクテリウム・レ
プラ(Mycobacterium leprae)
(ライ病の病原菌)のような若干の微生物にとっては不
可能であり、必常的細胞内細菌(例えばリケッチャー、
グラミジア等)のような若干の微生物は標準培地上では
不可能であるか、不可能でなくても非常に危険である
(例えばB.アントラシス(B.anthracis)
(炭疽病の病原菌)。本法は核酸の単離に基づいてお
り、それは従来の細菌分離および特徴づけを行わないか
ら、これらの問題を排除することができる。この方法は
これまで正式には記載のなかった微生物を検出すること
ができると思われる。その上本法は、種の異なる菌株を
見分けることができ、これは、例えば細菌学における疫
学的類型化に役立つ。この方法は犯罪捜査で植物又は動
物組織を正しく、はっきりと同定するために、法医学実
験室で用いることができる。又作物被害の性質を確かめ
る場合、昆虫学者が昆虫の種を速やかに同定するために
も用いられる。 【0077】更にこの方法を亜種以外の分類群(例えば
植物根の窒素酵素遺伝子;参照:Hennecke H
291「Nature」354(1981))の同定と
結びつけることによって、この方法論は個々の菌株の遺
伝子型を調査し、同定するために用いことができる。 【0078】この発明の方法は、微生物が見出されるあ
らゆる場所で、微生物の同定に好ましく使用される。こ
れら微生物は生理学的物質中にも非生理学的物質中にも
見出されるだろう。それらは工業的増殖培養基、培養肉
汁等の中に見出され、そして例えば遠沈法によって濃縮
させられるだろう。微生物が生理学的培地に見出される
のが好ましいし、それが感染した動物源に見出されるの
が最も好ましい。この後者の具体例では本法は動物、特
に好ましくはヒトにおける細菌感染を診断するのに用い
られる。前核プローブによる細菌DNAの検出および同
定は高度に選択的で、動物(例えば哺乳類)DNAの存
在においてさえ障害なしにおこなえる。もし前核プロー
ブを用いるならば、糸粒体DNAとのハイブリッド化を
最小にする条件を選ぶか、糸粒体の帯を当該パターンか
ら差し引くことができる。このようにしてこの技術は臨
床研究室、菌寄託機関、工業的発酵研究室等において用
いることができる。 【0079】特に興味深いことは感染微生物の種および
菌株の同定に加えて、微生物の中に何らかの特殊な遺伝
子配列の存在を発見できる可能性のあることである。例
えば、薬剤耐性を仲介する伝達性プラスミッドR因子上
に見出される抗生物質耐性配列の存在を検出することが
できる。標識化R因子DNA又はクローン標識抗生物質
耐性配列をハイブリッド化混合物に加えることによっ
て、その有機体の抗生物質耐性の有無を正しく決めるこ
とができる(正規でない一本又は数本の帯があらわれ
る)。又、加えた抗生物質耐性配列プローブ(1又は数
種)の存在下で一度ハイブリッド化した濾紙を再ハイブ
リッド化しても良い。又別の方法として、未知のDNA
をアリコートに分け、第一のアリコートを同定のため
に、第二のアリコートを薬剤耐性配列の存否のために、
第三のアリコートを毒素遺伝子のために用いるというよ
うに試験することもできる。又別の方法として、一放射
線核種(例えば32P)で標識化した保存遺伝情報を含む
プローブを別の放射線核種(例えば3H又は14C)で標
識化したR−因子プローブを加えたハイブリッド化混合
物中で用いることもできるだろう。ハイブリッド化後、
未知DNA中のR−因子DNAの存在を、二種類のスキ
ャナーによる走査でテストすることができる。一つは種
および菌株同定のためであり(例えば32P)、他の一つ
は薬剤耐性等のためのものである(例えば3H又は
14C)。この方法で実験者は、微生物の分離および特徴
づけをする必要なしに、属および種を同定、菌株をタイ
プ分け、薬剤耐性、毒素生産若しくはその他の特性、又
は標識核酸配列若しくはプローブで検出しうる種レベル
以下の分類群のテストのすべてを、一つの実験で行うこ
とができる。 【0080】R−因子は普遍的で、種の境界と交差して
いるので、同定は、いかなる細菌属又は種においても、
同じR−因子プローブで行うことができる(参照:To
mkins,L.S.et al.J.Inf.Di
s.,141:625−636(1981))。 【0081】更に、真核細胞又は前核細胞におけるウイ
ールス又はウイールス関連配列の存在も本発明の方法を
結合して検出および同定することができる。「Manu
alof Clinical Microbiolog
y」第三版(発行者Lennette,E.H.Ame
r.Soc.Microb.,1980,774−77
8)に掲載されているすべてのウイールスを同定するこ
とができる。例えば、ピコルナヴィリデ(Picorn
aviridae)、カリシヴィリデ(caliciv
iridae)、レオヴィリデ(reovirida
e)、トガヴィリデ(togaviridae)、オル
トマイコヴィリデ(orthomyxovirida
e)、パラマイコヴィリデ(paramyxoviri
dae)、ラブドヴィリデ(rhabdovirida
e)、レトロヴィリデ(retroviridae)、
アレナヴィリデ(arenaviridae)、コロナ
ヴィリデ(coronaviridae)、ブニアヴィ
リデ(bunyaviridae)、パブオヴィリデ
(parvoviridae)、パポバヴィリデ(pa
povaviridae)、アデノビリデ(adeno
viridae)、ヘルペスヴィリデ(herpesv
iridae)、ヴィドヴィリデ(vidovirid
ae)およびポキシヴィリデ(poxviridae)
等。 A)ウイールス性ゲノムが宿主DNAに組み込まれてい
る場合(DNAウイールス例えばパポヴィリデメンバ
ー、RNAウイールス例えばレトロヴィリデメンバー)
は、高分子量DNAを組織から抽出し、制限酵素によっ
て消化する。全体的手順は細菌の場合と同様である。ウ
イールス性プローブの選択は、この場合も求められてい
る課題次第であり、「プローブウイールス」および検出
すべきウイールス関連配列間の相同性の程度に依存す
る。都合のよい配列相同性を得るためには、プローブお
よび組織の配列がウイールスの同じ科属又は種に関係し
ていることが必要だろう。保存された配列の程度に加え
て、ウイールスプローブが宿主DNAのウイールス関連
配列とハイブリッドを形成するかしないかは、ハイブリ
ッド化の条件、例えばストリンジェント条件であるかリ
ラックス条件であるかによって決まるだろう。ハイブリ
ッド化の結果は、宿主DNAに組み込まれたウイールス
性配列があることを示す一本の帯又は帯パターンである
だろう。この情報は、発癌の予測に役立つ。クローン化
ウイールス配列を含む標識化相補性核酸プローブのいず
れをもプローブとすることができる。RNAウイールス
の場合には、例えばウイールスRNAを用いて逆転写酵
素でDNAを作ることができ、DNAウイールスの場合
には、例えば切り込み翻訳によって標識化したウイール
スDNAを用いることができる。ここでも複数のプロー
ブ、特に、異なる標識をしたプローブを用いることがで
きる。 【0082】同じ一般的特徴がDNAおよびRNAウイ
ールスに等しくあてはまる。ウイールスのゲノムは相対
的に小さく、沈降核酸は遠心分離によって集めるのが好
ましい。全操作を核酸全部を用いて行ってもよいし、種
々の操作を別々に行ってもよい。遠心分離する前に、細
胞DNAをスプーリングで、取り除くことにより、ウイ
ールス核酸を濃縮することができると考えられる。これ
は、ウイールスゲノムが組み込まれているかどうかを調
べるために用いることができる。 【0083】ウイールスプローブをハイブリッド化する
ためには、そのプローブが未知有機体と同じ科、属又は
種であることが必要だし、少くとも最も好ましい。反応
条件、ストリンジェントかリラックスかが、与えられた
プローブと関連性の低いゲノムとがハイブリッドを形成
するか否かを決める。プローブは、標識化されたクロー
ンウイールス配列であるかも知れないし、完全なゲノム
又はその一部であるかも知れない。 【0084】前記したサウザーンに記載の方法は、大き
いDNA断片(約0.5キロベース以上)を、アルカリ
変性後、ニトロセルロース紙に移し換えるために有用で
ある。この方法はDNAウイールスの場合には有用で、
RNAウイールスの場合には役に立たないかも知れな
い。RNAを活性化セルロース紙(ジアゾベンジルオキ
シメチル紙)に移して共有結合で結合させ、そしてこれ
をRNAウイールスのために用いることができる。サウ
ザーン法のトーマスによる変法(Thomas,P.,
「Proc.Nat.Acad.Sci」USA 7
7:5201−5205(1980))は、RNAおよ
び小さいDNA断片を、ハイブリッド化のために、ニト
ロセルロース紙に効率的に移すのに用いることができ
る。RNAおよび小DNA断片を、グリオギザールおよ
びジメチルスルフォキシドで変性し、アガロースゲル中
で電気泳動にかける。この操作で、100〜2000ヌ
クレオタイドであるDNA断片、およびRNAは効率的
に移動し、ハイブリッド化中ニトロセルロース紙に残留
する。これは、小さいリボソームDNA断片に対しても
有用である。そこで、最も好ましいのは制限酵素によっ
て消化された標本を分割し、その一部の核酸をグリオキ
ザールで変性することである。サウザーンおよびトーマ
ス操作法は、最大量の情報を与えるであろう。 【0085】B)DNAウイールスの場合、二重鎖(D
S)ウイールスDNAで制限分析を行うことによって存
在するウイールスを同定することができる。単鎖(S
S)DNAウイールスは種々異る長さのゲノムを有する
だろう。ハイブリッドを形成するプローブ(配列情報は
DS−DNAに変換され得る)、ハイブリッドを形成し
た断片のパターンおよび/又は1若しくは複数のサイズ
はウイールスの同定に使用できる。ここでも又、相補性
核酸プローブを得る多数の方法がある。例えば、DS−
DNAの場合は、切り込み翻訳を用いることができ、S
S−DNAの場合には、DNAポリメラーゼがcDNA
合成のために用いられる。 【0086】C)RNAウイールスの場合、RNAは制
限エンドヌクレアーゼによって消化されない(配列情報
はDS−DNAに変換されたかも知れない)。異るRN
Aウイールスのゲノムは異なる大きさをもち、若干のR
NAウイールスのゲノムには1分子以上の分子がある。
このことにより、或るプローブ又は合一プローブによっ
て検出された塩基配列に沿って、RNAウイールスを同
定することができる。プローブの1例は、ウイールスR
NAを用いて合成したcDNAである。 【0087】標本中の感染性病原菌を探す場合、その標
本から核酸を抽出することにより、又は先づ培地又は細
胞で培養して病原菌の数をふやすこと、又は遠心法のよ
うな濃縮過程を用いること又はすべてのアプローチを試
みることによって直接的に探すことができる。 【0088】本発明から、その方法を実行するために必
要な要素を含む「キット」を作成することは容易であ
る。そのようなキットは、試験管又はバイアルのような
1個以上の容器をその中にきっちりと詰められるように
仕切られたキャリヤーからなるものであろう。上記容器
の一つは、非標識化核酸プローブ又は例えば有機体プロ
ーブからのRNAに対する放射性標識化cDNAのよう
な検出可能に標識された核酸プローブ(細菌を確認する
ためのキットの場合は、前核細胞のcDNAが一層好ま
しい)を含んでいて良い。標識化核酸プローブは、凍結
乾燥の形か又は必要ならば適当な緩衝液中に存在するだ
ろう。1又はそれ以上の容器は未知有機体からのDNA
の消化に利用される一種類かそれ以上のエンドヌクレア
ーゼ酵素を含むだろう。これら酵素はそれだけで、又は
混合物として、凍結乾燥形か、適当な緩衝液溶液となっ
て存在する。キットに採用される酵素類は、そのための
カタログが用意されているような酵素であることが理想
的である。しかしユーザーが実験時に自分達自身の比較
標準を作ることを妨げるものは何もないので、もしユー
ザーが、或る未知のものが実際に、与えられた属又は種
のものであることを疑うならば、その人は既知のものの
同定されている特徴づけを作り、それを未知のものの特
徴づけと比較すればよい。このように、キットはこのサ
ブプロセスを行うのに必要なすべての要素を含んでもよ
い。これらの要素とは、1以上の既知有機体(細菌のよ
うな)又は既知有機体から分離されたDNAを含む。そ
の他に、キットは、広く小冊子、又は本又はパンフレッ
トと定義される「カタログ」又はコンピューターテープ
又はディスク、又はコンピューターアクセスナンバー等
々を含み、これらは植物の種、哺乳類の種、細菌の種、
特に病理学的に重要な細菌、昆虫の種等のような或る群
の種々の有機体の同定された特徴づけを内蔵する。この
ようにしてユーザーは未知有機体の特徴づけを用意し、
これをカタログ内の特徴づけと視覚的に(又はコンピュ
ーターで)比較するだけでよい。キットは又、一つの容
器中にはプローブ合成のためのプローブRNAを、もう
一つの容器中には放射性標識化デオキシリボヌクレオシ
ッド・三燐酸を、そしてもう一つの容器にはプライマー
を含んでいても良い。このようにしてユーザーは自分自
身のプローブcDNAを作ることができる。 【0089】最後に、キットは、緩衝液、増殖培地、酵
素、ピペット、プレート、核酸、ヌクレオシッド・三燐
酸、濾紙、ゲル原料、移し換え材料、オートラジオグラ
フィー補充品のような、本発明の技術を行うために必要
な付加的要素のすべてを含んでいても良い。それは又、
抗生物質耐性配列プローブ、ウイルスプローブ又はその
他の特異的性質をもつプローブも含んでいても良い。 【0090】これまで本発明を一般的に述べてきたが、
本発明は一定の参考実験と実施例を参照することにより
より良く理解されるであろう。なお、実施例は単に説明
の目的のためにのみ記載されたものであり、特記しない
限り本発明を制限する意図はない。 【0091】材料および方法 A.細菌 高分子量DNAの抽出 細菌肉汁培養物を遠沈し、細胞を冷食塩水で洗った。そ
の細胞を、詰め込んだ(packed)細胞のグラム重
量の約10倍のml容量の抽出緩衝液(0.15M 塩化
ナトリウム、0.1M EDTA、0.03M トリス
pH8.5)に懸濁させた。リゾチーム10mg/mlを最
終濃度0.5mg/mlとなるように加えた。懸濁液を37
℃で30分間インキュベートした。細胞破壊は、25
%、SDSを最終濃度2.5%になるように加え、温度
を10分間60℃に上げることによっておこなった。水
浴中で冷却後、メルカプトエタノールを最終濃度1%に
なるように加えた。プロナーゼTM20mg/ml0.02M
トリス緩衝液(pH7.4)を37℃で2時間予備消化
し、それから最終濃度1mg/mlになるように加えた。そ
の溶液を37℃で18時間インキュベートした。フェノ
ールは再蒸留したフェノール1l、二回蒸留した水2.
5l、飽和トリス塩基270ml、メルカプトエタノール
12mlおよび最終濃縮10-3Mになるような量のEDT
Aを混合し、4℃でその混合物を分離せしめることによ
り調製した。そのフェノールを洗浄用緩衝液(10-1
塩化ナトリウム、10-3M EDTA、10mMトリスpH
8.5)で洗った。それから等量の新鮮緩衝液を加え
た。メルカプトエタノールを最終濃度0.1%になるよ
うに加えた。溶液を混合し、4℃で貯蔵した。調製した
フェノール半容量とクロロホルム半容量を溶菌細胞溶液
に加えた。これを約10分間振とうし、3400×gで
15分間遠沈した。水相を25mgガラスピペットで除去
した。境界にほとんど沈澱物がなくなるまでこの抽出操
作を繰返した。1/9容量の2N酢酸ナトリウム(pH
5.5)を水相に加えた。2倍容量の−20℃95%エ
チルアルコールをフラスコの壁面に沿ってゆっくりと注
いだ。パスツールピペットの先端を溶融して閉じ、沈降
DNAをスプールするために用いた。高分子量DNAは
緩衝液中に溶解した(10-3M EDTA、10-2Mト
リスpH7.4)。DNA濃度は、換算係数として吸光度
1単位について30μgを用い、260nmにおける吸光
度により測定した。 【0092】DNAの制限エンドヌクレアーゼ消化 EcoR I制限エンドヌクレアーゼ反応は、0.1M
トリス−HCl pH7.5、0.05M NaCl、
0.005M MgCl2および100μg/ml仔牛血
清アルブミン中で行われた。EcoR I反応混合物は
DNA/μgにつき5単位の酵素を含んでおり、これを
37℃で4時間インキュベートした。PST I制限エ
ンドヌクレアーゼ反応は0.006Mトリス−HClpH
7.4、0.05M塩化ナトリウム、0.006M塩化
マグネシウム、0.006M2−メルカプトエタノー
ル、および100μg/ml仔牛血清アルブミン中で行わ
れた。PST I反応混合物はDNA/μgにつき2単
位の酵素を含み、これを37℃で4時間インキュベート
した。通常、10μgのDNAは最終容量40μlに消
化された。10倍濃度の緩衝液を加えた。滅菌蒸留水を
DNA容量に応じて加えた。λ−バクテリオファージD
NAは、断片の大きさ決定のためのマーカー帯を作るた
め、EcoR Iで制限された。普通2μgλDNAは
20単位のEcoR Iで消化されて最終容量20μl
になった。 【0093】ゲル電気泳動法およびDNA転移 DNA消化物に約20%までのグリセロールおよびブロ
モフェノールブルー色素を加えた。λ DNA消化物の
場合は、1×EcoR I緩衝液20μlを各20μl
反応混合物に加えた。普通は75%グリセロール15
μlおよび0.5%ブロモフェノール色素5μlを各4
0μl反応混合物に加えた。消化した細菌DNA10μ
gおよび消化したλDNA2μgをパー・ウェル(pe
r well)に入れ溶かしたアガロースで表面をおお
う。消化物を0.02M酢酸ナトリウム、0.002M
EDTA、0.018Mトリス塩基、および0.02
8MトリスHClpH8.05を含む0.8%アガロース
中、35Vで、色素が13〜16cm泳動するまで電気泳
動をおこなった。その後ゲルをエチジウムブロミド
(0.005mg/ml)に浸し、λ断片を見えるようにす
るためにUV光箱に置いた。DNAを上述のサウザーン
の方法でニトロセルロース濾紙に移した。ゲルは、振動
台上で20分間、変性溶液(1.5M塩化ナトリウム、
0.5M水酸化ナトリウム)で処理した。変性溶液を中
和溶液(3.0M塩化ナトリウム、0.5 トリスHClpH
7.5)に置き代え、40分後、そのゲルをpH紙でチェ
ックした。中和後、ゲルを6×SSC緩衝液(SSC=
0.15M塩化ナトリウム、0.015Mクエン酸ナト
リウム)で10分間処理した。ゲルと、ニトロセルロー
ス紙を通し、6×SSCを、ペーパータオルの束で15
時間吸引することによりDNA断片をゲルからニトロセ
ルロース紙に移した。3mmクロマトグラフ紙2枚の間に
フィルターを置き、アルミホイールで、光った側を外側
にして包み、真空オーブン中80℃で4時間乾かした。 【0094】 32PリボソームRNA相補性DNAの合成
32P−rRNAとDNA) 大腸菌R−13 23Sおよび16S型リボソームRN
Aに相補的な32P−標識DNAを、鳥骨髄芽球症ウイー
ルス(AMV)からの逆転写酵素を用いて合成した。反
応混合物は、5μlの0.2M ジチオトレイトール、
25μlの1MトリスpH8.0、8.3μlの3M塩化
カリウム、40μlの0.1M 塩化マグネシウム、7
0μgのアクチノマイシン、14μlの0.04M d
ATP、14μlの0.04M dGDP、14μlの
0.04M dTTP、および96.7μlの水を含ん
でいた。次のものをプラスチック製チューブに加えた:
137.5μlの反応混合物、15μlの仔牛胸線プラ
イマー(10mg/ml)、7μlのH20、3μlのrR
NA(40μg/OD 単位濃度を用いると、2.76
μg/μlとなる)、40μlのデオキシシチジン5′
−(32P)三燐酸(10mCi/ml)、および13μlの
AMVポリメラーゼ(6,900単位/μl)。酵素反
応を37℃で1.5時間行なった。その後、その溶液を
5mlづつのクロロホルムおよび調製フェノールで抽出し
た。遠心分離後(JS13,600RPM)、水相を直
接セファデックスTMG−50カラム(1.5×22cm)
上に積層した。プラスチック製の10mlピペットをカラ
ムとして用いた。小さいガラスビーズ1個を先端に置
き、ピンチ金具をつけたゴム管が装着され、1晩0.0
5%SDSに浸して膨潤した脱気G−50を加えた。水
相を壁に沿って直接G−50に流し込み、それから0.
05%SDSで溶出した。0.5mlずつの20フラクシ
ョンをプラスチック製バイアルに集めた。ピークフラク
ションを含むチューブは、3H−識別器を用いて各試料
毎に0.1分間計数を行い、全カウントを記録するセレ
ンコフ計測法で発見した。ピークフラクションを合一し
た。アリコートをアクエゾルTM(市販で入手可)に加
え、1ml当りの32PのCPM(毎分カウント)をシンチ
レーション計数器によって測定した。 【0095】ハイブリッド化およびオートラジオグラフ
ィー リボソームRNA遺伝子配列を含む断片を、フィルター
上のDNAを32P−rRNAcDNAにハイブリッド化
した後、オートラジオグラフィーによって検出した。フ
ィルターを、ハイブリッド化混合液(3×SSC、0.
1%SDS、100μg/ml変性および超音波処理した
犬DNAおよびダインハルト溶液(それぞれ0.2%の
仔牛血清アルブミン、フィコール(Ficoll)、お
よびポリビニールピロリジン))中に、68℃で1時間
浸した。32PrRNAcDNAを4×106CPM/ml
の割で加え、ハイブリッド化反応液を68℃で48時間
インキュベートした。それからフィルターを3×SSC
で洗い、次いで0.1%SDSで15分間隔で2時間又
は洗浄溶液が約3,000cpm32P/mlを含むようにな
るまで洗った。フィルターを空気乾燥し、プラスチック
ラップで包み、コダックX−OMATRフィルムで−7
0℃で約1時間オートラジオグラフィーを行った。 【0096】B.哺乳類実験 ムス・ムスキュラス・ドメスティクス(マウス)のrR
NAプローブを18Sおよび28S型および28S型だ
けのrRNAから合成した。核酸をマウス肝から抽出し
沈澱させた。高分子量DNAをスプールし、除去した。
残った核酸を遠沈法により集め、50mMMgCl2およ
び100mMトリスpH7.4の緩衝液に溶かした。DNA
se(RNAseは含まず)を濃度50μg/mlになる
まで加えた。混合物を37℃で30分間インキュベート
した。生成したRNAを再抽出し、エタノール沈澱し、
1mM燐酸ナトリウム緩衝液pH6.8に溶解した。0.1
MトリスpH7.4および0.01M EDTAの5〜2
0%スクロール勾配溶液を用意した。試料を加え、その
勾配をSW40回転子で7時間、35K RPMで回転
させた。フラクションを光学密度により集めた。既知の
分子量マーカーとの比較により18Sおよび28Sフラ
クションを選んだ。すべての哺乳類実験で、リラックス
(relaxed)ハイブリッド化条件を用いた。54
℃。洗浄処理は54℃で行い、0.05%SDSを加え
た3×SSCで15分間ずつ3回別々に洗った。 【0097】参考実験1〜8に、rRNA情報含有プロ
ーブにて実施した実験を記載する。実施例1〜3には、
ヒストン遺伝子情報含有プローブ、トリプトファンオペ
ロンtrpD遺伝子情報含有プローブ、そしてα−フェ
トプロティン遺伝子情報含有プローブを利用したコンピ
ュータシミュレーションをそれぞれ記載する。 【0098】参考実験1 細菌の種は、リボソームRNA遺伝子の制限エンドヌク
レアーゼ分析によって定められる。 本実験例に用いられ
たP.アエルギノーザの数種の菌株は、種を同定する最
少の表現型特性を有する(Hugh R.H.,et
al.「Manual of Clinical Mi
crobiology」第2版、ASM、1974、p
p、250−269)(表2)。他に3つのシュードモ
ナスおよび2つのアシネトバクターの(Acineto
bacter)菌株を選び、種および属を比較した(表
3)。 【0099】 【表2】 【0100】シュードモナスおよびアシネトバクター種
の比較のために用いた菌株は表3に列挙する。 【0101】 【表3】 【0102】アシネトバクター種を属を比較するために
選んだのは、それらが一定の属性を多くのシュードモナ
ス種と共有するからである。 【0103】EcoR I消化物中の断片の大きさ(キ
ロベース対)はP.ストウツエリ(P.stutzer
i)16.0、12.0、9.4;P.フルオレッセン
ス(P.fluorescens)16.0、10.
0、8.6、7.8、7.0;P.プチダ(P.put
ida)24.0、15.0、10.0、8.9;A.
アニトラタス(A.anitratus)20.0、1
5.0、12.5、9.8、7.8、6.1、5.2、
4.8、3.8、2.8(最も小さい3断片の大きさは
計算しなかった);A.ルオッフィ(A.lwoffi
i)12.0、10.0、9.1、7.0、6.4、
5.7、5.5、5.3、4.8、4.4、3.6、
3.2、2.9(最も小さい3断片の大きさは計算しな
かった)である。PST I消化物中の断片の大きさ
(キロベース対)を次に示す;P.ストウッゼリ6.
7、6.1、5.5;P.フルオレッセンス10.0、
9.4、7.8、7.0;P.プチダ10.5、9.
9、6.8、6.3、4.4;A.アニトラタス36.
0、28.0、20.5、12.0、10.0、5.
8、3.7、2.6、2.4;A.ルオッフィ9.9、
8.7、7.2、5.7、4.0、3.2、2.7。 【0104】P.アエルギノーザの7菌株から得られた
ハイブリッドを形成した制限断片を比較すると、この種
は、10.1、9.4、7.6および5.9キロベース
対(KBP)の、rRNA遺伝子配列を含む断片のEc
oR I−特異的組み合わせによって定められる、とい
う結論に達する(図1)。 【0105】7.6KBP EcoR I断片は、この
試料では7菌株中4菌株にあらわれる。同様な情況が種
の菌株のいくつかの表現型特性の中にもおこる。7菌株
からの断片のEcoR I組み合わせがその菌株を2群
に分けるために用いられるという事実は、P.アエルギ
ノーザの最少表現型特性をもつ2つの種があるという推
論をひき出す。DNAをPST Iで消化した実験結果
(図2)から、EcoR I 7.6KBP断片によっ
て示される菌株の変異は種内の変異を表わす、という結
論を導く。なぜならば、PST I断片の1つの保存組
み合わせ、9.4、7.1、6.6および6.4KBP
があって、それがその種を定めているからである。9.
4および6.6KBPのPST I断片は、P.アエル
ギノーザの7菌株中6菌株にあらわれる;7.1および
6.4KBP PST I断片は試料とした菌株のすべ
てにあらわれる。PST I断片の変異は、EcoR
I7.6KBP断片を含まない菌株におこる;RH15
1は10.1および8.2KBP断片をもち、RH80
9は9.4KBP断片を含まないで、6.0KBP断片
をもっている。そしてタイプ菌株のRH815は6.6
KBP断片を含まない。ハイブリッドを形成した断片の
パターンは、酵素に特異的な保存組み合わせが種の決定
に用いられ得る、という結論を支持する。一つの種の菌
株は多分多数の断片を保存組み合わせとしてもっている
のであろう。若干の菌株に断片の変異があっても、それ
は同定化を妨害するものでなく、疫学的研究に役立つこ
とを証明するものと言える。 【0106】P.アエルギノーザ菌株におけるEcoR
I 7.6KBP断片の変異発生は、他のシュードモ
ナス種のタイプ菌株に見出されるハイブリッド形成Ec
oRI断片を試験することによって展望的に考えられる
かも知れない(図3)。P.ストウツエリ、P.フルオ
レッセンスおよびP.プチダのタイプ菌株は7.6KB
P断片を含まないが、同じ大きさのEcoR I断片を
共通してもっている;P.アエルギノーザおよびP.ス
トウツエリは9.4KBP断片を有し、P.ストウツエ
リおよびP.フルオレッセンスは16KBP断片を有
し、P.フルオレッセンスおよびP.プチダは10KB
P断片をもっている。一般に断片の大きさは4つのシュ
ードモナス種のタイプ菌株各々に特有なものである;そ
して各々の種のタイプ菌株はそれぞれ異なるサイズ範囲
の断片を有する。これらの一般的説明はPST I消化
物についても言える(図4)。 【0107】4つのシュードモナス種および2つのアシ
ネトバクター種のそれぞれの断片パターン又はそのI菌
株を比較する場合、各属の種は似ているが、属同志は異
なると結論づけることができる。2つのアシネトバクタ
ー種は4つのシュードモナス種に比べて、ハイブリッド
形成断片サイズの範囲がより大きい。 【0108】大腸菌、バシルス・スリンジネンシス(B
acillus thuringiensis)および
B.スブチリス(B.subtilis)で得られるよ
うな制限酵素地図の助けがなければ、どこで酵素がrR
NA遺伝子を切るのか、1ゲノムあたりのコピーの数お
よび複数の遺伝子又は不均質遺伝子間に非相同性フラン
キング部(flanking regions)がある
のかを予想することは不可能である。大腸菌のrRNA
cRNAプローブはrRNA遺伝子配列を含む若干の制
限断片とはハイブリッドを形成しないかも知れないし、
もしそうならば、これは試験有機体と大腸菌との間に進
化的距離又は分散があることを反映している。rRNA
の保存性質を用いてこれがその場合にあたらないと論ず
ることができる。しかしながらこれらは未知のいかなる
種にも等しく適用できる標準プローブがあるという利点
に比べれば小さい問題である。 【0109】参考実験2 制限分析と、DNA−DNA液体ハイブリッド化の比
較: 本研究に用いた菌株は表4および表5に列記する。 【0110】 【表4】 【0111】 【表5】【0112】高分子量DNAが各々の菌株から分離され
た。RH3021およびRH2990の標識化DNAを
用いて液体DNA−DNAハイブリダイゼーションデー
タを集めた。結果を表6に示す。 【0113】 【表6】 【0114】このデータは二つのハイブリッド化群があ
ることを示す。同様なデータが、B.スブチリスについ
て文献に報告されている(Seki et al,「I
nternational Journal of S
ystematic Bacteriology」2
5:258−270(1975))。これら2群のRH
3021およびRH2990によって代表させることが
できる。リボソームRNA遺伝子の制限エンドヌクレア
ーゼ分析が行われる時EcoR I消化物(図5)は2
群に分けることができた。RH3021によって代表さ
れる群は二つの強くハイブリッド化する断片を有する
(2.15および2.1KBP)。RH2990によっ
て代表される群は二つの強くハイブリッド化する断片
(2.6および2.5KBP)を有する。EcoR I
データを用いてB.スブチリス菌株をDNA−DNAハ
イブリッド化群の適当な所に置くことができる。DNA
−DNAハイブリッド化70%ルールによれば、B.ス
ブチリスは実際には二つの種である。しかしながら、P
ST Iデータ(図6)を考慮すれば、それらのグルー
プを、共通の祖先又は種属形成事象にかかわった二つの
分散する集団と考えることができる。B.スブチリスは
1つの種であるとする結論は表現型データと相関してい
る。第5表に並べた菌株は、ゴードンR.Eら著の「T
he GenusBacillus」Agricult
ure Handbook No 427(アメリカ農
務省、農業リサーチサービス ワシントンD.C.)p
36−41でB.スブチリスと同定されている。制限分
析は、DNA−DNAハイブリッド化データに匹敵する
データを用意することができるし、又、適切な酵素を選
ぶことによって、制限分析は分散にもかかわらず種を十
分に定めることができる。RH3061はPST Iサ
イトを失った。しかしながらEcoR Iデータは、そ
の菌株がB.スブチリスであることを示唆する。同じこ
とがBglIIデータ(図7)およびSac Iデータ
(図8)から結論づけられる。 【0115】参考実験3 制限分析の安定性パターンおよびその他バシルス ポリ
ミカ(Bacillus polymyxa)実験 【0116】 【表7】 【0117】B.スブチリスおよびB.ポリミカは、E
coR Iデータ(図9)、PSTIデータ(図10)
Bgl IIデータ(図11左)およびSac Iデータ
(図12右)によって区別することができる。PST
I帯パターンにおける大きい差から、バシルス・ポリミ
カは間違った属に入っていると結論づけることができ
る。両方の種は共に胞子を生成するが、それらは表現型
的には似ていない。ATCCおよびNRRL両方の培養
コレクションのB.ポリミカのタイプ菌株は同じ帯パタ
ーンをもつことは確かである。しかし重要なデータは無
胞子性突然変異体が同定できるということである。もし
それらが胞子を作ることができないならばバシルス種を
同定することは非常にむずかしく、多分不可能だろう。 【0118】参考実験4 マウス組織中の細菌種を分離せずに同定する スイスマウス、ムス・ムスキュラス・ドメスティクス
(Mus musculus domesticus)
(同系交配株)にストレプトコッカス・ニューモニエ
(Streptococcus pneumonia
e)RH3077(ATCC6303)の混濁懸濁液
0.5mlを腹腔内に接種した。マウスが瀕死の状態にな
った時、心臓、肺、肝を摘出した。高分子量DNAをこ
れら組織、S.ニューモニエRH3077およびスイス
マウス器官から分離し、DNAを消化するためのEco
R Iを用いて、rRNA遺伝子の制限エンドヌクレア
ーゼ分析の操作を行った。フィルターを3×SSCで洗
う以外に、2×15分間0.3×SSCおよび0.05
%SDSで洗った。オートラジオグラフィーを48時間
行った。データ(図12)は、S.ニューモニエが7ケ
のハイブリッド形成断片によって定められることを示し
た(17.0、8.0、6.0、4.0、3.3、2.
6および1.8KBP)。この細菌のcDNAプローブ
は2つのマウスDNA断片(14.0および6.8KB
P)とはあまりハイブリッド化しない。ハイブリッド形
成断片は感染組織におけるS.ニューモニエの存在を知
らせるものである。心臓DNA抽出物中には7帯すべて
が見られる。肝DNA抽出物中ではそれらの強度はより
小さいが、オートラジオグラフィーにより全部を見るこ
とができる。肺DNA抽出物中には6.0KBP帯のみ
があらわれる。肺に細菌の数が少いのは、そのマウスが
肺炎よりむしろ敗血症にかかっているためと説明するこ
とができる。肺は培検で固質化を示していなかった。こ
の検定の感度を調べるために、細菌DNAをマウスDN
Aで稀釈し、電気泳動にかけた。0.1μg細菌DNA
を用いると、7つの帯すべてをオートラジオグラフで見
ることができた。10-3μg細菌DNAでは、17.
0、8.0および6.0KBP帯が見られた。10
6S.ニューモニエ細胞あたり5×10-3μgDNAと
いう数字を用いると(Biochem Biophys
Acta 26:68)、10-1μgは2×107
胞に相当する。本法はこの感度レベルで感染症の診断に
役立つものである。 【0119】この参考実験も、細菌プローブがマウスに
特異的なEcoR I断片とハイブリッド化することを
示している(図9参照、14.0および6.8KBPを
持つ断片)。これらの断片はマウス18Sおよび28S
型リボソームRNAプローブによって検出されたEco
R I断片に対応する(図14、前記は6.8KBP断
片が28S型rRNA配列を含むことを示す。)細菌プ
ローブは、哺乳類リボソームRNA遺伝子配列とはあま
りよくハイブリッド化しないので、帯は強度がより小さ
く、細菌プローブおよび核哺乳類DNAの系は感度がよ
り小さく、感染している前核細胞のDNAに対する選択
性がはっきりあらわれる。細菌プローブをレーン(la
ne)当り10μg消化細菌DNAにハイブリッド化さ
せた実験で、細菌の帯は明らかに見えた時でも1レーン
当り10μg消化ヒト又はマウスDNAに対するハイブ
リッド形成は発見されなかった。 【0120】参考実験5−8 哺乳類実験 これらの参考実験は、rRNA制限分析によって有機体
を確認するという概念が、細菌のみならず複雑な真核有
機体にも成功裡に適用されることを説明するものであ
る。 【0121】図13は哺乳類の属がムス・ムスキュラス
・ドメスティクス18Sおよび28S型rRNAプロー
ブで確認できること、およびムスのいくつかの種が区別
できることを示す。この図では、酵素はPST Iで、
対象物およびそれぞれの帯は次のようである。 【0122】1.ムス・ムスキュラス・メロスイナス
(Mus musculus melossinus)
(マウス)14.5、13.5、2.6 2.ムス・ムスキュラス・ドメスティクス(マウス)1
3.5、2.6 3.カニス・ファミリアリス(Canis famil
iaris)(犬)12.0 4.カビア・ポルセルス(Cavia porcell
us)(モルモット)17.0、14.0、13.0、
8.8、5.7、4.7および3.0以下の帯1個 5.クリセトウラス・グリセウス(Cricetulu
s griseus)(ハムスター)25.0、4.7 6.ホモ・サピエンス(Homo sapiens)
(ヒト)15.0、5.7 7.フェリス・カタス(Felis catus)
(猫)20.0、9.7 8.ラタス・ノルベジカス(Ratus norveg
icus)(ラット)12.5 9.ムス・ムスキュラス・ドメスティクス(マウス)1
3.5、2.6 10.ムス・セルビコロー・セルビコロー(Mus c
ervicolor cervicolor)(マウ
ス)14.0、2.7 11.ムス・セルビコロー・パペウス(Mus ser
vicolor papeus)(マウス)13.5、
2.6 12.ムス・パハリ(Mus pahari)(マウ
ス)13.0、3.7 13.ムス・コッキィー(Mus cookii)(マ
ウス)13.5、2.6 【0123】図14はマウスおよび猫DNAが、28S
型rRNAcDNAのみによって区別できること、およ
びハイブリッド化した帯のパターンがプローブ配列の構
成に依存することを示す。図14では酵素はEcoR
Iで、対象物および帯は次のようである。 1.ムス・ムスキュラス・ドメスティクス(マウス)
6.8KBP 2.フェリス・カタス(猫)8.3KBP 【0124】図15では酵素はSac I、対象物およ
び帯は次のようである。 1.エリスロセバス・パスタ(Erythrocebu
s patas)(パタス猿)8.5、3.7、<3.
0 2.ラタス・ノルベジカス(ラット)25.0、9.
5、3.6、<3.0 3.ムス・ムスキュラス・ドメスティカス(マウス)
6.8、<3.0 4.フェリス・カタス(猫)9.5、5.3、4.0、
<3.0、<3.0 5.ホモ・サピエンス(ヒト)10.5、<3.0 6.マカカ・ムラッタ(Macaca mulatt
a)(レーザス猿)9.8、<3.0 図5(Sac I消化)をその他の哺乳類の図と比較す
る時、ハイブリッド形成パターンが酵素に特異的である
ことがわかる。 【0125】図16は霊長類(primates)の動
物が区別できることを示す。培養細胞は、その元の種の
組織と共通した帯を有し、異なるヒト培養細胞は帯は加
わったり欠けたりすることによって区別することができ
る。この図では、酵素はEcoR Iで、対象物および
帯は次の通りである。 1.エリスロセバス・パタス(パタス猿)>22.0、
11.0、7.6、2.6 2.マカカ・ムラッタ(レーザス猿)22.0、11.
5、7.6 3.ホモ・サピエンス(ヒト)>22.0、22.0、
16.0、8.1、6.6 4.M241/88(ランガー猿 培養細胞)14.
0、7.2、5.7 5.HeLa(ヒト培養細胞)>8.1、6.0 6.J96(ヒト培養細胞)>22.0、22.0、1
6.0、11.0、8.1、6.6 7.AO(ヒト培養細胞)22.0、16.0、8.
1、6.6 8.X−3 8.1(レーザス猿)22.0、11.
5、7.6 【0126】実施例1 H4ヒストン遺伝子プローブの使用 二つの動物種(うにとマウス)の同定と特徴づけに関す
るコンピュータシミュレーションをH4ヒストン遺伝子
から得た保存DNA配列を用いて実施した。うに(Ps
ammechinus miliaris)に関するヒ
ストンH4遺伝子配列を以下に示す。ここで、A、T、
C、Gは既知のヌクレオチドで表わし、Nは現在知られ
ていない部位を表わす(788塩基対)。 【0127】 【表8】 10 20 30 40 50 CAACATATTA GAGGAAGGGA GAGAGAGAGA GAGAGAGAGA GAGAGAGAGA GTTGTATAAT CTCCTTCCCT CTCTCTCTCT CTCTCTCTCT CTCTCTCTCT 60 70 80 90 100 GGGGGGGGGG GAGGGAGAAT TGCCCAAAAC ACTGTAAATG TAGCGTTAAT CCCCCCCCCC CTCCCTCTTA ACGGGTTTTG TGACATTTAC ATCGCAATTA 110 120 130 140 150 GAACTTTTCA TCTCATCGAC TGCGCGTGTA TAAGGATGAT TATAAGCTTT CTTGAAAAGT AGAGTAGCTG ACGCGCACAT ATTCCTACTA ATATTCGAAA 160 170 180 190 200 TTTTCAATTT ACAGGCACTA CGTTACATTC AAATCCAATC AATCATTTGA AAAAGTTAAA TGTCCGTGAT GCAATGTAAG TTTAGGTTAG TTAGTAAACT 210 220 230 240 250 ATCACCGTCG CAAAAGGCAG ATGTAAACTG TCAAGTTGTC AGATTGTGTG TAGTGGCAGC GTTTTCCGTC TACATTTGAC AGTTCAACAG TCTAACACAC 260 270 280 290 300 CGCGGCCTCC AGTGAGCTAC CCACCGGGCC GTCGCGGAGG GGCGCACCTG GCGCCGGAGG TCACTCGATG GGTGGCCCGG CAGCGCCTCC CCGCGTGGAC 310 320 330 340 350 TGCGGGAGGG GTCATCGGAG GGCGATCGAG CCTCGTCATC CAAGTCCGCA ACGCCCTCCC CAGTAGCCTC CCGCTAGCTC GGAGCAGTAG GTTCAGGCGT 360 370 380 390 400 TACGGGTGAC AATACCCCCG CTCACCGGGA GGGTTGGTCA ATCGCTCAGC ATGCCCACTG TTATGGGGGC GAGTGGCCCT CCCAACCAGT TAGCGAGTCG 410 420 430 440 450 GAAACGTCCA GTCGTCAGCA TCGCACTAAG ACTCTCTCTC AATCTCCATA CTTTGCAGGT CAGCAGTCGT AGCGTGATTC TGAGAGAGAG TTAGAGGTAT 460 470 480 490 500 ATGTCAGGCC GTGGTAAAGG AGGCAAGGGG CTCGGAAAGG GAGGCGCCAA TACAGTCCGG CACCATTTCC TCCGTTCCCC GAGCCTTTCC CTCCGCGGTT 510 520 530 540 550 GCGTCATCGC AAGGTCCTAC GAGACAACAT CCAGGGCATC ACCAAGCCTG CGCAGTAGCG TTCCAGGATG CTCTGTTGTA GGTCCCGTAG TGGTTCGGAC 560 570 580 590 600 CAATCCGCCG ACTCNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNGAAT CTCTGGTCTT GTTAGGCGGC TGAGNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNCTTA GAGACCAGAA 610 620 630 640 650 ATCTACGAGG AGACACGAGG GGTGCTGAAG GNNNNNNNNN NNNNNNNNNN TAGATGCTCC TCTGTGCTCC CCACGACTTC CNNNNNNNNN NNNNNNNNNN 660 670 680 690 700 NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN 710 720 730 740 750 NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNGGCCGAAC ACTGTACGGC NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNCCGGCTTG TGACATGCCG 760 770 780 TTCGGCGGCT AAGTGAAGCA GACTTGGCTA GAATAACG AAGCCGCCGA TTCACTTCGT CTGAACCGAT CTTATTGC 【0128】類似したマウスH4遺伝子配列を以下に示
す(968塩基対)。 【表9】 10 20 30 40 50 GAATTCTCCG AGGGACTTCG GCACCATAAT TAAGAAAATC GAAAATAAAA CTTAAGAGGC TCCCTGAAGC CGTGGTATTA ATTCTTTTAG CTTTTATTTT 60 70 80 90 100 AAATAAAGGC TTGAGACTGT AAGGAACCGG TAGAGGGCAG AGAAGAGAAA TTTATTTCCG AACTCTGACA TTCCTTGGCC ATCTCCCGTC TCTTCTCTTT 110 120 130 140 150 AGAAAAACAG GAAGATGATG CAACATCCAG AGCCCGGATA ATTTAGAAAG TCTTTTTGTC CTTCTACTAC GTTGTAGGTC TCGGGCCTAT TAAATCTTTC 160 170 180 190 200 GTTCCCGCCC GCGCGCTTTC AGTTTTCAAT CTGGTCCGAT CCTCTCATAT CAAGGGCGGG CGCGCGAAAG TCAAAAGTTA GACCAGGCTA GGAGAGTATA 210 220 230 240 250 ATTAGTGGCA CTCCACCTCC AATGCCTCAC CAGCTGGTGT TTCAGATTAC TAATCACCGT GAGGTGGAGG TTACGGAGTG GTCGACCACA AAGTCTAATG 260 270 280 290 300 ATTAGCTATG TCTGGCAGAG GAAAGGGTGG AAAGGGTCTA GGCAAGGGTG TAATCGATAC AGACCGTCTC CTTTCCCACC TTTCCCAGAT CCGTTCCCAC 310 320 330 340 350 GCGCCAAGCG CCATCGCAAA GTCTTGCGTG ACAACATCCA GGGTATCACC CGCGGTTCGC GGTAGCGTTT CAGAACGCAC TGTTGTAGGT CCCATAGTGG 360 370 380 390 400 AAGCCCGCCA TCCGCCGCCT GGCTCGGCGC GGTGGGGTCA AGCGCATCTC TTCGGGCGGT AGGCGGCGGA CCGAGCCGCG CCACCCCAGT TCGCGTAGAG 410 420 430 440 450 CGGCCTCATC TACGAGGAGA CCCGTGGTGT GCTGAAGGTG TTCCTGGAGA GCCGGAGTAG ATGCTCCTCT GGGCACCACA CGACTTCCAC AAGGACCTCT 460 470 480 490 500 ACGTCATCCG CGACGCAGTC ACCTACACCG AGCACGCCAA GCGCAAGACC TGCAGTAGGC GCTGCGTCAG TGGATGTGGC TCGTGCGGTT CGCGTTCTGG 510 520 530 540 550 GTCACCGCTA TGGATGTGGT GTACGCTCTC AAGCGCCAGG GCCGCACCCT CAGTGGCGAT ACCTACACCA CATGCGAGAG TTCGCGGTCC CGGCGTGGGA 560 570 580 590 600 CTACGGCTTC GGAGGCTAGA CGCCGCCGCT TCAATTCCCC CCCCCCCCCC GATGCCGAAG CCTCCGATCT GCGGCGGCGA AGTTAAGGGG GGGGGGGGGG 610 620 630 640 650 ATCCCTAACG GCCCTTTTTA GGGCCAACCA CAGTCTCTTC AGGAGAGCTG TAGGGATTGC CGGGAAAAAT CCCGGTTGGT GTCAGAGAAG TCCTCTCGAC 660 670 680 690 700 ACACTGACTT GGGTCGTACA GGTAATAACC GCGGGTTTAG GACTCACGCT TGTGACTGAA CCCAGCATGT CCATTATTGG CGCCCAAATC CTGAGTGCGA 710 720 730 740 750 ACTAGGTGTT CCGCTTTTAG AGCCATCCAC TTAAGTTTCT ATACCACGGC TGATCCACAA GGCGAAAATC TCGGTAGGTG AATTCAAAGA TATGGTGCCG 760 770 780 790 800 GGATAGATAG CATCCAGCAG GGTCTGCTCA CACTGGGAAT TTTAATTCCT CCTATCTATC GTAGGTCGTC CCAGACGAGT GTGACCCTTA AAATTAAGGA 810 820 830 840 850 ACTTAGGGTG TGAGCTGGTT GTCAGGTCAA GAGACTGGCT AAGATTTTCT TGAATCCCAC ACTCGACCAA CAGTCCAGTT CTCTGACCGA TTCTAAAAGA 860 870 880 890 900 TTAGCTCGTT TGGAGCAGAA TTGCAATAAG GAGACCCTTT GGATGGGATG AATCGAGCAA ACCTCGTCTT AACGTTATTC CTCTGGGAAA CCTACCCTAC 910 920 930 940 950 ACCTATGTCC ACACATCAAA TGGCTATGTG GCTGTGTCCC TGTGTTTCCA TGGATACAGG TGTGTAGTTT ACCGATACAC CGACACAGGG ACACAAAGGT 960 ATGAGTGGCT GTGCTTGA TACTCACCGA CACGAACT 【0129】両者の前述の配列に関する相同の領域を以
下に示す。ここで、アステリスクは相同部位でないこと
を表示している。示した領域中、最初の118塩基対は
80.5%の相同性を有し、この実施例で保存DNA配
列プローブとして用いられる(うに(上段)の塩基部分
は449〜567番目を、マウス(下段)の塩基部分は
257〜375番目に示した)。 【表10】 %=84.503 F(342,289)=.000E+00 E=.00
0 【0130】制限エンドヌクレアーゼ切断部位を二つの
配列から決定した。うにとマウスの配列における切断部
位の一覧を以下に示す。カッコ内に部位名がなければ、
数字は切断部位の5′側を示し、認識部位のみは既知で
あることを示す。 【0131】 【表11】うに 配 列 出 現 部 位 AcyI(GPCGQC) 495 AluI(AGCT) 147 267 AsuI(GGNCC) 277 514 AvaII(GGLCC) 514 CauII(CCMGG) 276 377 DdeI(CTNAG) 396 427 DpnI(GATC) 326 EcoRI*(PPATQQ) 184 EcoRII(CCLGG) 531 Fnu4HI(GCNGC) 254 FnuDII(CGCG) 125 253 285 FokI(GGATG) 148 FokI(CATCC) 324 515 HaeII(PGCGCQ) 498 HaeIII(GGCC) 256 279 459 HgaI(GCGTG) 491 HgiCI(GGQPCC) 494 HgiJII(GPGCQC) 483 HhaI(GCGC) 125 253 295 497 HindIII(AGGCTT) 145 HinfI(GANTC) 200 431 561 HpaII(CCGG) 275 376 HphI(GGTGA) 368 HphI(TCACC) 195 365 532 MboI(GATC) 324 MnlI(CCTC) 267 342 MnlI(GAGG) 4 42 54 280 299 311 372 463 484 NarI(GGCGCC) 495 NspBII(GCMGC) 256 PvuI(CGATCG) 327 ScrFI(CCNGG) 276 377 533 SfaNI(GCATC) 409 527 TaQI(TCGA) 117 327 【0132】 【表12】マウス 配 列 出 現 部 位 AcyI(GPCGQC) 302 571 AflII(CTTAAG) 731 AluI(AGCT) 234 256 648 815 855 AsuI(GGNCC) 184 540 611 622 AvaII(GGLCC) 184 BssHII(GCGCGC) 162 CauII(CCMGG) 135 DdeI(CTNAG) 803 840 DpnI(GATC) 190 〔EcoB〕(AGCANNNNNNNNTCA) 766 〔Ecop1〕(AGACC) 418 496 882 〔Ecop1〕(GGTCT) 285 771 〔Ecop15〕(CAGCAG)765 EcoRI(GAATTC) 2 EcoRI*(PPATQQ) 4 790 845 EcoRII(CCLGG) 338 368 443 536 Fnu4HI(GCNGC) 366 543 574 577 FnuDII(CGCG) 162 164 380 461 682 FokI(GGATG) 526 905 910 FokI(CATCC) 111 322 346 442 587 711 748 HaeII(PGCGCQ) 305 312 537 HaeIII(GGCC) 404 542 612 624 HgaI(GACGC) 472 579 HgiAI(GLGCLC) 485 HgiCI(GGQPCC) 21 301 HgiJII(GPGCQC) 135 HhaI(GCGC) 164 166 304 311 380 395 494 536 HinfI(GANTC) 692 HpaII(CCGG) 78 135 401 HphI(TCACC) 220 339 462 495 MboI(GATC) 188 MboII(GAAGA) 105 124 MboII(TCTTC) 629 MnlI(CCTC) 202 227 236 415 559 MnlI(GAGG) 3 76 261 407 555 MarI(GGCGCC) 302 NspBII(GCMGC) 368 545 576 579 PvuII(CAGCTG) 234 RsaI(GTAC) 523 668 SacII(CCGCGG) 683 ScrFI(CCNGG) 135 340 370 445 538 SfaNI(GATGC) 127 SfaNI(GCATC) 385 751 TaqI(TCGA) 40 Tth111I(GACNNNGTC) 466 Tth111II(TGQTTG)953 XmnI(GAANNNNTTC)439 【0133】うにとマウスの配列は、Hha I(GC
GC)と既述のプローブ配列間で比較される。ウニ配列
は202塩基対(bp)断片をつくるように、295と
497番目の部位に切断部位を有しており、変性すれば
プローブ配列とハイブリッド化する。マウス配列のHh
a I(GCGC)部位(166、304、311およ
び380の部位)は、69と138の断片がプローブ配
列で検出できることを示している。このように、うにの
遺伝的特徴づけは202であり、マウスの場合は69と
138である。 【0134】実施例2 プローブとしてトリプトファンオペロンのtrp D遺
伝子の使用 プローブとしてtrp D遺伝子を使って、実施例1と
同様にコンピュータシミュレーションを実施した。これ
で、大腸菌(E.coli)とサルモネラティフィムリ
ウム(Salmonella typhimuriu
m)が保存配列を含む制限断片で識別され得るという結
論を与える。 【0135】684塩基対(bp)の大腸菌(E.co
li)trp D遺伝子を以下に示す。 【表13】 10 20 30 40 50 GAAGCCGACG AAACCCGTAA CAAAGCTCGC GCCGTACTGC GCGCTATTGC CTTCGGCTGC TTTGGGCATT GTTTCGAGCG CGGCATGACG CGCGATAACG 60 70 80 90 100 CACCGCGCAT CATGCACAGG AGACTTTCTG ATGGCTGACA TTCTGCTGCT GTGGCGCGTA GTACGTGTCC TCTGAAAGAC TACCGACTGT AAGACCACGA 110 120 130 140 150 CGATAATATC GACTCTTTTA CGTACAACCT GGCAGATCAG TTGCGCAGCA GCTATTATAG CTGAGAAAAT GCATGTTGGA CCGTCTAGTC AACGCGTCGT 160 170 180 190 200 ATGGGCATAA CGTGGTGATT TACCGCAACC ATATACCGGC GCAAACCTTA TACCCGTATT GCACCACTAA ATGGCGTTGG TATATGGCCG CGTTTGGAAT 210 220 230 240 250 ATTGAACGCT TGGCGACCAT GAGTAATCCG GTGCTGATGC TTTCTCCTGG TAACTTGCGA ACCGCTGGTA CTCATTAGGC CACGACTACG AAAGAGGACC 260 270 280 290 300 CCCCGGTGTG CCGAGCGAAG CCGGTTGTAT GCCGGAACTC CTCACCCGCT GGGGCCACAC GGCTCGCTTC GGCCAACATA CGGCCTTGAG GAGTGGGCGA 310 320 330 340 350 TGCGTGGCAA GCTGCCCATT ATTGGCATTT GCCTCGGACA TCAGGCGATT ACGCACCGTT CGACGGGTAA TAACCGTAAA CGGAGCCTGT AGTCCGCTAA 360 370 380 390 400 GTCGAAGCTT ACGGGGGCTA TGTCGGTCAG GCGGGCGAAA TTCTCCACGG CAGCTTCGAA TGCCCCCGAT ACAGCCAGTC CGCCCGCTTT AAGAGGTGCC 410 420 430 440 450 TAAAGCCTCC AGCATTGAAC ATGACGGTCA GGCGATGTTT GCCGGATTAA ATTTCGGAGG TCGTAACTTG TACTGCCAGT CCGCTACAAA CGGCCTAATT 460 470 480 490 500 CAAACCCGCT GCCGGTGGCG CGTTATCACT CGCTGGTTGG CAGTAACATT GTTTGGGCGA CGGCCACCGC GCAATAGTGA GCGACCAACC GTCATTGTAA 510 520 530 540 550 CCGGCCGGTT TAACCATCAA CGCCCATTTT AATGGCATGG TGATGGCAGT GGCCGGCCAA ATTGGTAGTT GCGGGTAAAA TTACCGTACC ACTACCGTCA 560 570 580 590 600 ACGTCACGAT GCGGATCGCG TTTGTGGATT CCAGTTCCAT CCGGAATCCA TGCAGTGCTA CGCCTAGCGC AAACACCTAA GGTCAAGGTA GGCCTTAGGT 610 620 630 640 650 TTCTCACCAC CCAGGGCGCT CGCCTGCTGG AACAAACGCT GGCCTGGGCG AAGAGTGGTG GGTCCCGCGA GCGGACGACC TTGTTTGCGA CCGGACCCGC 660 670 680 CAGCATAAAC TAGAGCCAGC CAACACGCTG CAA CTCCTATTTG ATCTCGGTCG GTTGTGCGAC GTT 【0136】683塩基対のサルモネラティフィムリウ
ムtrp D遺伝子を以下に示す。 【表14】 10 20 30 40 50 GAAGCCGATG AAACCCGTAA TAAAGCGCGC GCCGTATTGC GTGCTATCGC CTTCGGCTAC TTTGGGCATT ATTTCGCGCG CGGCATAACG CACGATAGCG 60 70 80 90 100 CACCGCGCAT CATGCACAGG AGACCTTCTG ATGGCTGATA TTCTGCTGCT GTGGCGCGTA GTACGTGTCC TCTGGAAGAC TACCGACTAT AAGACGACGA 110 120 130 140 150 CGATAACATC GACTCGTTCA CTTGGAACCT GGCAGATCAG CTACGAACCA GCTATTGTAG CTGAGCAAGT GAACCTTGGA CCGTCTAGTC GATGCTTGGT 160 170 180 190 200 ACGGTCATAA CGTGGTGATT TACCGTAACC ATATTCCGGC GCAGACGCTT TGCCAGTATT GCACCACTAA ATGGCATTGG TATAAGGCCG CGTCTGCGAA 210 220 230 240 250 ATCGATCGCC TGGCGACAAT GAAAAATCCT GTGCTAATGC TCTCCCCCGG TAGCTAGCGG ACCGCTGTTA CTTTTTAGGA CACGATTACG AGAGGGGGCC 260 270 280 290 300 CCCGGGTGTT CCCAGCGAGG CAGGTTGTAT GCCGGAGCTG CTGACCCGAC GGGCCCACAA GGGTCGCTCC GTCCAACATA CGGCCTCGAC GACTGGGCTG 310 320 330 340 350 TACGCGGCAA GTTACCGATC ATCGGCATTT GTCTGGGGCA TCAGGCGATT ATGCGCCGTT CAATGGCTAG TAGCCGTAAA CAGACCCCGT AGTCCGCTAA 360 370 380 390 400 GTCGAAGCTT ACGGCGGTTA CGTCGGTCAG GCGGGAGAAA TCCTGCATGG CAGCTTCGAA TGCCGCCAAT GCAGCCAGTC CGCCCTCTTT AGGACGTACC 410 420 430 440 450 CAAAGCCTCC AGCATTGAGC ATGACGGTCA GGCGATGTTC GCCGGGCTCG GTTTCGGAGG TCGTAACTCG TACTGCCAGT CCGCTACAAG CGGCCCGAGC 460 470 480 490 500 CGAATCCGCT ACCGGTCGCG CGTTATCATT CGCTGGTCGG CAGTAATGTT GCTTAGGCGA TGGCCAGCGC GCAATAGTAA GCGACCAGCC GTCATTACAA 510 520 530 540 550 CCTGCCGGGC TGACCATTAA CGCCCATTTC AACGGCATGG TGATGGCGGT GGACGGCCCG ACTGGTAATT GCGGGTAAAG TTGCCGTACC ACTACCGCCA 560 570 580 590 600 ACGTCATGAT GCGGATCGCG TTTGCGGTTT TCAATTTCAT CCCGAGTCCA TGCAGTACTA CGCCTAGCGC AAACGCCAAA AGTTAAAGTA GGGCTCAGGT 610 620 630 640 650 TCCTGACGAC ACAGGGCGCG CGTCTACTGG AGCAAACATT AGCCTGGGCG AGGACTGCTG TGTCCCGCGC GCAGATGACC TCGTTTGTAA TCGGACCCGC 660 670 680 CTGGCGAAGC TGGAACCGAC CAACACCCTA CAG GACCGCTTCG ACCTTGGCTG GTTGTGGGAT GTC 【0137】両配列間の相同領域を次に示す。ここで、
上段の配列は大腸菌であり、下段の配列はサルモネラテ
ィフィムリウムである。 【表15】領域1 ** * * * * ** * * * ** 452 AAACCCGCTGCCGGTGGCGCGTTATCACTCGCTGGTTGGCAGTAACATTCC-GGCCGG-T 453 AA-TCCGCTACCGGTCGCGCGTTATCATTCGCTGGTCGGCAGTAATGTTCCTGCC-GGGC * * * * * * * TTAACCATCAACGCCCATTTTAATGGCATGGTGATGGCAGTACGTCACGATGCGGATCGC TGA-CCATTAACGCCCATTTCAACGGCATGGTGATGGCGGTACGTCATGATGCGGATCGC * ** * * * * * * * * * * * * GTTTGTGG-ATTCCAGTTCCATCCGGAATCCATTCTCACCACCCAGGGCGCTCGGCTGCT GTTTGCGGTTTTC-AATTTCATCCCGAGTCCATCCTGACGACACAGGGCGCGCGTCTACT * ** * ** ** * * * * * * * * GGAACAAACGCTGGCCTGGGCGC-AGCATAAACTAGAGCC-AGCCAACACGCTGCA 682 GGAGCAAACATTAGCCTGGGCGCTGGC-GAAGCTGGAACCGACC-AACACCCTACA 682 %=78.390 P(236,185)=.000E+00 E=.
000 【0138】 【表16】領域II * ** ** * ** * * * 1 GAAGCCGACGAAACCCGTAA-CAA-AGCTCGCGCCGTACTGCGCGCTATTGCCACCGCGC 1 GAAGCCGATGAAACCCGTAATAAAGCGCGCGC--CGTATTGCGTGCTATCGCCACCGCGC * * * * * ATCATGCACAGGAGAC-TTTCTGATGGCTGACATTCTGCTGCTCGATAATATCGACTC-T ATCATGCACAGGAGACCTT-CTGATGGCTGATATTCTGCTGCTCGATAACATCGACTCGT ** ** * * * * * * * * * ** * TTTAC--GTACAACCTGGCAGATCAGTTGCGCAGC-AATGGG-CATAACGTGGTGATTTA T-CACTTGGA-ACC-TGGCAGATCAGCTACG-AACCAA-CGGTCATAACGTGGTGATTTA * * * * * * * * * * * ** * CCGCAACCATATACCGGCGCAAAC-CTTAATTGAACGC-TTGGCGACCATGAGTAA-TCC CCGTAACCATATTCCGGCGCAGACGCTTA-TCGATCGCCTGG-CGACAATGA-AAAATCC * * * * * * * * ** * * ** * * GGTGCTGATGCT-TTCTCCTGGCCCCGG-TGT-GCC-GAGCGAAGCCGGTTGTATGCCGG TGTGCTAATGCTCTCC-CCCGGCCC-GGGTGTTCCCAGCG--AGGCAGGTTGTATGCCGG * * * * ** ** * * * * * * ** * AACTCCTCACCCG-CT-TGCGTGGCAAGCTGCCCATTATTGGCATTTGCCT-CGGACATC AGCTGCTGACCCGACTACGCG--GCAAGTTACCGATCATCGGCATTTGTCTGGGG-CATC * ** * * * * * * AGGCGATTGTCGAAGCTTACGG-GGGCTATGTCGGTCAGGCGGGCGAAATTCTCCACGG- AGGCGATTGTCGAAGCTTACGGCGG-TTACGTCGGTCAGGCGGGAGAAATCCTGCATGGC * * * * TAAAGCCTCCAGCATTGAACATGACGGTCAGGCGATGTTTGCCGG 445 AAA-GCCTCCAGCATTGAGCATGACGGTCAGGCGATGTTCGCCGG %=80.215 P(465,373)=.000E+00 E=.
000 【0139】両配列の制限部位を以下に示す。 【表17】大腸菌(E.coli) HpaII(CCGG) 187 229 254 272 283 443 463 502 506 592 HphI(GGTGA) 177 552 HphI(TCACC) 285 597 MboI(GATC) 135 564 【0140】 【表18】サルモネラ ティフィムリウム(S.typhimurium) HpaII(CCGG) 187 248 253 283 443 463 506 HphI(GGTGA) 177 552 MboI(GATC) 135 204 317 564 MnlI(CCTC) 417 【0141】大腸菌配列は135と564にMbo I
(GATC)部位を有している。領域1と2のプローブ
で検出されうる429塩基対断片が存在する。同じ酵素
は、サルモネラ ティフィムリウムの135、204、
317および564の位置にもある。二つの相同領域の
プローブは69、113および247塩基対断片を検出
する。このように、このプローブと酵素による大腸菌の
同定遺伝的特徴づけは429であり、サルモネラ ティ
フィムリウムのそれは69、113、247である。 【0142】実施例3 プローブとしてα−フェトプロティン遺伝子の使用 この実施例はヒトとラットのα−フェトプロティン遺伝
子配列の中の相同領域(エンドヌクレアーゼMnl I
(GAGG)の使用を示すものである。 【0143】ヒトのα−フェトプロティンメッセージc
DNA(1578塩基対)は以下の如くである。 【表19】 10 20 30 40 50 AGCTTGGCAT AGCTACCATC ACCTTTACCC AGTTTGTTCC GGAAGCCACC TCGAACCGTA TCGATGGTAG TGGAAATGGG TCAAACAAGG CCTTCGGTGG 60 70 80 90 100 GAGGAGGAAG TGAACAAAAT GACTAGCGAT GTGTTGGCTG CAATGAAGAA CTCCTCCTTC ACTTGTTTTA CTGATCGCTA CACAACCGAC GTTACTTCTT 110 120 130 140 150 AAACTCTGGC GATGGGTGTT TAGAAAGCCA GCTATCTGTG TTTCTGGATG TTTGAGACCG CTACCCACAA ATCTTTCGGT CGATAGACAC AAAGACCTAC 160 170 180 190 200 AAATTTGCCA TGAGACGGAA CTCTCTAACA AGTATGGACT CTCAGGCTGC TTTAAACGGT ACTCTGCCTT GAGAGATTGT TCATACCTGA GAGTCCGACG 210 220 230 240 250 TGCAGCCAAA GTGGAGTGGA AAGACATCAG TGTCTGCTGG CACGCAAGAA ACGTCGGTTT CACCTCACCT TTCTGTAGTC ACAGACGACC GTGCGTTCTT 260 270 280 290 300 GACTGCTCCG GCCTCTGTCC CACCCTTCCA GTTTCCAGAA CCTGCCGAGA CTGACGAGGC CGGAGACAGG GTGGGAAGGT CAAAGGTCTT GGACGGCTCT 310 320 330 340 350 GTTGCAAAGC ACATGAAGAA AACAGGGCAG TGTTCATGAA CAGGTTCATC CAACGTTTCG TGTACTTCTT TTGTCCCGTC ACAAGTACTT GTCCAAGTAG 360 370 380 390 400 TATGAAGTGT CAAGGAGGAA CCCCTTCATG TATGCCCCAG CCATTCTGTC ATACTTCACA GTTCCTCCTT GGGGAAGTAC ATACGGGGTC GGTAAGACAG 410 420 430 440 450 CTTGGCTGCT CAGTACGACA AGGTCGTTCT GGCATGCTGC AAAGCTGACA GAACCGACGA GTCATGCTGT TCCAGCAAGA CCGTACGACG TTTCGACTGT 460 470 480 490 500 ACAAGGAGGA GTGCTTCCAG ACAAAGAGAG CATCCATTGC AAAGGAATTA TGTTCCTCCT CACGAAGGTC TGTTTCTCTC GTAGGTAACG TTTCCTTAAT 510 520 530 540 550 AGAGAAGGAA GCATGTTAAA TGAGCATGTA TGTTCAGTGA TAAGAAAATT TCTCTTCCTT CGTACAATTT ACTCGTACAT ACAAGTCACT ATTCTTTTAA 560 570 580 590 600 TGGATCCCGA AACCTCCAGG CAACAACCAT TATTAAGCTA AGTCAAAAGT ACCTAGGGCT TTGGAGGTCC GTTGTTGGTA ATAATTCGAT TCAGTTTTCA 610 620 630 640 650 TAACTGAAGC AAATTTTACT GAGATTCAGA AGCTGGCCCT GGATGTGGCT ATTGACTTCG TTTAAAATGA CTCTAAGTCT TCGACCGGGA CCTACACCGA 660 670 680 690 700 CACATCCACG AGGAGTGTTG CCAAGGAAAC TCGCTGGAGT GTCTGCAGGA GTGTAGGTGC TCCTCACAAC GGTTCCTTTG AGCGACCTCA CAGACGTCCT 710 720 730 740 750 TGGGGAAAAA GTCATGACAT ATATATGTTC TCAACAAAAT ATTCTGTCAA ACCCCTTTTT CAGTACTGTA TATATACAAG AGTTGTTTTA TAAGACAGTT 760 770 780 790 800 GCAAAATAGC AGAGTGCTGC AAATTACCCA TGATCCAACT AGGCTTCTGC CGTTTTATCG TCTCACGACG TTTAATGGGT ACTAGGTTGA TCCGAAGACG 810 820 830 840 850 ATAATTCACG CAGAGAATGG CGTCAAACCT GAAGGCTTAT CTCTAAATCC TATTAAGTGC GTCTCTTACC GCAGTTTGGA CTTCCGAATA GAGATTTAGG 860 870 880 890 900 AAGCCAGTTT TTGGGAGACA GAAATTTTGC CCAATTTTCT TCAGAGGAAA TTCGGTCAAA AACCCTCTGT CTTTAAAACG GGTTAAAAGA AGTCTCCTTT 910 920 930 940 950 AAATCATGTT CATGGCAAGC TTTCTTCATG AATACTCAAG AACTCACCCC TTTAGTACAA GTACCGTTCG AAAGAAGTAC TTATGAGTTC TTGAGTGGGG 960 970 980 990 1000 AACCTTCCTG TCTCAGTCAT TCTAAGAATT GCTAAAACGT ACCAGGAAAT TTGGAAGGAC AGAGTCAGTA AGATTCTTAA CGATTTTGCA TGGTCCTTTA 1010 1020 1030 1040 1050 ATTGGAGAAG TGTTCCCAGT CTGGAAATCT ACCTGGATGT CAGGACAATC TAACCTCTTC ACAAGGGTCA GACCTTTAGA TGGACCTACA GTCCTGTTAG 1060 1070 1080 1090 1100 TGGAAGAAGA ATTGCAGAAA GACATCGAGG AGAGCCAGGC ACTGTCCAAG ACCTTCTTCT TAACGTCTTT GTGTAGCTCC TCTCGGTCCG TGACAGGTTC 1110 1120 1130 1140 1150 CAAAGCTGCG CTCTCTACCA GACCTTAGGA GACTACAAAT TACAAAATCT GTTTCGACGC GAGAGATGGT CTGGAATCCT CTGATGTTTA ATGTTTTAGA 1160 1170 1180 1190 1200 GTTCCTTATT GGTTACACGA GGAAAGCCCC TCAGCTGACC TCAGCAGAGC CAAGGAATAA CCAATGTGCT CCTTTCGGGG AGTCGACTGG AGTCGTCTCG 1210 1220 1230 1240 1250 TGATCGACCT CACCGGGAAG ATGGTGAGCA TTGCCTCCAC GTGCTGCCAG ACTAGCTGGA GTGGCCCTTC TACCACTCGT AACGGAGGTG CACGACGGTC 1260 1270 1280 1290 1300 CTCAGCGAGG AGAAATGGTC CGGCTGTGGT GAGGGAATGG CCGACATTTT GAGTCGCTCC TCTTTACCAG GCCGACACCA CTCCCTTACC GGCTGTAAAA 1310 1320 1330 1340 1350 CATTGGACAT TTGTGTATAA GGAATGAAGC AAGCCCTGTG AACTCTGGTA GTAACCTGTA AACACATATT CCTTACTTCG TTCGGGACAC TTGAGACCAT 1360 1370 1380 1390 1400 TCAGCCACTG CTGCAACTCT TCGTATTCCA ACAGGAGGCT ATGCATCACC AGTCGGTGAC GACGTTGAGA AGCATAAGGT TGTCCTCCGA TACGTAGTGG 1410 1420 1430 1440 1450 AGTTTTCTGA GGGATGAAAC CTATGCCCCT CCCCCATTCT CTGAGGATAA TCAAAAGACT CCCTACTTTG GATACGGGGA GGGGGTAAGA GACTCCTATT 1460 1470 1480 1490 1500 ATTCATCTTC CACAAGGATC GTGCCAAGCT CGGCAAAGCC CTACAGACCA TAAGTAGAAG GTGTTCCTAG CACGGTTCGA GCCGTTTCGG GATGTCTGGT 1510 1520 1530 1540 1550 TGAAACAAGA GCTTCTCATT AACCTGGTGA AGCAAAAGCC TGAACTGACA ACTTTGTTCT CGAAGAGTAA TTGGACCACT TCGTTTTCGG ACTTGACTGT 1560 1570 GAGGAGCAGC TGGCGGCTGT CACTGCAG CTCCTCGTCG ACCGCCGACA GTGACGTC 【0144】ラットのα−フェトプロティン3′エンド
cDNAは以下の如くである(540塩基対)。 【表20】 10 20 30 40 50 GAGGGACTGG CCGACATTTA CATTGGACAC TTGTGTTTAA GACATGAGGC CTCCCTGACC GGCTGTAAAT GTAACCTGTG AACACAAATT CTGTACTCCG 60 70 80 90 100 AAACCCTGTG AACTCCGGTA TCAACCACTG CTGCAGTTCC TCGTATTCCA TTTGGGACAC TTGAGGCCAT AGTTGGTGAC GACGTCAAGG AGCATAAGGT 110 120 130 140 150 ACAGGAGGCT CTGCATCACC AGCTTTCTGA GGGACGAAAC CTACGTCCCT TGTCCTCCGA GACGTAGTGG TCGAAAGACT CCCTGCTTTG GATGCAGGGA 160 170 180 190 200 CTACCATTCT CTGCGACAAA TTCATCTTCC ACAAGGAATC TGTGCCAAGC GATGGTAAGA GACGCTGTTT AAGTAGAAGG TGTTCCTTAG ACACGGTTCG 210 220 230 240 250 TCAGGGCCGA GCACCACAGA CCATGAAACA AGAGCTTCTC ATTAACCTAG AGTCCCGGCT CGTGGTGTCT GGTACTTTGT TCTCGAAGAG TAATTGGATC 260 270 280 290 300 TGAAACAAAA GCCTGAAATG ACAGAGGAGC AGCACGCGGC TGTCACTGCT ACTTTGTTTT CGGACTTTAC TGTCTCCTCG TCGTGCGCCG ACAGTGACGA 310 320 330 340 350 GATTTCTCTG GCCTCTTGGA GAAGTGCTGC AAAGACCAGG ATCAGGAAGC CTAAAGAGAC CGGAGAACCT CTTCACGACG TTTCTGGTCC TAGTCCTTCG 360 370 380 390 400 CTGTTTCGCA AAAGAGGTCC AAGTTGATTT CCAAACTCGT GAGGCTTTGG GACAAAGCGT TTTCTCCAGG TTCAACTAAA GGTTTGAGCA CTCCGAAACC 410 420 430 440 450 GGGTTTAAAC ATCTCCAAGA GGAAGAAAGG ACAAAAAAAT GTGTCGACGC CCCAAATTTG TAGAGGTTCT CCTTCTTTCC TGTTTTTTTA CACAGCTGCG 460 470 480 490 500 TTTGGTGTGA GCTTTTCGGT TTGATGGTAA CTGGTGGAGA CTTCCATGTG AAACCACACT CGAAAAGCCA AACTACCATT GACCACCTCT GAAGGTACAC 510 520 530 540 GGATTTCTAT GCCTAAGGAA TAAAGACTTT TCAACTGTTA CCTAAAGATA CGGATTCCTT ATTTCTGAAA AGTTGACAAT 【0145】両者の相同性の領域は以下の如くである
(ヒト:上段、ラット:下段)。 【表21】 *** * * * * * 1367 CTCTTCGTATTCCAACAGGAGGCTATGCATCACCAG-TTTTCTGAGGGATGAAACCTATG 90 CTC---GTATTCCAACAGGAGGCTCTGCATCACCAGCTTT-CTGAGGGACGAAACCTACG * ** * ** ** * * * CCCCTC-CCCCATTCTCTGAGGA-TAAATTCATCTTCCACAAGGA-TC-GTGCCAAGCTC TCCCTCTACC-ATTCTCTG-CGACAAA-TTCATCTTCCACAAGGAATCTGTGCCAAGCTC * ** * * * * * * -GG--CAAAGC-CCTACAGACCATGAAACAAGAGCTTCTCATTAACCTGGTGAAGCAAAA AGGGCCGA-GCACC-ACAGACCATGAAACAAGAGCTTCTCATTAACCTAGTGAAACAAAA * ** GCCTGAACTGACAGAGGAGCAGCTGGCGGCTGTCACTGC 1576 GCCTGAAATGACAGAGGAGCAGCACGCGGCTGTCACTGC 299 %=85.845 P(219,188)=.000E+00 E=.
000 【0146】ヒトとラット両者間の制限部位は以下の如
くである。 【表22】ヒト MboII(GAAGA) 108 261 328 1066 1069 1230 MboII(TCTTC) 881 916 1361 1449 MnlI(CCTC) 273 574 1190 1200 1219 1245 1439 MnlI(GAGG) 44 47 358 449 653 887 1070 1162 1250 1274 1378 1402 1436 1544 【0147】 【表23】ラット MboII(GAAGA) 435 MboII(TCTTC) 168 MnlI(CCTC) 100 159 323 MnlI(GAGG) 39 98 122 267 357 384 412 【0148】保存配列部分を含む断片(24、34、1
04および108塩基対)が、ヒトDNAを記述するも
のであることは計算できる。また、断片24、59、9
0および145塩基対はラットDNAを記述する。一
方、両配列は24塩基対断片を含み、それは、重要な断
片の組み合せ(set)(分類学上の特徴)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to bacteria, plants and animals.
Organisms including prokaryotic and eukaryotic organisms such as
How to quickly and accurately characterize and fix
It is. [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION The classification of living organisms has traditionally been
Performed more or less arbitrarily, along some artificial lines
Have been. For example, the living world is divided into two worlds.
: Plants and animals (Animal)
ia). This classification applies to commonly known organisms
Is convenient, but organisms such as unicellular organisms (eg,
Green flagellates, bacteria and cyanobacteria). What
These are basically "plants" and "animals"
Is different. [0003] Organisms are simplified by the internal structure of their cells.
It was proposed to divide it. In this way, all
Cell organisms are prokaryotic or eukaryotic
(Eukaryotic). Prokaryotes
Prokaryotes are eukaryotes
yotes) are not as complex, they include unit membrane tissue
There is no internal partition by and lacks a clear nucleus. Previous
The genetic information of the nucleus is expressed in the cytoplasm on double-stranded circular DNA.
Transported to No other DNA is present in the cells (F
Germs, bacterial viruses, and autonomous replication
Except when a circular DNA plasmid is present). other
On the other hand, eukaryotes have a wide variety of unit membrane tissues.
Separates many functional components into specialized and isolated areas
Have a role to do. For example, genetic information (DNA)
Nucleus, a small organ found in a clearly partitioned nucleus
Body (mitochondria) and (in photosynthetic organisms) leaf green
It is also found throughout the body. Eukaryotic genome replication, transcription and
And translation are performed in two or three distinct sites in the cell,
Occurs in the cytoplasm, glomeruli and chloroplasts. However, the difference between prokaryotes and eukaryotes
Shows that when comparing glomeruli and chloroplasts in prokaryotic cells,
Shattered. These organelles are nowadays free
Derived from free-living prokaryotes
The free-living prokaryotes are believed to be
Endogenous eukaryotes and endosymbioti
c) Entering a relationship and ultimately tightly integrated with the host cell structure
That independent existence is no longer possible (see
For example, Fox, G .; E. FIG. et al. "Science"
209; 457-463 (1980) p. 462; St
anier, R .; Y. et al. "The Micr
obial World "4th edition, Prentice-
Hall, 1976, p. 86). For example, Riboso
Obtained from mouse L cell filaments carrying the RNA gene region
DNA was used for Escherichia col
i) show significant sequence homology with ribosomal RNA
And strongly support the endosymbiotic model (Van
  Etten, R .; A. et al, “Cell” 2
2: 157-170 (1980)). Also, corn
23S-type ribosome D of Zea mays chloroplast
The nucleotide sequence of NA is the 23S ribosome of E. coli.
It has also been shown to have 71% homology with DNA
(Edwards, K. & Kossel, H., "N.
ucleic Acids Research "9: 2
853-2869 (1981);
(Bonen, L. & Gray, MW, ibid. 8:
319-335 (1980)). Further support the general concept
I have [0005] In this model, eukaryotic cells are viewed from the nature
Phylogeny, with organelle parts clearly prokaryotic
Target "chimera". The prokaryotic-eukaryotic dichotomy is also
Even broad classification methods have drawbacks. Classification of organisms
Crossing and breeding (b)
attempt to identify plants or animals for the purpose of reading
And so-called "higher" organisms or
Accurate and reliable identification of microorganisms that may infect other media
This is the case where the identification is to be performed with certainty. For example, planting
Breeders, livestock breeders or fish breeders should
You will want to have a quick and reliable way to specify.
Veterinarians, physicians or horticulturists should be able to
Infectious organisms (parasites, fungi, bacteria, etc.) and whey
You will want to accurately identify Ruth. These organisms
Identification of virus and virus species is of particular importance.
You. This problem explains the identification of bacteria.
I understand best. Bacterial species names identify many strains.
Usually forgotten, one strain is derived from one cell
Considered a group. Bacterial species are typically found in species strains.
By describing the degree of homogeneity and diversity of attributes
Is generally defined. Express accurate definitions of bacterial species
To establish the boundaries of the species,
Difficult because it is necessary to define boundaries (Buch
anan, R .; E. FIG. , "International
Bulletin of Bacteriological
al Nomenclature and Taxon
omy ", 15: 25-32 (1965)). Species definition
Of phenotypes for the practical application of DNA to the identification of unknown bacterial strains
Appropriate processes, such as substrate and conditions for detecting attributes
Selection of lobes and labeling with radioactive material from the same species
DNA is required. Due to the diversity of bacterial species,
Leaning is a classic, progressive method for strain identification
Is the first tool used in screening
Where are the results of the method where the laboratory methods and reagents define the strain
It is used to predict whether it is appropriate for global identification. same
After all, a constant between the unidentified strain and the characterized species
Based on similarities between phenotype and genotype. Challenging
Is to define the boundaries of the species,
Using standard probes that give species-specific information
Is to do this. By doing so, the species is defined
It is directly and equally applicable to the identification of unknown injuries. Barge's Manual of Determine
Active Bacteriology (Buchanan, R .;
E. FIG. and Gibbons, N.W. E. FIG. Editing, 197
4, Eighth Edition, Williams & Wilkins
(Baltimore) is the easiest to understand bacterial taxonomy, especially
The name method, basic strain, related literature, etc. are shown. I
However, this is only a starting point for species identification.
is there. Because this is especially outdated,
Species are too easy to describe
It is. (Reference example; Brenner DJ (Brenner)
  D. J) "Manual of Clinical"
Microbiology, 3rd edition, American Society for Microbiology,
Washington D. C. , 1980, pp. 1-6). When used in bacteria, the term "species"
With different types of organic matter with distinguishable characteristics
And also in essential organic tissue characteristics, generally
Has been defined as a group of organisms with similarities to each other
Was. The problem with these definitions is that they are subjective
(Brenner, supra, p. 2).
Also, the species is simply a matter of host range, pathogenicity, and fermentation of certain sugars.
Whether it produces gas or not, and whether the sugar fermentation is fast or slow.
It was sometimes defined based on such criteria. In the 1960's, numerical bacterial classification (compilation)
(Also known as computer or genetic phenotyping)
Has become widely used. Numerical taxonomy is organism
As many potentials as possible
It is based on testing. Classification based on many characteristics
By doing so, strains with a certain degree of similarity
Can form seeds, and these can be considered seeds
it can. However, to characterize one species
A valid test may not always be useful for the next species
This method of defining species is straightforward and practical for identifying unknown strains.
Not applicable to Even though this seems to be species specific
By selecting the attributes that will be
Used for strain identification and partially overcome
However, this type of definition is only applied indirectly.
(Brenner, supra, p. 2-6). Moreover
The general method is to use this as the sole basis for
If you use it, there are some problems,
Include the number and nature of the tests to be used and
Should be assessed to determine how relevant
And how much similarity to choose
Whether similarity criteria can be applied to all groups, etc.
You. Hugh R. H (Hugh, RH) and Gillier
G. L (Gilliardi, GL), "Manua
l of Clinical Microbiology
y "Second Edition, American Microbial Association, Washington, D.C. C. ,
1974, p. 250-269 include genomic fragments
As a means of determining bacterial species using
The characteristics of the phenotype are listed. Many from one species
By studying randomly selected strain samples
Is the most highly stored or very large number of bacteria
You can select attributes that are common to strains and define species.
Wear. The use of least characteristics is an advance.
Starting with a screening method to tentatively identify strains.
So that an appropriate additional medium can be selected. Then
Expect the strain to have most of the minimum properties
While examining known attributes stored in the species. Most
Some of the minor characteristics are found in all strains of the species.
Not necessarily. The related thinking is that
Species type, neotype or identified control strain of
There are comparative studies. Media and methods vary by laboratory
This is necessary because of the differences, and the strain is the species standard.
(Standard), not a method. A molecular approach to bacterial classification is
DNA-DNA repairing (reassoc) of the two genomes
iation). Species inheritance
The tentative definition is that the species strain is more than 70% related
Is included. The strain can be identified by DNA-DNA recombination.
The reason is that the radiolabeled DNA probe and the unknown DNA are the same.
Only if they are of the same species. But this 70% species
-Practical application of the definition requires the selection of appropriate probes.
Limited by what must be done. This is a rematch group
Select phenotype attributes that appear to be interrelated with
May be partially overcome, but these are simply
When used alone, species-specific DNA-DNA repairing
The definition still applies only indirectly. [0011] Brenner, supra, page 3, describes bacterial species.
The ideal way to confirm is to isolate the gene and immediately
The nucleic acid sequence in the strain can be replaced by any known species (speci
es-something) standard pattern
Is similar to mass spectrophotometry
Su ". [0012] However, Brenner is an isolated genetic
Restriction endonuclease for determining the general sequence of offspring
We can do the analysis, but we say,
Box, especially suitable for use in clinical laboratories
Black boxes are unlikely to be available. "
You. His words apply equally to all species of organisms
It is. From this brief review of the prior art, the unknown details
Identify fungi and other organisms and quickly classify them
In particular pathogenic organisms or available biochemical reactions.
Quick, accurate and reliable for identifying living organisms
We come to the conclusion that a law is needed now. The method is clinical research
Must be universally and easily accessible in the ultimate room
Must be performed, the number of trials performed, and the clinician's subjective bias.
And must not rely on past, accidental or inevitable
Trial and error method
od). Furthermore, any living
To identify and differentiate the genera and species of organisms
Medical, plant grower, toxicologist, animal breeder, entomologist
And in other relevant areas where such identification is needed
Must be easy and reliable
It is. [0014] Accordingly, the object of the present invention is to
Organisms, especially but not limited to microorganisms,
Provides a fast, accurate and reliable way to objectively identify
It is to be. [0015] Another object of the present invention is the presence of bacteria such as bacteria.
Provides a method to identify the body using the genome of the organism
It is to be. Another object of the present invention is to provide an animal or plant
To be able to characterize and identify the cause of the disease
Characterize pathogenic organism species and genera in floor laboratories
To provide a method for identification. [0017] Another object of the present invention.
Provides a variety of products that are useful for the taxonomy described above.
Is Rukoto. These and other objects of the invention are:
The following methods are provided, as will be more readily apparent below.
Was achieved by offering. That is, an unknown organism
Method to characterize the species of
From or to a known probe organism
Origin of ribosomal RNA information-containing nucleic acid and hybrid
Restricted endonuclease-digested D
Chromatography of NA-by determining the pattern
Restriction method in genetic material of unknown organisms)
The unknown organic site corresponding to the known position of the clease cleavage site
Some or all of the evolutionary conserved sequences in the genetic material of the body
Position, thereby identifying a site for identification of the unknown organism.
Genetic characterization and identification of the conserved sequence
At least two sets of genetic characterizations for
Information from each of the pairs defining the fuselage and the features
This is a method that is based on comparison with the attachment. Another object of the present invention provides the following method.
That was achieved. Pathogenic organic in certain samples
A method for diagnosing systemic infection, including
A method comprising identifying by the method described above. The present invention is directed to the event of species
If it is a collection of individually isolated strains to be associated
Objectively define species boundaries, despite decentralization
There should be similarities shared by the strains and strains of the species
Provides structural information to help them find their common roots.
Based on the inventor's perception that they should have
You. The past history of organisms is the most semantic (se
remains in DNA and RNA
(Zuckerkndle, E. and Paul
ing, L .; "Journal of Theoret
Ial Biology, Vol. 8: 357-366
(1965)). European Patent Application (EP-A-) No. 0
In 076123 (added here as a reference),
The inventor believes that the ribosomal RNA (rRNA)
The definition and characterization of species of organisms that use information
Described the system. Ribosomal RNA for protein synthesis
It has a structural and functional role (Schup, "Jo
urnal of Theoretic Biol
ogy "Vol. 70: 215-224 (1978))
Obtained from rRNA-DNA hybridization studies
The general conclusion is that the basic sequence of the ribosomal RNA gene
Have undergone changes during evolution compared to most other genes.
Harder to be preserved (Mo
ore, R .; L. Author, Current Topics
  InMicrobiology and Immun
obiology ", 64 volumes, 105-128 (197
4), Spring-Verlag, New York
H). For example, the 16S type rR obtained from a number of bacterial species
Primary structure of NA deduced from oligonucleotide analysis
(Fox, GE et al, "Inter
national Journal of System
"Matic Bacteriology", Volume 27:
44-57 (1977)). 16S type of several strains of E. coli
There is a negligible difference in the oligomer catalog (Uc
hida T .; et al; “Journal of
  Molecular Evolution, Volume 3:
63-77 (1974)).
It can be used to create a phylogenetic classification table (Fo
x, G. E. FIG. "Science" Volume 209: 457-4
63 (1980)). Different strains of a bacterial species
The restriction maps are not necessarily the same, and different Ec
oRI site in rRNA gene of two strains of E. coli
(Boros, IA et.
al, “Nucleic Acids Research
ch ", Volume 6: 1817-1830 (1979)). Fine
Bacteria appear to share conserved rRNA gene sequences
And other sequences can vary (Fox, 197).
7, ibid.). Thus, the present inventor has identified the restriction endonuclease of DNA.
Nuclease digests may be used in certain organisms (eg, bacteria)
Are similar in other strains, but different in strains of other species of organisms.
Having a combination of fragments containing conserved sequences
That is, despite the mutation of the strain, it has a high frequency of occurrence,
Specific set of enzymes of restriction fragments with minimal genotype characteristics
It was found that the combination determines the species. This is EP-
A-0076123 is the essence of the invention, wherein
It is also the essence of the invention described. The present invention is disclosed in EP-A-0076123.
It is an extension of the evolved concept,
In addition to sequences, there are highly conserved sequences through evolution.
Was found to be
It may be as useful as rRNA sequences. Okay
Thus, the present invention is not a rRNA, but a conserved probe.
By using the same method as in EP-A-0076123.
To provide a way to implement
You. The present invention is also used in the identification process.
Additional embodiments of the method that may be provided are also provided. The inventor has
Are the same or different in taxonomy (classical)
Prokaryotic and eukaryotic regardless of
Conserved nuclei from organisms other than the organism to be determined
Applicable to both prokaryotic and eukaryotic DNA using acid probes
It was also found to be general in that it could be cut. The present invention
Is located at a known location, such as a restriction endonuclease site.
Based on the conserved sequence of the corresponding DNA or other genetic material
To provide an objective way to define an organism. Storage
For detection of restriction fragments containing sequences, DNA sections were probed
Hybridization with nucleic acids containing conserved sequence information from the body or
This is done by re-pairing. [0024] The present invention is characterized by the process of the present invention.
Airframe "(this term is interpreted to include" identify ")
By definition, DNA or DNA in its genome by definition
Means virtually any organism, including RNA. this
Refer to the traditional taxonomy for information on points
Is useful. Monera kingdom, plant (Pla)
ntae) and animals (Animalia)
Includes all organisms. For example, Monera
a) In the world, mycobacterium (myxobacter)
ia), spirochetes, yu
-Bacteria (eubacteria), rickettcher
(Rickettsiae) fission products (bacteria) of the class and
Cyanobacteria: cyanophytha
Can be mentioned. Euglenoids in the plant kingdom
(Euglenophtha), green algae: chlorophyta
(Chlorophyta), Chlorophysae (Chl)
orophyceae and Charophyse (Char)
ophysea, rope, chrysotha
phta) xanthophysae (xanthophyc)
eae), chrysophysea
e), bacillaryophies
yceae); pyrophyta
a) The class Dinoflagella
tes), brown algae: phaeophyta
ta); Red algae: Rhodophyta
a); Slime molds: Mycomycophyta
phyta), mycomyceta (myxomycete)
s), acrasiaes, plasmodes
Plasmodiophore, la
Lebrinthlieae class;
-Mycophyta: fungi (Eumycophyt)
a), phycomycetes, a
Zucomicetes (ascomycetes), bacidomycetes
(Basidomycetes) class; bryophytes, hepati
D (hepaticae), anthellot (antho)
cerotae), Musci class; Vascular planting
Things Tracheophyta,
Psilopsida, lycosida (l
ycosyda), Sphenopsida (sphenops)
ida), pteropsida,
Permopsida subfamily, saika
De (cycadae), zinc goe (gingkoa)
e), conifere, gunete (gn)
eteae) and angiospermae (angios)
permae), decotyledone
donee), monocotiroedone (monocoty)
loedoneae) are described. In the animal kingdom,
Protozoa, Protozoa
a) Plasmodroma subplasma
Gate, flagellata, sarcode
Sarcodina and sporozoa (spor)
ozoa class; ciliophor
a) Subphylum, class Ciliata;
Kingdom, polyhera (sponge porifera), kalka
Calcarea, Hexachinerida (hex)
actinellida) and desmospogee (d
esmospongiae); Mesozoa, Mesozoic
Phylum: metazoan subdivision Radiata
Gate, Coelenterata Gate, H
Drozoa (hydrozoa), sifozoa (scyp
hozoa), Utozoa rope,
Nofora (ctenophora) gate, tentakrata
(Tentaculata) and Nuda
Rope; protostoma section
Platyhelminte
s), tubellana, tremato
Trematoda and cesto
da) rope; nemertina gate, red
Acanthocephala gate;
Aschelmintles Gate, Loti
Spatula (rotifera), Gastrotrica (gast)
rotricha) and kinorhync (kinorhync)
ha), pre-applida, nema
Nematoda and nematomorpha (n
genus Ematomorpha; entproctor (ent)
oecta); ectoproctor (ectopro)
cta) Gate, gymnolemat
a) and phyllactola
emata) rope; phoronida
Gate; Braciopoda Gate, Inner
Inarticulata and artik
Class of Articulata; molska mollusc
(Mollusca) gate, amfinula (amph)
ineura), monoplacophora (monoplac)
ophora), gastropod
a), Scaphopoda, Pele
Psycypoda and Cephalopo
Cephalopoda; Sipunculida (s)
ipunculida); echiuida
Rida) gate, annelida gate, poly
Caterers (polychaeta), oligocaters (ol
igochaeta and hirudinea (hirud)
inea) rope; onychophor
a) Gate; tardigrada gate;
Pentastoimida
Gate; Arthropoda Gate; Bird
Trilobita Gate, Keli Selata (c
helicerata submonkey, Kifuosura (xipho)
sura), arachimida, pic
Pycnogomida rope, mandebrata
(Mandibulata) Amon, crustae (cru
staea), chiropoda, de
Dipropoda, polopoda (p
auropoda), symphyla
Rope, colembola, protura
(Protura), diplura, dip
Sanura, efumerida (eph)
emerida), odonata, ol
Topoptera (orthoptera), dermaptera (d
ermaptera), embinai (embiani)
a), plecoptera, zorap
Terra (zoraptera), Condentier (cor)
rodentia), mallophaga (mallophaga)
ga), anoplura, chisasnop
Tera (thysasoptera), hemi-ptera (h
emiptera), neuroptera (neuropte)
ra), Coleoptera, Hime
Noptera (hymenoptera), Mecoptera (m
ecoptera), siphonaptera (siphonap)
utera), diptera, trichop
Trichotera and Lepidoptera
(Lepidoptera) insects of the order;
Keto, an animal in the Mia (Denterostoma) category
The gatenata (chaetognatha), Echinoderma
Echinodamata Gate, Clinoidea
(Crinoidea), astrodea (astero)
dea), ophiuroid
a), echinoidea and e
Rotouloidea, Pogono
Pogonophora Gate, Hemicolodata
(Hemichordata) Gate, Enteronoista
(Enteropneusta) and Pterobranchi
(Pterobranchia) class; cordata (c)
hordata) gate, urocor data (urochor)
data) subphylum, ascidiacia
e), thaliaceae, larvae
Cephalocor data (c)
ephalochdata) Amon, Vertebrata
(Vertebrata) Amon, Agnat
ha), chondrichthye
s), ostechthys, sa
Scocopteiygii subclass, black
Crossopterygii and de
The order of dipnoi, amphibia (amph)
ibia), repitilia, ave
(Aves) and mammaria (mammalia)
Class, prototheria, class
Theria subclass, Marsapiaris (mars)
upialis), insectibora (insecti)
vora), dermoptera,
Chiroptera, primatis (p
rimates), edentata,
Phoridota, lagomorpha (l
agomorpha, rodentia
a), cetaceae, carnibola (c)
arnivora), tubulentata (tubuli)
dentata), probosicd
ea), Hiracoidea, Shire
Nearia (silenia), perisactyla (peris)
sodactyla and arti-dachila (arti)
odactyla). Under my eyes
Still have family, tribe, genus, species and subspecies,
It is known that there are taxa, strains or individuals. That
Above, cultured cells (plants or animals) are the same as viruses.
Can be specified. These classifications are
Used for descriptive purposes only and used in a limited manner
Not something. Identify organisms known or unknown
But may be the most commonly unknown. Functionally
Means that all organisms are eukaryotic cells for the purposes of the present invention.
It is convenient to separate them into groups and pronuclear cell groups. Pronuclear organisms
When identifying, DNA can be found in cells or
Are present in chromosomes that do not exist. Eukaryotic organisms
If specified, nuclear DNA or organelle DNA (granulosum)
DNA or chloroplast DNA). Briefly, conserved sequences (and possibly species
Classification below the level or subclassification below the subspecies (infras
ubsspecific subdivision)
Sequence that can be used to retrieve
High molecular weight DNA and / or small circular DNA
It is separated from and identified. DNA is available to those skilled in the art.
It is extracted by a known method. DNA is: 1) The presence and location of conserved sequences and
And 2) both the positions with respect to the endonuclease restriction sites.
It is analyzed to see who is. Existence of saved sequence
The easiest way to analyze the location is to use the conserved DNA sequence
Use polynucleotide probes that can be hybridized with
It is to use. However, due to chemical sequencing and analysis
Direct sequence information as obtained is also used. EP-
The probe utilized in A-0076123 was r
Although the probe was an RNA information-containing probe,
Any other probe with a sequence can be used.
You. In a similar manner, an endonuclease restriction site
The easiest way to find a given set of
Is to cut the DNA with restriction enzymes (in fact, this is
Method taught and practiced in EP-A-0076123
Is). However, sequences linked to known restriction site sequences
Column information or other methods such as truncation and partial alignment
Can also be used. Most commonly, DNA is controlled at specific sites.
Cleavage into fragments by restriction endonucleases.
You. The fragments are measured by size in a chromatographic system.
Is separated. In EP-A-0076123, gel
Chromatography is a useful chromatographic system
Used as an example. However, high pressure liquid chromatography
Or capillary zone electrophoresis or other separations
Other systems, such as technology, can also be used. Gel black
When using chromatography, the fragments are separated and
The gel is stained using known methods,
Using the standard curve created, standardize the fragment size
I do. Then, the separated fragments were collected in Southern
rn) spot method (Southern, EM "J.
ownnal of Molecular Biolo
gy ", 38: 503-517 (1975), see here.
Nitrogen cellulose cellulose paper)
And covalently bonded thereto by heating. Save the sequence
The fragment containing the nucleic acid probe then contains the conserved sequence information
The position is determined by the ability to hybridize.
Also, whether hybridization occurs after digestion and before separation
Or restriction fragments are generated after hybridization, and
It may be separated. The nucleic acid probe is labeled with a non-radioactive substance.
Or preferably labeled with a radioactive substance.
When labeling with a radioactive substance, the probe may be RNA.
Can be synthesized by reverse transcription, or
Signed by a nick translation
Complementary to RNA contained on cloned fragments that can be
DNA (cDNA) may be used. In addition, synthetic oligodeo
Xyribonucleotides are synthesized from labeled nucleotides.
It may be. A well-defined probe will be seen later
Obtained or matched from any chosen organism as
May be obtained from the sequence. Once hybridized
Once this occurs, the hybridized fragment is a double-stranded nucleus.
Whether to detect by selectively detecting acid (non-radioactive
Labeled probes) or, for example, radioautograph methods
Therefore, make it visible (radiolabeled probe
B). The size of each hybridized fragment is limited
It is related to the part and the travel distance is calculated using the standard curve described above.
It is decided from separation. Hybridization amount, hybridization
The size of patterns and hybrids
Organic compounds individually or in combination
Used to identify the body. Emerging from this technology
Genetic characterization is at least two, otherwise numerous
Equivalent characteristics from known standard organisms, genera or species of
Easy to compare with Preliminary broad classifications (for example,
After already done (using classical classification),
Inspection and matching with appropriate chromatographic patterns
Hybrid (as in EP-A-0076123)
By comparing the size of the digested restriction fragments, the band intensity
(Hybridization amount) or a combination of these
By doing so, a comparison can be made. Ideally
Is a point-of-sale
e) One-dimensional computers, such as those used for processing
It is better to compare by a pattern recognition device. When using the above method, the inventor
Organisms have very similar genetic characterizations,
The major difference is the difference between subspecies due to changes in strains,
Between and between genera (and at a higher level of classification
Is very large. Enzyme-specific between certain strains
By utilizing the fact that the fragment is mutated, for various purposes, for example,
In the case of bacteria, strains should be typed for epidemiological purposes.
Can be. In fact, restriction enzymes distinguish strains within a species
You can choose what you can do. "Probe organism" used in this study
(And the resulting nucleic acid probes) are listed above.
Any eukaryotic or prokaryotic organism
May be. The only restriction is that the conserved sequence-containing probe
Must hybridize maximally with DNA of unknown organisms
Must be given by the fact that Conserved sequence information-four types of contained probes
1) pronuclear probes (especially obtained from bacteria), 2)
3) Eukaryotic chloroplast probe 4) True
Nuclear non-organelle probes. DNA (digested with endonuclease)
There are also four types of sources: 1) prokaryotic DNA, 2) true
Nucleoplast DNA, 3) eukaryotic chloroplast DNA, 4) eukaryotic cells
Nuclear DNA. Thus, the following hybridization table was created:
(Table 1). [0037] [Table 1] The table shows which probes are generally unknown organisms.
Can hybridize maximally with other DNA
Is shown. For example, to identify a certain eukaryotic organism
To extract the species-specific glomerular or chloroplast DNA,
This is digested with endonuclease, and the digest
Eukaryotic probes and hives extracted from lobes or organelles
What is necessary is just to make a lid. Similarly, identify prokaryotic organisms
To do this, the species-specific cellular DNA is extracted and endonucleated.
Digest it with creatase and digest the digest with a pronuclear probe or
Hybridization with eukaryotic probes extracted from organelles
I just need. Extracting and digesting the species-specific nuclear DNA,
Can be hybridized with a non-organelle eukaryotic probe.
Also, eukaryotic organisms can be identified. true
Nuclear cells are nuclei, glomeruli, or, in some cases, chloroplasts.
May be determined by one or some combination of
did it. These cross-hybridizations are due to eukaryotic organelles.
Broad homology of an incoming nucleic acid with an evolutionarily conserved sequence from a prokaryotic nucleic acid
Nucleus-extracted eukaryotic DNA and prokaryotic DNA
The homology is generally so broadly distributed between
Not based on the fact that. The DNA to be digested and the associated
The choice of lobe pair is arbitrary and depends on the organism to be identified.
Will depend. That would depend on the question being asked.
For example, to detect and identify infectious agents, eukaryotic cells
Pronuclei present in or together with (eg animals or plants)
When detecting cell species (eg, bacteria), use a pronuclear probe.
And DNA from organelles is not extracted or minimal
What is necessary is just to process under the condition of extracting a limited amount. Use this technique
If present, interference between organelle-derived DNA and pronuclear DNA is minimal.
You can be confident that it is small. Eukaryote (it is prokaryotic
(Not infected by some cells) with a pronuclear probe
For example, when organelles are separated from the nucleus and then
By extracting only DNA,
It is best to maximize the concentration of DNA. Of prokaryotic organisms
If you want to identify infected eukaryotic organisms,
It is best to use probes derived from public, non-prokaryotic cells.
You. Because this probe combines DNA from prokaryotic cells
Does not generally form sufficient hybrids. The same world, or the same sub-world, or the same division, or
Is the same gate, or the same subphylum, or the same class, or the same subclass,
Or from the same eye, or from the same family, or from the same race, or from the same genus
It is preferable to use one pair (DNA and probe)
No. Before hybridizing with prokaryotic DNA,
Using nuclear cell probes (eg bacterial probes)
Particularly preferred. In this way, the genus, species and species of the prokaryotic organism
Strains can be detected, quantified and identified.
Would. One of the most preferred pronuclear probes is obtained from bacteria.
That are particularly easy to use and obtain
In this respect, E. coli is preferred. E. coli
Robes can be used on any organism, especially all prokaryotes
Can be used to identify
Most preferred for the determination. Other, particularly preferred embodiments
Uses eukaryotic probes from a given family
To identify eukaryotic organisms of the same family (eg,
For example, use mammalian probes to identify mammalian organisms
There). Most preferred are the same subfamily and / or eyes and
And / or DNA obtained from a family of organisms
That is, for example, to identify certain mouse species.
It is better to use a mouse-derived probe). The most sensitive and effective paired system is the probe output.
Between the source and the source of the unknown DNA
It is a system that has less or less variance. In the present invention, the term “evolutionary conserved remains”
The phrase “transgenic material sequence” refers to plant, animal or microbial
Show homology between at least two different species
Used to represent the sequence of genetic material, for example DNA
You. The homology between two conserved sequences is
Such that one of the sequences of the DNA molecule is detectable.
If known, two single-stranded DNA molecules or fragments
High enough when they are placed under hybrid conditions with each other
Bridging or annealing can occur,
By standard methods (ie, radiolabeling, enzyme labeling, etc.)
The result is a duplex that is sufficiently stable to be detectable. Examples are given in EP-A-0076123.
The conserved evolutionary conserved sequences are those of the ribosomal RNA gene.
Was. This is still a highly desirable gene sequence
is there. However, it is not well preserved over evolutionary distances.
That other useful gene sequences exist
Was. Examples of such additional sequences can be found in references
Dayhoff's "Atlas o
f Protein Sequence and St
structure ", Volume 5, Supplem
ent 3, 1978, NBR, 1979, pages
  9-24, Superfamily (Superfamily)
(Family), preferably the subfamily (Subfamily)
ly) or as belonging to the same Entry (Entry)
Encoding the indicated transfer RNA or protein
The sequence of the gene or part. The protein family is
With no more than 50% of the amino acid residues in these sequences
Are also distinguishable from each other. Protein subfamily
Because less than 20% of the amino acid residues in the sequence
Both two proteins are distinguishable. The gate is
No more than 5% of the amino acid residues in any of the two
White is distinguished. Gene sequences that can be used or appropriate parts thereof
A special example is the cytochrome C-related gene, cytochrome
Room CThreeRelated gene, cytochrome C1Related, cytochrome
BFiveRelated, ferrodoxin related, libredoxin related
Ren, flavodoxin-related, alcohol dehydrogenase
Related, peroxidase related, adenylate kinase related
Ream, phospholipase ATwoRelated, tryptophan opero
Related, carboxypeptidase related, subtilisin related
, Penicillinase-related, protease inhibitor-related
Ren, Somatotropin related, Corticotropin related, Lipo
Tropine-related, glucagon-related, snake venom toxin (snak
even toxin), plant toxin (pla
nt toxin-related, antimicrobial toxin (antiba)
terial toxin) -related, immunoglobulin
(Immunoglobulin) related gene, ribosomal
Ribosome-related genes other than RNA, heme carrier
-(Heme carrier) gene, chromosomal protein
(Chromosomal protein) gene,
Fibrous protein gene
And so on. Some of these additional DNA sequences
Preservation of the thing is ribosomal RNA (rRNA) inheritance
Spread through the animal, plant or microbial world as much as the offspring
It is not something. (Thus, the use of rRNA is still
preferable). However, this may be more restrictive or
Additional within the sub-world to identify or characterize organisms
May be available, so use
It does not constitute a major obstacle. For example, trp
  D Generate microbial probes and then within the microbial world
To use this probe for testing in microbes
It is possible to utilize the trpD sequence from. Thing
In fact, the same species, family or genus
The world (for example, Enterobacter)
teriaeae) or Bacillus
s) test for the presence of
It is possible to use. Therefore, the additional probe sequence
Some applications are as wide as rRNA probes
Not so, but its adaptability is extremely effective in a narrow space
Would be a target. The probe containing the conserved DNA sequence information is E
Contains rRNA information exemplified in PA-0076123
It is manufactured by the same operation as the method of manufacturing the probe. Thus
The lobe may be RNA, DNA or cDNA, etc.
No. The individual steps involved in the technique are
Mentions both nuclear and prokaryotic cells (where applicable)
Or if there is any technical difference,
Will be described separately for each type of cell.
You. The first step is the extraction of DNA from unknown organisms
It is. Nuclear DNA from eukaryotic cells is a standard known to those skilled in the art.
Can be selectively extracted by quasi-methods (examples and
By Drohan, W et al, "Bioche
m. Biophys. Acta ", 521 (197
8), 1-15, here inserted as reference
). Because organelle DNA is small and circular,
The spooling method is used to transform a non-cyclic nuclear DNA into a circular form.
Helps to separate from DNA from organs and organelles. result
The unspooled material is derived from organelles
Of DNA, which are individually isolated by density gradient centrifugation.
Can be separated. Alternatively, thread granules
(Or chloroplasts) from a mixture of crushed cells
And refined fractions of the thread (or chloroplast)
Nuclear fraction purified and used for preparation of government-derived DNA
Is used for the preparation of nuclear DNA. (For example, Bonen
L. and Gray M.S. W "Nucleic Ac
ids Research "8: 319-335 (19
80)). Pronuclear DNA extraction is also well known to those skilled in the art.
I have. For example, industrial fermentation suspensions, agar media, plants or
Unknowns present in media such as animal tissues or samples, etc.
Bacteria were set to extract high molecular weight DNA
Treat under known conditions. For example, cells of an unknown organism
Is suspended in the extraction buffer, lysozyme is added thereto, and the
Incubate the suspension. Cell destruction is achieved by adding detergent.
Can be further promoted by heating and / or temperature rise.
Wear. Chloroform / phenol extraction after protease digestion
Extraction and ethanol precipitation to complete the DNA extraction.
You. Much faster than phenol / chloroform extraction
One extraction method uses ethanol precipitation to speed up DNA.
It is a method of separating crab. This method directly coats DNA.
Knee, or used to separate from small volumes of liquid media.
Will be This method is described in Davis, R .; W et al
"A Manual for Genetic Eng
inering, Advanced Bacteri
al Genetics ”(hereafter referred to as“ Davis ”)
), Cold Spring Harbor research
Place, Cold Spring Harbor, New York
See, 1980, p. 120-121 (here references)
). DNA (prokaryotic or eukaryotic (nuclear or
Non-nuclear)) dissolved in physiological buffer for the next step
It is. Following the isolation of the desired DNA,
Tep is diverse. One of these steps
One is endonuclease digestion. Digestion of the extracted DNA is restricted to restriction endonucleases.
Perform with the enzyme lease. Any restriction endonuclease yeast
Element can also be used. Same as what you are trying to check
More preferably, it is not obtained from the same organism. so
Otherwise, the DNA will remain completely intact. (This
That would eventually identify the organism.
Because the enzyme was obtained from a species of its own origin
Because it does not seem to cut the DNA). Characteristic
Since the organism species to be shaken will not be known,
It takes a minimum amount of trial and error to get, but this is
Can be routinely performed by those skilled in the art without undue experimentation
It is a job of a degree. Possible restriction endonucleus
Examples of the enzyme are Bgl I, BamH I, EcoR
I, Pst I, Hind III, Bal I, Hga
 I, Sal I, Xba I, Sac I, Sst
I, Bcl I, Xho I, Kpn I, Pvu I
I, Sau IIIa, and others. Davis, ibid.
p. 228-230 (see here for reference)
In) One or more mixtures of endonucleases
Can be used for Usually, DNA and endonucleus
The reases are put together in a suitable buffer for a suitable time (1 to
Within 48 hours, the temperature range is 25 ° C-65 ° C, preferably
Or 37 ° C). Genetic Characterization for Identification Resulting
Is the type of one or more endonucleases used.
And is specific for endonucleases
there will be. Therefore, which enzymes (one or
It is necessary to pay attention to whether Because
If the comparative characterization used in the catalog is the same enzyme
Or it must be made with enzymes
is there. Another step is to digest the desired DNA molecule.
For example, sequencing and restriction site libraries
Reference to the desired DNA molecule.
To clarify the nuclease site. clear
In addition, digestion is not a more effective way to indicate the site.
But should not be limited to this. Essence of invention
Is the DN associated with the location of the endonuclease restriction site
The location of the conserved sequence along A is a characteristic set for each species.
It lies in the discovery that it constitutes a set. Follow
The desired information (the relationship between the location of the site and the location of the gene).
All of the techniques for obtaining
Would. Further, the position of the conserved sequence along the DNA molecule
By using a hybridization probe.
Best shown. This probe controls unknown DNA.
Allow the fragments to anneal. But like arraying
Other methods for determining conserved DNA sequences are also useful.
You. When using hybridized probes,
Thus, the DNA fragments are first digested and separated, and then separated.
Preferably, the separated fragments are hybridized. I
But first digested, with excess moles of probe and / or
Did the probe anneal the DNA with a complementary sequence?
Thus, the mixture can be separated. For example, the unknown D
NA is digested with restriction endonucleases, denatured,
A small detectable labeled DNA fragment in liquid, or
Complementary synthetic orientations for some or all of the conserved sequences of interest
One or more of the godeoxyribonucleotides
It can be hybridized in molar excess. Most restriction enzymes
Cuts very rarely in DNA,
If one or more double-stranded regions of the hybrid are
It will be small compared to the size of the fragment. hybrid
In the reaction, only oligodeoxyribonucleotides
It is performed under conditions that cause bridging. Single chain DN
Unreacted material such as fragment A and hybridized
DNA fragments containing Godeoxy nucleotides are
Separated by chromatographic techniques. Labeled
DNA fragments appear in fractions sized as expected.
Will be. First, the DNA is
Anneal and then digest, then separate the mixture
It is also possible. Solution in short time or low Cot
When incubating, the restriction sites are hybridized or
Will be limited to the duplex region. Prolong solution or high
When incubating with fresh Cot, unknown DNA
Neal and prone to restriction endonuclease cleavage
This will result in a labeled duplex. Single chain end without recombination
The ends are removed by a nuclease such as S1.
Unpaired bases are DNA polymerase I or T4
Filled with polymerase. In addition, stored sequence information (for example, 20-, 30-
-Or 50) in the storage selected as the probe.
Subsequences that are more conserved than the rest of the
There is. These "short" sequences can be synthesized as desired
Or labeled enzymatically
You may put in. Single chain from unknown, predigested D
NA is an integral part of these short, highly conserved fragments.
It can be cubated and hybridized to it. It
Separation from partially labeled probes for short labeled probes.
Performed on a digestion mixture containing the quenched fragments.
(Therefore, separation occurs after hybridization). Everything
The digestion mixture is essentially single-chain for all practical purposes.
Behaves like a mixture of fragments of
Performed by matography. As pointed out, the preferred method is to first erase
And then separate and then hybridize
is there. Therefore, after digestion with endonuclease,
The incubation mixture containing the fragments
Preferably, they are separated by a chromatography method. C
If hybridization is the last step, nucleic acid digest
Can be separated by size, followed by nucleic acid
What is the method that enables hybridization with a probe?
However, it can be used. For example, gel electrophoresis, high pressure
Liquid chromatography or capillary zone swimming
Motion can be used. (Jorgenson, J. et al.
W. , J .; of HRC and CC, 4: 230-
231 (1981)). Currently preferred is gel electrophoresis
An agarose-gel electric method is particularly preferred.
It is an electrophoresis method. In this device, the DNA digest is usually
After electrophoresis in a suitable buffer, the gel is usually
A standard marker immersed in an ethidium bromide solution and possibly added
Put in UV-light-box to make car fragments visible
It is. Use labeled standard marker fragments for detection
You can also. After separation and visualization, the D
The NA fragments were prepared by the Southern method using nitrocellulose filter paper or
Is a charge-modified nylon membrane (charge-modify
dnylon membranes) ("Jou
rnal of Molecular Bilog
y "38: 503-517 (1975)). This transfer
Can be performed after the denaturation and neutralization steps, usually
Take a long time (about 10-20 hours) or apply electric power
And transferred from the gel to filter paper. Transfer from gel to filter paper
Equipment that facilitates movement is commercially available. Nitro received
Cellulose filter paper is then high to bind DNA to the filter paper.
Heat for several hours at a temperature (60-80 ° C). Also, see Purrello, M .; (Ana
l. Biochem. , 128: 393-397 (19
83)) using recent methods for direct hybridization
By doing so, metastases are avoided. Hybridization of DNA digestion fragment bound to filter paper
The probe used for the kit is a nucleic acid probe,
A given well-known organism or known base
Preferably, it is obtained from the sequence. The probe sequence has a natural counterpart (c
It is preferable that the material does not have an outerpart). Sand
In other words, the probe sequence is heterogeneous, and many residues of the same sequence
In each of the most commonly occurring parts, the base is identical.
May be a column. The same sequence, no matter how naturally
A more stable hybrid than one of the offending sequences
Can be generally formed. Probes can be added
Made by covalently linking various nucleotides
Even synthetic oligodeoxyribonucleotide molecules
Good. Synthetic molecules, for example,
(Alvardo-Orbina et a)
1, Science 214: 270-274 (198
Prepared in 1)). Probe molecules of any size
It is useful, and only one or more sequences need be present in the probe solution.
For example, several 20-base sequences are highly expressed in rRNA genes.
Used to detect several stored parts. It
Is detectably labeled or labeled
Are not marked, but are marked so that they can be detected.
It is desirable to be informed. In this case, the nucleic acid
Lobes are detectable labeled RNA, preferably notched
Translation labeled DNA, cloned DNA or probe organism
Detectable DNA (cDN) that is complementary to RNA from
A) is a highly conserved DNA sequence information
Everything that includes information. Synthetic oligodeoxynucleotide
Otides are prepared with detectable labeled nucleotides
The molecule incorporates labeled nucleotide residues
Labeling. Depending on the choice of combination, professional
Can be either prokaryotic or eukaryotic (cytoplasmic,
Or from organelles). Most preferred
Indicates that the detectable label is a radioactive label such as radioactive phosphorus.
(E.g.,32P,ThreeH or14C) or bio
Based on tin / avicin (biotin / avidin
-Based) system. Nucleic acid probe is a metal source
It may be labeled with a child. For example, uridine and sisi
Nucleotides can form covalent mercury derivatives
it can. Nucleoside triphosphate bound to mercury is reverse-transcribed
Good substrate for many nucleic acid polymerases, including enzymes
(Dale et al, "Proceedings
of the National Academy o
f Sciences "70: 2238-2242, 1
973). Mercurization by direct covalent bonding of natural nucleic acids reported
Was told. (Dale et al, "Biochem
Istry "14: 2447-2457). Mercury polymerization
The rear annealing of the body is
Similar to that of the corresponding mercury-free polymer (Dale
  and Ward, "Biochemistry" 1
4: 2458-2469). Metal-labeled probes are examples
For example, light-hearing sound spectroscopy, X-ray spectroscopy
Peaks, eg X-ray fluorescence, X-ray absorption or photon spectroscopy
It can be detected by copying. Isolation of Probes Containing the Desired Conserved DNA Sequence
And preparation are within the skill of the art. For example, eukaryotic cells and
Isolation of rRNA from prokaryotic and pronuclear cells is well known to those skilled in the art.
Have been. Thus, the eukaryotic cytoplasmic ribosome converts rRN
In order to prepare A, RNA must be prepared in whole cells or ribosomes.
From sucrose and separated by sucrose gradient centrifugation
And the 18S and 28S fractions have molecular weight
Can be collected using known markers (eg, P
erry, R .; P. And Kelly, D.M. E. FIG. , Author
"Low production of 28S and 18S ribosomal RNA
5S RNA when inhibited by actinomycin D
Sustainable Synthesis of " Cell. Physiol. , 7
2: 235-246 (1968), herein incorporated by reference.
Marked). As a corollary, the organelle-derived rR
NA is separated from organelle fractions in a similar manner.
And purified (eg, Van Etten RAE)
tal, "Cell" 22: 157-170 (198
0), or Edwards, K .; et al, "Nuc
leic Acids Research "9: 2853
-2869 (1981)). If a radiolabeled probe is used
If this is the case,
Grown in a nutrient or culture medium containing such compounds
Alternatively, it is separated from the cultured probe organism. Plow
If the DNA is complementary DNA (cDNA)
Converts RNA isolated from probe organisms to radionuclides
Reoside triphosphate (for example,32P-nucleoside or
Three(H-nucleoside) by reverse transcription.
Made The labeled probe may also be a notched translation DNA
Molecules, especially those obtained from all-circular DNA from organelles
It may be. Specifically, the chloroplast or filamentous ring
DNA is incised and translated in the presence of a radiolabel
Thus, a labeled DNA probe is obtained. Chloroplast signs
Probe best hybridizes with chloroplast DNA
However, the nucleolar-labeled probe is best associated with nucleolar DNA.
Will hybridize. Chloroplast (or filament)
The incision translation-labeling probe is a globule (or chloroplast)
It will hybridize the second best with DNA. So
Although this is generally less preferred, whole plants
Will also hybridize with the DNA of the product (or animal)
U. This method is a good choice for practical use.
Cut even from eukaryotic cell nuclear DNA
May be obtained by embedded translation. Achieve this
A more useful approach is to eukaryotic cells from nuclear DNA.
Cut the conserved gene (by restriction enzyme) and separate the fragments.
To identify the gene sequence (by hybridization)
Then, the gene sequence is separated (by electrophoresis).
T) that is. Then the separated sequence is a plasmid or
Is religated into another vector and transformed into a suitable host.
After (transformation)32In P-containing medium
The cloning may be carried out. Another method is the trait
Propagate the transformed host, then isolate the DNA, cut it and invert it.
Label it by translation or isolate the DNA,
The sequence is cut out and then labeled. The obtained riboso
Probe hybridizes in the same state as the cDNA
(See below). Preferred nucleic acid probes are probe organisms
Is radiolabeled DNA that is complementary to RNA from E. coli.
The RNA is usually a messenger that decodes a conserved gene.
Jar RNA, substantially carrying DNA (tRNA)
Or (unless rRNA is used) ribosome R
It does not include other RNAs such as NA (rRNA). if
If rRNA is used, prokaryotic rRNA is usually 3
Includes sub-types. So-called 5S, 16S,
And 23S-fragment. Three types of reverse transcription to cDNA
Performed on all mixtures or otherwise 16S and
And a mixture of 23S fragments. These rRNA components
Performing reverse transcription with only one of them is possible under certain conditions
However, it is not very desirable. Eukaryotic rRNA
Usually has two subgroups, 18S and 28
S is included. And reverse transcription to cDNA is 18S and 2
Performed by a mixture of 8S fragments or each of these
You. Pure, almost free of other types of RNA
That can reverse transcribe rRNA into cDNA
Incubate with transcriptase. Preferred in this case
Primers such as calf thyroid DNA hydrolyzate
In the presence of avian myeloblastosis virus (AM
V) by incubating with reverse transcriptase
You. The mixture contains the appropriate deoxynucleoside triphosphate
And at least one of the nucleosides
One is, for example,32P is radioactively labeled
You. For example, deoxycytidine 5 '-(32P), deoki
Cythymidine 5 '-(32P), deoxyadenine 5 '-(
32P) or deoxyguanidine 5 '-(32P) · Mirin
Acids are used as radionucleosides. 30 minutes to 5
And incubated at 25 ° C-40 ° C for
And phenol extraction and centrifugation
After chromatography, combine radiolabeled fractions
And use it as a cDNA probe. Substantially pure type protection
Radiolabeled cDNA probe containing DNA information
CD complementary to other types of RNA without unlabeled molecules
No NA, no proteinaceous material, cell formation of membranes, organelles, etc.
Unclear radiolabeled cDNA probes are also one of the present invention.
Make up the surface. A preferred probe is labeled c for prokaryotic cells
DNA, most preferably bacterially labeled cDNA.
You. The species of the probe is a bacterial microorganism such as Enterova
Enterobacteria (Enterobacteriacea)
e), Brucella, Bacillus (Ba)
Cillus), Pseudomonas (Pseudomon)
as), Lactobacillus (Lactobacillus)
s), Haemophilus,
Microbacterium
m), Vibrio, Neisseria (Nei)
sseria), Bactroides
s) species included in the family, and other anaerobic groups, such as
Legionella or the like is used. Book
Examples of prokaryotic cells in the application are bacterial prokaryotic probes
Although limited to the use of E. coli as an organism,
It is by no means limited to this microorganism. With probe
The use of radiolabeled forms of cDNA
Due to the greater stability during bridging, the radiolabeled R
Preference is given to using NA. When the labeled cDNA probe is
Must be a copy, i.e.
All nucleotide sequences of the template RNA are transcribed
It is important to recognize that this has been done. Plastic
The use of immers is essential in this regard. cDNA is faithful
Being a copy means that after hybridization
Prove by the fact that it has two properties
You can: 1. cDNA is 100% ribonucleic acid of labeled rRNA.
Must protect against ase digestion; and 2. The labeled cDNA shows resistance to S1 nuclease
Anneals specifically to the rRNA,
There must be. Belgian ski M. M. et al., “CR Acad Sc
  Paris "t286, Series D. p. 1825-
1828 (1978), derived from E. coli rRNAThree
H-radiolabeled cDNA has been described. This
The cDNA in the study of
Not prepared with reverse transcriptase in the presence of
Lease UTwoRRN previously divided using
A prepared as a template with DNA polymerase I
It is. The rRNA digestion product of Beljansky et al. (R
NA se UTwoDiffers from the first rRNA
Base ratios, bases and / or short fragments are lost
It shows that. CDNA obtained in this manner
Is not a faithful copy. And Belgian skis
The use of DNA polymerase I
Stimulate the superiority of homopolymerization transfer over polymerization transfer
(See, Sarin PS et.
al, "Biochem, Biophys, Res. C.
omm. 59: 202-214 (1974)). To summarize these, the probe is a) an example
Genomic DNA containing conserved sequences, such as genes
By cloning and / or incision translation,
b) from RNA itself or c) from cDNA
A is obtained by reverse transcription. Typically, the next step in the process of the present invention is
Unlabeled DNA digests isolated from known organisms
Or (preferably) radiolabeled RNA or DN
Hybridization with the A probe. Hybridization
Is used to remove covalently labeled DNA from unknown organisms.
Of the hybridized paper containing the probe
This is done by contact with the compound. Incubation
The heating is performed over a long period of time under heating (50-70 ° C).
Afterwards, wash the filter paper to remove unbound radioactivity (necessary
If not, then air dry and prepare for detection. Already
One, much faster than the above method, very preferred
A new hybrid is described in Corn D. E (Kohne,
D. E) et al., "Biochemistry" 16:53.
29-5341 (1977).
Room temperature phenol emulsion repair method. After hybridization, the method is appropriately
Selective detection of hybridized fragments is required. This
Detection indicates that the hybridized fragment has a double-stranded
And the selective method (unlabeled pro
Radiograph or computer
It may or may not be
A suitable radiation scanner method that will increase exit speed
(In the case of a labeled probe).
These methods are well known to those skilled in the art,
I won't go any further in this regard. The end product of this method is that various
Intensity peaks and valleys, or preferably bright and
Chromatographic band pattern with dark areas
Regular gene characterization. These positions are EcoR
Of a marker such as I digested lambda bacteriophage DNA
By subjecting the separation method to a specific fragment size (kg
Base pair) can be easily matched. like this
Easy relative position of bands and absolute size of each band
Can be confirmed. Genetic features for identification of unknown organisms
Compare the signature with the characterization in the catalog or library
Compare. At least 2 for catalogs or libraries
Of almost as many as infinite
Consists of books that list the genus and species characteristics of organisms
May be. For example, the pathological consequences of human disease
The number of bacteria involved is estimated to be about 100, and
The standard catalog of fungi has 50-150 such characterizations
It is estimated to contain. For epidemiological judgment system
A catalog of bacterial strain types may also be included. Characterization is the chosen endonuclease enzyme
Depending on the type or types of
Specific source used as the source of the probe (probe organism)
Storage used in organisms and also for probe preparation
DNA sequence information The composition of the nucleic acid (eg, 5S, 1
6S or 23S type subtype or 16S and 23S type
Only or the matching sequence). Thus,
The catalog contains the recorded band size and
Includes various enzyme-specific characterizations with relative strength
Maybe. The concentration of bound DNA bound to the filter paper decreases.
Only the strongest band becomes visible,
Alternatively, the species can be identified by the size of these bands. The above changes or permutations, of course, are all live
Used for rallies. Moreover, for eukaryotic organisms,
The library is a type of DNA, or organelle,
And / or the use of each-DNA combination
May contain various patterns. Of each DNA digest
The turn will depend on the probe composition. The catalog is
If one or more strains or species are present in the extracted sample
And if detected by the probe, then
It is organized so that it can interpret the cunning characterization. You
The user can use the resulting characterization, for example,
Can be compared to
One-dimensional computerized digital scanner
Can also be compared. These computers
Tarscanner is a time-of-sale (time-sale)
of-sale) processing (a commonly used "superma
Checkout barcode or pattern reading
It is well known to those skilled in the art of As an ideal
Is the library or catalog relative to multiple organisms
The characterization and the absolute value of the molecular weight or size of the fragment
Should be in pewter memory. so
If possible, the catalog comparison should include one or both of the storage information elements.
(Relative characterization and / or absolute size factor)
This means that unknown characterizations are
This is done by matching one of the Compare with standard
The intensity of each band at the time of
The extent of the organism,
For example, to estimate the presence of prokaryotic cells in eukaryotic cells
Can be used. If the user is given a property of an organism
If you want to confirm the
User can transform an unknown organism into a second different endonucleus
Digested with ase, the resulting characterization was chosen second
Catalog characterization of organisms for endonucleases
Compare with. This process is for accurate identification
Can be repeated as many times as necessary. But
Usually, one analysis with a single probe is usually sufficient
Is enough. The invention and its variants are infinitely applicable.
You. The present invention allows plant growers or animal breeders to
May be used to confirm
Present in any medium, including eukaryotic cells, in biology laboratories
May be used to identify bacteria, parasites or fungi that
No. In this latter case, the method is compatible with standard microbial assays.
Used as Because of the isolation and growth of microorganisms
It is not necessary. In vitro
Growth and characterization are currently
Plastic (Mycobacterium leprae)
For some microorganisms such as (Leprosy pathogens)
Possible and inevitable intracellular bacteria (such as ricketters,
Some microorganisms (such as gramida) on standard media
Impossible or very dangerous if not impossible
(Eg, B. anthracis)
(Anthrax pathogens). The method is based on the isolation of nucleic acids.
Does it perform conventional bacterial isolation and characterization?
These problems can be eliminated. This method is
To detect microorganisms that have not been formally described before
Seems to be able to. In addition, the method uses different strains
Which can be identified, for example, by epidemiology in bacteriology.
Useful for typology. This method is used in criminal investigations for plants or animals.
Forensic practices should be used to correctly and clearly identify tissue
Can be used in the laboratory. Also check the nature of crop damage
Entomologists should be able to identify insect species quickly.
Is also used. Further, the method is applied to taxon groups other than subspecies (for example
Plant root nitrogen enzyme gene; see: Hennecke H
291 "Nature" 354 (1981))
By linking, this methodology has left individual strains
It can be used to investigate and identify genotypes. [0078] The method of the present invention can be used to detect microorganisms.
It is preferably used in any place for the identification of microorganisms. This
These microorganisms can be found in both physiological and non-physiological
Will be found. They are industrial growth media, cultured meat
Found in juice, etc., and concentrated, for example, by centrifugation
Will be made. Microorganisms are found in physiological media
Is preferred and it is found in infected animal sources
Is most preferred. In this latter example, the method applies to animals,
Preferably used to diagnose bacterial infections in humans
Can be Detection and detection of bacterial DNA with pronuclear probes
Is highly selective, and the presence of animal (eg, mammalian) DNA
Can be done without obstacles even in the presence. If pronuclear pro
If hybrids are used, hybridization with the nucleolar DNA
Choose the condition that minimizes the
Can be deducted. In this way, this technology is
For use in floor laboratories, fungal depositors, industrial fermentation laboratories, etc.
Can be. Of particular interest are the species of infectious microorganism and
In addition to strain identification, some special genetics
The possibility of discovering the existence of a child sequence. An example
For example, on the transmissible plasmid R factor that mediates drug resistance
Can detect the presence of antibiotic resistance sequences found in
it can. Labeled factor R DNA or clone labeled antibiotic
By adding the resistance sequence to the hybridization mixture
To determine whether the organism is resistant to antibiotics.
(One or several bands that are not regular appear.
). In addition, the added antibiotic resistance sequence probe (1 or several
Re-hybridizes the filter paper once hybridized in the presence of
It may be lidded. Alternatively, unknown DNA
Into aliquots and identify the first aliquot for identification
Next, a second aliquot was added for the presence of the drug resistant sequence,
A third aliquot is used for the toxin gene
Can also be tested. Alternatively, one radiation
Nuclides (for example,32Includes conserved genetic information labeled in P)
Probes can be connected to differentThreeH or14C)
Hybridization mixing with intelligent R-factor probe
It could be used in things. After hybridization,
The presence of R-factor DNA in unknown DNA is determined by two types of scans.
It can be tested by scanning with a channer. One is a seed
And for strain identification (eg,32P), the other one
Is for drug resistance etc. (for example,ThreeH or
14C). This method allows the experimenter to isolate and characterize the microorganism.
Identify genera and species without straining and strain strains
Classification, drug resistance, toxin production or other properties, or
Is the species level detectable by the labeled nucleic acid sequence or probe
All of the following taxon tests can be performed in a single experiment.
Can be. The R-factor is universal and intersects species boundaries.
Identification in any bacterial genus or species
This can be done with the same R-factor probe (see: To
mkins, L .; S. et al. J. Inf. Di
s. , 141: 625-636 (1981)). Further, in eukaryotic cells or prokaryotic cells,
The presence of virus or virus-related sequences may also affect the method of the invention.
It can be bound and detected and identified. "Manu
alof Clinical Microbiology
y "Third Edition (Publisher Lenette, EH Ame
r. Soc. Microb. , 1980, 774-77
Identify all viruses listed in 8)
Can be. For example, Picornaviride
aviridae), caliciviride
iridae), reovirida
e), togaviridae, ol
Orthomyxovirida
e), paramyxoviri
dae), rhabdovirida
e), retroviridae,
Arenaviridee, corona
Coronaviridae, Buniavi
Bunyaviridae, pub-o-vilide
(Parvoviridae), papovaviride (pa
povaviridae), adenoviride (adeno)
viridae), herpes vide (herpesv)
iridae), vidovirid
ae) and poxviridae
etc. A) The viral genome is integrated into the host DNA
(For example, DNA viruses such as Papo Villide member)
ー, RNA viruses, for example, RetroVide members)
Extracts high molecular weight DNA from tissue and
To digest. The overall procedure is the same as for bacteria. C
The choice of an eelsogenic probe is again required.
"Probe viruses" and detection
Depends on the degree of homology between the virus-related sequences to be done
You. To obtain convenient sequence homology, use probes and
And the organization of the tissue relates to the same family or species of virus.
It is necessary to be. In addition to the degree of stored sequences
The virus probe is related to the virus of the host DNA.
Hybridization with the sequence is determined by hybridization.
Conditions, such as stringent conditions
It will depend on whether it is a Lux condition. Hybrid
The result of the hybridization was the virus incorporated into the host DNA.
A single band or band pattern indicating the presence of a sexual arrangement
right. This information helps predict carcinogenesis. Cloning
Any of labeled complementary nucleic acid probes containing viral sequences
These can also be used as probes. RNA viruses
For example, reverse transcriptase using viral RNA
DNA can be made from DNA, and in the case of DNA viruses
For example, wheels labeled by incision translation
DNA can be used. Again multiple pros
Probes, especially with differently labeled probes.
Wear. The same general features apply to DNA and RNA
Equally applies to Rouss. Virus genome is relative
Small, and sedimented nucleic acids are preferably collected by centrifugation.
Good. All operations may be performed on all nucleic acids,
Each operation may be performed separately. Before centrifugation,
By removing cell DNA by spooling,
It is believed that viral nucleic acids can be concentrated. this
Controls whether the virus genome is integrated.
Can be used to read. Hybridizing a virus probe
To do so, the probe must be of the same family, genus or
It must be a seed and at least most preferred. reaction
Conditions, stringent or relaxed, given
Hybridization between probe and unrelated genome
Decide whether to do it. Probes are labeled claw
May be a virus sequence or a complete genome
Or may be part of it. The method described in Southern described above is
DNA fragments (about 0.5 kilobases or more)
Useful for transfer to nitrocellulose paper after denaturation
is there. This method is useful for DNA viruses,
Maybe useless in the case of RNA viruses
No. Activate RNA on cellulose paper (diazobenzyloxy)
(Methyl methyl paper) and covalently bonded, and
Can be used for RNA viruses. Sau
Thomas' modified version of Zahn's method (Thomas, P.,
"Proc. Nat. Acad. Sci" USA 7
7: 5201-5205 (1980))
Small DNA fragments for hybridization.
Can be used to transfer efficiently to low cellulose paper
You. RNA and small DNA fragments are
Denatured with dimethylsulfoxide and agarose gel.
And electrophoresis. By this operation, 100-2000nu
DNA fragments and RNA that are nucleotides are efficient
To nitrocellulose paper during hybridization
I do. This is true even for small ribosomal DNA fragments.
Useful. Therefore, it is most preferable to use restriction enzymes.
The digested sample is divided and some of its nucleic acids are
It is to denature with Saar. Southern and Toma
The operating procedure will give the maximum amount of information. B) In the case of DNA viruses, the double strand (D
S) Existence by performing restriction analysis on viral DNA
Existing viruses can be identified. Single chain (S
S) DNA viruses have genomes of different lengths
right. Probes that form hybrids (sequence information is
DS-DNA), forming a hybrid
Fragment pattern and / or one or more sizes
Can be used to identify viruses. Again, complementarity
There are a number of ways to obtain nucleic acid probes. For example, DS-
In the case of DNA, incision translation can be used.
In the case of S-DNA, the DNA polymerase is cDNA
Used for synthesis. C) In the case of RNA viruses, RNA is controlled
Not digested by restriction endonuclease (sequence information
May have been converted to DS-DNA). Different RN
The A virus genome has different sizes and some R
There are more than one molecule in the genome of NA viruses.
This allows certain probes or union probes to
RNA viruses along the detected nucleotide sequence
Can be specified. One example of a probe is the Virus R
This is a cDNA synthesized using NA. When searching for infectious pathogens in a specimen,
By extracting nucleic acids from the book, or
Increase the number of pathogens by culturing in cells, or use centrifugation.
Use an enrichment process or try all approaches
You can search directly by looking. From the present invention, it is necessary to carry out the method.
It is easy to create a “kit” containing the essential elements.
You. Such kits may include test tubes or vials
One or more containers can be packed tightly in it
It would consist of partitioned carriers. The above container
One is an unlabeled nucleic acid probe or, for example, an organism probe.
Like radiolabeled cDNA for RNA from a probe
Detectable labeled nucleic acid probe (to identify bacteria
Prokaryotic cDNA is more preferred for
) May be included. Labeled nucleic acid probe is frozen
In dry form or, if necessary, in a suitable buffer
Would. One or more containers contain DNA from unknown organisms
One or more endonucleases used for digestion
Will contain the enzyme. These enzymes alone or
The mixture can be in lyophilized form or in a suitable buffer solution.
Exists. Enzymes used in the kit are
Ideally an enzyme whose catalog is prepared
It is a target. But users compare themselves during the experiment
Nothing prevents you from creating a standard, so if you
That the unknown is actually a given genus or species
If you suspect that a person is
Create an identified characterization and identify it with the characteristics of the unknown
Compare it with the sign. In this way, the kit
Include all the elements necessary to perform the
No. These elements are one or more known organisms (such as bacteria).
Or DNA isolated from known organisms. So
In addition to the kit, the kit may be widely used as a booklet,
Catalog or computer tape defined as
Or disk or computer access number
Including plant species, mammalian species, bacterial species,
Certain groups such as pathologically important bacteria, insect species, etc.
Incorporates the identified characterization of various organisms. this
In this way, the user prepares the characterization of the unknown organism,
This can be visually (or computer-
Just compare them. The kit also comes with one
A probe RNA for probe synthesis is already contained in the vessel.
Radioactively labeled deoxyribonucleoside in one container
And triphosphoric acid, and a primer in another container
May be included. In this way, the user
You can make a probe cDNA. Finally, the kit includes a buffer, a growth medium,
Element, pipette, plate, nucleic acid, nucleoside / triphosphorus
Acid, filter paper, gel material, transfer material, autoradiograph
Required to perform the technique of the present invention, such as fee replenishment
All of the additional elements may be included. It is also
Antibiotic resistance sequence probe, virus probe or its
Probes with other specific properties may also be included. While the invention has been described generally above,
The present invention has been described with reference to certain reference experiments and examples.
Will be better understood. Note that the embodiments are merely described.
It is described only for the purpose of and is not specified
There is no intention to limit the present invention as far as it is possible. [0091]Materials and methods A. Bacteria Extraction of high molecular weight DNA The bacterial broth culture was spun down and the cells were washed with cold saline. So
Gram weight of packed cells
Approximately 10 times the volume of the extraction buffer (0.15 M
Sodium, 0.1M EDTA, 0.03M Tris
  pH 8.5). Lysozyme 10mg / ml
It was added to a final concentration of 0.5 mg / ml. 37 suspension
Incubated at 30 ° C for 30 minutes. Cell destruction is 25
%, SDS to a final concentration of 2.5%,
For 10 minutes to 60 ° C. water
After cooling in the bath, the mercaptoethanol is brought to a final concentration of 1%.
Added to be. PronaseTM20mg / ml 0.02M
Predigestion of Tris buffer (pH 7.4) at 37 ° C for 2 hours
And then added to a final concentration of 1 mg / ml. So
Was incubated at 37 ° C. for 18 hours. Pheno
1 l of redistilled phenol, double distilled water
5 l, 270 ml of saturated tris base, mercaptoethanol
12 ml and final concentration 10-3The amount of EDT to be M
A and mixing at 4 ° C. to separate the mixture.
Prepared. The phenol was washed with a washing buffer (10-1M
Sodium chloride, 10-3M EDTA, 10 mM Tris pH
8.5). Then add an equal volume of fresh buffer
Was. Mercaptoethanol to a final concentration of 0.1%
Added. The solutions were mixed and stored at 4 ° C. Prepared
Lyse cell solution with half volume of phenol and half volume of chloroform
Added. Shake this for about 10 minutes and at 3400 × g
Centrifuged for 15 minutes. Remove aqueous phase with 25mg glass pipette
did. This extraction procedure is performed until there is almost no sediment at the boundary.
I repeated the work. 1/9 volume of 2N sodium acetate (pH
5.5) was added to the aqueous phase. Double volume of -20 ° C 95%
Slowly pour chilled alcohol along the wall of the flask
No. Melt the tip of the Pasteur pipette, close and settle
Used to spool DNA. High molecular weight DNA
Dissolved in buffer (10-3M EDTA, 10-2M to
Squirrel pH 7.4). DNA concentration is the absorbance as a conversion factor
Absorbance at 260 nm, using 30 μg per unit
It was measured in degrees. [0092]Restriction endonuclease digestion of DNA The EcoR I restriction endonuclease reaction was 0.1 M
Tris-HCl pH 7.5, 0.05 M NaCl,
0.005M MgClTwoAnd 100 μg / ml calf blood
Made in Qing albumin. The EcoR I reaction mixture is
Contains 5 units of enzyme per DNA / μg,
Incubated at 37 ° C. for 4 hours. PSTI restriction
The nuclease reaction is 0.006 M Tris-HCl pH
7.4, 0.05M sodium chloride, 0.006M chloride
Magnesium, 0.006M 2-mercaptoethanol
And 100 μg / ml calf serum albumin
Was. The PSTI reaction mixture was duplicated per DNA / μg.
Incubate at 37 ° C for 4 hours
did. Normally, 10 μg of DNA is consumed in a final volume of 40 μl.
Was A 10-fold concentration of buffer was added. Sterile distilled water
Added depending on DNA volume. λ-bacteriophage D
NA creates marker bands for fragment sizing
Therefore, it was restricted by EcoRI. Usually 2 μg λ DNA is
Digested with 20 units of EcoRI to a final volume of 20 μl
Became. [0093]Gel electrophoresis and DNA transfer Add up to about 20% glycerol and broth to the DNA digest.
Mophenol blue dye was added. λ DNA digest
In this case, 20 μl of 1 × EcoRI buffer was added to each 20 μl.
  Added to the reaction mixture. Normally 75% glycerol 15
4 μl and 5 μl of 0.5% bromophenol dye
Added to 0 μl reaction mixture. Digested bacterial DNA 10μ
g and 2 μg of digested λ DNA
r well), and cover the surface with agarose
U. Digests 0.02M sodium acetate, 0.002M
  EDTA, 0.018 M Tris base, and 0.02
0.8% agarose containing 8M Tris HCl pH 8.05
Medium, 35V, electrophoresis until dye migrates 13-16cm
Movement. Afterwards the gel is ethidium bromide
(0.005 mg / ml) so that the λ fragment can be seen.
Placed in a UV light box. DNA from Southern
And transferred to nitrocellulose filter paper. Gel vibrates
Denaturing solution (1.5 M sodium chloride,
0.5M sodium hydroxide). Medium denaturing solution
Solution (3.0 M sodium chloride, 0.5 Tris HCl pH
7.5), and after 40 minutes, check the gel with pH paper.
I checked. After neutralization, the gel was washed with 6 × SSC buffer (SSC =
0.15 M sodium chloride, 0.015 M sodium citrate
(Lium) for 10 minutes. Gel and nitrocellulose
6 x SSC with a bundle of paper towels
The DNA fragment is removed from the gel
Transferred to Lurose paper. Between two 3mm chromatograph papers
Put the filter, and with the aluminum wheel, shine the outside
And dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 4 hours. [0094]Synthesis of 32 P ribosomal RNA complementary DNA
( 32 P-rRNA and DNA) E. coli R-13 23S and 16S ribosome RN
Complementary to A32P-labeled DNA was used for avian myeloblastosis
Synthesized using reverse transcriptase from Lus (AMV). Anti
The reaction mixture contained 5 μl of 0.2 M dithiothreitol,
25 μl 1 M Tris pH 8.0, 8.3 μl 3 M chloride
Potassium, 40 μl of 0.1 M magnesium chloride, 7
0 μg actinomycin, 14 μl 0.04M d
ATP, 14 μl of 0.04 M dGDP, 14 μl
Contains 0.04M dTTP, and 96.7 μl of water
Was out. The following were added to the plastic tube:
137.5 μl of reaction mixture, 15 μl of calf thorax
Immer (10 mg / ml), 7 μl H20, 3 μl rR
NA (40 μg / OD Using unit concentration 2.76
μg / μl), 40 μl of deoxycytidine 5 ′
− (32P) Triphosphoric acid (10 mCi / ml), and 13 μl
AMV polymerase (6,900 units / μl). Enzyme anti
The reaction was performed at 37 ° C. for 1.5 hours. Then the solution
Extract with 5 ml of chloroform and prepared phenol
Was. After centrifugation (JS13,600 RPM), the aqueous phase is
Contact SephadexTMG-50 column (1.5 × 22cm)
Laminated on top. Empty plastic 10 ml pipette
Used as a system. Place one small glass bead at the tip
And a rubber tube with pinch fittings
Degassed G-50 swelled by immersion in 5% SDS was added. water
The phase is poured directly along the wall into the G-50, then
Eluted with 05% SDS. 20 ml of 0.5 ml each
Were collected in plastic vials. Peak fract
The tube containing theThreeEach sample using H-discriminator
Count for 0.1 minutes each time, and record the total count.
Discovered by Nkov measurement. Combine peak fractions
Was. Aliquot aquesolTM(Available commercially)
Well, per 1ml32Cinch of P's CPM (counting every minute)
It was measured by a ration counter. [0095]Hybridization and autoradiograph
Eee Filter the fragment containing the ribosomal RNA gene sequence into a filter
The above DNA32Hybridization to P-rRNA cDNA
After that, detection was performed by autoradiography. H
The filter was mixed with the hybridized mixture (3 × SSC, 0.
1% SDS, 100 μg / ml denatured and sonicated
Dog DNA and Dynehardt solution (0.2% each)
Calf serum albumin, ficoll,
And polyvinylpyrrolidine)) at 68 ° C for 1 hour
Soaked.324 × 10 PrRNA cDNA6CPM / ml
And the hybridization reaction solution is allowed to stand at 68 ° C. for 48 hours.
Incubated. Then filter 3xSSC
And then with 0.1% SDS at 15 minute intervals for 2 hours or
Is about 3,000 cpm of washing solution32To contain P / ml
I washed it. Air-dry the filter and remove the plastic
Wrap in plastic wrap and use Kodak X-OMATR film for -7
Autoradiography was performed at 0 ° C. for about 1 hour. [0096]B. Mammal experiment RR of Mus musculus domesticus (mouse)
NA probe is 18S and 28S type and 28S type
Was synthesized from fresh rRNA. Nucleic acid extracted from mouse liver
Settled. High molecular weight DNA was spooled and removed.
The remaining nucleic acid was collected by centrifugation, and 50 mM MgClTwoAnd
And 100 mM Tris pH 7.4 buffer. DNA
se (excluding RNAse) to a concentration of 50 μg / ml
Added. Incubate the mixture at 37 ° C for 30 minutes
did. The resulting RNA is re-extracted, ethanol precipitated,
Dissolved in 1 mM sodium phosphate buffer pH 6.8. 0.1
5-2 of M Tris pH 7.4 and 0.01 M EDTA
A 0% scroll gradient solution was prepared. Add the sample and
Gradient at 35K RPM for 7 hours with SW40 rotor
I let it. Fractions were collected by optical density. well-known
Compared with molecular weight markers, 18S and 28S
Action. Relax in all mammalian experiments
(Relaxed) hybridisation conditions were used. 54
° C. The washing process is performed at 54 ° C, and 0.05% SDS is added.
Washed three times for 15 minutes each in 3 × SSC. In Reference Experiments 1 to 8, the rRNA information-containing
The experiments performed in the lab are described. In Examples 1 to 3,
Histone gene information containing probe, tryptophan operation
Ron trpD gene information containing probe and α-fe
Compile using probe containing gene information
Computer simulations are described below. [0098]Reference experiment 1 The bacterial species is a restriction endonuclease in the ribosomal RNA gene.
Determined by Lease analysis. Used in this experiment
P. Several strains of Aeruginosa have been
Has few phenotypic characteristics (Hugh RH, et.
al. "Manual of Clinical Mi
crobiology "2nd edition, ASM, 1974, p.
p, 250-269) (Table 2). Three other pseudomos
Eggplant and two Acinetobacter (Acineto
Bacter strains were selected and the species and genera were compared (Table
3). [0099] [Table 2] Pseudomonas and Acinetobacter species
The strains used for the comparison are listed in Table 3. [0101] [Table 3] To compare Acinetobacter species with genera
I chose because they have certain attributes
This is because they are shared with other species. The size of the fragment in the EcoRI digest (K
(Base pair) P. stutzer
i) 16.0, 12.0, 9.4; Fluoressen
(P. fluorescens) 16.0,10.
0, 8.6, 7.8, 7.0; Putida (P. put
ida) 24.0, 15.0, 10.0, 8.9;
A. anitratus 20.0, 1
5.0, 12.5, 9.8, 7.8, 6.1, 5.2,
4.8, 3.8, 2.8 (the smallest three fragments are
Not calculated); A. lwoffi
i) 12.0, 10.0, 9.1, 7.0, 6.4,
5.7, 5.5, 5.3, 4.8, 4.4, 3.6,
3.2, 2.9 (do not calculate the size of the three smallest fragments)
Was). Fragment size in PSTI digest
(Kilobase pairs) are shown below; Stowzeri6.
7, 6.1, 5.5; Fluorescence 10.0,
9.4, 7.8, 7.0; Putida 10.5, 9.
9, 6.8, 6.3, 4.4; Anitratas36.
0, 28.0, 20.5, 12.0, 10.0, 5.
8, 3.7, 2.6, 2.4; Luoffi 9.9,
8.7, 7.2, 5.7, 4.0, 3.2, 2.7. P. Obtained from 7 strains of Aeruginosa
Comparing the hybridized restriction fragments, this species
Is based on 10.1, 9.4, 7.6 and 5.9 kilobases
Ec of fragment containing rRNA gene sequence of pair (KBP)
oR I-defined by a specific combination
(Fig. 1). The 7.6 KBP EcoRI fragment was obtained from
In the sample, it appears in 4 out of 7 strains. A similar situation is the seed
It also occurs among some phenotypic traits of the strains. 7 strains
EcoRI combination of fragments from
The fact that it is used to separate Aergi
The assumption that there are two species with the minimal phenotypic characteristics of Noza
To argue. Experimental results of digesting DNA with PSTI
(FIG. 2) shows that the EcoRI 7.6 KBP fragment
Conclude that mutations in strains indicated in
Lead the argument. Because one conserved set of PSTI fragments
Combined, 9.4, 7.1, 6.6 and 6.4 KBP
For there is a seed. 9.
The PSTI fragments of 4 and 6.6 KBP were obtained from P. Ael
Appears in 6 out of 7 strains of Guinosa; 7.1 and
The 6.4 KBP PSTI fragment was used for all strains
Appears. Mutation of the PSTI fragment was performed by EcoR
Occurs on strains that do not contain the I7.6KBP fragment; RH15
1 has the 10.1 and 8.2 KBP fragments and RH80
9 does not contain the 9.4 KBP fragment, but the 6.0 KBP fragment
Have. And RH815 of the type strain is 6.6.
Contains no KBP fragment. Of the hybridized fragment
The pattern is determined by the conserved combination specific to the enzyme.
Support the conclusion that it can be used for One species of fungus
Strain probably has a large number of fragments as conserved combinations
Will be. Even if some strains have a fragment mutation,
Do not interfere with identification and may be useful for epidemiological studies.
It can be said that it proves. P. EcoR in Aeruginosa strains
  Mutation of the I7.6KBP fragment was
Hybridization Ec found in eggplant type strains
Perspective by examining oRI fragments
It may be (Figure 3). P. Stotueri, P.S. Fluo
Lessens and P.L. The type strain of Putida is 7.6KB.
An EcoRI fragment of the same size without the P fragment
Have in common; Aeruginosa and p. S
Eucalyptus has a 9.4 KBP fragment and P. Stotsuye
And P. Fluorescens has 16KBP fragment
And P. Fluorescens and p. Petida is 10KB
It has a P fragment. Generally, the size of a fragment is four sh
Unique to each type of Domonas species;
Each type of strain has a different size range
With fragments. These general descriptions are given in PSTI digestion.
The same is true for objects (Fig. 4). Four Pseudomonas species and two reeds
Pattern of each fragment of Netobacter bacterium or its I bacterium
When comparing strains, species of each genus are similar, but genus
Can be concluded. Two Acinetobacter
-The species is hybrid compared to the four Pseudomonas species
A larger range of fragments size. Escherichia coli, Bacillus thuringinensis (B
acillus thuringiensis) and
B. Can be obtained from B. subtilis
Without the help of a restriction enzyme map where
Do you cut the NA gene or the number of copies per genome?
Non-homologous furan between multiple genes or heterogeneous genes
There are Kings (flanking regions)
It is impossible to predict. Escherichia coli rRNA
The cRNA probe has some restrictions including rRNA gene sequence.
May not form hybrids with restriction fragments,
If so, this proceeds between the test organism and E. coli.
It reflects the presence of chemical distance or variance. rRNA
Arguing that this is not the case using the conserved nature of
Can be However these are any unknown
The advantage of having standard probes that are equally applicable to species
This is a small problem compared to. [0109]Reference Experiment 2 Ratio between restriction analysis and DNA-DNA liquid hybridization
Comparison: The strains used in this study are listed in Tables 4 and 5. [0110] [Table 4] [0111] [Table 5]High molecular weight DNA was isolated from each strain.
Was. Labeling DNA of RH3021 and RH2990
Using liquid DNA-DNA hybridization data
Collected. Table 6 shows the results. [0113] [Table 6] This data has two hybrid groups.
Indicates that Similar data can be found in About Subtilis
(Seki et al, "I
international Journal of S
systematic Bacteriology "2
5: 258-270 (1975)). RH of these two groups
To be represented by 3021 and RH2990
it can. Restriction endonuclease of ribosomal RNA gene
When the enzyme analysis is performed, the EcoRI digest (FIG. 5)
Could be divided into groups. Represented by RH3021
Group has two strongly hybridizing fragments
(2.15 and 2.1 KBP). By RH2990
Group represented by two strongly hybridizing fragments
(2.6 and 2.5 KBP). EcoR I
B. using data. Subtilis strain is transformed into DNA-DNA
It can be placed in the appropriate place in the hybridized group. DNA
-According to the DNA hybridisation 70% rule, S
Butyris is actually two species. However, P
Considering the STI data (FIG. 6),
To two common ancestors or speciation events.
It can be considered a dispersed population. B. Subtilis
The conclusion that one species is correlated with phenotypic data
You. The strains listed in Table 5 are Gordon R. "T
he Genus Bacillus "Agricult
ure Handbook No 427 (U.S.A.
Ministry of Agriculture, Agricultural Research Services Washington, D.C. C. ) P
36-41. Subtilis has been identified. Limit
Analysis is comparable to DNA-DNA hybridization data
Data can be prepared and the appropriate enzyme can be selected.
By analysis, restriction analysis provides enough seeds despite variance.
Can be determined in minutes. RH3061 is a PSTI
Lost a kit. However, EcoRI data does not
Is a strain of B. Suggests that it is subtilis. Same thing
And BglII data (FIG. 7) and SacI data
(FIG. 8). [0115]Reference Experiment 3 Stability patterns of restriction analysis and other Bacillus poly
Mica (Bacillus polymyxa) experiment [0116] [Table 7] B. Subtilis and B. Polymica is E
coRI data (Fig. 9), PSTI data (Fig. 10)
Bgl II data (Fig. 11 left) and Sac I data
(Right in FIG. 12). PST
Due to the large difference in the I-band pattern,
We can conclude that mosquitoes are in the wrong genus
You. Both species produce spores, but they have a phenotype
Not similar in nature. Culture of both ATCC and NRRL
Collection B. Polymica type strains have the same band pattern
It's true that they have But no important data
That is, spore mutants can be identified. if
Bacillus species if they cannot make spores
Identification is very difficult and probably impossible. [0118]Reference Experiment 4 Identify bacterial species in mouse tissues without isolation Swiss mouse, Mus musculus domesticus
(Mus musculus domesticus)
(Inbred strain) to Streptococcus pneumoniae
(Streptococcus pneumonia
e) Cloudy suspension of RH3077 (ATCC6303)
0.5 ml was inoculated intraperitoneally. The mouse is moribund
At that time, my heart, lungs, and liver were removed. High molecular weight DNA
These organizations, S.M. Pneumonia RH3077 and Switzerland
Eco isolated from mouse organ and digested DNA
Using RI, the restriction endonuclease of the rRNA gene
The operation of the enzyme analysis was performed. Wash the filter with 3 × SSC
0.3 × SSC and 0.05 × 2 × 15 min.
Washed with% SDS. 48 hours autoradiography
went. The data (FIG. 12) was 7 new moniers
Is determined by the hybridizing fragment of
(17.0, 8.0, 6.0, 4.0, 3.3, 2.
6 and 1.8 KBP). CDNA probe for this bacterium
Represents two mouse DNA fragments (14.0 and 6.8 KB).
Does not hybridize much with P). Hybrid type
The adult fragments are S. cerevisiae in infected tissues Know the existence of Nyumonie
It is what makes you. All 7 bands in heart DNA extract
Can be seen. Their strength is higher in liver DNA extracts
Small, but you can see everything by autoradiography
Can be. Only 6.0KBP band in lung DNA extract
Appears. The low number of bacteria in the lungs
Explain that you have sepsis rather than pneumonia
Can be. Lungs did not show solidification on culture. This
To determine the sensitivity of the assay, bacterial DNA was
Diluted with A and subjected to electrophoresis. 0.1 μg bacterial DNA
To see all seven bands on the autoradiograph.
I was able to. 10-3For μg bacterial DNA, 17.
The 0, 8.0 and 6.0 KBP bands were seen. 10
6S. 5 × 10 per pneumoniae cell-3μg DNA
If you use the numbers (Biochem Biophys
  Acta 26:68), 10-1μg is 2 × 107Fine
Equivalent to a vesicle. This method can be used to diagnose infectious diseases at this sensitivity level.
It is useful. In this reference experiment, the bacterial probe was
Hybridizing with specific EcoRI fragments
(See FIG. 9, 14.0 and 6.8 KBP).
Fragments). These fragments were derived from mouse 18S and 28S
Eco detected by a ribosomal RNA probe
Corresponding to the RI fragment (FIG. 14, said fragment was 6.8 KBP).
2 shows that the fragment contains a 28S rRNA sequence. ) Bacteria
The lobes are distinct from the mammalian ribosomal RNA gene sequence.
Belts are less intense because they do not hybridize well
Bacterial probe and nuclear mammalian DNA systems are sensitive.
For DNA of smaller, infected prokaryotic cells
The sex appears clearly. Bacterial probe was run in lane (la
ne) hybridized to 10 μg digested bacterial DNA
In the experiment, the bacterial band was clearly visible in one lane.
Per 10 μg digested human or mouse DNA
No lid formation was found. [0120]Reference Experiment 5-8 Mammal experiment These reference experiments are based on rRNA restriction analysis.
The concept of confirming that
Explain that it applies successfully to the aircraft.
You. FIG. 13 shows that the genus of mammals is Mus musculus.
・ Dometics 18S and 28S rRNA probes
And some species of Mus are distinguished
Show what you can do. In this figure, the enzyme is PSTI,
The objects and the respective bands are as follows. 1. Mus Musculus Merosinas
(Mus musculus melosinus)
(Mouse) 14.5, 13.5, 2.6 2. Mus musculus domesticus (mouse) 1
3.5, 2.6 3. Canis famil
iaris) (dog) 12.0 4. Cavia porcells
us) (guinea pig) 17.0, 14.0, 13.0,
One band of 8.8, 5.7, 4.7 and 3.0 or less 5. Crisetulus Griseus
s griseus (hamster) 25.0, 4.7 6. Homo sapiens
(Human) 15.0, 5.7 7. Felis catus
(Cat) 20.0, 9.7 8. Ratus norvegic
icus) (rat) 12.5 9. Mus musculus domesticus (mouse) 1
3.5, 2.6 10. Mus Servicoreau Servicoreau (Musc
servicecolor (mau)
S) 14.0, 2.7 11. Mus servicolope Papeus (Mus ser
vicolor papeus (mouse) 13.5,
2.6 12. Mus pahari (Mau
S) 13.0, 3.7 13. Mus cookie (Mus cookie)
Mouse) 13.5, 2.6 FIG. 14 shows that the DNA of mouse and cat was 28S.
Type rRNA cDNA alone, and
Pattern of hybridized and hybridized bands
It depends on the composition. In FIG. 14, the enzyme is EcoR
At I, the objects and bands are as follows. 1. Mus musculus domesticus (mouse)
6.8KBP 2. Ferris Catus (cat) 8.3KBP In FIG. 15, the enzymes are Sac I, the target and
The obi is as follows. 1. Erythrosebu Pasta
s patas) (Patus monkey) 8.5, 3.7, <3.
0 2. Ratus norvegicus (rat) 25.0, 9.
5, 3.6, <3.0 3. Mus Musculus Domesticus (Mouse)
6.8, <3.0 4. Ferris Katas (cat) 9.5, 5.3, 4.0,
<3.0, <3.0 5. Homo sapiens (human) 10.5, <3.0 6. Macaca mulatt
a) (Larus monkey) 9.8, <3.0 FIG. 5 (Sac I digestion) is compared with that of other mammals.
Hybridization pattern is specific to the enzyme
You can see that. FIG. 16 shows the behavior of primates.
Indicates that objects can be distinguished. Cultured cells are
The cells have a common band with the tissue.
Can be distinguished by crossing or chipping
You. In this figure, the enzyme is EcoRI and the target and
The bands are as follows. 1. Erythro Sebas Patas (Patus monkey)> 22.0,
11.0, 7.6, 2.6 2. 10. Makaka Muratta (Laser Monkey) 22.0,
5, 7.6 3. Homo sapiens (human)> 22.0, 22.0,
16.0, 8.1, 6.6 4. M241 / 88 (Langer monkey cultured cells)
0, 7.2, 5.7 5. HeLa (human cultured cells)> 8.1, 6.0 6. J96 (human cultured cells)> 22.0, 22.0, 1
6.0, 11.0, 8.1, 6.6 7. AO (human cultured cells) 22.0, 16.0, 8.
1,6.6 8. X-3 8.1 (Laser monkey) 22.0, 11.
5, 7.6 [0126]Example 1 Use of H4 histone gene probe Identification and characterization of two animal species (sea urchin and mouse)
Computer simulation using H4 histone gene
This was performed using a conserved DNA sequence obtained from Sea urchin (Ps
ammechinus milaris)
The Ston H4 gene sequence is shown below. Where A, T,
C and G are represented by known nucleotides, and N is currently known.
Represents a site that does not exist (788 base pairs). [0127] [Table 8]         10 20 30 40 50 CAACATATTA GAGGAAGGGA GAGAGAGAGA GAGAGAGAGA GAGAGAGAGA GTTGTATAAT CTCCTTCCCT CTCTCTCTCT CTCTCTCTCT CTCTCTCTCT         60 70 80 90 100 GGGGGGGGGG GAGGGAGAAT TGCCCAAAAC ACTGTAAATG TAGCGTTAAT CCCCCCCCCC CTCCCTCTTA ACGGGTTTTG TGACATTTAC ATCGCAATTA        110 120 130 140 150 GAACTTTTCA TCTCATCGAC TGCGCGTGTA TAAGGATGAT TATAAGCTTT CTTGAAAAGT AGAGTAGCTG ACGCGCACAT ATTCCTACTA ATATTCGAAA        160 170 180 190 200 TTTTCAATTT ACAGGCACTA CGTTACATTC AAATCCAATC AATCATTTGA AAAAGTTAAA TGTCCGTGAT GCAATGTAAG TTTAGGTTAG TTAGTAAACT        210 220 230 240 250 ATCACCGTCG CAAAAGGCAG ATGTAAACTG TCAAGTTGTC AGATTGTGTG TAGTGGCAGC GTTTTCCGTC TACATTTGAC AGTTCAACAG TCTAACACAC        260 270 280 290 300 CGCGGCCTCC AGTGAGCTAC CCACCGGGCC GTCGCGGAGG GGCGCACCTG GCGCCGGAGG TCACTCGATG GGTGGCCCGG CAGCGCCTCC CCGCGTGGAC        310 320 330 340 350 TGCGGGAGGG GTCATCGGAG GGCGATCGAG CCTCGTCATC CAAGTCCGCA ACGCCCTCCC CAGTAGCCTC CCGCTAGCTC GGAGCAGTAG GTTCAGGCGT        360 370 380 390 400 TACGGGTGAC AATACCCCCG CTCACCGGGA GGGTTGGTCA ATCGCTCAGC ATGCCCACTG TTATGGGGGC GAGTGGCCCT CCCAACCAGT TAGCGAGTCG        410 420 430 440 450 GAAACGTCCA GTCGTCAGCA TCGCACTAAG ACTCTCTCTC AATCTCCATA CTTTGCAGGT CAGCAGTCGT AGCGTGATTC TGAGAGAGAG TTAGAGGTAT        460 470 480 490 500 ATGTCAGGCC GTGGTAAAGG AGGCAAGGGG CTCGGAAAGG GAGGCGCCAA TACAGTCCGG CACCATTTCC TCCGTTCCCC GAGCCTTTCC CTCCGCGGTT        510 520 530 540 550 GCGTCATCGC AAGGTCCTAC GAGACAACAT CCAGGGCATC ACCAAGCCTG CGCAGTAGCG TTCCAGGATG CTCTGTTGTA GGTCCCGTAG TGGTTCGGAC        560 570 580 590 600 CAATCCGCCG ACTCNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNGAAT CTCTGGTCTT GTTAGGCGGC TGAGNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNCTTA GAGACCAGAA        610 620 630 640 650 ATCTACGAGG AGACACGAGG GGTGCTGAAG GNNNNNNNNN NNNNNNNNNN TAGATGCTCC TCTGTGCTCC CCACGACTTC CNNNNNNNNN NNNNNNNNNN        660 670 680 690 700 NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN        710 720 730 740 750 NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNGGCCGAAC ACTGTACGGC NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNCCGGCTTG TGACATGCCG        760 770 780 TTCGGCGGCT AAGTGAAGCA GACTTGGCTA GAATAACG AAGCCGCCGA TTCACTTCGT CTGAACCGAT CTTATTGC A similar mouse H4 gene sequence is shown below.
(968 base pairs). [Table 9]         10 20 30 40 50 GAATTCTCCG AGGGACTTCG GCACCATAAT TAAGAAAATC GAAAATAAAA CTTAAGAGGC TCCCTGAAGC CGTGGTATTA ATTCTTTTAG CTTTTATTTT         60 70 80 90 100 AAATAAAGGC TTGAGACTGT AAGGAACCGG TAGAGGGCAG AGAAGAGAAA TTTATTTCCG AACTCTGACA TTCCTTGGCC ATCTCCCGTC TCTTCTCTTT        110 120 130 140 150 AGAAAAACAG GAAGATGATG CAACATCCAG AGCCCGGATA ATTTAGAAAG TCTTTTTGTC CTTCTACTAC GTTGTAGGTC TCGGGCCTAT TAAATCTTTC        160 170 180 190 200 GTTCCCGCCC GCGCGCTTTC AGTTTTCAAT CTGGTCCGAT CCTCTCATAT CAAGGGCGGG CGCGCGAAAG TCAAAAGTTA GACCAGGCTA GGAGAGTATA        210 220 230 240 250 ATTAGTGGCA CTCCACCTCC AATGCCTCAC CAGCTGGTGT TTCAGATTAC TAATCACCGT GAGGTGGAGG TTACGGAGTG GTCGACCACA AAGTCTAATG        260 270 280 290 300 ATTAGCTATG TCTGGCAGAG GAAAGGGTGG AAAGGGTCTA GGCAAGGGTG TAATCGATAC AGACCGTCTC CTTTCCCACC TTTCCCAGAT CCGTTCCCAC        310 320 330 340 350 GCGCCAAGCG CCATCGCAAA GTCTTGCGTG ACAACATCCA GGGTATCACC CGCGGTTCGC GGTAGCGTTT CAGAACGCAC TGTTGTAGGT CCCATAGTGG        360 370 380 390 400 AAGCCCGCCA TCCGCCGCCT GGCTCGGCGC GGTGGGGTCA AGCGCATCTC TTCGGGCGGT AGGCGGCGGA CCGAGCCGCG CCACCCCAGT TCGCGTAGAG        410 420 430 440 450 CGGCCTCATC TACGAGGAGA CCCGTGGTGT GCTGAAGGTG TTCCTGGAGA GCCGGAGTAG ATGCTCCTCT GGGCACCACA CGACTTCCAC AAGGACCTCT        460 470 480 490 500 ACGTCATCCG CGACGCAGTC ACCTACACCG AGCACGCCAA GCGCAAGACC TGCAGTAGGC GCTGCGTCAG TGGATGTGGC TCGTGCGGTT CGCGTTCTGG        510 520 530 540 550 GTCACCGCTA TGGATGTGGT GTACGCTCTC AAGCGCCAGG GCCGCACCCT CAGTGGCGAT ACCTACACCA CATGCGAGAG TTCGCGGTCC CGGCGTGGGA        560 570 580 590 600 CTACGGCTTC GGAGGCTAGA CGCCGCCGCT TCAATTCCCC CCCCCCCCCC GATGCCGAAG CCTCCGATCT GCGGCGGCGA AGTTAAGGGG GGGGGGGGGG        610 620 630 640 650 ATCCCTAACG GCCCTTTTTA GGGCCAACCA CAGTCTCTTC AGGAGAGCTG TAGGGATTGC CGGGAAAAAT CCCGGTTGGT GTCAGAGAAG TCCTCTCGAC        660 670 680 690 700 ACACTGACTT GGGTCGTACA GGTAATAACC GCGGGTTTAG GACTCACGCT TGTGACTGAA CCCAGCATGT CCATTATTGG CGCCCAAATC CTGAGTGCGA        710 720 730 740 750 ACTAGGTGTT CCGCTTTTAG AGCCATCCAC TTAAGTTTCT ATACCACGGC TGATCCACAA GGCGAAAATC TCGGTAGGTG AATTCAAAGA TATGGTGCCG        760 770 780 790 800 GGATAGATAG CATCCAGCAG GGTCTGCTCA CACTGGGAAT TTTAATTCCT CCTATCTATC GTAGGTCGTC CCAGACGAGT GTGACCCTTA AAATTAAGGA        810 820 830 840 850 ACTTAGGGTG TGAGCTGGTT GTCAGGTCAA GAGACTGGCT AAGATTTTCT TGAATCCCAC ACTCGACCAA CAGTCCAGTT CTCTGACCGA TTCTAAAAGA        860 870 880 890 900 TTAGCTCGTT TGGAGCAGAA TTGCAATAAG GAGACCCTTT GGATGGGATG AATCGAGCAA ACCTCGTCTT AACGTTATTC CTCTGGGAAA CCTACCCTAC        910 920 930 940 950 ACCTATGTCC ACACATCAAA TGGCTATGTG GCTGTGTCCC TGTGTTTCCA TGGATACAGG TGTGTAGTTT ACCGATACAC CGACACAGGGGG ACACAAAGGT        960 ATGAGTGGCT GTGCTTGA TACTCACCGA CACGAACT The regions homologous to the above-mentioned sequences are shown below.
Shown below. Where the asterisk is not a homologous site
Is displayed. In the indicated region, the first 118 base pairs are
It has a homology of 80.5%.
Base portion of sea urchin (upper) used as row probe
Is the 449th to 567th, and the base part of the mouse (lower) is
257-375). [Table 10] % = 84.503 F (342,289) =. 000E + 00 E =. 00
0 The restriction endonuclease cleavage sites were
Determined from the sequence. Cuts in the sea urchin mouse sequence
The list of places is shown below. If there is no site name in parentheses,
The number indicates the 5 'side of the cleavage site, and only the recognition site is known.
Indicates that there is. [0131] [Table 11]Sea urchin         Arrangement position AcyI (GPCGQC) 495 AluI (AGCT) 147 267 AsuI (GGNCC) 277 514 AvaII (GGLCC) 514 CauII (CCMGG) 276 377 DdeI (CTNAG) 396 427 DpnI (GATC) 326 EcoRI * (PPATQQ) 184 EcoRII (CCLGG) 531 Fnu4HI (GCNGC) 254 FnuDII (CGCG) 125 253 285 FokI (GGATG) 148 FokI (CATCC) 324 515 HaeII (PGCGCQ) 498 HaeIII (GGCC) 256 279 459 HgaI (GCCGTG) 491 HgiCI (GGQPCC) 494 HgiJII (GPGCQC) 483 HhaI (GCGC) 125 253 295 497 HindIII (AGGCTT) 145 HinfI (GANTC) 200 431 561 HpaII (CCGG) 275 376 HphI (GGTGA) 368 HphI (TCACC) 195 365 532 MboI (GATC) 324 MnII (CCTC) 267 342 MnII (GAGG) 4 42 54 280 299                                 311 372 463 484 NarI (GGCGCC) 495 NspBII (GCMGC) 256 PvuI (CGATCG) 327 ScrFI (CCNGG) 276 377 533 SfaNI (GCATC) 409 527 TaQI (TCGA) 117 327 [0132] [Table 12]mouse         Arrangement position AcyI (GPCGQC) 302 571 AflII (CTTAAG) 731 AluI (AGCT) 234 256 648 815 855 AsuI (GGNCC) 184 540 611 622 AvaII (GGLCC) 184 BssHII (GCGCGC) 162 CauII (CCMGG) 135 DdeI (CTNAG) 803 840 DpnI (GATC) 190 [EcoB] (AGCANNNNNNNNTCA) 766 [Ecopl] (AGACC) 418 496 882 [Ecopl] (GGTCT) 285 771 [Ecop15] (CAGCAG) 765 EcoRI (GAATTC) 2 EcoRI * (PPATQQ) 4 790 845 EcoRII (CCLGG) 338 368 443 536 Fnu4HI (GCNGC) 366 543 574 577 FnuDII (CGCG) 162 164 380 461 682 FokI (GGATG) 526 905 910 FokI (CATCC) 111 322 346 442 587                                 711 748 HaeII (PGCGCQ) 305 312 537 HaeIII (GGCC) 404 542 612 624 HgaI (GACGC) 472 579 HgiAI (GLGCLC) 485 HgiCI (GGQPCC) 21 301 HgiJII (GPGCQC) 135 HhaI (GCGC) 164 166 304 311 380                                 395 494 536 HinfI (GANTC) 692 HpaII (CCGG) 78 135 401 HphI (TCACC) 220 339 462 495 MboI (GATC) 188 MboII (GAAGA) 105 124 MboII (TCTTC) 629 MnII (CCTC) 202 227 236 415 559 MnI (GAGG) 3 76 261 407 555 MarI (GGCGCC) 302 NspBII (GCMGC) 368 545 576 579 PvuII (CAGCTG) 234 RsaI (GTAC) 523 668 SacII (CCGCGG) 683 ScrFI (CCNGG) 135 340 370 445 538 SfaNI (GATGC) 127 SfaNI (GCATC) 385 751 TaqI (TCGA) 40 Tth111I (GACNNNGTC) 466 Tth111II (TGQTTG) 953 XmnI (GAANNNNTC) 439 The sequence of the sea urchin mouse was Hha I (GC
GC) and the probe sequences described above. Sea urchin array
Creates a 202 base pair (bp) fragment with 295
It has a cleavage site at position 497,
Hybridizes with the probe sequence. Hh of mouse sequence
a I (GCGC) sites (166, 304, 311 and
And 380 sites), the fragments 69 and 138
Indicates that the column can be detected. In this way, sea urchin
The genetic characterization is 202 and 69 for mice.
138. [0134]Example 2 Trp D remains of tryptophan operon as probe
Use of a gene Using the trp D gene as a probe,
Computer simulation was performed similarly. this
E. coli and Salmonella typhimuri
Umm (Salmonella typhimuriu)
m) can be identified by restriction fragments containing conserved sequences.
Give argument. A 684 base pair (bp) E. coli (E.co.
li) The trp D gene is shown below. [Table 13]         10 20 30 40 50 GAAGCCGACG AAACCCGTAA CAAAGCTCGC GCCGTACTGC GCGCTATTGC CTTCGGCTGC TTTGGGCATT GTTTCGAGCG CGGCATGACG CGCGATAACG         60 70 80 90 100 CACCGCGCAT CATGCACAGG AGACTTTCTG ATGGCTGACA TTCTGCTGCT GTGGCGCGTA GTACGTGTCC TCTGAAAGAC TACCGACTGT AAGACCACGA        110 120 130 140 150 CGATAATATC GACTCTTTTA CGTACAACCT GGCAGATCAG TTGCGCAGCA GCTATTATAG CTGAGAAAAT GCATGTTGGA CCGTCTAGTC AACGCGTCGT        160 170 180 190 200 ATGGGCATAA CGTGGTGATT TACCGCAACC ATATACCGGC GCAAACCTTA TACCCGTATT GCACCACTAA ATGGCGTTGG TATATGGCCG CGTTTGGAAT        210 220 230 240 250 ATTGAACGCT TGGCGACCAT GAGTAATCCG GTGCTGATGC TTTCTCCTGG TAACTTGCGA ACCGCTGGTA CTCATTAGGC CACGACTACG AAAGAGGACC        260 270 280 290 300 CCCCGGTGTG CCGAGCGAAG CCGGTTGTAT GCCGGAACTC CTCACCCGCT GGGGCCACAC GGCTCGCTTC GGCCAACATA CGGCCTTGAG GAGTGGGCGA        310 320 330 340 350 TGCGTGGCAA GCTGCCCATT ATTGGCATTT GCCTCGGACA TCAGGCGATT ACGCACCGTT CGACGGGTAA TAACCGTAAA CGGAGCCTGT AGTCCGCTAA        360 370 380 390 400 GTCGAAGCTT ACGGGGGCTA TGTCGGTCAG GCGGGCGAAA TTCTCCACGG CAGCTTCGAA TGCCCCCGAT ACAGCCAGTC CGCCCGCTTT AAGAGGTGCC        410 420 430 440 450 TAAAGCCTCC AGCATTGAAC ATGACGGTCA GGCGATGTTT GCCGGATTAA ATTTCGGAGG TCGTAACTTG TACTGCCAGT CCGCTACAAA CGGCCTAATT        460 470 480 490 500 CAAACCCGCT GCCGGTGGCG CGTTATCACT CGCTGGTTGG CAGTAACATT GTTTGGGCGA CGGCCACCGC GCAATAGTGA GCGACCAACC GTCATTGTAA        510 520 530 540 550 CCGGCCGGTT TAACCATCAA CGCCCATTTT AATGGCATGG TGATGGCAGT GGCCGGCCAA ATTGGTAGTT GCGGGTAAAA TTACCGTACC ACTACCGTCA        560 570 580 590 600 ACGTCACGAT GCGGATCGCG TTTGTGGATT CCAGTTCCAT CCGGAATCCA TGCAGTGCTA CGCCTAGCGC AAACACCTAA GGTCAAGGTA GGCCTTAGGT        610 620 630 640 650 TTCTCACCAC CCAGGGCGCT CGCCTGCTGG AACAAACGCT GGCCTGGGCG AAGAGTGGTG GGTCCCGCGA GCGGACGACC TTGTTTGCGA CCGGACCCGC        660 670 680 CAGCATAAAC TAGAGCCAGC CAACACGCTG CAA CTCCTATTTG ATCTCGGTCG GTTGTGCGAC GTT 683 bp Salmonella typhimurium
The mutrp D gene is shown below. [Table 14]         10 20 30 40 50 GAAGCCGATG AAACCCGTAA TAAAGCGCGC GCCGTATTGC GTGCTATCGC CTTCGGCTAC TTTGGGCATT ATTTCGCGCG CGGCATAACG CACGATAGCG         60 70 80 90 100 CACCGCGCAT CATGCACAGG AGACCTTCTG ATGGCTGATA TTCTGCTGCT GTGGCGCGTA GTACGTGTCC TCTGGAAGAC TACCGACTAT AAGACGACGA        110 120 130 140 150 CGATAACATC GACTCGTTCA CTTGGAACCT GGCAGATCAG CTACGAACCA GCTATTGTAG CTGAGCAAGT GAACCTTGGA CCGTCTAGTC GATGCTTGGT        160 170 180 190 200 ACGGTCATAA CGTGGTGATT TACCGTAACC ATATTCCGGC GCAGACGCTT TGCCAGTATT GCACCACTAA ATGGCATTGG TATAAGGCCG CGTCTGCGAA        210 220 230 240 250 ATCGATCGCC TGGCGACAAT GAAAAATCCT GTGCTAATGC TCTCCCCCGG TAGCTAGCGG ACCGCTGTTA CTTTTTAGGA CACGATTACG AGAGGGGGCC        260 270 280 290 300 CCCGGGTGTT CCCAGCGAGG CAGGTTGTAT GCCGGAGCTG CTGACCCGAC GGGCCCACAA GGGTCGCTCC GTCCAACATA CGGCCTCGAC GACTGGGCTG        310 320 330 340 350 TACGCGGCAA GTTACCGATC ATCGGCATTT GTCTGGGGCA TCAGGCGATT ATGCGCCGTT CAATGGCTAG TAGCCGTAAA CAGACCCCGT AGTCCGCTAA        360 370 380 390 400 GTCGAAGCTT ACGGCGGTTA CGTCGGTCAG GCGGGAGAAA TCCTGCATGG CAGCTTCGAA TGCCGCCAAT GCAGCCAGTC CGCCCTCTTT AGGACGTACC        410 420 430 440 450 CAAAGCCTCC AGCATTGAGC ATGACGGTCA GGCGATGTTC GCCGGGCTCG GTTTCGGAGG TCGTAACTCG TACTGCCAGT CCGCTACAAG CGGCCCGAGC        460 470 480 490 500 CGAATCCGCT ACCGGTCGCG CGTTATCATT CGCTGGTCGG CAGTAATGTT GCTTAGGCGA TGGCCAGCGC GCAATAGTAA GCGACCAGCC GTCATTACAA        510 520 530 540 550 CCTGCCGGGC TGACCATTAA CGCCCATTTC AACGGCATGG TGATGGCGGT GGACGGCCCG ACTGGTAATT GCGGGTAAAG TTGCCGTACC ACTACCGCCA        560 570 580 590 600 ACGTCATGAT GCGGATCGCG TTTGCGGTTT TCAATTTCAT CCCGAGTCCA TGCAGTACTA CGCCTAGCGC AAACGCCAAA AGTTAAAGTA GGGCTCAGGT        610 620 630 640 650 TCCTGACGAC ACAGGGCGCG CGTCTACTGG AGCAAACATT AGCCTGGGCG AGGACTGCTG TGTCCCGCGC GCAGATGACC TCGTTTGTAA TCGGACCCGC        660 670 680 CTGGCGAAGC TGGAACCGAC CAACACCCTA CAG GACCGCTTCG ACCTTGGCTG GTTGTGGGAT GTC The regions of homology between the two sequences are shown below. here,
The upper sequence is E. coli, and the lower sequence is salmonate
Ifimurium. [Table 15]Area 1       ** * * * * ** * * * ** 452 AAACCCGCTGCCGGTGGCGCGTTATCACTCGCTGGTTGGCAGTAACATTCC-GGCCGG-T 453 AA-TCCGCTACCGGTCGCGCGTTATCATTCGCTGGTCGGCAGTAATGTTCCTGCC-GGGC      * * * * * * *     TTAACCATCAACGCCCATTTTAATGGCATGGTGATGGCAGTACGTCACGATGCGGATCGC     TGA-CCATTAACGCCCATTTCAACGGCATGGTGATGGCGGTACGTCATGATGCGGATCGC          * ** * * * * * * * * * * * *     GTTTGTGG-ATTCCAGTTCCATCCGGAATCCATTCTCACCACCCAGGGCGCTCGGCTGCT     GTTTGCGGTTTTC-AATTTCATCCCGAGTCCATCCTGACGACACAGGGCGCGCGTCTACT        * ** * ** ** * * * * * * * *     GGAACAAACGCTGGCCTGGGCGC-AGCATAAACTAGAGCC-AGCCAACACGCTGCA 682     GGAGCAAACATTAGCCTGGGCGCTGGC-GAAGCTGGAACCGACC-AACACCCTACA 682 % = 78.390 P (236,185) =. 000E + 00 E =.
000 [0138] [Table 16]Area II             * ** ** * ** * * *   1 GAAGCCGACGAAACCCGTAA-CAA-AGCTCGCGCCGTACTGCGCGCTATTGCCACCGCGC   1 GAAGCCGATGAAACCCGTAATAAAGCGCGCGC--CGTATTGCGTGCTATCGCCACCGCGC                     * * * * *     ATCATGCACAGGAGAC-TTTCTGATGGCTGACATTCTGCTGCTCGATAATATCGACTC-T     ATCATGCACAGGAGACCTT-CTGATGGCTGATATTCTGCTGCTCGATAACATCGACTCGT      ** ** * * * * * * * * * ** *     TTTAC--GTACAACCTGGCAGATCAGTTGCGCAGC-AATGGG-CATAACGTGGTGATTTA     T-CACTTGGA-ACC-TGGCAGATCAGCTACG-AACCAA-CGGTCATAACGTGGTGATTTA        * * * * * * * * * * * ** *     CCGCAACCATATACCGGCGCAAAC-CTTAATTGAACGC-TTGGCGACCATGAGTAA-TCC     CCGTAACCATATTCCGGCGCAGACGCTTA-TCGATCGCCTGG-CGACAATGA-AAAATCC     * * * * * * * * ** * * ** * *     GGTGCTGATGCT-TTCTCCTGGCCCCGG-TGT-GCC-GAGCGAAGCCGGTTGTATGCCGG     TGTGCTAATGCTCTCC-CCCGGCCC-GGGTGTTCCCAGCG--AGGCAGGTTGTATGCCGG      * * * * ** ** * * * * * * ** *     AACTCCTCACCCG-CT-TGCGTGGCAAGCTGCCCATTATTGGCATTTGCCT-CGGACATC     AGCTGCTGACCCGACTACGCG--GCAAGTTACCGATCATCGGCATTTGTCTGGGG-CATC                           * ** * * * * * *     AGGCGATTGTCGAAGCTTACGG-GGGCTATGTCGGTCAGGCGGGCGAAATTCTCCACGG-     AGGCGATTGTCGAAGCTTACGGCGG-TTACGTCGGTCAGGCGGGAGAAATCCTGCATGGC     * * * *     TAAAGCCTCCAGCATTGAACATGACGGTCAGGCGATGTTTGCCGG 445     AAA-GCCTCCAGCATTGAGCATGACGGTCAGGCGATGTTCGCCGG % = 80.215 P (465,373) =. 000E + 00 E =.
000 Restriction sites for both sequences are shown below. [Table 17]E. coli HpaII (CCGG) 187 229 254 272 283                                 443 463 502 506 592 HphI (GGTGA) 177 552 HphI (TCACC) 285 597 MboI (GATC) 135 564 [0140] [Table 18]Salmonella typhimurium HpaII (CCGG) 187 248 253 283 443                                 463 506 HphI (GGTGA) 177 552 MboI (GATC) 135 204 317 564 MnII (CCTC) 417 The Escherichia coli sequence contains Mbo I at 135 and 564.
(GATC) site. Probes for regions 1 and 2
There is a 429 base pair fragment that can be detected at Same enzyme
Are Salmonella typhimurium 135, 204,
It is also at positions 317 and 564. Two homologous regions
Probe detects 69, 113 and 247 base pair fragments
I do. Thus, this probe and the enzyme
The identified genetic characterization was 429, with Salmonella
It is 69, 113, 247 for fimurium. [0142]Example 3 Use of α-fetoprotein gene as a probe This example demonstrates human and rat α-fetoprotein genetics.
Homologous regions in the codon sequence (endonuclease MnI
(GAGG). Human α-fetoprotein message c
The DNA (1578 base pairs) is as follows. [Table 19]         10 20 30 40 50 AGCTTGGCAT AGCTACCATC ACCTTTACCC AGTTTGTTCC GGAAGCCACC TCGAACCGTA TCGATGGTAG TGGAAATGGG TCAAACAAGG CCTTCGGTGG         60 70 80 90 100 GAGGAGGAAG TGAACAAAAT GACTAGCGAT GTGTTGGCTG CAATGAAGAA CTCCTCCTTC ACTTGTTTTA CTGATCGCTA CACAACCGAC GTTACTTCTT        110 120 130 140 150 AAACTCTGGC GATGGGTGTT TAGAAAGCCA GCTATCTGTG TTTCTGGATG TTTGAGACCG CTACCCACAA ATCTTTCGGT CGATAGACAC AAAGACCTAC        160 170 180 190 200 AAATTTGCCA TGAGACGGAA CTCTCTAACA AGTATGGACT CTCAGGCTGC TTTAAACGGT ACTCTGCCTT GAGAGATTGT TCATACCTGA GAGTCCGACG        210 220 230 240 250 TGCAGCCAAA GTGGAGTGGA AAGACATCAG TGTCTGCTGG CACGCAAGAA ACGTCGGTTT CACCTCACCT TTCTGTAGTC ACAGACGACC GTGCGTTCTT        260 270 280 290 300 GACTGCTCCG GCCTCTGTCC CACCCTTCCA GTTTCCAGAA CCTGCCGAGA CTGACGAGGC CGGAGACAGG GTGGGAAGGT CAAAGGTCTT GGACGGCTCT        310 320 330 340 350 GTTGCAAAGC ACATGAAGAA AACAGGGCAG TGTTCATGAA CAGGTTCATC CAACGTTTCG TGTACTTCTT TTGTCCCGTC ACAAGTACTT GTCCAAGTAG        360 370 380 390 400 TATGAAGTGT CAAGGAGGAA CCCCTTCATG TATGCCCCAG CCATTCTGTC ATACTTCACA GTTCCTCCTT GGGGAAGTAC ATACGGGGTC GGTAAGACAG        410 420 430 440 450 CTTGGCTGCT CAGTACGACA AGGTCGTTCT GGCATGCTGC AAAGCTGACA GAACCGACGA GTCATGCTGT TCCAGCAAGA CCGTACGACG TTTCGACTGT        460 470 480 490 500 ACAAGGAGGA GTGCTTCCAG ACAAAGAGAG CATCCATTGC AAAGGAATTA TGTTCCTCCT CACGAAGGTC TGTTTCTCTC GTAGGTAACG TTTCCTTAAT        510 520 530 540 550 AGAGAAGGAA GCATGTTAAA TGAGCATGTA TGTTCAGTGA TAAGAAAATT TCTCTTCCTT CGTACAATTT ACTCGTACAT ACAAGTCACT ATTCTTTTAA        560 570 580 590 600 TGGATCCCGA AACCTCCAGG CAACAACCAT TATTAAGCTA AGTCAAAAGT ACCTAGGGCT TTGGAGGTCC GTTGTTGGTA ATAATTCGAT TCAGTTTTCA        610 620 630 640 650 TAACTGAAGC AAATTTTACT GAGATTCAGA AGCTGGCCCT GGATGTGGCT ATTGACTTCG TTTAAAATGA CTCTAAGTCT TCGACCGGGA CCTACACCGA        660 670 680 690 700 CACATCCACG AGGAGTGTTG CCAAGGAAAC TCGCTGGAGT GTCTGCAGGA GTGTAGGTGC TCCTCACAAC GGTTCCTTTG AGCGACCTCA CAGACGTCCT        710 720 730 740 750 TGGGGAAAAA GTCATGACAT ATATATGTTC TCAACAAAAT ATTCTGTCAA ACCCCTTTTT CAGTACTGTA TATATACAAG AGTTGTTTTA TAAGACAGTT        760 770 780 790 800 GCAAAATAGC AGAGTGCTGC AAATTACCCA TGATCCAACT AGGCTTCTGC CGTTTTATCG TCTCACGACG TTTAATGGGT ACTAGGTTGA TCCGAAGACG        810 820 830 840 850 ATAATTCACG CAGAGAATGG CGTCAAACCT GAAGGCTTAT CTCTAAATCC TATTAAGTGC GTCTCTTACC GCAGTTTGGA CTTCCGAATA GAGATTTAGG        860 870 880 890 900 AAGCCAGTTT TTGGGAGACA GAAATTTTGC CCAATTTTCT TCAGAGGAAA TTCGGTCAAA AACCCTCTGT CTTTAAAACG GGTTAAAAGA AGTCTCCTTT        910 920 930 940 950 AAATCATGTT CATGGCAAGC TTTCTTCATG AATACTCAAG AACTCACCCC TTTAGTACAA GTACCGTTCG AAAGAAGTAC TTATGAGTTC TTGAGTGGGG        960 970 980 990 1000 AACCTTCCTG TCTCAGTCAT TCTAAGAATT GCTAAAACGT ACCAGGAAAT TTGGAAGGAC AGAGTCAGTA AGATTCTTAA CGATTTTGCA TGGTCCTTTA       1010 1020 1030 1040 1050 ATTGGAGAAG TGTTCCCAGT CTGGAAATCT ACCTGGATGT CAGGACAATC TAACCTCTTC ACAAGGGTCA GACCTTTAGA TGGACCTACA GTCCTGTTAG       1060 1070 1080 1090 1100 TGGAAGAAGA ATTGCAGAAA GACATCGAGG AGAGCCAGGC ACTGTCCAAG ACCTTCTTCT TAACGTCTTT GTGTAGCTCC TCTCGGTCCG TGACAGGTTC       1110 1120 1130 1140 1150 CAAAGCTGCG CTCTCTACCA GACCTTAGGA GACTACAAAT TACAAAATCT GTTTCGACGC GAGAGATGGT CTGGAATCCT CTGATGTTTA ATGTTTTAGA       1160 1170 1180 1190 1200 GTTCCTTATT GGTTACACGA GGAAAGCCCC TCAGCTGACC TCAGCAGAGC CAAGGAATAA CCAATGTGCT CCTTTCGGGG AGTCGACTGG AGTCGTCTCG       1210 1220 1230 1240 1250 TGATCGACCT CACCGGGAAG ATGGTGAGCA TTGCCTCCAC GTGCTGCCAG ACTAGCTGGA GTGGCCCTTC TACCACTCGT AACGGAGGTG CACGACGGTC       1260 1270 1280 1290 1300 CTCAGCGAGG AGAAATGGTC CGGCTGTGGT GAGGGAATGG CCGACATTTT GAGTCGCTCC TCTTTACCAG GCCGACACCA CTCCCTTACC GGCTGTAAAA       1310 1320 1330 1340 1350 CATTGGACAT TTGTGTATAA GGAATGAAGC AAGCCCTGTG AACTCTGGTA GTAACCTGTA AACACATATT CCTTACTTCG TTCGGGACAC TTGAGACCAT       1360 1370 1380 1390 1400 TCAGCCACTG CTGCAACTCT TCGTATTCCA ACAGGAGGCT ATGCATCACC AGTCGGTGAC GACGTTGAGA AGCATAAGGT TGTCCTCCGA TACGTAGTGG       1410 1420 1430 1440 1450 AGTTTTCTGA GGGATGAAAC CTATGCCCCT CCCCCATTCT CTGAGGATAA TCAAAAGACT CCCTACTTTG GATACGGGGA GGGGGTAAGA GACTCCTATT       1460 1470 1480 1490 1500 ATTCATCTTC CACAAGGATC GTGCCAAGCT CGGCAAAGCC CTACAGACCA TAAGTAGAAG GTGTTCCTAG CACGGTTCGA GCCGTTTCGG GATGTCTGGT       1510 1520 1530 1540 1550 TGAAACAAGA GCTTCTCATT AACCTGGTGA AGCAAAAGCC TGAACTGACA ACTTTGTTCT CGAAGAGTAA TTGGACCACT TCGTTTTCGG ACTTGACTGT       1560 1570 GAGGAGCAGC TGGCGGCTGT CACTGCAG CTCCTCGTCG ACCGCCGACA GTGACGTC Rat α-fetoprotein 3 'endo
The cDNA is as follows (540 base pairs). [Table 20]         10 20 30 40 50 GAGGGACTGG CCGACATTTA CATTGGACAC TTGTGTTTAA GACATGAGGC CTCCCTGACC GGCTGTAAAT GTAACCTGTG AACACAAATT CTGTACTCCG         60 70 80 90 100 AAACCCTGTG AACTCCGGTA TCAACCACTG CTGCAGTTCC TCGTATTCCA TTTGGGACAC TTGAGGCCAT AGTTGGTGAC GACGTCAAGG AGCATAAGGT        110 120 130 140 150 ACAGGAGGCT CTGCATCACC AGCTTTCTGA GGGACGAAAC CTACGTCCCT TGTCCTCCGA GACGTAGTGG TCGAAAGACT CCCTGCTTTG GATGCAGGGA        160 170 180 190 200 CTACCATTCT CTGCGACAAA TTCATCTTCC ACAAGGAATC TGTGCCAAGC GATGGTAAGA GACGCTGTTT AAGTAGAAGG TGTTCCTTAG ACACGGTTCG        210 220 230 240 250 TCAGGGCCGA GCACCACAGA CCATGAAACA AGAGCTTCTC ATTAACCTAG AGTCCCGGCT CGTGGTGTCT GGTACTTTGT TCTCGAAGAG TAATTGGATC        260 270 280 290 300 TGAAACAAAA GCCTGAAATG ACAGAGGAGC AGCACGCGGC TGTCACTGCT ACTTTGTTTT CGGACTTTAC TGTCTCCTCG TCGTGCGCCG ACAGTGACGA        310 320 330 340 350 GATTTCTCTG GCCTCTTGGA GAAGTGCTGC AAAGACCAGG ATCAGGAAGC CTAAAGAGAC CGGAGAACCT CTTCACGACG TTTCTGGTCC TAGTCCTTCG        360 370 380 390 400 CTGTTTCGCA AAAGAGGTCC AAGTTGATTT CCAAACTCGT GAGGCTTTGG GACAAAGCGT TTTCTCCAGG TTCAACTAAA GGTTTGAGCA CTCCGAAACC        410 420 430 440 450 GGGTTTAAAC ATCTCCAAGA GGAAGAAAGG ACAAAAAAAT GTGTCGACGC CCCAAATTTG TAGAGGTTCT CCTTCTTTCC TGTTTTTTTA CACAGCTGCG        460 470 480 490 500 TTTGGTGTGA GCTTTTCGGT TTGATGGTAA CTGGTGGAGA CTTCCATGTG AAACCACACT CGAAAAGCCA AACTACCATT GACCACCTCT GAAGGTACAC        510 520 530 540 GGATTTCTAT GCCTAAGGAA TAAAGACTTT TCAACTGTTA CCTAAAGATA CGGATTCCTT ATTTCTGAAAAGTTGACAAT The regions of homology between the two are as follows:
(Human: upper row, rat: lower row). [Table 21]         *** * * * * * 1367 CTCTTCGTATTCCAACAGGAGGCTATGCATCACCAG-TTTTCTGAGGGATGAAACCTATG   90 CTC --- GTATTCCAACAGGAGGCTCTGCATCACCAGCTTT-CTGAGGGACGAAACCTACG      * ** * ** ** * * *      CCCCTC-CCCCATTCTCTGAGGA-TAAATTCATCTTCCACAAGGA-TC-GTGCCAAGCTC      TCCCTCTACC-ATTCTCTG-CGACAAA-TTCATCTTCCACAAGGAATCTGTGCCAAGCTC      * ** * * * * * *      -GG--CAAAGC-CCTACAGACCATGAAACAAGAGCTTCTCATTAACCTGGTGAAGCAAAA      AGGGCCGA-GCACC-ACAGACCATGAAACAAGAGCTTCTCATTAACCTAGTGAAACAAAA             * **      GCCTGAACTGACAGAGGAGCAGCTGGCGGCTGTCACTGC 1576      GCCTGAAATGACAGAGGAGCAGCACGCGGCTGTCACTGC 299 % = 85.845 P (219,188) =. 000E + 00 E =.
000 The restriction sites between human and rat are as follows:
It is. [Table 22]Human MboII (GAAGA) 108 261 328 1066                             1069 1230 MboII (TCTTC) 881 916 1361 1449 MnII (CCTC) 273 574 1190 1200                             1219 1245 1439 MnI (GAGG) 44 47 358 449                               653 887 1070 1162                             1250 1274 1378 1402                             1436 1544 [0147] [Table 23]Rat MboII (GAAGA) 435 MboII (TCTTC) 168 MnI (CCTC) 100 159 323 MnII (GAGG) 39 98 122 267 357                               384 412 Fragments containing conserved sequence portions (24, 34, 1
04 and 108 base pairs) describe human DNA.
It can be calculated that Also, fragments 24, 59, 9
0 and 145 base pairs describe rat DNA. one
On the other hand, both sequences contain a 24-base pair fragment, which is an important fragment.
Set of pieces (a taxonomic feature).

【図面の簡単な説明】 【図1】シュードモナス・アエルギノーザ(Pseud
omonas aeruginosa)の菌株から分離
したDNAのEcoR I制限エンドヌクレアーゼ消化
を示す。プローブとして大腸菌の16S型および23S
型リボソームRNA(rRNA)に対するcDNAを用
いた。 【図2】シュードモナス・アエルギノーザ(P.aer
uginosa)菌株から分離したDNAのPst I
制限エンドヌクレアーゼ消化を示す。プローブとして大
腸菌の16S型および23S型rRNAに対するcDN
Aを用いた。 【図3】グルコース−非発酵性 グラム−陰性桿菌種か
ら分離したDNAのEcoRI制限エンドヌクレアーゼ
消化を示す。プローブとして大腸菌の16S型および2
3S型rRNAに対するcDNAを用いた。 【図4】グルコース−非発酵性 グラム−陰性桿菌種か
ら分離したDNAのPst I制限エンドヌクレアーゼ
消化を示す。プローブとして大腸菌の16S型および2
3S型rRNAに対するcDNAを用いた。 【図5】種々のバシルス・スブチリス(Bacillu
s subtilis)菌株から分離したDNAのEc
oR I制限エンドヌクレアーゼ消化を示す。プローブ
として大腸菌16S型および23S型rRNAに対する
cDNAを用いた。 【図6】図5と同じ菌株に対して、同じプローブを用い
て得られたPst Iデータを示す。 【図7】図5および図6と同じ菌株に対して同じプロー
ブを用いて得られたBglIIデータを示す。 【図8】図5〜7と同じ菌株に対して、同じプローブを
用いて得られたSac Iデータを示す。 【図9】B.スブチリスおよびB.ポリミカ(B.po
lymyxa)から分離したDNAのEcoR I制限
エンドヌクレアーゼ消化を示す。プローブとして大腸菌
からの16S型および23S型rRNAに対するcDN
Aを用いた。 【図10】図9と同じ菌株に対して、同じプローブを用
いて得られたPst Iデータを示す。 【図11】図9および図10と同じ菌株に対して同じプ
ローブを用いて得られたBglIIおよびSacIデータ
を示す。 【図12】プローブとして大腸菌からの16S型および
23S型rRNAに対するcDNAを用い、感染マウス
組織から、EcoR I消化DNA中のストレプトコッ
カス・ニューモニエ(Streptococcus p
neumoniae)の検出を示す。 【図13】ムス・ムスキュラス・ドメスティカス(Mu
s musculus domesticus)(マウ
ス)の細胞質リボソームからの18S型および28S型
rRNAに対するcDNAを用い、哺乳類の組織から分
離したDNAのPst I消化を比較することによるマ
ウス種の同定を示す。 【図14】ムス・ムスキュラス・ドメスティカス28S
型rRNA、cDNAプローブとハイブリッドを形成し
たマウスおよび猫組織からのEcoR I消化DNAを
示す。 【図15】ムス・ムスキュラス・ドメスティカス18S
型および28S型rRNA、cDNAプローブとハイブ
リッド形成した哺乳類組織からのSac I消化DNA
を示す。 【図16】ムス・ムスキュラス・ドメスティカス18S
型および28S型rRNA、cDNAプローブとハイブ
リッド形成した哺乳類組織および細胞培養からのEco
RI消化DNAを示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 Pseudomonas aeruginosa (Pseud
1 shows the EcoRI restriction endonuclease digestion of DNA isolated from a strain of S. omonas aeruginosa). Escherichia coli 16S and 23S as probes
CDNA for the type ribosomal RNA (rRNA) was used. Fig. 2 Pseudomonas aeruginosa (P. aer
uginosa) Pst I of DNA isolated from strain
Figure 5 shows restriction endonuclease digestion. CDN against 16S and 23S rRNA of Escherichia coli as a probe
A was used. FIG. 3 shows EcoRI restriction endonuclease digestion of DNA isolated from glucose-non-fermentative Gram-negative bacillus species. Escherichia coli 16S type and 2
CDNA for 3S-type rRNA was used. FIG. 4 shows Pst I restriction endonuclease digestion of DNA isolated from glucose-non-fermentative Gram-negative bacillus species. Escherichia coli 16S type and 2
CDNA for 3S-type rRNA was used. FIG. 5: Various Bacillus subtilis (Bacillu)
Escherichia coli DNA isolated from S. subtilis strain
1 shows oRI restriction endonuclease digestion. CDNA for Escherichia coli 16S and 23S rRNA was used as a probe. FIG. 6 shows Pst I data obtained using the same probe for the same strain as FIG. FIG. 7 shows BglII data obtained using the same probe for the same strains as FIGS. 5 and 6. FIG. 8 shows Sac I data obtained using the same probe for the same strains as in FIGS. FIG. Subtilis and B. Polymica (B.po
1 shows the EcoRI restriction endonuclease digestion of DNA isolated from lymyxa). CDN for 16S and 23S rRNA from E. coli as probe
A was used. FIG. 10 shows Pst I data obtained using the same probe for the same strain as FIG. FIG. 11 shows BglII and SacI data obtained using the same probes for the same strains as FIGS. 9 and 10. FIG. 12: Streptococcus pneumoniae in EcoRI digested DNA from infected mouse tissues using cDNA for 16S and 23S rRNA from E. coli as probe.
(Neumania). FIG. 13: Mus Musculus Domesticus (Mu
2 shows the identification of mouse species by using cDNAs for 18S and 28S rRNA from cytoplasmic ribosomes of S. musculus domesticus (mouse) and comparing Pst I digestion of DNA isolated from mammalian tissues. FIG. 14: Mus Musculus Domesticus 28S
Figure 2 shows EcoRI digested DNA from mouse and cat tissues hybridized with type rRNA and cDNA probes. FIG. 15: Mus Musculus Domesticus 18S
I digested DNA from mammalian tissues hybridized with native and 28S rRNA, cDNA probes
Is shown. FIG. 16: Mus Musculus Domesticus 18S
And 28S rRNA, Eco from mammalian tissue and cell culture hybridized with cDNA probes
3 shows RI digested DNA.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウエブスター,ジヨン エー.,ジユニ ヤ アメリカ合衆国 01821 マサチユーセ ツツ,ビレリカ,アパートメント 21, ビルデイング 5,ケンマー ドライブ 5 (56)参考文献 「Molecular and Bi ochemical Parasito logys,3(1981).p.47−56」   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Webstar, Jyon A. , Jiuni               Ya               United States 01821 Masachi Youse               Tutu, Billerica, Apartment 21,               Building 5, Kenmar Drive                 5                (56) References "Molecular and Bi               chemical Parasito               logys, 3 (1981). p. 47-56 "

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.未知有機体の種を同定する方法に使用するためのキ
ットであって、当該方法が: 1)未知有機体のDNA中の進化的保存配列(リボソー
ムRNA情報−含有核酸中に現われる進化的保存配列を
除く)と、当該未知有機体の進化的保存配列にハイブリ
ダイズし得る保存DNA配列情報−含有核酸を含むプロ
ーブとをハイブリダイズさせ; 2)当該未知有機体中のDNA中の制限エンドヌクレア
ーゼ切断部位に対応する未知有機体中の当該保存配列の
位置を決定し、それにより当該未知有機体の遺伝的特徴
づけを得; 3)ステップ2)で得られた特徴づけと、 当該未知有機体の種を決定するのに充分な数の追加の遺
伝的特徴づけであって、既知の有機体のDNA中の進化
的保存配列(リボソームRNA情報−含有核酸中に現わ
れる進化的保存配列を除く)と、当該既知有機体の進化
的保存配列にハイブリダイズし得る保存DNA配列情報
−含有核酸を含むプローブとをハイブリダイズさせ、次
いで当該既知有機体中のDNA中の制限エンドヌクレア
ーゼ切断部位に対応する既知有機体中の当該保存配列の
位置を決定することによって得られた追加の遺伝的特徴
づけとを比較し;そして 4)当該未知有機体の種を同定する方法であり; 当該キットが: (a)1又はそれ以上の容器をきっちりと入れられるよ
うに仕切られており、その第1の容器に、プローブ有機
体の又はプローブ有機体由来の進化的に保存された遺伝
子材料配列情報−含有核酸(リボソームRNA情報−含
有核酸を除く)であって検出可能に標識された核酸が入
っているキャリヤー;及び (b)制限エンドヌクレアーゼ分解断片のクロマトグラ
フパターンの少なくとも2つの組み合せであって、その
各々のクロマトグラフパターンの組み合せが既知の相異
なる有機体の種を定義している組み合せを有するカタロ
グを含むものであり; 当該未知有機体の制限エンドヌクレアーゼ分解断片のク
ロマトグラフパターンと、当該カタログ中の種特異的ク
ロマトグラフパターンとを比較することにより、当該キ
ットにて未知有機体の種が同定され得るものであるキッ
ト。 2.1又はそれ以上の制限エンドヌクレアーゼ酵素を入
れた第二の容器をも含む請求の範囲第1又は2項のキッ
ト。 3.保存DNA配列情報−含有核酸プローブがRNAで
ある請求の範囲第1又は2項のキット。 4.保存DNA配列情報−含有核酸プローブがRNAに
相補的なDNAである請求の範囲第1又は2項のキッ
ト。 5.1又はそれ以上の検出可能なように標識化されたデ
オキシヌクレオシド三燐酸の容器をも含む請求の範囲第
3項のキット。 6.プローブ有機体が前核有機体である請求の範囲第1
又は2項のキット。 7.プローブ有機体が真核有機体である請求の範囲第1
又は2項のいずれかのキット。 8.前核生物が細菌である請求の範囲第6項のキット。 9.真核生物の核酸プローブがその小器官由来のもので
ある請求の範囲第7項のキット。 10.cDNAが32P、14C又はHで標識化され
たものである請求の範囲第4項のキット。 11.cDNAが、それが由来するところのrRNAの
忠実なコピーである請求の範囲第4項のキット。 12.ウイールス核酸プローブの1又はそれ以上の容器
をも含む請求の範囲第1又は2項のいずれかのキット。 13.カタログが、本、コンピューターテープ、コンピ
ューターディクス又はコンピューターメモリーである請
求の範囲第1又は2項のいずれかのキット。 14.カタログがウイールスクロマトグラフパターンを
も含むものである請求の範囲第1又は2項のいずれかの
キット。 15.カタログが亜種以下の分類上のパターンをも含む
ものである請求の範囲第1又は2項のいずれかのキッ
ト。
(57) [Claims] A kit for use in a method of identifying a species of an unknown organism, the method comprising: 1) Evolutionary conserved sequences in DNA of unknown organisms (ribosomal RNA information-evolutionary conserved sequences appearing in nucleic acids containing nucleic acids) ) And conserved DNA sequence information capable of hybridizing to the evolutionary conserved sequence of the unknown organism-a probe containing a nucleic acid containing the nucleic acid; 2) restriction endonuclease cleavage in DNA in the unknown organism. Determining the location of the conserved sequence in the unknown organism corresponding to the site, thereby obtaining a genetic characterization of the unknown organism; 3) the characterization obtained in step 2); A sufficient number of additional genetic characterizations to determine the species, including the evolutionary conserved sequences in the DNA of known organisms (ribosomal RNA information-evolutionary conserved sequences appearing in nucleic acids containing And a probe containing conserved DNA sequence information-containing nucleic acid capable of hybridizing to the evolutionarily conserved sequence of the known organism, followed by restriction endonuclease cleavage in DNA in the known organism. Comparing the position of the conserved sequence in the known organism corresponding to the site with the additional genetic characterization obtained by determining the position of the unknown organism; and 4) identifying the species of the unknown organism; The kit comprises: (a) one or more containers that are partitioned so that they can be neatly placed, wherein the first container has an evolutionarily conserved genetic material sequence of or derived from the probe organism. An information-containing nucleic acid (excluding ribosomal RNA information-containing nucleic acid) and a carrier containing a detectably labeled nucleic acid; and (b) a restriction endonuclease. A combination of at least two of the chromatographic patterns of the degraded fragments, wherein each combination of the chromatographic patterns comprises a catalog having a combination defining a known different species of organism; A kit by which the species of the unknown organism can be identified by comparing the chromatographic pattern of the restriction endonuclease degraded fragment of the body with the species-specific chromatographic pattern in the catalog. 2. The kit of claims 1 or 2, further comprising a second container containing one or more restriction endonuclease enzymes. 3. 3. The kit according to claim 1, wherein the conserved DNA sequence information-containing nucleic acid probe is RNA. 4. 3. The kit according to claim 1, wherein the stored DNA sequence information-containing nucleic acid probe is a DNA complementary to RNA. 5. The kit of claim 3 further comprising a container of one or more detectably labeled deoxynucleoside triphosphates. 6. Claim 1 wherein the probe organism is a prokaryotic organism
Or the kit of item 2. 7. Claim 1. The probe organism is a eukaryotic organism.
Or the kit according to any one of the above items 2. 8. 7. The kit according to claim 6, wherein the prokaryote is a bacterium. 9. 8. The kit according to claim 7, wherein the eukaryotic nucleic acid probe is derived from the organelle. 10. The kit according to claim 4, wherein the cDNA is labeled with 32 P, 14 C or 3 H. 11. 5. The kit of claim 4, wherein the cDNA is a faithful copy of the rRNA from which it is derived. 12. 3. The kit according to claim 1, further comprising one or more containers of viral nucleic acid probes. 13. 3. The kit according to claim 1, wherein the catalog is a book, a computer tape, a computer disk, or a computer memory. 14. 3. The kit according to claim 1, wherein the catalog also includes a wheel chromatographic pattern. 15. 3. The kit according to claim 1 or 2, wherein the catalog also contains categorized patterns of subspecies or less.
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Title
「Molecular and Biochemical Parasitologys,3(1981).p.47−56」

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Publication number Publication date
JPH06189800A (en) 1994-07-12

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