JP4868391B2 - Intelligent nucleic acid sequence sensing system using transcription mechanism - Google Patents

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本発明は、サンプル核酸の配列情報を有する核酸プローブの作製方法、及び試料中のターゲット核酸の検出方法に関する。また本発明は、上記方法において使用するための核酸プローブ及びキットに関する。   The present invention relates to a method for producing a nucleic acid probe having sequence information of a sample nucleic acid and a method for detecting a target nucleic acid in a sample. The present invention also relates to a nucleic acid probe and kit for use in the above method.

生体高分子である核酸分子は遺伝情報の記憶媒体としてだけでなく、酵素としての生理活性及び結合ポケットとなる立体構造を形成して、核酸、タンパク質、小有機化合物又は小生命体を認識する機能などを有している。近年、核酸分子の持つ情報処理機能を利用して、その多様な機能を目的に従って発揮するようプログラムされた核酸分子の創薬や医療への応用に関する研究が、生体分子による分子コンピューティングの有望な応用分野として注目を集めている。   Nucleic acid molecules, which are biopolymers, not only serve as a storage medium for genetic information, but also have the ability to recognize nucleic acids, proteins, small organic compounds, or small organisms by forming three-dimensional structures that become physiological activities and binding pockets as enzymes. Etc. In recent years, research on drug discovery and medical applications of nucleic acid molecules programmed to perform various functions according to the purpose using the information processing function of nucleic acid molecules Has attracted attention as an application field.

これらの核酸分子の機能は、大別すると「プログラミング機能」、「メモリ機能」、「生理活性物質としての機能」、「その他の結合機能性物質としての機能」などに分けることができ、「遺伝子診断技術」への利用における進歩が著しい。   The functions of these nucleic acid molecules can be broadly divided into “programming functions”, “memory functions”, “functions as physiologically active substances”, “functions as other binding functional substances”, etc. Significant progress has been made in the use of "diagnostic technology".

「プログラミング(情報処理)機能」のうち、核酸分子配列に情報をプログラムして診断・治療に応用する手法としては、Benensonらが、特殊な配列を認識する制限酵素をハードウェアとして、診断と治療に関する情報を核酸分子にプログラムし、前立腺癌や小細胞型肺癌に特異的に発現するRNAの存在を判定してDNAドラッグを放出する核酸分子を用いたシステムを開発し、その核酸分子が生体外で機能することを確認したが、生体内ではその機能は確認されていない(非特許文献1)。   Among the “programming (information processing) functions”, Benenson et al. Used a restriction enzyme that recognizes special sequences as hardware to program information into nucleic acid molecule sequences and apply them to diagnosis and treatment. Developed a system that uses nucleic acid molecules that release DNA drugs by determining the presence of RNA that is specifically expressed in prostate cancer and small cell lung cancer. However, the function has not been confirmed in vivo (Non-patent Document 1).

「メモリ機能」のうち、核酸分子の配列に特定の配列情報を学習させ、メモリとして使用する方法として、Chenらは、不正確なハイブリダイゼーションを形成するDNA間のランダムな相互作用を利用して学習及び読み出しを行えるDNAメモリの開発に成功し、それを発現遺伝子の解析及び分類に使用できることを提案した(非特許文献2)。しかしながら、RNAを記憶することのできるメモリを作製する手法は具体的には提示されていない。唾液中からも採取可能なRNAで、同様なメモリが作製可能であれば、RNA診断が有効な疾患領域が今後広がることにより、侵襲性の低い簡便な診断による早期発見、早期治療への展開が期待される(非特許文献6)。   Among the “memory functions”, as a method of learning specific sequence information in the sequence of a nucleic acid molecule and using it as a memory, Chen et al. Utilize random interactions between DNAs that form inaccurate hybridization. We have succeeded in developing a DNA memory capable of learning and reading out, and proposed that it can be used for analysis and classification of expressed genes (Non-patent Document 2). However, a method for producing a memory capable of storing RNA has not been specifically presented. If RNA can be collected from saliva and a similar memory can be created, disease areas where RNA diagnosis is effective will expand in the future, leading to early detection and early treatment by simple diagnosis with low invasiveness. Expected (Non-Patent Document 6).

「生理活性物質としての機能」として、核酸は診断ばかりでなく、治療薬としての効果も持っている。特定の配列を持った核酸分子のうちDNAドラッグとして治療に有効であることが確認されているものにはすでに実用化されているものがある。p53癌抑制タンパク質の不活性化に重要な役割を担う癌遺伝子タンパク質MDM2の合成を阻害するssDNA薬であり、エイズにおけるCMV(サイトメガロウィルス)による網膜炎治療に効果があるVitravene(アンチセンス医薬;非特許文献3)、進行した悪性黒色腫を対象とするOblimersen(アンチセンス医薬;非特許文献4)などである。また特定の配列をもった核酸分子のうちRNAドラッグとして治療に有効であることが確認されているものとして、老人性黄斑変性症の治療薬である血管内皮増殖因子(VEGF)に対するRNAアプタマー(NX1838)がある(非特許文献5)。RNAドラッグはDNAと同様、機能改良と大量生産が可能で、抗体薬に比べて免疫排除が生じないなどの利点があり、安定性の面でDNAに劣るという問題はあるが、反面DNAに比べて一定時間で分解され、時間的な投薬制御が容易であるため、近年特に注目が集まっている。   As "function as a physiologically active substance", nucleic acid has not only a diagnosis but also an effect as a therapeutic agent. Among nucleic acid molecules having a specific sequence, those that have been confirmed to be therapeutically effective as DNA drugs are already in practical use. Vitravene (antisense drug; an ssDNA drug that inhibits the synthesis of oncogene protein MDM2, which plays an important role in the inactivation of p53 tumor suppressor protein, and is effective in treating retinitis by CMV (cytomegalovirus) in AIDS; Non-patent document 3), Obrimersen (antisense medicine; non-patent document 4) for advanced malignant melanoma. Further, among nucleic acid molecules having a specific sequence, an RNA aptamer (NX1838) against vascular endothelial growth factor (VEGF), which is a therapeutic agent for senile macular degeneration, has been confirmed to be therapeutically effective as an RNA drug. (Non-Patent Document 5). RNA drugs, like DNA, can be improved in function and mass-produced, and have the advantage that immune exclusion does not occur compared to antibody drugs. However, RNA drugs have the problem of being inferior to DNA in terms of stability. In recent years, it has attracted particular attention because it is decomposed in a certain time and is easy to control in time.

また、「その他の結合機能性物質」としての核酸分子のうち、特殊な機能を持つものとしてGrateらが分子進化工学的手法により創成したマラカイトリーンアプタマーがある(
非特許文献7)。マラカイトグリーンアプタマーは、結合機能性核酸とも呼ばれるアプタマーの一種で、結合ポケットとなる立体構造を形成してマラカイトグリーン(MG)と結合する能力を持ち、マラカイトグリーンがレーザーで励起されたときに放出される活性酸素を利用してマラカイトグリーンアプタマー配列を組み込んだRNAを不活性化して、ターゲット遺伝子の機能解析を転写レベルで行うことのできるRNA−CALI(chromophore-assisted laser inactivation)を行う目的で開発されたものである(非特許文献7
)。マラカイトグリーンアプタマーにはその他の性質として、マラカイトグリーンを結合ポケットに取り込んだ時に、マラカイトグリーンの蛍光を増強することが知られており、マラカイトグリーンアプタマーを改良して、生体内でDNAの構成成分となるなど重要な役割を果たしているアデノシン三リン酸(ATP)や気管支拡張剤のテオフィリンなどを認識することのできるモジュール配列を組み込むことにより、これらの物質を蛍光により検出することのできるセンサーとして使用できることが示されている(非特許文献8)。また、マラカイトグリーンアプタマーの転写に必要な最小限のDNA配列としてT7プロモーター配列とアプタマーの鋳型となる配列の一部を相補鎖として含むT7センスDNAとT7プロモーター配列の相補鎖となる配列及びアプタマーの鋳型となる配列を含むアンチセンスDNAの配列はすでに明らかになっている(非特許文献9)。
In addition, among the nucleic acid molecules as "other binding functional substances", there is a malachiteline aptamer created by Grate et al.
Non-patent document 7). Malachite green aptamer is a kind of aptamer, also called binding functional nucleic acid, has the ability to form a three-dimensional structure as a binding pocket and bind to malachite green (MG), and is released when malachite green is excited with a laser. Developed for the purpose of RNA-CALI (chromophore-assisted laser inactivation), which inactivates RNA incorporating a malachite green aptamer sequence using active oxygen and can analyze the function of target genes at the transcriptional level. (Non-Patent Document 7)
). Other properties of malachite green aptamers are known to enhance the fluorescence of malachite green when malachite green is incorporated into the binding pocket. By incorporating a module sequence that can recognize adenosine triphosphate (ATP), which plays an important role, and theophylline, a bronchodilator, it can be used as a sensor that can detect these substances by fluorescence. Is shown (Non-patent Document 8). In addition, a T7 sense DNA containing a part of the T7 promoter sequence and the aptamer template as a complementary strand as a minimum DNA sequence necessary for transcription of the malachite green aptamer, and a sequence and aptamer complementary to the T7 promoter sequence The sequence of the antisense DNA containing the template sequence has already been clarified (Non-patent Document 9).

RNAを蛍光増強によって検出する方法としては、マラカイトグリーンを用いる方法以外にも、有機電界発光素子として知られるピレンをウリジンの糖環の2’水酸基に導入した2’−O−メチル型RNA(OMUpy)も合成されており、これを用いて2’−O−メチル型RNAと相補的な配列を持ったRNAを検出する方法がすでに明らかになっている(非特許文献10)。   As a method for detecting RNA by fluorescence enhancement, in addition to a method using malachite green, 2′-O-methyl RNA (OMUpy) in which pyrene known as an organic electroluminescence device is introduced into the 2 ′ hydroxyl group of the sugar ring of uridine is used. ) Has also been synthesized, and a method for detecting RNA having a sequence complementary to 2′-O-methyl RNA using this has already been clarified (Non-patent Document 10).

このような方法の他にも例えば当業者に公知の方法によって放射性物質などで標識された基質を取り込むことにより、放射線を測定することでRNAの検出を行うことができる。   In addition to this method, for example, RNA can be detected by measuring radiation by incorporating a substrate labeled with a radioactive substance by a method known to those skilled in the art.

また蛍光によらずRNAが転写されたことを検出する方法としては、ビオチン化基質(yTPなど)を導入してターゲットタンパク質との結合機能をもったアプタマーをビオチン化することにより、アビジン化された水晶発振子や表面プラズモン共鳴を利用した相互作用測定装置(例えばBIACORE)のセンサーチップにアビジン−ビオチン結合を利用してアプタマーを効率よく固定し、固定したアプタマーを使ってターゲットタンパク質との結合活性を観察することによってターゲットRNAの存在を検出する方法が知られている(非特許文献11)。   In addition, as a method for detecting that RNA was transcribed regardless of fluorescence, biotinylated aptamer having a function of binding to a target protein by introducing a biotinylated substrate (such as yTP) was avidinized. An aptamer is efficiently immobilized using an avidin-biotin bond on a sensor chip of an interaction measuring device (for example, BIACORE) using a crystal oscillator or surface plasmon resonance, and the binding activity with a target protein is achieved using the immobilized aptamer. A method for detecting the presence of a target RNA by observing is known (Non-patent Document 11).

さらに、唾液中のmRNAの転写量の変化に基づいて乳癌と口腔癌を非侵襲的かつ簡便かつ正確に判定できることが報告されており、今後唾液中のmRNAで診断できる疾病の研究も進展するであろうと考えられている(非特許文献6)。非特許文献6では、唾液中のmRNAによる診断を行える対象は乳癌と口腔癌に限定されるわけではなく、唾液中のmRNAパターンが他の癌や頻度の高い病気に関する情報を提供する可能性が示唆されている。唾液は血液の状態を反映しており、唾液検査によって多くの疾患を発見できるであろうと期待されている。難治性疾患の病因遺伝子を対象とした治療、診断研究も進んでおり、最近の脳科学の成果から統合失調症やアルツハイマー病などの精神・神経疾患において脳に特異的に発現している遺伝子の解析が進んでいる。唾液中のRNAパターンによる早期診断、早期治療システムを整えるには、病因遺伝子の変化を唾液中のRNAパターンから診断できる疾患を探索する網羅的な研究が必要になってくる。唾液は、容易かつ大量に採取でき、また特異性と感度が乳癌と口腔癌では血液診断よりも良好であることが確認されている(非特許文献6)。唾液中には約3000種類のmRNAがあり、そのうち健
常者の唾液に固有なものは約280種類と言われている。癌や全身疾患を血液中のRNAパターンから判定するには、残りの約2700種類のmRNAのうち、癌や全身疾患に特異的なmRNAパターンを患者集団よりサンプルを集め、大規模解析により決定する必要がある。現在は、DNAチップを用いて得られたデータを回帰樹モデルやロジスティック回帰モデルを用いて解析が行われているが、疾患の判定に使えるバイオマーカーとしてのmRNAパターンを決定するのは難しい。それは、mRNAの変動には様々な要因が関与しているだけでなく、潜在的に複数の病気を発症している可能性もあるためであり、データからノイズを排除して特定の疾患への罹患及び罹患リスクを判定し、テーラーメイド医療を実現するには安価で簡便で網羅的な解析を行うことのできる感度のよい検査システムの実現が望まれる。
Furthermore, it has been reported that breast cancer and oral cancer can be judged non-invasively, simply and accurately based on changes in the amount of saliva mRNA transcribed, and research into diseases that can be diagnosed with mRNA in saliva will progress in the future. It is considered to be (Non-Patent Document 6). In Non-Patent Document 6, the target that can be diagnosed with mRNA in saliva is not limited to breast cancer and oral cancer, and there is a possibility that the mRNA pattern in saliva provides information on other cancers and frequent diseases. Has been suggested. Saliva reflects the state of the blood, and it is expected that many diseases can be found by saliva testing. Therapeutic and diagnostic research targeting the pathogenic genes of intractable diseases is also progressing. Based on recent results of brain science, genes that are specifically expressed in the brain in psychiatric and neurological diseases such as schizophrenia and Alzheimer's disease Analysis is progressing. In order to prepare an early diagnosis and early treatment system based on RNA patterns in saliva, comprehensive research is required to search for diseases that can diagnose pathogenic gene changes from RNA patterns in saliva. Saliva can be collected easily and in large quantities, and it has been confirmed that specificity and sensitivity are better for breast cancer and oral cancer than for blood diagnosis (Non-Patent Document 6). There are about 3000 types of mRNA in saliva, of which about 280 are unique to the saliva of healthy individuals. To determine cancer and systemic diseases from RNA patterns in blood, samples of mRNA patterns specific to cancer and systemic diseases are collected from patient populations out of the remaining 2700 types of mRNA and determined by large-scale analysis. There is a need. Currently, data obtained using a DNA chip is analyzed using a regression tree model or a logistic regression model, but it is difficult to determine an mRNA pattern as a biomarker that can be used for disease determination. This is because not only various factors are involved in mRNA fluctuations, but it is also possible that multiple diseases may develop. In order to determine morbidity and morbidity risk and realize tailor-made medical care, it is desired to realize an inexpensive, simple, and sensitive analysis system that can perform comprehensive analysis.

Benenson, Y.; Gil, B.; Ben-Dor, U.; Adar R.; Shapiro, E.; Nature 2004, 429, 423-429.Benenson, Y .; Gil, B .; Ben-Dor, U .; Adar R .; Shapiro, E .; Nature 2004, 429, 423-429. Chen, J.; Deaton, R.; Wang, Y-Z.; LNCS 2004, 2943, 145-156.Chen, J .; Deaton, R .; Wang, Y-Z .; LNCS 2004, 2943, 145-156. Holmlund, J. T.; Ann. NY Acad. Sci. 2003, 1002, 244-251.Holmlund, J. T .; Ann. NY Acad. Sci. 2003, 1002, 244-251. Klasa, R. J.; Gillum, A. M.; Klem, R. E.; Frankel, S. R.; Nucleic Acid Drug Dev. 2002, 12, 193-213.Klasa, R. J .; Gillum, A. M .; Klem, R. E .; Frankel, S. R .; Nucleic Acid Drug Dev. 2002, 12, 193-213. Drolet, DW.; Nelson, J.; Tucker, CE.; Zack, PM.; Nixon, K.; Bolin. R.; Judkins, MB.; Farmer, JA.; Wolf, JL.; Gill, SC.; Bendele, RA.; Pharm Res. 2000, 17(12), 1503-1510.Drolet, DW .; Nelson, J .; Tucker, CE .; Zack, PM .; Nixon, K .; Bolin. R .; Judkins, MB .; Farmer, JA .; Wolf, JL .; Gill, SC .; Bendele, RA .; Pharm Res. 2000, 17 (12), 1503-1510. Li Y.; St. John, MAR.; Zhou, Z.; Kim, Y.; Sinha, U.; Jordan, RCK.; Eisele, D.; Abemayor, E.;2 Elashoff, D.; Park N-H.; Wong, DT.; Clinical Cancer Research 2004 10, 8442-8450.Li Y .; St. John, MAR .; Zhou, Z .; Kim, Y .; Sinha, U .; Jordan, RCK .; Eisele, D .; Abemayor, E .; 2 Elashoff, D .; Park NH. ; Wong, DT .; Clinical Cancer Research 2004 10, 8442-8450. Grate, D.; Wilson, C.; Proc. Natl. Acad. Sci. 1999, 96, 6131-6136.Grate, D .; Wilson, C .; Proc. Natl. Acad. Sci. 1999, 96, 6131-6136. Stojanovic, MN.; Kolpashchikov, DM.; J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126, 9266-9270.Stojanovic, MN .; Kolpashchikov, DM .; J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126, 9266-9270. Babendure, J.R.; Adams, SR.; Tsein RY.; J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14716-14717.Babendure, J.R .; Adams, SR .; Tsein RY .; J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14716-14717. Mahara, A.; Iwase, R.; Sakamoto, T.; Yamaoka, T.; Yamana, K.; Murakami, A.; Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 2783-2790.Mahara, A .; Iwase, R .; Sakamoto, T .; Yamaoka, T .; Yamana, K .; Murakami, A .; Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 2783-2790. Moriyama,K.; Kimoto, M.; Mistui, T.; Yokoyama, S.; Hirao, I.; Nucleic Acids Res. 2005 33, e129.Moriyama, K .; Kimoto, M .; Mistui, T .; Yokoyama, S .; Hirao, I .; Nucleic Acids Res. 2005 33, e129.

本発明は、生体高分子である核酸分子のもつ情報処理機能をはじめとする多彩な機能に着目し、特定の状態(例えば疾患又は障害)に特異的な遺伝子発現パターンを簡便に判定分類及び診断できる手法及び手段を提供することを目的とする。   The present invention pays attention to various functions including information processing functions of nucleic acid molecules that are biopolymers, and easily determines and classifies and diagnoses gene expression patterns specific to a specific state (for example, disease or disorder). It aims at providing the technique and means which can be performed.

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、プロモーターセンス配列の下流に検出用レポーター分子をコードするセンス配列と20塩基程度のランダム配列を含む核酸プローブ(ランダムDNAプローブ)に、特定のDNA/RNAの配列情報を記憶させ、そしてその配列情報を記憶させたメモリ核酸プローブと、上記プロモーターセンス配列と検出用レポーター分子をコードするセンス配列に対して相補的な配列を有する核酸分子を用いて、試料中に存在する目的のDNA/RNAを検出し、分類することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has developed a nucleic acid probe (random DNA probe) comprising a sense sequence encoding a reporter molecule for detection downstream of a promoter sense sequence and a random sequence of about 20 bases. A nucleic acid having a sequence complementary to a sense sequence encoding a promoter nucleic acid sequence and a reporter molecule for detection, and a memory nucleic acid probe storing the sequence information of specific DNA / RNA and storing the sequence information It has been found that a target DNA / RNA present in a sample can be detected and classified using a molecule, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、以下の1〜4である。
1.以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブとサンプル核酸とを接触させ、該核酸プローブのランダム配列と該サンプル核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から、上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分まで、上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップ、
(c)上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分から上記核酸プローブの3’末端側に、サンプル核酸を鋳型としてサンプル核酸の配列に相補的な配列を伸長させるステップ、
(d)上記サンプル核酸を除去し、サンプル核酸の配列に相補的な配列を含む核酸プローブを回収するステップ、
を含む、サンプル核酸の配列情報を有する核酸プローブの作製方法。
That is, this invention is the following 1-4.
1. The following steps:
(A) contacting a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a random sequence consisting of 5 to 100,000 bases with a sample nucleic acid to form a double strand between the random sequence of the nucleic acid probe and the sample nucleic acid;
(B) decomposing one strand of the nucleic acid probe from the 3 ′ end of the nucleic acid probe to a portion where the nucleic acid probe and the sample nucleic acid form a double strand;
(C) extending a sequence complementary to the sequence of the sample nucleic acid from the portion where the nucleic acid probe and the sample nucleic acid form a double strand to the 3 ′ end side of the nucleic acid probe using the sample nucleic acid as a template;
(D) removing the sample nucleic acid and recovering a nucleic acid probe containing a sequence complementary to the sequence of the sample nucleic acid;
A method for producing a nucleic acid probe having sequence information of a sample nucleic acid.

上記方法において、核酸は、限定されるものではないが、DNA又はRNAである。具体的には、例えば核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がRNAである。サンプル核酸としては、限定されるものではないが、体液(唾液、血液、尿など)、細胞若しくは組織、又はこれらから採取した核酸を用いることができる。   In the above method, the nucleic acid is DNA or RNA, although not limited thereto. Specifically, for example, the nucleic acid probe is DNA, and the sample nucleic acid is RNA. The sample nucleic acid is not limited, but a body fluid (saliva, blood, urine, etc.), a cell or tissue, or a nucleic acid collected from these can be used.

また上記方法において、プロモーター配列としては、例えばT7プロモーター配列、T3プロモーター配列、SP6プロモーター配列及びこれらの配列を連結したタンデム配列などを用いることができる。   In the above method, as the promoter sequence, for example, a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence, an SP6 promoter sequence, and a tandem sequence obtained by linking these sequences can be used.

上記方法において、ステップ(b)の一本鎖の分解は、例えばエキソヌクレアーゼIにより行うことができる。またステップ(c)の配列の伸長は、逆転写又は複製により行うことができる。   In the above method, the single-strand degradation of step (b) can be performed by, for example, exonuclease I. Further, the extension of the sequence in step (c) can be performed by reverse transcription or replication.

上記方法において、核酸プローブは、プロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含んでもよい。該検出用レポーター分子は、マラカイトグリーンアプタマーRNA分子などの検出が容易なRNA分子であることが好ましい。   In the above method, the nucleic acid probe may further contain a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sense sequence. The detection reporter molecule is preferably an RNA molecule that is easy to detect, such as a malachite green aptamer RNA molecule.

さらに上記方法では、複数のサンプル核酸を用いて、各サンプル核酸の配列情報を有する複数の核酸プローブを作製することができる。また、サンプル核酸として、配列が特定されていないものを用いることができる。   Further, in the above method, a plurality of nucleic acid probes having sequence information of each sample nucleic acid can be prepared using a plurality of sample nucleic acids. A sample nucleic acid whose sequence is not specified can be used.

2.以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体又は一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブと試料とを接触させ、該核酸プローブと該試料に含まれるターゲット核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップであって、ここで上記核酸プローブとターゲット核酸とが二本鎖を形成している場合には、二本鎖を形成している部分まで上記核酸プローブを分解するステップ、
(c)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を添加し、該プロモーターセンス配列と該相補的配列との間で二本鎖を形成させるステップ、
(d)ポリメラーゼを添加して上記検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を転写させて検出用レポーター分子を形成させるステップ、
(e)ステップ(d)における転写反応を確認して試料中のターゲット核酸を検出するステップ、
を含む、試料中のターゲット核酸の検出方法。
2. The following steps:
(A) contacting a sample with a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a sequence complementary to all or part of the target nucleic acid, and forming a double strand between the nucleic acid probe and the target nucleic acid contained in the sample Forming step,
(B) a step of decomposing a single strand of the nucleic acid probe from the 3 ′ end of the nucleic acid probe, wherein when the nucleic acid probe and the target nucleic acid form a double strand, Decomposing the nucleic acid probe to a part forming a chain;
(C) a detection antisense nucleic acid comprising a sequence complementary to the promoter sense sequence and an antisense sequence encoding a detection reporter molecule is added, and a double strand is formed between the promoter sense sequence and the complementary sequence Forming steps,
(D) adding a polymerase to transcribe an antisense sequence encoding the detection reporter molecule to form a detection reporter molecule;
(E) confirming the transcription reaction in step (d) and detecting a target nucleic acid in the sample;
A method for detecting a target nucleic acid in a sample, comprising:

上記方法において、ステップ(a)において使用する核酸プローブは、例えば前項1に記載の方法により作製されたものである。   In the above method, the nucleic acid probe used in step (a) is prepared by, for example, the method described in item 1 above.

上記方法において、試料としては、限定されるものではないが、体液(唾液、血液、尿など)、細胞若しくは組織、又はこれらから採取した核酸を用いることができる。   In the above method, the sample is not limited, but body fluids (saliva, blood, urine, etc.), cells or tissues, or nucleic acids collected from these can be used.

また、核酸としては、限定されるものではないが、DNA又はRNAを用いることができる。具体的には、例えば核酸プローブがDNAであり、ターゲット核酸がRNAである。   The nucleic acid is not limited, but DNA or RNA can be used. Specifically, for example, the nucleic acid probe is DNA, and the target nucleic acid is RNA.

また上記方法において、プロモーター配列としては、例えばT7プロモーター配列、T3プロモーター配列、SP6プロモーター配列及びこれらの配列を連結したタンデム配列などを用いる。その場合、ステップ(c)のポリメラーゼとしては、それぞれプロモーター配列に応じてT7RNAポリメラーゼ、T3RNAポリメラーゼ、又はSP6RNAポリメラーゼを用いることができる。   In the above method, as the promoter sequence, for example, a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence, an SP6 promoter sequence, and a tandem sequence obtained by linking these sequences are used. In that case, as the polymerase in step (c), T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, or SP6 RNA polymerase can be used depending on the promoter sequence.

上記方法において、ステップ(b)の一本鎖の分解は、例えばエキソヌクレアーゼIにより行うことができる。   In the above method, the single-strand degradation of step (b) can be performed by, for example, exonuclease I.

また、検出用レポーター分子としては、例えば蛍光試薬と結合して蛍光観察が可能になるようなRNAアプタマー分子であるマラカイトグリーンアプタマーRNA分子を用いることができ、その場合、検出用試薬としてはマラカイトグリーンを使用する。   Further, as the detection reporter molecule, for example, a malachite green aptamer RNA molecule that is an RNA aptamer molecule that enables fluorescence observation by binding to a fluorescent reagent can be used. In this case, as the detection reagent, malachite green Is used.

上記方法において、核酸プローブは、プロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含んでいてもよく、それにより、ステップ(c)において該検出用レポーター分子をコードするセンス配列と検出用アンチセンス核酸における検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列との間で二本鎖が形成される。   In the above method, the nucleic acid probe may further comprise a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sense sequence, whereby in step (c) the sense sequence encoding the detection reporter molecule and A double strand is formed with an antisense sequence encoding a reporter molecule for detection in the antisense nucleic acid for detection.

さらに上記方法においては、ターゲット核酸として配列が特定されていないものを用いることができる。   Further, in the above method, a target nucleic acid whose sequence is not specified can be used.

3.プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブ又はプロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体若しくは一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブを含むことを特徴とするターゲット核酸を検出するためのキット。 3. A target nucleic acid comprising a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a random sequence comprising 5 to 100,000 bases or a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a sequence complementary to all or part of the target nucleic acid is detected. Kit for.

上記キットにおいて、ランダム配列は、10〜1000塩基からなるものが好ましい。また核酸分子は、DNA又はRNAであることが好ましい。   In the above kit, the random sequence is preferably composed of 10 to 1000 bases. The nucleic acid molecule is preferably DNA or RNA.

上記キットにおいて、核酸プローブのプロモーター配列は、限定されるものではないが、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列、SP6プロモーター配列及びこれらの配列が連結したタンデム配列などである。核酸プローブは、プロモーター配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含んでもよい。   In the above kit, the promoter sequence of the nucleic acid probe is not limited, but includes a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence, an SP6 promoter sequence, and a tandem sequence in which these sequences are linked. The nucleic acid probe may further comprise a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sequence.

また上記キットは、プロモーターアンチセンス配列部分が核酸プローブのプロモーターセンス配列と二本鎖を形成し、自身がコードする検出用レポーター分子を転写できるように設計されたプロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む核酸をさらに含んでもよい。この検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列は、検出が容易なRNA分子を形成することができること
が好ましく、蛍光試薬であるマラカイトグリーンと結合して蛍光を測定することのできるマラカイトグリーンアプタマーRNA分子を用いることができる。
In the above kit, the promoter antisense sequence part forms a double strand with the promoter sense sequence of the nucleic acid probe, and is a sequence complementary to the promoter sense sequence designed so that the detection reporter molecule encoded by itself can be transcribed. And a nucleic acid comprising an antisense sequence encoding a reporter molecule for detection. The antisense sequence encoding the detection reporter molecule is preferably capable of forming an RNA molecule that is easy to detect, and is a malachite green aptamer RNA molecule that can measure fluorescence by binding to malachite green, which is a fluorescent reagent. Can be used.

さらに上記キットは、エキソヌクレアーゼI、プローブ伸長用酵素(逆転写又は複製)、RNAポリメラーゼ、基質及び検出用試薬からなる群より選択される少なくとも1つをさらに含んでもよい。   Further, the kit may further include at least one selected from the group consisting of exonuclease I, probe extension enzyme (reverse transcription or replication), RNA polymerase, substrate and detection reagent.

4.以下のステップ:
(a)前項1に記載の方法を用いて、基準被験体に由来する核酸の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップ、
(b)上記メモリ核酸プローブを、特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸と接触させ、上記メモリ核酸プローブが有する配列情報と同じ配列情報を有する核酸と二本鎖を形成させるステップ、
(c)上記メモリ核酸プローブを取り除くことにより、特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群を取得するステップ、
を含む、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子のライブラリの作製方法。
4). The following steps:
(A) producing a memory nucleic acid probe having nucleic acid sequence information derived from a reference subject using the method according to item 1 above;
(B) bringing the memory nucleic acid probe into contact with a nucleic acid derived from a subject exhibiting a specific state or characteristic, and forming a double strand with a nucleic acid having the same sequence information as that of the memory nucleic acid probe;
(C) obtaining a nucleic acid group specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic by removing the memory nucleic acid probe;
A method for producing a library of genes specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic, comprising:

上記方法において、基準被験体としては、例えば健康又は正常な被験体を用いることができる。特定の状態としては、例えば疾患又は障害がある。また、基準被験体に由来する核酸及び特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸は、例えばmRNAである。   In the above method, as a reference subject, for example, a healthy or normal subject can be used. Specific conditions include, for example, diseases or disorders. Moreover, the nucleic acid derived from the reference subject and the nucleic acid derived from the subject exhibiting a specific state or characteristic are, for example, mRNA.

上記方法においては、さらに(d)上記の特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群より、前項1に記載の方法を用いて、特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップを行って、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子の配列情報を有するメモリ核酸プローブライブラリを作製することも可能である。   In the above method, further, (d) a sequence unique to the subject exhibiting the specific condition or characteristic using the method described in the preceding item 1 from the nucleic acid group specific to the subject exhibiting the specific condition or characteristic. It is also possible to prepare a memory nucleic acid probe library having sequence information of genes specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic by performing a step of creating a memory nucleic acid probe having information.

本発明の方法により、核酸分子(核酸プローブ)上に、任意の核酸の配列情報を、その配列が特定されていなくても記憶させることができる。これは、ノイズを含む膨大なデータから効率よく目的の核酸の存在パターンを分類する際に有効である。これにより疾病診断に有効なバイオマーカーの網羅的な探索が容易になり、遺伝子診断による早期発見、早期治療が有効な疾病領域の拡大を可能にする。   According to the method of the present invention, sequence information of an arbitrary nucleic acid can be stored on a nucleic acid molecule (nucleic acid probe) even if the sequence is not specified. This is effective in efficiently classifying the presence pattern of the target nucleic acid from a huge amount of data including noise. This facilitates a comprehensive search for biomarkers effective for disease diagnosis, and enables the early detection by genetic diagnosis and the expansion of disease regions for which early treatment is effective.

また上述のように記憶させた配列情報を利用して、試料中の目的の核酸を簡便にかつ高感度で検出することができる。さらに本発明の方法により網羅的に分類された核酸パターンを基に、多様なメモリ核酸プローブライブラリを用いて、目的の核酸パターンを示す被験体又は被験体集団を容易に診断することができ、診断医療の分野で大きな効果を発揮すると期待される。   Moreover, the target nucleic acid in a sample can be detected simply and with high sensitivity using the sequence information stored as described above. Furthermore, based on the nucleic acid patterns comprehensively classified by the method of the present invention, it is possible to easily diagnose a subject or a population of subjects exhibiting a target nucleic acid pattern using various memory nucleic acid probe libraries. It is expected to have a great effect in the medical field.

本発明においては、配列情報を記憶する機能と発光を誘導する機能を有する核酸分子(ランダム核酸プローブ)に、特定の配列情報を記憶させ(メモリ核酸プローブ)、該メモリ核酸プローブと、これと一部相補鎖を形成して、検出用レポーター分子の転写を可能にする機能を有する核酸分子(検出用アンチセンス核酸)を用いて特定の配列情報を有するターゲット核酸を検出し、又は特定の配列情報を有するターゲット核酸を除去する。本発明のランダム核酸プローブには、配列が特定されていない配列情報を記憶させることができ、また複数の配列情報を同一反応系において複数のランダム核酸プローブに記憶させることができる。   In the present invention, specific sequence information is stored in a nucleic acid molecule (random nucleic acid probe) having a function of storing sequence information and a function of inducing luminescence (memory nucleic acid probe). A target nucleic acid having specific sequence information using a nucleic acid molecule (detection antisense nucleic acid) having a function of forming a partial complementary strand and enabling transcription of a reporter molecule for detection, or specific sequence information The target nucleic acid having is removed. The random nucleic acid probe of the present invention can store sequence information whose sequence is not specified, and can store a plurality of sequence information in a plurality of random nucleic acid probes in the same reaction system.

1.ランダム核酸プローブ
本発明において用いる核酸分子の1つはランダム核酸プローブである。このランダム核酸プローブは、配列情報を記憶するための基盤となる核酸分子であり、プロモーターセンス配列及びランダム配列から構成される(図1A)。核酸分子は、後述するターゲット核酸の検出において特に有用な検出用レポーター分子をコードするセンス配列をさらに含んでいてもよい(図1A)。これは必須の構成要素ではないが、後述する検出用レポーター分子の転写反応を安定化することが期待される。
1. Random Nucleic Acid Probe One of the nucleic acid molecules used in the present invention is a random nucleic acid probe. This random nucleic acid probe is a nucleic acid molecule serving as a base for storing sequence information, and is composed of a promoter sense sequence and a random sequence (FIG. 1A). The nucleic acid molecule may further include a sense sequence encoding a reporter molecule for detection that is particularly useful in the detection of the target nucleic acid described later (FIG. 1A). This is not an essential component, but is expected to stabilize the transcription reaction of the reporter molecule for detection described later.

ランダム核酸プローブは、これらの配列が配列情報記憶機能と転写反応を利用した検出機能を発揮できるようにこれらの配列を含む限り、DNA、RNA、DNA/RNAハイブリッド核酸、ペプチド核酸(PNA)などのいずれであってもよい。好ましくは、ランダム核酸プローブはDNAである。   Random nucleic acid probes can be used for DNA, RNA, DNA / RNA hybrid nucleic acids, peptide nucleic acids (PNA), etc., as long as these sequences contain these sequences so that these sequences can exhibit a sequence information storage function and a detection function utilizing a transcription reaction. Either may be sufficient. Preferably, the random nucleic acid probe is DNA.

プロモーター配列は、ポリメラーゼによる転写を開始することができる配列であり、具体的な配列は当業者に公知である。例えば限定されるものではないが、RNAポリメラーゼによる転写を開始することができる配列(例:T7プロモーター配列(配列番号1)、T3プロモーター配列(配列番号10)、SP6プロモーター配列(配列番号11))、及びこれらの配列を連結したタンデム配列が挙げられる。好ましくは、T7RNAポリメラーゼの存在下でDNAからRNAへの転写を開始することができるT7プロモーター配列(配列番号1)をカスタマイズした配列番号16を使用する。   A promoter sequence is a sequence capable of initiating transcription by a polymerase, and specific sequences are known to those skilled in the art. For example, but not limited to, a sequence capable of initiating transcription by RNA polymerase (eg, T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 1), T3 promoter sequence (SEQ ID NO: 10), SP6 promoter sequence (SEQ ID NO: 11)) And tandem sequences obtained by linking these sequences. Preferably, SEQ ID NO: 16 is used which is a customized T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 1) capable of initiating transcription from DNA to RNA in the presence of T7 RNA polymerase.

ランダム配列は、5〜100000塩基前後のランダムな一本鎖の核酸配列であれば任意の配列とすることができる。ランダム配列は、後述するように、サンプル核酸とアニーリングさせていくつかの処理を行うことにより、サンプル核酸の配列情報を記憶するものである。ここで非特許文献9によれば、ランダム配列部分は20塩基で約5Mbpの大腸菌のゲノムの配列情報を記憶し、記憶した配列情報に基づく読み出しを行うことができることが確認されている。したがって、ランダム配列は、5〜100000塩基、好ましくは10〜1000塩基、より好ましくは10〜100塩基程度の長さである。ランダム配列は、当業者であれば公知の方法を用いて容易に作製することができる。例えばDNA合成装置を用いて、保護基のついたヌクレオチドを基質として脱保護されたヌクレオチドに付加させる。保護基がついていることによりその後にさらにヌクレオチドが付加しないようになっており、1塩基付加→脱保護処理を繰り返して目的の配列を合成する。付加する塩基をランダムに決定することにより容易にランダム配列を合成することができる。   The random sequence can be any sequence as long as it is a random single-stranded nucleic acid sequence of about 5 to 100,000 bases. As will be described later, the random sequence stores the sequence information of the sample nucleic acid by annealing with the sample nucleic acid and performing several processes. Here, according to Non-Patent Document 9, it has been confirmed that the random sequence portion stores the sequence information of the genome of Escherichia coli of about 5 Mbp with 20 bases and can be read based on the stored sequence information. Accordingly, the random sequence has a length of 5 to 100,000 bases, preferably 10 to 1000 bases, more preferably about 10 to 100 bases. Random sequences can be easily prepared by those skilled in the art using known methods. For example, using a DNA synthesizer, a nucleotide with a protecting group is added to a deprotected nucleotide as a substrate. Since a protective group is attached, no further nucleotides are added thereafter, and the desired sequence is synthesized by repeating the addition of one base → deprotection. A random sequence can be easily synthesized by randomly determining the base to be added.

後述するメモリDNAプローブの作製において、サンプルRNA約10pmolを用いて、100塩基以上の長さを持つ精製メモリDNAプローブ1pmolを得るのに使用したランダムDNAプローブの量は約100pmolであった。ここでは、ランダムDNAプローブはサンプルRNAに対して大過剰に使用している。ランダムDNAプローブは一本一本が異なるランダム配列を持っているので、RNAと反応するランダムDNAプローブの多様性を確保するためである。ランダム配列作製に当たっては、多様なターゲット核酸の配列情報を記憶できるように偏りのないランダムな配列になるよう留意すべきである。また読み出し時の注意としては、精製したメモリ核酸プローブはターゲット核酸と1:1で反応すると考えられるので、メモリ核酸プローブは、ターゲット核酸量より多く投入する必要はないはずであるが、ターゲット核酸の濃度が低い場合には反応確率が下がるので過剰量のメモリ核酸プローブの投入を行うことにより、反応時間を短縮し、反応効率を上げることができると期待される。   In the preparation of the memory DNA probe described later, the amount of the random DNA probe used to obtain 1 pmol of a purified memory DNA probe having a length of 100 bases or more using about 10 pmol of the sample RNA was about 100 pmol. Here, the random DNA probe is used in a large excess relative to the sample RNA. Since each random DNA probe has a different random sequence, this is to ensure the diversity of random DNA probes that react with RNA. When creating a random sequence, it should be noted that the sequence should be a random sequence without bias so that various types of target nucleic acid sequence information can be stored. As a precaution for reading, the purified memory nucleic acid probe is considered to react 1: 1 with the target nucleic acid, so it is not necessary to add more memory nucleic acid probe than the target nucleic acid amount. When the concentration is low, the reaction probability decreases, and it is expected that the reaction time can be shortened and the reaction efficiency can be increased by introducing an excessive amount of the memory nucleic acid probe.

任意によりランダム核酸プローブに含まれる検出用レポーター分子をコードするセンス配列は、後述する反応において、検出用アンチセンス核酸に含まれる検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列と二本鎖を形成しうるように設計する。そして、検出用
レポーター分子をコードするセンス配列がメモリ核酸プローブに含まれるか否かにかかわらず、プロモーター配列部分が二本鎖を形成していれば、RNAポリメラーゼにより検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列が転写されて検出用レポーター分子となる。従って、転写反応を検出することにより、プロモーター配列部分が二本鎖を形成したことがわかり、センス側の核酸プローブのプロモーター配列部分が検出用アンチセンス核酸と結合できる状態で反応液中に存在していることが確認できる。
Optionally, the sense sequence encoding the detection reporter molecule contained in the random nucleic acid probe can form a double strand with the antisense sequence encoding the detection reporter molecule contained in the detection antisense nucleic acid in the reaction described below. Design as follows. If the promoter sequence part forms a double strand regardless of whether the memory nucleic acid probe contains a sense sequence encoding the detection reporter molecule, RNA polymerase encodes the detection reporter molecule that encodes the detection reporter molecule. The sense sequence is transcribed to become a reporter molecule for detection. Therefore, by detecting the transcription reaction, it can be seen that the promoter sequence portion has formed a double strand, and the promoter sequence portion of the nucleic acid probe on the sense side is present in the reaction solution in a state where it can bind to the antisense nucleic acid for detection. Can be confirmed.

検出用レポーター分子をコードする配列としては、当業者に公知の任意の配列を用いることができる。例えば、有機色素であるマラカイトグリーンと結合してマラカイトグリーンの蛍光を増幅する機能を有するマラカイトグリーンアプタマー分子、あるいはこれを機能改良したアデノシン三リン酸(ATP)アプタマー分子、フラビンモノヌクレオチド(FMN)アプタマー分子、スルホローダミンBの蛍光を増幅する機能を有するスルホローダミンBアプタマー分子、タンパク質などの物質との結合活性を有するアプタマーに、ビオチン化された基質(yTP)(非特許文献11)を取り込ませ、水晶発振子や表面プラズモン共鳴を利用したタンパク質相互作用測定装置(例えばBIACORE)のアビジンセンサーチップにアビジン−ビオチン結合を利用して、アプタマーを固定して、該タンパク質とアプタマーとの結合活性を測定することにより転写の有無を判断することができるビオチン化アプタマー分子、有機電界発光素子ピレンを導入した2’−O−メチル型RNAと結合して蛍光観察が可能になるRNA分子などをコードする配列が挙げられる。また転写と同時に蛍光を発するなどにより転写反応が起きたことを観察できる機能性RNA分子が開発されれば、それを用いることができる。このような方法の他にも例えば当業者に公知の方法によって放射性物質などで標識された基質を取り込むことにより、放射線を測定することでRNAの検出を行うことができる。   As a sequence encoding the detection reporter molecule, any sequence known to those skilled in the art can be used. For example, a malachite green aptamer molecule having a function of amplifying malachite green fluorescence by binding to malachite green, which is an organic dye, or an adenosine triphosphate (ATP) aptamer molecule or a flavin mononucleotide (FMN) aptamer improved in function A molecule, a sulforhodamine B aptamer molecule having a function of amplifying the fluorescence of sulforhodamine B, an aptamer having a binding activity with a substance such as a protein, and the like, a biotinylated substrate (yTP) (Non-patent Document 11) is incorporated. Using an avidin-biotin bond to an avidin sensor chip of a protein interaction measuring apparatus (for example, BIACORE) using a crystal oscillator or surface plasmon resonance, the aptamer is immobilized, and the binding activity between the protein and the aptamer is measured. This Examples include sequences encoding biotinylated aptamer molecules that can determine the presence or absence of transcription, RNA molecules that can be observed with fluorescence by binding to 2'-O-methyl RNA introduced with organic electroluminescent element pyrene, and the like. It is done. In addition, if a functional RNA molecule capable of observing that a transcription reaction has occurred by emitting fluorescence at the same time as transcription is developed, it can be used. In addition to this method, for example, RNA can be detected by measuring radiation by incorporating a substrate labeled with a radioactive substance by a method known to those skilled in the art.

好ましくは、検出用レポーター分子をコードする配列としては、検出手順が簡便であることから、転写された配列がマラカイトグリーンアプタマーRNA(配列番号3、5等)を形成することができるDNA配列を使用する。マラカイトグリーンアプタマーRNA分子をコードするDNA配列としては、限定されるものではないが、配列番号2、4等(センス配列)が挙げられる(非特許文献7〜9)。また、スルホローダミンBアプタマーRNA分子(配列番号7)をコードするDNA配列(配列番号6)(センス配列)を使用することも可能である。また、例えばRaf−1タンパク質と結合することのできるビオチン化アプタマー分子(配列番号17)(非特許文献11)を形成できるDNA配列(配列番号18)(センス配列)(非特許文献11)を使用することも可能である。さらに、RNAを特異的に検出する蛍光核酸プローブである2’−O−メチルRNAのようなRNA検出試薬を用いることができる。この場合には、2’−O−メチルRNAと反応するRNAを転写することができる配列(配列番号12)(非特許文献10)などの配列(センス配列)を使用することが可能である。本発明においては、マラカイトグリーンアプタマーRNA分子をコードするDNA配列(配列番号2)(センス配列)を用いることが好ましい。   Preferably, as a sequence encoding a reporter molecule for detection, a DNA sequence capable of forming malachite green aptamer RNA (SEQ ID NO: 3, 5, etc.) is used because the detection procedure is simple. To do. Examples of the DNA sequence encoding the malachite green aptamer RNA molecule include, but are not limited to, SEQ ID NOs: 2, 4 and the like (sense sequence) (Non-Patent Documents 7 to 9). It is also possible to use a DNA sequence (SEQ ID NO: 6) (sense sequence) encoding a sulforhodamine B aptamer RNA molecule (SEQ ID NO: 7). Further, for example, a DNA sequence (SEQ ID NO: 18) (sense sequence) (Non-patent Document 11) capable of forming a biotinylated aptamer molecule (SEQ ID NO: 17) (Non-patent Document 11) capable of binding to Raf-1 protein is used. It is also possible to do. Furthermore, an RNA detection reagent such as 2'-O-methyl RNA, which is a fluorescent nucleic acid probe that specifically detects RNA, can be used. In this case, it is possible to use a sequence (sense sequence) such as a sequence (SEQ ID NO: 12) (Non-patent Document 10) that can transcribe RNA that reacts with 2'-O-methyl RNA. In the present invention, it is preferable to use a DNA sequence (SEQ ID NO: 2) (sense sequence) encoding a malachite green aptamer RNA molecule.

本発明のランダム核酸プローブは、5’から3’に向かって、プロモーターセンス配列及びランダム配列の順で含む。検出用レポーター分子をコードするセンス配列は、プロモーターセンス配列の下流に、すなわちプロモーターセンス配列とランダム配列との間に含まれる。これらの配列は直接連結していてもよいし、適当なリンカーを介して連結していてもよい。   The random nucleic acid probe of the present invention comprises a promoter sense sequence and a random sequence in this order from 5 'to 3'. The sense sequence encoding the detection reporter molecule is included downstream of the promoter sense sequence, ie, between the promoter sense sequence and the random sequence. These sequences may be linked directly or via an appropriate linker.

プロモーターセンス配列の最後(3’側)の3塩基は、安定な転写反応を行うために、検出用レポーター分子をコードするセンス配列の最初(5’側)の3塩基と重なるように設計することが好ましい。これは、ランダム核酸プローブが検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含まない場合であっても、後述する反応において、検出用アンチセンス核酸と二本鎖を形成し、安定な転写反応を行うために用いる。例えば、実施例1におい
て作製しているランダム核酸プローブにおけるT7プロモーターセンス配列の最後尾のGで始まる3塩基(GGA)は、後述する検出用アンチセンス核酸との二本鎖形成後に転写されてRNAとなる部分である。この3塩基を含めた配列が、検出用アンチセンス核酸と二本鎖を形成し、RNAポリメラーゼによりG以降の配列の転写を開始するために重要であり、この3塩基は転写されて検出用レポーター分子の一部となる。ここで用いられる安定な転写反応を行うためにプロモーター配列の最後に加えられる塩基配列は、検出用レポーター分子の機能に影響を及ぼさない配列であればよく、実施例1で実際に作製しているG以降の塩基は、プロモーター配列の最初からGを含めて3塩基以上まで二本鎖を形成するようにセンス鎖、アンチセンス鎖が設計されており、好ましくは少なくとも3塩基が二本鎖を形成できればそれ以降は一本鎖でも安定な転写を行えることから、その塩基数及び塩基種は限定されるものではない。
The last 3 bases (3 'side) of the promoter sense sequence should be designed to overlap the first 3 bases (5' side) of the sense sequence encoding the reporter molecule for detection in order to perform a stable transcription reaction. Is preferred. This is because even if the random nucleic acid probe does not contain a sense sequence encoding a reporter molecule for detection, it forms a double strand with the antisense nucleic acid for detection and performs a stable transcription reaction in the reaction described later. Used for. For example, the 3 bases (GGA) beginning with G at the end of the T7 promoter sense sequence in the random nucleic acid probe prepared in Example 1 are transcribed after formation of a double strand with a detection antisense nucleic acid described later. This is the part. The sequence including these three bases forms a double strand with the antisense nucleic acid for detection, and is important for initiating transcription of the sequence after G by RNA polymerase. Become part of the molecule. The base sequence added at the end of the promoter sequence for performing the stable transcription reaction used here may be any sequence that does not affect the function of the reporter molecule for detection, and is actually prepared in Example 1. The sense strand and antisense strand are designed so that the bases after G form a double strand of 3 or more bases including G from the beginning of the promoter sequence, and preferably at least 3 bases form a double strand. If possible, the number of bases and base species are not limited since stable transcription can be performed even with a single strand thereafter.

また、本発明のランダム核酸プローブは、検出用レポーター分子をコードするセンス配列の部分に、後述する反応において転写された分子内で相補鎖を形成して転写終了時に転写されたRNA分子が核酸プローブから離れやすくするために転写開始部分と転写終了部分が相補配列になるような配列を組み込んでもよいし(例えば、ここではマラカイトグリーンアプタマーの転写された最初の3塩基はGGAで最後の3塩基はUCCであるがこの部分が相補鎖となっており、転写後、それぞれG−C、G−C、A−Uとアニールすることにより、鋳型から離れやすくなる。本目的で組み込まれる配列は、相補鎖を形成し、アプタマーの機能を阻害しないものならどのような組み合わせでもよい)、蛍光強度を増幅するためのコミュニケーションモジュール(セカンドモジュールとの連結部分であり、ファーストモジュールとセカンドモジュールが結合ポケットを作るのを妨げないように配慮されたつなぎの配列。ファーストモジュールとセカンドモジュールに応じて設計される。)に連結するセカンドモジュール(例えばマラカイトグリーンアプタマーの場合は、テオフィリン若しくはATP又はフラビンモノヌクレオチド(FMN)などに対する結合ポケットとなるモジュールをコミュニケーションモジュールを介して接続することにより蛍光強度が増幅されることが知られている)に相当する配列を組み込んでもよいし(配列番号13〜15)(非特許文献8)、あるいは検出用レポーター分子をコードするセンス配列とランダム配列の間に分子間及び分子内で好ましくない二次構造を形成するのを防ぐための配列を組み込んでもよい。   In addition, the random nucleic acid probe of the present invention is a nucleic acid probe in which a complementary strand is formed in a portion of a sense sequence encoding a reporter molecule for detection in a molecule transcribed in a reaction described later, and the RNA molecule transcribed at the end of transcription is transferred. May be incorporated so that the transcription start part and the transcription end part become complementary sequences (for example, the first 3 bases of malachite green aptamer transcribed are GGA and the last 3 bases are Although it is UCC, this part is a complementary strand, and after transcription, annealing with GC, GC, and AU, respectively, facilitates separation from the template. Any combination that forms a chain and does not interfere with the function of the aptamer), communication to amplify fluorescence intensity Connected to the joule (the connecting part of the second module and the connection arrangement designed so as not to prevent the first module and the second module from creating the coupling pockets. Designed according to the first module and the second module). It is known that the fluorescence intensity is amplified by connecting a second module (for example, in the case of malachite green aptamer, a module serving as a binding pocket for theophylline or ATP or flavin mononucleotide (FMN) via a communication module). ) May be incorporated (SEQ ID NOs: 13 to 15) (Non-patent Document 8), or an intermolecular and intramolecularly undesirable secondary between a sense sequence encoding a detection reporter molecule and a random sequence. It may incorporate sequences for preventing to form a granulation.

さらに、実施例1において作製したランダム核酸プローブのプロモーターセンス配列の先頭(5’側)には、T7プロモーターが機能するのに必要なミニマム配列として知られている配列の直前に4塩基の配列「AGCT」が含まれている。この配列は、T7プロモーター結合部位のすぐ上流への数塩基の付加がT7RNAポリメラーゼによる転写開始を助け、転写量が改善されると一般に報告されていることから、付加された配列である。この数塩基の配列は特に限定されるものではない。ランダム核酸プローブのプロモーター配列としてT7プロモーター配列を選択した場合には、T7プロモーターの機能を促進するため、このような任意の数塩基を付加することが好ましい。付加することができる塩基は、T7プロモーターの機能を促進することができるものであれば特に限定されるものではなく、1〜5塩基程度で、塩基数及び塩基種は限定されるものではない。   Furthermore, at the beginning (5 ′ side) of the promoter sense sequence of the random nucleic acid probe prepared in Example 1, a 4-base sequence “just before the sequence known as the minimum sequence necessary for the T7 promoter to function” AGCT "is included. This sequence is an added sequence since it has generally been reported that the addition of several bases immediately upstream of the T7 promoter binding site helps transcription initiation by T7 RNA polymerase and the amount of transcription is improved. The sequence of these several bases is not particularly limited. When a T7 promoter sequence is selected as the promoter sequence of the random nucleic acid probe, it is preferable to add such arbitrary several bases in order to promote the function of the T7 promoter. The base that can be added is not particularly limited as long as it can promote the function of the T7 promoter, and is about 1 to 5 bases, and the number of bases and the base species are not limited.

2.メモリ核酸プローブ
本発明において用いる別の核酸分子はメモリ核酸プローブであり、これは、特定の配列情報が記憶された核酸分子である。メモリ核酸プローブは、プロモーターセンス配列及び配列情報が記憶された配列(メモリ部分)から構成され、例えば図1Aに示すように作製することができる。また、メモリ核酸プローブは、後述するターゲット核酸の検出において特に有用な検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含んでいてもよい(図1A)。これは必須の構成要素ではないが、後述する検出用レポーター分子の転写反応を安定化することが期待される。
2. Memory Nucleic Acid Probe Another nucleic acid molecule used in the present invention is a memory nucleic acid probe, which is a nucleic acid molecule in which specific sequence information is stored. The memory nucleic acid probe is composed of a promoter sense sequence and a sequence (memory portion) in which sequence information is stored, and can be prepared, for example, as shown in FIG. 1A. In addition, the memory nucleic acid probe may include a sense sequence encoding a reporter molecule for detection that is particularly useful in the detection of a target nucleic acid described later (FIG. 1A). This is not an essential component, but is expected to stabilize the transcription reaction of the reporter molecule for detection described later.

まず、ランダム核酸プローブと、記憶させようとする配列情報を有するサンプル核酸とを接触させる(図1Aのa及びb)。サンプル核酸は、配列情報を記憶することができる限り、DNA、RNA、DNA/RNAハイブリッド核酸、ペプチド核酸(PNA)などのいずれであってもよい。また、サンプル核酸を鋳型とした伸長反応を行うことで、使用するサンプル核酸の配列は、特定されているものだけでなく、特定されていないものも用いることができる。   First, a random nucleic acid probe is brought into contact with a sample nucleic acid having sequence information to be stored (a and b in FIG. 1A). The sample nucleic acid may be any of DNA, RNA, DNA / RNA hybrid nucleic acid, peptide nucleic acid (PNA) and the like as long as sequence information can be stored. In addition, by performing an extension reaction using a sample nucleic acid as a template, the sequence of the sample nucleic acid to be used can be not only specified but also unspecified.

反応条件は、ランダム核酸プローブにおけるランダム配列とサンプル核酸とが、その相補性に基づいて二本鎖を形成することが可能な条件であり、そのような条件は当業者には公知である。但し、ランダム配列とサンプル核酸の配列が完全な相補性に基づいて二本鎖を形成する必要はなく、以降の3’→5’エキソヌクレアーゼによる切断、逆転写又は複製による伸長の際に離れない程度の親和力があればよく、部分的な相補性に基づいて二本鎖を形成してもよい。例えば、1塩基でも二本鎖を形成していれば、サンプル核酸を鋳型としたプローブ伸長反応を行うことができる。サンプル核酸がRNAの場合は反応液のセットアップに際しては、RNAの分解及び連続する反応で不完全なメモリ核酸プローブの合成を避けるためにすべて氷上で行うという条件が好ましい。またこのとき、特別にRNAの変性及びアニーリングを行う必要はないが、複雑な二次構造を有するRNAの場合には、変性ステップを必要とする場合もあり、その際は、ヌクレアーゼ不含水に溶解したRNAを65℃〜70℃で5分〜10分インキュベーション後すぐに氷上に反応チューブをおくという操作を行うことが好ましい。より好ましくは70℃で10分のインキュベーションを行う。RNAの変性は逆転写溶液中では行わないことが好ましい。さらに、ランダム核酸プローブは100塩基以上になるので、サンプル核酸と接触させる前に、94℃で30秒インキュベーションののち、氷上で急冷という、変性操作を行って分子内の高次構造の形成を壊しておく操作を必要に応じて行う。ランダム核酸プローブのエキソヌクレアーゼ反応中の濃度は、例えば50〜150mg/L、好ましくは約100mg/L、逆転
写反応液中の最終濃度は2〜3mg/Lとなるように、試料を調製する。
The reaction conditions are conditions that allow the random sequence in the random nucleic acid probe and the sample nucleic acid to form a double strand based on their complementarity, and such conditions are known to those skilled in the art. However, it is not necessary for the random sequence and the sample nucleic acid sequence to form a double strand based on perfect complementarity, and it does not leave during subsequent cleavage by 3 ′ → 5 ′ exonuclease, reverse transcription, or extension by replication. Any degree of affinity is sufficient, and a double strand may be formed based on partial complementarity. For example, if a single base forms a double strand, a probe extension reaction using a sample nucleic acid as a template can be performed. When the sample nucleic acid is RNA, the reaction solution is preferably set up on ice in order to avoid incomplete synthesis of the memory nucleic acid probe by RNA degradation and successive reactions. At this time, it is not necessary to specifically denature and anneal RNA, but in the case of RNA having a complicated secondary structure, a denaturation step may be required, and in that case, it is dissolved in nuclease-free water. It is preferable to perform an operation of placing a reaction tube on ice immediately after incubation of the RNA at 65 ° C. to 70 ° C. for 5 minutes to 10 minutes. More preferably, incubation is performed at 70 ° C. for 10 minutes. It is preferable not to denature RNA in a reverse transcription solution. Furthermore, since the random nucleic acid probe has 100 bases or more, before contact with the sample nucleic acid, a 30-second incubation at 94 ° C. followed by rapid cooling on ice is performed to destroy the formation of higher-order structures in the molecule. Perform the operations to be performed as necessary. The sample is prepared so that the concentration of the random nucleic acid probe during the exonuclease reaction is, for example, 50 to 150 mg / L, preferably about 100 mg / L, and the final concentration in the reverse transcription reaction solution is 2 to 3 mg / L.

続いて、ランダム核酸プローブの3’末端から二本鎖を形成していない核酸を分解する(図1Aのc)。このときランダム核酸プローブの3’末端側配列がサンプル核酸と二本鎖形成している部分まで分解される。この分解は、3’から5’の方向に一本鎖の核酸配列を分解することができれば、その分解方法は特に限定されるものではない。例えば、一本鎖DNAの3’−OH末端から5’方向へ3’,5’−ホスホジエステル結合を順次分解する活性を有する3’→5’エキソヌクレアーゼIを使用することができる。3’→5’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素としては、エキソヌクレアーゼI、KOD DN
Aポリメラーゼ、T4 DNAポリメラーゼなどが挙げられる。本発明においては、好ま
しくはエキソヌクレアーゼIを使用する。エキソヌクレアーゼIの一本鎖DNAに対する特異性は高く、二本鎖DNA及びRNAは分解しない。なお、エキソヌクレアーゼIは、80℃、15分間の熱処理によって失活するため、反応停止のためにさらなる化学的処理を必要としない。
Subsequently, the nucleic acid that does not form a double strand from the 3 ′ end of the random nucleic acid probe is degraded (c in FIG. 1A). At this time, the sequence of the 3 ′ end side of the random nucleic acid probe is decomposed to the part where the sample nucleic acid is double-stranded. The decomposition method is not particularly limited as long as the single-stranded nucleic acid sequence can be decomposed in the 3 ′ to 5 ′ direction. For example, 3 ′ → 5 ′ exonuclease I having an activity of sequentially decomposing 3 ′, 5′-phosphodiester bonds in the 5 ′ direction from the 3′-OH end of single-stranded DNA can be used. Examples of enzymes having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity include exonuclease I and KOD DN.
A polymerase, T4 DNA polymerase, etc. are mentioned. In the present invention, exonuclease I is preferably used. The specificity of exonuclease I for single-stranded DNA is high, and double-stranded DNA and RNA do not degrade. Since exonuclease I is inactivated by heat treatment at 80 ° C. for 15 minutes, no further chemical treatment is required to stop the reaction.

次に、ランダム核酸プローブの3’末端から、サンプル核酸を鋳型としてプローブを伸長する(図1Aのd)。例えばランダム核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がRNAの場合には、逆転写酵素を用いて、ランダムDNAプローブとサンプルRNAとが二本鎖を形成している部分からサンプルRNAの5’末端側の一本鎖を鋳型として、DNAプローブを伸長してサンプルRNAに相補的な配列を合成する(逆転写)。このとき用いられる逆転写酵素は逆転写を行えるものであれば限定されるものではない。またランダム核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がDNAの場合は、DNA複製酵素(DNAポリメラーゼ)を用いて、ランダムDNAプローブとサンプルDNAとが二本鎖を形成している部分からサンプルDNAの5’末端側の一本鎖を鋳型として、DNAプローブを伸
長してサンプルDNAに相補的な配列を合成する(複製)。一方、例えばランダム核酸プローブがRNAであり、サンプル核酸がDNAの場合には、酵素による伸長が難しいのでサンプル核酸の配列を決定して核酸合成装置を用いた合成により、メモリ部分を有するランダムプローブを作製することが好ましい。このようにして新たに合成された配列は、サンプル核酸の配列情報が記憶されたメモリ部分を有することになる(図1A)。
Next, the probe is extended from the 3 ′ end of the random nucleic acid probe using the sample nucleic acid as a template (d in FIG. 1A). For example, when the random nucleic acid probe is DNA and the sample nucleic acid is RNA, the reverse transcriptase is used and the 5 ′ end side of the sample RNA from the portion where the random DNA probe and the sample RNA form a double strand. Using a single strand as a template, the DNA probe is extended to synthesize a sequence complementary to the sample RNA (reverse transcription). The reverse transcriptase used at this time is not limited as long as it can perform reverse transcription. In addition, when the random nucleic acid probe is DNA and the sample nucleic acid is DNA, DNA replication enzyme (DNA polymerase) is used to remove sample DNA from the portion where the random DNA probe and the sample DNA form a double strand. 'Using the single strand at the end as a template, the DNA probe is extended to synthesize a sequence complementary to the sample DNA (replication). On the other hand, for example, when the random nucleic acid probe is RNA and the sample nucleic acid is DNA, the extension by the enzyme is difficult, so the sequence of the sample nucleic acid is determined and synthesized using a nucleic acid synthesizer to obtain a random probe having a memory portion. It is preferable to produce it. The newly synthesized sequence has a memory portion in which the sequence information of the sample nucleic acid is stored (FIG. 1A).

本発明においては、上述のように配列情報が記憶された核酸プローブを、「メモリ核酸プローブ」という。メモリ核酸プローブを回収するため、メモリ核酸プローブと二本鎖を形成して結合しているサンプル核酸を除去する(図1Aのe)。メモリ核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がRNAの場合には、DNA−RNAハイブリッドを認識してRNAを分解する酵素を用いて、サンプルRNAを除去し、メモリDNAプローブを回収する。そのようなRNAを特異的に認識して分解する酵素としては、特に限定されるものではないが、例えばE.coliリボヌクレアーゼH、TthリボヌクレアーゼHが挙げられる。失活操作が容易なことから、好ましくはE.coliリボヌクレアーゼHが用いられる。また、メモリ核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がDNAである場合には、DNA二本鎖を分離することができる方法であれば任意の方法を用いることができる。具体的には、例えば、あらかじめランダムDNAプローブをビオチン化しておき、該メモリを形成したランダムDNAプローブがサンプルDNAと形成している二本鎖を一本鎖に変性させてサンプルDNAを切り離した後、アビジンビーズなどを用いてメモリDNAプローブのみを容易に回収することができる。またメモリ核酸プローブがRNAであり、サンプル核酸がDNAである場合にも同様に、ランダム核酸プローブをビオチン化しておき、該メモリを形成したRNAプローブがサンプルRNAと形成している二本鎖を一本鎖に変性させてサンプルRNAを切り離した後、アビジンビーズなどを用いてメモリRNAプローブのみを回収するなどの方法によりメモリ核酸プローブを容易に取得することができる。 In the present invention, a nucleic acid probe in which sequence information is stored as described above is referred to as a “memory nucleic acid probe”. In order to recover the memory nucleic acid probe, the sample nucleic acid that forms a double strand with the memory nucleic acid probe is removed (e in FIG. 1A). When the memory nucleic acid probe is DNA and the sample nucleic acid is RNA, the sample RNA is removed using an enzyme that recognizes the DNA-RNA hybrid and degrades the RNA, and the memory DNA probe is recovered. The enzyme that specifically recognizes and degrades such RNA is not particularly limited . Examples include E. coli ribonuclease H and Tth ribonuclease H. Since the deactivation operation is easy, E.I. E. coli ribonuclease H is used. Further, when the memory nucleic acid probe is DNA and the sample nucleic acid is DNA, any method can be used as long as it is a method capable of separating the DNA double strand. Specifically, for example, after a random DNA probe is biotinized in advance and the sample DNA is separated by denaturing the double strand formed by the random DNA probe forming the memory and the sample DNA into single strands. Only the memory DNA probe can be easily recovered using avidin beads or the like. Similarly, when the memory nucleic acid probe is RNA and the sample nucleic acid is DNA, the random nucleic acid probe is biotinylated, and the RNA probe that forms the memory is combined with the sample RNA in a single strand. The memory nucleic acid probe can be easily obtained by a method such as recovering only the memory RNA probe using avidin beads or the like after the sample RNA is cleaved by denaturation into a main strand.

また、メモリ核酸プローブは、既知の配列情報を記憶させたメモリ部分を含むものとして、プロモーターセンス配列及びメモリ部分を含む核酸分子、あるいは任意によりさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む核酸分子を、当技術分野で公知の任意の方法により合成することにより作製してもよい。   In addition, the memory nucleic acid probe includes a memory part that stores known sequence information, and a nucleic acid molecule that includes a promoter sense sequence and a memory part, or optionally further includes a sense sequence that encodes a reporter molecule for detection. May be made by synthesis by any method known in the art.

本発明においては、複数のサンプル核酸を用いて、その複数の配列情報を同一反応系においてメモリ核酸プローブに記憶させることができる。サンプル核酸は、複数種のサンプルDNA又はサンプルRNAでもよいし、サンプルDNAとサンプルRNAとの組み合わせでもよい。また、サンプル核酸の配列情報は、合成によらずランダム配列を利用してメモリを作製する場合には、サンプル核酸の全て若しくは一部について特定されているものであってもよいし、又は特定されていないものであってもよい。   In the present invention, using a plurality of sample nucleic acids, the plurality of sequence information can be stored in a memory nucleic acid probe in the same reaction system. The sample nucleic acid may be a plurality of types of sample DNA or sample RNA, or a combination of sample DNA and sample RNA. Further, the sequence information of the sample nucleic acid may be specified or specified for all or part of the sample nucleic acid when a memory is created using a random sequence regardless of synthesis. It may not be.

例えば、基準となる被験体や特定の状態又は特徴を示す被験体からゲノムDNA又はmRNAを採取し、そのゲノムDNA又はmRNAをサンプル核酸として用いて、ランダム核酸プローブに配列情報を記憶させ、基準となる被験体の配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリ、又は特定の状態若しくは特徴を示す被験体の配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリを作製することができる(図2のa及びc)。ここで、基準となる被験体とは、特定の状態又は特徴を示さない被験体であり、例えば健常又は正常な被験体を用いることができる。   For example, genomic DNA or mRNA is collected from a reference subject or a subject exhibiting a specific state or characteristic, the genomic DNA or mRNA is used as a sample nucleic acid, and sequence information is stored in a random nucleic acid probe. A memory nucleic acid probe library in which sequence information of a subject is stored, or a memory nucleic acid probe library in which sequence information of a subject exhibiting a specific state or characteristic is stored can be prepared (a and c in FIG. 2). . Here, the reference subject is a subject that does not exhibit a specific state or characteristic, and for example, a healthy or normal subject can be used.

また、上記ライブラリ作製の際には、メモリ核酸プローブを、特定の核酸(DNA/RNA)の除去に用いることもできる。例えば特定のDNAを除去する場合には、メモリDNA核酸プローブにビオチン修飾を行い、アビジンビーズで回収するなどの手法により、特定のDNAと特異的に結合したメモリ核酸プローブを複合体として除去することが可能
である。特定のRNAを除去する場合には、特定のRNAが結合したメモリDNAプローブの回収による除去の他に、メモリDNAプローブに特異的に結合したRNAのみを分解する酵素(例えばE.coliリボヌクレアーゼH、TthリボヌクレアーゼH等)を用いてRNAを選択的に除去することもできる。
Further, when the library is produced, the memory nucleic acid probe can be used for removing a specific nucleic acid (DNA / RNA). For example, when removing a specific DNA, remove the memory nucleic acid probe specifically bound to the specific DNA as a complex by applying biotin modification to the memory DNA nucleic acid probe and recovering with avidin beads. Is possible. In the case of removing specific RNA, in addition to removal by recovery of the memory DNA probe to which the specific RNA is bound, an enzyme that degrades only the RNA specifically bound to the memory DNA probe (for example, E. coli ribonuclease H, RNA can also be selectively removed using Tth ribonuclease H or the like.

メモリ核酸プローブの上記の選択排除機能を利用することによって、例えば特定の状態又は特徴に特異的な遺伝子(例えば癌マーカー遺伝子)のライブラリ作製を効率的に行うことができる。例えば、癌患者の唾液中のmRNAに、健常者のmRNAの配列情報を記憶させたメモリ核酸プローブライブラリを投入して、癌患者のmRNAと健常者が有するmRNAの配列情報を有するメモリ核酸プローブとをハイブリダイゼーションさせたのち、分解酵素を用いてメモリ核酸プローブとハイブリダイゼーションしているmRNAを分解すると、健常者と同じ配列を有するmRNAを選択的に排除することができる(図2のb)。すなわち、癌患者に特異的なmRNAを収集することができる。このようにして収集した癌患者に特異的なmRNAをサンプル核酸として用いることによって、癌患者に特異的な配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリを作製することができる(図2のc)。さらに、癌患者に特異的な配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリの配列を決定することによって、癌に特異的な遺伝子の配列情報を明らかにすることも可能である。本発明の方法は、ランダム核酸プローブのランダム配列部分におけるハイブリダイゼーションを利用することにより、ターゲットとする核酸配列が未知の場合でもメモリ核酸プローブを作製してライブラリを作ることが可能で、またサンプル核酸から、あらかじめ配列を決定することなく不要なノイズとなる配列を排除することが可能であり(つまり癌患者のmRNAから健常者のmRNAを除去するなど)、それゆえ解析の効率を上げ、大規模解析により疾病の診断に使用可能な新規バイオマーカーの網羅的な探索を行う際に有効である。特定の病気で異常発現を示す遺伝子群を探索する際にも、解析の妨げとなるノイズを除去することにより、回帰樹モデルやロジスティック回帰モデルなどによる解析を容易にし、大量のサンプルから有意な特異性をもつ診断に有効な未知の遺伝子を簡便に分類することが可能であり、遺伝子決定のプロセスの効率をあげることができる。   By utilizing the above-described selective exclusion function of the memory nucleic acid probe, for example, a library of genes (for example, cancer marker genes) specific to a specific state or characteristic can be efficiently produced. For example, by inserting a memory nucleic acid probe library in which the sequence information of mRNA of a healthy person is stored in mRNA in saliva of a cancer patient, And then degrading the mRNA hybridized with the memory nucleic acid probe using a degrading enzyme, the mRNA having the same sequence as that of a healthy person can be selectively excluded (b in FIG. 2). That is, mRNA specific to cancer patients can be collected. A memory nucleic acid probe library in which sequence information specific to a cancer patient is stored can be prepared by using the mRNA specific to the cancer patient collected as a sample nucleic acid (c in FIG. 2). Further, by determining the sequence of a memory nucleic acid probe library in which sequence information specific to cancer patients is stored, it is possible to clarify the sequence information of genes specific to cancer. The method of the present invention makes it possible to create a memory nucleic acid probe by making use of hybridization in a random sequence portion of a random nucleic acid probe, even if the target nucleic acid sequence is unknown, and to create a sample nucleic acid. Therefore, it is possible to eliminate sequences that cause unnecessary noise without determining the sequence in advance (that is, to remove the mRNA of healthy subjects from the mRNA of cancer patients). It is effective in conducting an exhaustive search for new biomarkers that can be used for disease diagnosis by analysis. When searching for genes that show abnormal expression in a specific disease, by removing noise that hinders analysis, analysis using a regression tree model, logistic regression model, etc. is facilitated, and significant uniqueness can be identified from a large number of samples. It is possible to easily classify unknown genes that are effective for sex diagnosis, and the efficiency of the gene determination process can be increased.

3.メモリ核酸プローブを用いたターゲット核酸の検出
本発明においては、メモリ核酸プローブと試料とを接触させると(図1Bのf)、試料中にメモリ核酸プローブに記憶された配列情報と相補的な配列を有するターゲット核酸(すなわち、配列情報の記憶に用いたサンプル核酸の全体又は一部と同じ配列を有する核酸)が含まれる場合には、そのターゲット核酸とメモリ核酸プローブとの間で反応が起こり、その反応を検出することにより、ターゲット核酸を試料中で検出することができる。
3. Detection of Target Nucleic Acid Using Memory Nucleic Acid Probe In the present invention, when the memory nucleic acid probe is brought into contact with the sample (f in FIG. 1B), a sequence complementary to the sequence information stored in the memory nucleic acid probe is stored in the sample. A target nucleic acid (that is, a nucleic acid having the same sequence as the whole or a part of the sample nucleic acid used to store the sequence information), a reaction occurs between the target nucleic acid and the memory nucleic acid probe, and By detecting the reaction, the target nucleic acid can be detected in the sample.

メモリ核酸プローブと反応させる試料は、配列情報を有する核酸(ゲノムDNA、cDNA、mRNA、総RNAなど)を含むものであれば特に限定されるものではない。例えば、被験体に由来する体液(唾液、血液、尿など)、細胞、組織とすることができる。好ましくは、これらの供与源から核酸成分を精製及び/又は増幅して、試料として用いる。また、試料は、天然に由来するものであってもよいし(被験体から調製された試料、ゲノムDNA、mRNAなど)、又は合成されたサンプル(例えばDNAライブラリ、ゲノムライブラリなど)であってもよい。試料中に含まれる核酸は、1種類でもよいし、複数種であってもよい。   The sample to be reacted with the memory nucleic acid probe is not particularly limited as long as it contains a nucleic acid (genomic DNA, cDNA, mRNA, total RNA, etc.) having sequence information. For example, it can be a body fluid (saliva, blood, urine, etc.), cell, tissue derived from a subject. Preferably, nucleic acid components are purified and / or amplified from these sources and used as samples. In addition, the sample may be derived from nature (sample prepared from a subject, genomic DNA, mRNA, etc.) or a synthesized sample (eg, DNA library, genomic library, etc.). Good. The nucleic acid contained in the sample may be one kind or plural kinds.

試料中にメモリ核酸プローブに記憶された配列情報と相補的な配列を有するターゲット核酸が存在する場合には、メモリ核酸プローブのメモリ部分とターゲット核酸の全体又は一部とが結合(DNA−DNAハイブリッド又はDNA−RNAハイブリッド形成)する(図1Bのg)。ここで、メモリ核酸プローブを作製したときと同様に、メモリ核酸プローブとターゲット核酸とが二本鎖を形成している部分まで3’末端から核酸を分解する活性を有する酵素、例えばエキソヌクレアーゼIを用いて、二本鎖を形成していないメモリ
核酸プローブをすべて分解する。ターゲット核酸とハイブリダイズしていないメモリ核酸プローブは、ほとんどの場合、分解される(分子間又は分子内で相補鎖を形成した場合は、一部は分解されずに残る)。従って、試料中にターゲット核酸が存在する場合には、メモリ核酸プローブは分解されずに残り(図1Bのh)、ターゲット核酸が存在しない場合には、メモリ核酸プローブはほぼ全てが分解されることになる。
When a target nucleic acid having a sequence complementary to the sequence information stored in the memory nucleic acid probe is present in the sample, the memory portion of the memory nucleic acid probe and all or a part of the target nucleic acid are bound (DNA-DNA hybrid). Or DNA-RNA hybridization) (g in FIG. 1B). Here, in the same manner as when the memory nucleic acid probe was prepared, an enzyme having an activity of degrading the nucleic acid from the 3 ′ end to the portion where the memory nucleic acid probe and the target nucleic acid form a double strand, such as exonuclease I, is added. Used to degrade all memory nucleic acid probes that do not form double strands. Memory nucleic acid probes that are not hybridized with the target nucleic acid are almost always degraded (when a complementary strand is formed between molecules or within a molecule, a part remains undegraded). Therefore, when the target nucleic acid is present in the sample, the memory nucleic acid probe remains without being decomposed (h in FIG. 1B), and when the target nucleic acid is not present, almost all of the memory nucleic acid probe is decomposed. become.

続いて、プロモーターアンチセンス配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を投入する(図1Bのi)。本発明において用いる検出用アンチセンス核酸は、転写反応に基づいて試料中のターゲット核酸を検出するために必要な核酸分子であり、ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブのプロモーター配列に対して相補的な配列と、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列から構成される。検出用アンチセンス核酸は、ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブが検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む場合であっても又は含まない場合であっても、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む必要がある。これは、後述する蛍光の検出において転写される検出用レポーター分子の鋳型となるのが、ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブにおける検出用レポーター分子をコードするセンス配列ではなく、ここで投入する検出用アンチセンス核酸における検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列であるためである。   Subsequently, a detection antisense nucleic acid containing a promoter antisense sequence and an antisense sequence encoding a detection reporter molecule is introduced (i in FIG. 1B). The antisense nucleic acid for detection used in the present invention is a nucleic acid molecule necessary for detecting a target nucleic acid in a sample based on a transcription reaction, and is a sequence complementary to a promoter sequence of a random nucleic acid probe or a memory nucleic acid probe. And an antisense sequence encoding a detection reporter molecule. The antisense nucleic acid for detection is an antisense sequence that encodes a reporter molecule for detection, whether or not the random nucleic acid probe or memory nucleic acid probe includes a sense sequence that encodes the reporter molecule for detection. Need to be included. This is not a sense sequence that encodes a reporter molecule for detection in a random nucleic acid probe or a memory nucleic acid probe, but a template for a detection reporter molecule to be transcribed in the fluorescence detection described later. This is because the antisense sequence encodes a reporter molecule for detection in the sense nucleic acid.

検出用アンチセンス核酸は、試料中にターゲット核酸が存在していることにより起きる反応を検出する機能を発揮できるようにこれらの配列を含む限り、DNA、RNA、DNA/RNAハイブリッド核酸、ペプチド核酸(PNA)などのいずれであってもよい。好ましくは、検出用アンチセンス核酸はDNAである。   The antisense nucleic acid for detection is DNA, RNA, DNA / RNA hybrid nucleic acid, peptide nucleic acid (as long as it contains these sequences so that it can function to detect a reaction caused by the presence of the target nucleic acid in the sample. PNA) or the like may be used. Preferably, the antisense nucleic acid for detection is DNA.

検出用アンチセンス核酸におけるプロモーターアンチセンス配列は、ポリメラーゼによる転写を開始することができる配列であり、上述のランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブにおいて使用したプロモーターセンス配列に対して相補的なものであれば特に限定されるものではない。   The promoter antisense sequence in the antisense nucleic acid for detection is a sequence capable of initiating transcription by a polymerase and is complementary to the promoter sense sequence used in the above-mentioned random nucleic acid probe or memory nucleic acid probe. It is not particularly limited.

また、RNAポリメラーゼにより、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を鋳型として転写反応が起きることによって、検出用レポーター分子が形成されるため、検出用レポーター分子を検出することにより転写反応を観察する。後述するように、転写反応が観察された場合には、メモリ核酸プローブがターゲット核酸を認識して二本鎖を形成することにより、エキソヌクレアーゼによる切断を免れ、あるいはターゲット核酸によって、転写反応を妨げるプロモーター配列部分との分子間あるいは分子内高次構造の形成が阻害されてプロモーター配列が二本鎖を形成できる状態にあることになどにより、メモリ核酸プローブと検出用アンチセンス核酸の間でプロモーター部分の二本鎖が形成されていることを示す。もしターゲット核酸がないことによりすべてエキソヌクレアーゼにより切断されて、メモリ核酸プローブが存在しなければ、検出用アンチセンス核酸に対応するセンス配列が存在しないし、若しくはターゲット核酸がないことにより、メモリ配列部分がプロモーター配列部分と分子間又は分子内で非特異的な高次構造を形成してプロモーター配列部分が検出用アンチセンス核酸と二本鎖を形成することを阻害している場合には、ポリメラーゼが転写すべき核酸配列を認識することができないため、転写反応は起こらない。プロモーター配列がセンス配列とアンチセンス配列の間で二本鎖を形成していれば、ポリメラーゼによる転写が起こり、アンチセンス核酸の検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列が転写され、検出操作を行うことで、メモリ核酸プローブが記憶している配列情報を有するターゲット核酸分子が存在していることが示される。   In addition, because a transcription reaction occurs with RNA polymerase using an antisense sequence encoding a detection reporter molecule as a template, a detection reporter molecule is formed, so the transcription reaction is observed by detecting the detection reporter molecule . As will be described later, when a transcription reaction is observed, the memory nucleic acid probe recognizes the target nucleic acid to form a double strand, thereby avoiding cleavage by exonuclease or preventing the transcription reaction by the target nucleic acid. Promoter part between the memory nucleic acid probe and the detection antisense nucleic acid due to the fact that the formation of intermolecular or intramolecular higher order structure with the promoter sequence part is inhibited and the promoter sequence can form a double strand. It shows that the double strand of is formed. If there is no target nucleic acid, all of it is cleaved by exonuclease and there is no memory nucleic acid probe, there is no sense sequence corresponding to the antisense nucleic acid for detection, or there is no target nucleic acid. When the promoter sequence part forms a non-specific higher order structure between or within the promoter sequence part and the promoter part part prevents the detection antisense nucleic acid from forming a double strand, the polymerase The transcription reaction does not occur because the nucleic acid sequence to be transcribed cannot be recognized. If the promoter sequence forms a double strand between the sense sequence and the antisense sequence, transcription by the polymerase occurs, and the antisense sequence encoding the reporter molecule for detection of the antisense nucleic acid is transcribed to perform the detection operation. This indicates that the target nucleic acid molecule having the sequence information stored in the memory nucleic acid probe exists.

検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列としては、当業者に公知の任意の配列を用いることができる。例えば、有機色素であるマラカイトグリーンと結合してマラ
カイトグリーンの蛍光を増幅する機能を有するマラカイトグリーンアプタマー分子、あるいはこれを機能改良したアデノシン三リン酸(ATP)アプタマー分子、フラビンモノヌクレオチド(FMN)アプタマー分子、スルホローダミンBの蛍光を増幅する機能を有するスルホローダミンBアプタマー分子、タンパク質などの物質との結合活性を有するアプタマーに、ビオチン化された基質(yTP)(非特許文献11)を取り込ませ、水晶発振子や表面プラズモン共鳴を利用したタンパク質相互作用測定装置(例えばBIACORE)のアビジンセンサーチップにアビジン−ビオチン結合を利用して、アプタマーを固定して、該タンパク質とアプタマーとの結合活性を測定することにより転写の有無を判断することができるビオチン化アプタマー分子、有機電界発光素子ピレンを導入した2’−O−メチル型RNAと結合して蛍光を増幅させるRNA分子をコードする配列が挙げられる。
As an antisense sequence encoding the detection reporter molecule, any sequence known to those skilled in the art can be used. For example, a malachite green aptamer molecule having a function of amplifying malachite green fluorescence by binding to malachite green, which is an organic dye, or an adenosine triphosphate (ATP) aptamer molecule or a flavin mononucleotide (FMN) aptamer improved in function A molecule, a sulforhodamine B aptamer molecule having a function of amplifying the fluorescence of sulforhodamine B, an aptamer having a binding activity to a substance such as a protein, and the like, and biotinylated substrate (yTP) (Non-patent Document 11) Using an avidin-biotin bond to an avidin sensor chip of a protein interaction measuring apparatus (for example, BIACORE) using a crystal oscillator or surface plasmon resonance, the aptamer is immobilized, and the binding activity between the protein and the aptamer is measured. This Biotinylated aptamer molecules that can determine the presence or absence of transcription by, in combination with 2'-O- methyl-type RNA introduced an organic electroluminescent device pyrene encoding an RNA molecule to amplify the fluorescence sequences.

好ましくは、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列としては、転写された配列がマラカイトグリーンアプタマーRNA(配列番号3、5等)を形成することができるDNAをコードする配列のアンチセンス配列を使用する。マラカイトグリーンアプタマーRNA分子をコードするDNA配列としては、限定されるものではないが、配列番号2、4等に対するアンチセンス配列が挙げられる(非特許文献7〜9)。また、スルホローダミンBアプタマーRNA分子(配列番号7)をコードするDNA配列(配列番号6)のアンチセンス配列を使用することも可能である。さらに、RNAを特異的に検出する蛍光核酸プローブである2’−O−メチルRNAのようなRNA検出試薬を用いることができる。RNA検出試薬をRNAの検出に用いる場合には、2’−O−メチルRNAと反応するRNAを転写することができる配列(配列番号12)(非特許文献10)などのアンチセンス配列を使用することも可能である。また、例えばRaf−1タンパク質と結合することのできるビオチン化アプタマー分子(配列番号17)(非特許文献11)を形成できるDNA配列(配列番号18)(非特許文献11)のアンチセンス配列を使用すること
も可能である。本発明においては、マラカイトグリーンアプタマーRNA分子をコードするDNA配列(配列番号2)のアンチセンス配列を用いることが好ましい。
Preferably, as an antisense sequence encoding a reporter molecule for detection, an antisense sequence of a sequence encoding a DNA whose transcribed sequence can form malachite green aptamer RNA (SEQ ID NO: 3, 5, etc.) is used. To do. Examples of the DNA sequence encoding the malachite green aptamer RNA molecule include, but are not limited to, antisense sequences for SEQ ID NOs: 2, 4 and the like (Non-Patent Documents 7 to 9). It is also possible to use an antisense sequence of a DNA sequence (SEQ ID NO: 6) encoding a sulforhodamine B aptamer RNA molecule (SEQ ID NO: 7). Furthermore, an RNA detection reagent such as 2′-O-methyl RNA, which is a fluorescent nucleic acid probe that specifically detects RNA, can be used. When the RNA detection reagent is used for RNA detection, an antisense sequence such as a sequence capable of transcribing RNA that reacts with 2′-O-methyl RNA (SEQ ID NO: 12) (Non-patent Document 10) is used. It is also possible. In addition, for example, an antisense sequence of a DNA sequence (SEQ ID NO: 18) (Non-patent Document 11) that can form a biotinylated aptamer molecule (SEQ ID NO: 17) (Non-patent Document 11) that can bind to the Raf-1 protein is used. It is also possible to do. In the present invention, it is preferable to use an antisense sequence of a DNA sequence (SEQ ID NO: 2) encoding a malachite green aptamer RNA molecule.

ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブに検出用レポーター分子をコードするセンス配列が含まれる場合には、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列は、検出用レポーター分子をコードするセンス配列に対して相補的となるように適切な配列を選択する。   When the random nucleic acid probe or the memory nucleic acid probe contains a sense sequence encoding a detection reporter molecule, the antisense sequence encoding the detection reporter molecule is complementary to the sense sequence encoding the detection reporter molecule. Select an appropriate sequence so that

検出用アンチセンス核酸は、5’から3’に向かって、検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列、及びプロモーターセンス配列に対し相補的な配列の順で含む。これらの配列は直接連結していてもよいし、適当なリンカーを介して連結していてもよい。また、使用するランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブがプロモーターセンス配列部の前、あるいはプロモーター配列部とランダム配列部又はメモリ配列部の間にさらに追加の配列(塩基)を含む場合には、その追加の配列に対して相補的となるように、検出用アンチセンス核酸に適宜配列又は塩基を追加することが好ましい。   The antisense nucleic acid for detection contains 5 ′ to 3 ′ in the order of an antisense sequence encoding a detection reporter molecule and a sequence complementary to the promoter sense sequence. These sequences may be linked directly or via an appropriate linker. If the random nucleic acid probe or memory nucleic acid probe to be used contains an additional sequence (base) before the promoter sense sequence part or between the promoter sequence part and the random sequence part or memory sequence part, the additional It is preferable to add a sequence or a base as appropriate to the antisense nucleic acid for detection so as to be complementary to the sequence.

検出用アンチセンス核酸は、上記の構成要素を含むように当業者であれば容易に設計することができる。例えば、ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブにおいて配列番号16に示されるT7プロモーターセンス配列と配列番号2に示される検出用レポーター分子をコードするセンス配列を用いた場合には、検出用アンチセンス核酸として配列番号9に示される配列を用いることができる。   The antisense nucleic acid for detection can be easily designed by those skilled in the art so as to include the above-described components. For example, in the case where a random nucleic acid probe or a memory nucleic acid probe uses a T7 promoter sense sequence shown in SEQ ID NO: 16 and a sense sequence encoding a detection reporter molecule shown in SEQ ID NO: 2, the sequence is used as a detection antisense nucleic acid. The sequence shown in number 9 can be used.

上述の分解反応(図1Bのh)においてメモリ核酸プローブが分解されずに残っている場合には(あるいはターゲット核酸の存在によりメモリ核酸プローブのプロモーター配列部分が高次構造を形成せずにフリーとなっている場合には)、検出用アンチセンス核酸がメモリ核酸プローブのプロモーターセンス配列とハイブリダイズし、二本鎖を形成する(
図1Bのj)ことにより、RNAポリメラーゼによる認識が可能となり、RNAポリメラーゼによって検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を鋳型として転写反応が起きることになる(図1Bのk)。
When the memory nucleic acid probe remains without being decomposed in the above decomposition reaction (h in FIG. 1B) (or the presence of the target nucleic acid causes the promoter sequence portion of the memory nucleic acid probe to be free without forming a higher order structure). The detection antisense nucleic acid hybridizes with the promoter sense sequence of the memory nucleic acid probe to form a double strand (
As a result of j) in FIG. 1B, recognition by RNA polymerase becomes possible, and a transcription reaction takes place by RNA polymerase using an antisense sequence encoding a reporter molecule for detection as a template (k in FIG. 1B).

そこで、二本鎖のプロモーター配列を認識して転写開始するポリメラーゼ(RNAポリメラーゼ)を投入し、検出用レポーター分子をコードする配列を転写させて、検出用レポーター分子を形成させる(図1Cのk)。使用するポリメラーゼは特に限定されるものではなく、プロモーター配列に応じて適宜選択することができる。例えば、T7RNAポリメラーゼ、T3RNAポリメラーゼ又はSP6RNAポリメラーゼなどを用いることができるし、タンデムプロモーターを用いた場合はこれらのポリメラーゼのうち任意の一つを用いることができる。上記ステップにおいてT7プロモーターアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を投入して二本鎖を形成させている場合には、二本鎖を形成しているT7プロモーター配列を認識して転写反応を行うT7RNAポリメラーゼ(Ambionなどより入手可)を用いることが好ましい。   Therefore, a polymerase (RNA polymerase) that recognizes a double-stranded promoter sequence and initiates transcription is inserted, and a sequence encoding a detection reporter molecule is transcribed to form a detection reporter molecule (k in FIG. 1C). . The polymerase to be used is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the promoter sequence. For example, T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase or the like can be used, and when a tandem promoter is used, any one of these polymerases can be used. In the above step, when a detection antisense nucleic acid containing a T7 promoter antisense sequence is introduced to form a double strand, a transcription reaction is performed by recognizing the T7 promoter sequence forming the double strand. It is preferable to use T7 RNA polymerase (available from Ambion, etc.).

次に形成された検出用レポーター分子の特性に基づいてレポーター分子の存在を観察する。図1Cのl及びmには、検出用試薬(発光を誘起する又は増幅する物質)であるマラカイトグリーンと結合することにより蛍光が観察可能になるマラカイトグリーンアプタマーの例を示してある。レポーター分子の観察方法は、検出用レポーター分子の種類に応じて異なり、例えばマラカイトグリーンアプタマーの場合はマラカイトグリーンを投入し、スルホローダミンBアプタマーの場合はスルホローダミンB、OMUpyアプタマーの場合は有機電界発光素子ピレンを導入した2’−O−メチル型RNAなどである。蛍光を観察する場合は、蛍光検出用試薬の種類に適した波長で蛍光を励起し、例えば蛍光顕微鏡を用いて行うことができる。転写されることにより自ら蛍光を発するような分子は現在開発されていないがそのような分子が開発されればそのような分子も検出用レポーター分子として用いることができる。   Next, the presence of the reporter molecule is observed based on the characteristics of the formed reporter molecule for detection. 1C and 1M show examples of malachite green aptamers in which fluorescence can be observed by binding to malachite green, which is a detection reagent (a substance that induces or amplifies luminescence). The method for observing the reporter molecule differs depending on the type of the reporter molecule for detection. For example, malachite green aptamer is used for malachite green aptamer, sulforhodamine B is used for sulforhodamine B aptamer, and organic electroluminescence is used for OMUpy aptamer. 2'-O-methyl RNA into which element pyrene is introduced. In the case of observing fluorescence, the fluorescence can be excited with a wavelength suitable for the type of reagent for fluorescence detection, and can be performed using, for example, a fluorescence microscope. Molecules that fluoresce themselves when transcribed have not been developed yet, but if such molecules are developed, such molecules can also be used as detection reporter molecules.

この検出用レポーター分子の転写反応の確認は、蛍光観察によるものでなくてもよい。例えば、タンパク質などとの結合特性を持つアプタマーにビオチン化された基質を取り込ませたビオチン化アプタマー分子は、水晶発振子や表面プラズモン共鳴を利用した相互作用測定装置(例えばBIACORE)のアビジンセンサーチップにアビジン−ビオチン結合を用いて固定することによりアプタマーとタンパク質などとの結合活性を測定することにより転写反応を定量的、定性的に判定することができる。   The confirmation of the transcription reaction of the reporter molecule for detection may not be based on fluorescence observation. For example, a biotinylated aptamer molecule obtained by incorporating a biotinylated substrate into an aptamer having a binding property with a protein or the like is applied to an avidin sensor chip of an interaction measuring device (for example, BIACORE) using a crystal oscillator or surface plasmon resonance. The transcription reaction can be quantitatively and qualitatively determined by measuring the binding activity between an aptamer and a protein by immobilizing with an avidin-biotin bond.

検出用レポーター分子が転写されていることが確認された場合には、試料中にターゲット核酸が含まれていたと判定することができる。本発明において「検出」とは、単にターゲット核酸の存在を判定することのみならず、ターゲット核酸を定量することも意味する。ターゲット核酸の量は、例えばコントロールとの蛍光強度の比較によって行うことができる。   When it is confirmed that the reporter molecule for detection is transcribed, it can be determined that the target nucleic acid is contained in the sample. In the present invention, “detection” means not only determining the presence of a target nucleic acid but also quantifying the target nucleic acid. The amount of the target nucleic acid can be determined, for example, by comparing the fluorescence intensity with the control.

本発明の方法を用いて、被験体の病気の罹患の有無又は罹患リスクを判断し又は予測することが可能となる。この判断は、例えば、上述のように健常又は正常な被験体の配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリ、及び特定の病気に罹患した被験体の配列情報が記憶されたメモリ核酸プローブライブラリ(図2)を用いて、被験体の試料における病気に特異的な核酸の存在の有無を検出することによって行う(図3A及びB)。メモリ核酸プローブは、当技術分野で公知の技法により、マイクロアレイ又はマイクロチップ上に固定することが好ましい(図3A)。被験体の試料としては、限定されるものではないが、唾液、血液、尿などの体液や、細胞、組織などの他、これらより精製された核酸などを用いることができる。特に、採取の簡便性の点から、試料として唾液又は唾液より精製された核酸を用いることが好ましい。唾液中には約3000種のmRNAが存在し、そ
のうち健常者に特異的なmRNAは約280種であることが知られている。また、口腔癌患者の唾液中に含まれる1679の遺伝子が健常者のものと異なる発現性を示し、特に7種のmRNAが癌患者において約3.5倍増大していることも報告されており、唾液中のmRNAをバイオマーカーとした疾病の判定はこの2つの疾病の診断においては既に実用化が進められている。
The method of the present invention can be used to determine or predict the presence or risk of a subject's disease. This determination is made, for example, by a memory nucleic acid probe library in which sequence information of healthy or normal subjects is stored as described above, and a memory nucleic acid probe library in which sequence information of subjects suffering from a specific disease is stored (see FIG. 2) is used to detect the presence or absence of a disease specific nucleic acid in a sample of a subject (FIGS. 3A and B). The memory nucleic acid probe is preferably immobilized on the microarray or microchip by techniques known in the art (FIG. 3A). The sample of the subject is not limited, but bodily fluids such as saliva, blood and urine, cells and tissues, nucleic acids purified from these, and the like can be used. In particular, from the viewpoint of easy collection, it is preferable to use saliva or a nucleic acid purified from saliva as a sample. It is known that there are about 3000 types of mRNA in saliva, of which about 280 are specific for healthy individuals. It has also been reported that 1679 genes contained in the saliva of oral cancer patients show different expression from that of healthy individuals, and in particular, 7 kinds of mRNAs are increased about 3.5 times in cancer patients. The diagnosis of diseases using the mRNA in them as a biomarker has already been put into practical use in the diagnosis of these two diseases.

上記の本発明の方法は、キットを利用することでより簡便に行うことができる。そのようなキットは、ランダム核酸プローブ又はメモリ核酸プローブ(核酸分子)、及び検出用アンチセンス核酸と、反応に必要な酵素及び試薬、例えばエキソヌクレアーゼI、逆転写酵素、ポリメラーゼ、基質及び必要な検出用試薬を含む。キットは、さらにリボヌクレアーゼH、バッファーなどを含んでもよい。   The above-described method of the present invention can be performed more easily by using a kit. Such kits include random nucleic acid probes or memory nucleic acid probes (nucleic acid molecules), and antisense nucleic acids for detection, as well as enzymes and reagents required for the reaction, such as exonuclease I, reverse transcriptase, polymerase, substrate and required detection. Reagents are included. The kit may further contain ribonuclease H, a buffer, and the like.

また本発明の方法を利用して、DNA/RNAを分類することができる。分類は、例えば同じ又は類似するRNA発現パターンを示すサンプル群を、そのパターンに基づいて整理するなどの目的をもって行われる。具体的には、同じ又は類似するRNA発現パターンを示すサンプル群を分類する方法は次のように行うことができる。   Moreover, DNA / RNA can be classified using the method of the present invention. The classification is performed for the purpose of arranging, for example, a group of samples showing the same or similar RNA expression pattern based on the pattern. Specifically, a method for classifying a sample group showing the same or similar RNA expression pattern can be performed as follows.

ある特定のRNA発現パターンを示すサンプル群より、その発現RNAを記憶させたメモリ核酸プローブライブラリを作製し、cDNAアレイを用いてメモリ核酸プローブがどの遺伝子と反応するかを網羅的に調べ、その反応したメモリ核酸プローブのみを含む専用cDNAアレイを作製する。次いで、発現パターン未解析のサンプルを複数用意し、作製した専用cDNAアレイを用いてこれらを解析する。すべての又は大部分の反応において発光が生じた場合には、同じ又は類似する発現パターンをもったサンプルであるといえる。メモリ核酸プローブのDNAアレイ上の反応は、ARESTM DNA標識キット(インビトロジェン)のような標識を使用して検体であるメモリ核酸プローブを標識して観察することができる。あるいは、検出用レポーター分子が蛍光による観察機能を有する場合には、このような標識を行うことなく、検出用アンチセンス核酸とT7ポリメラーゼ、検出用試薬など必要な試薬を投入することにより、簡便かつ容易に反応を観察できる。また、サンプルRNAのアレイ上での観察のためのRNAの標識はULYSIS(登録商標)直接ラベリングキット(インビトロジェン)などで当業者に知られた公知の方法を利用しても容易に行うことができる。アレイ自身に本発明の検出用レポーター分子がマラカイトグリーンアプタマーのような蛍光による観察機能を有するメモリ核酸プローブ及び検出用キットを用いた場合はこのような標識を行う必要がなく、メモリ核酸プローブの蛍光検出機能を利用することができる。 Create a memory nucleic acid probe library that stores the expressed RNA from a sample group showing a specific RNA expression pattern, and comprehensively investigate which gene the memory nucleic acid probe reacts with using a cDNA array. A dedicated cDNA array containing only the memory nucleic acid probe prepared is prepared. Next, a plurality of samples whose expression patterns have not been analyzed are prepared and analyzed using the prepared dedicated cDNA array. If luminescence occurs in all or most of the reactions, it can be said that the sample has the same or similar expression pattern. The reaction of the memory nucleic acid probe on the DNA array can be observed by labeling the memory nucleic acid probe as a specimen using a label such as an ARES DNA labeling kit (Invitrogen). Alternatively, when the reporter molecule for detection has an observation function by fluorescence, it is simple and easy to introduce the necessary reagents such as the antisense nucleic acid for detection, T7 polymerase, and the detection reagent without performing such labeling. The reaction can be easily observed. In addition, RNA labeling for observation on an array of sample RNA can be easily performed using a known method known to those skilled in the art, such as ULYSIS (registered trademark) direct labeling kit (Invitrogen). . When the memory nucleic acid probe and the detection kit having a fluorescence observation function such as malachite green aptamer are used as the detection reporter molecule of the present invention on the array itself, there is no need to perform such labeling, and the fluorescence of the memory nucleic acid probe A detection function can be used.

また、上述のように本発明の方法を用いて作製したライブラリを用いて、サンプル群から指標にならない(すなわち、サンプル群に特異的ではない)RNAをノイズとしてあらかじめサブトラクションにより除くことによって、サンプル群に特徴的なRNAパターンの分類の効率化を図ることができる。例えば疾病に特徴的な発現パターンを分類するときには、健常者からのサンプルを用いて作製したライブラリを用いてあらかじめライブラリに記憶された健常者の発現パターンにも同様に存在する配列を排除してパターン分類を行うことができる。   In addition, by using the library prepared using the method of the present invention as described above, RNA that is not an indicator from the sample group (that is, not specific to the sample group) is removed in advance by subtraction as noise. Thus, it is possible to improve the efficiency of classification of RNA patterns characteristic to the above. For example, when classifying an expression pattern characteristic of a disease, using a library prepared using a sample from a healthy person, the pattern that is also present in the expression pattern of a healthy person stored in the library in advance is excluded. Classification can be performed.

また、本発明の方法を用いて、類似する発現パターンを示すサンプルを探索することができる。ここで、類似する発現パターンを示すサンプルとは、例えば、ターゲット核酸がRNAであり、発現量の増加しているRNAの種類を調べている時は、総RNAサンプル中でRNAの定量的な発現量チェックを行い、発現量の増加しているRNAの組み合わせが類似するサンプル同士をいい、このような類似する発現パターンを示すサンプルが採取された生物は、同じ又は類似する状態を示す、すなわち同じ病気を発症していたり、よく似た健康状態にある可能性がある。つまりサンプルが示すRNA発現パターンの類似性を
調べることで、それが共通の病気を持つ患者群から採取したものである場合にはその病気の疾病マーカーとしてのRNAの組み合わせの探索を行うことも可能であるし、あらかじめ明らかになっている疾病マーカーとしてのRNAの組み合わせがあればサンプルを採取した生物の疾病の早期発見にもつなげることが可能である。本発明の利点は、これらの探索を行う際にあらかじめ配列を特定する前に、ノイズとなる核酸分子のサブトラクションを行うことにより分類の効率化が可能である点、試料の蛍光標識プロセスが不要になる点、転写反応を利用してサンプル中のRNAの定量的な増幅が可能である点、転写反応を用いることによりターゲット核酸がプロモーター配列部分の高次構造形成から保護する特性を利用して検出感度の向上が可能になる点などである。なお、検出用アンチセンス核酸に検出用リポーター配列を組み込まなくても当業者に公知の方法(例えば直接検出用アンチセンス核酸に蛍光標識を行って、その蛍光を利用してメモリ核酸プローブを検出する)ことにより、メモリ核酸プローブが残っていること、すなわちサンプル核酸の存在を判定することもできる。その場合には、本発明のように転写反応を利用する場合に可能な定量的な増幅を行うことはできないが、ポリメラーゼによる転写反応を行う必要がなく、簡便である。
Moreover, the sample which shows a similar expression pattern can be searched using the method of this invention. Here, a sample showing a similar expression pattern is, for example, when the target nucleic acid is RNA and the type of RNA whose expression level is increasing is examined, quantitative expression of RNA in the total RNA sample Samples that are similar in the combination of RNAs that have undergone a quantity check and whose expression levels are increasing are similar to each other, and organisms from which samples having such a similar expression pattern are collected show the same or similar state, that is, the same You may be sick or have a similar health condition. In other words, by examining the similarities in the RNA expression pattern of samples, if it is collected from a group of patients with a common disease, it is also possible to search for RNA combinations as disease markers for the disease In addition, if there is a combination of RNA as a disease marker that has been clarified in advance, it can be used for early detection of the disease of the organism from which the sample was collected. The advantage of the present invention is that classification can be made more efficient by performing subtraction of nucleic acid molecules that cause noise before the sequence is specified in advance, and the process of fluorescent labeling of the sample is unnecessary. It is possible to quantitatively amplify RNA in a sample using a transcription reaction, and to detect using a characteristic that a target nucleic acid protects from higher-order structure formation of a promoter sequence part by using a transcription reaction. For example, the sensitivity can be improved. Even if a detection reporter sequence is not incorporated into the detection antisense nucleic acid, a method known to those skilled in the art (for example, by directly fluorescently labeling the detection antisense nucleic acid and using the fluorescence to detect the memory nucleic acid probe). ), It is possible to determine whether the memory nucleic acid probe remains, that is, the presence of the sample nucleic acid. In that case, quantitative amplification that is possible when using a transcription reaction as in the present invention cannot be performed, but it is not necessary to perform a transcription reaction with a polymerase, which is convenient.

さらに本発明は、診断・分類システムとしてばかりでなく、プロモーター配列の下流に薬物をコードする核酸配列(例えばRNAドラッグとして知られるアンチセンスRNA、二本鎖RNA等をコードする核酸配列)を組み込むことにより、特定のターゲット核酸の存在を感知してその薬物を放出する医薬を製造し、疾患又は障害の治療又は予防を行うために用いることができる。   Furthermore, the present invention incorporates not only a diagnostic / classification system but also a nucleic acid sequence encoding a drug (for example, a nucleic acid sequence encoding an antisense RNA, a double-stranded RNA, etc. known as an RNA drug) downstream of a promoter sequence. Thus, a drug that senses the presence of a specific target nucleic acid and releases the drug can be produced and used to treat or prevent a disease or disorder.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the technical scope of this invention is not limited to these Examples.

ランダムDNAプローブの作製
本実施例においては、核酸の配列情報を記憶するための基盤となるランダムDNAプローブを作製した。具体的に説明すると、このDNAプローブのモデルDNAとして、T7プロモーターセンス配列(下線部)の下流にマラカイトグリーンアプタマー配列に対して相補的な配列及び20塩基のランダム配列を含む79塩基のセンスDNA(5’-AGCTTAATACGACTCACTATAGGATCCCGACTGGCGAGAGCCAGGTAACGAATGGATCCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN-3’;配
列番号8)を合成した。また、後述の実施例4において使用する、59塩基の検出用アンチセンスDNA(5’-GGATCCATTCGTTACCTGGCTCTCGCCAGTCGGGATCCTATAGTGAGTCGTATTAAGCT-3’;配列番号9)を準備した。
Production of Random DNA Probe In this example, a random DNA probe serving as a basis for storing nucleic acid sequence information was produced. Specifically, as a model DNA of this DNA probe, a 79-base sense DNA containing a sequence complementary to the malachite green aptamer sequence and a 20-base random sequence downstream of the T7 promoter sense sequence (underlined portion) ( 5′-AGCT TAATACGACTCACTATA GGATCCCGACTGGCGAGAGCCAGGTAACGAATGGATCCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN-3 ′; SEQ ID NO: 8) was synthesized. In addition, a 59-base detection antisense DNA (5′-GGATCCATTCGTTACCTGGCTCTCGCCAGTCGGGATCCTATAGTGAGTCGTATTAAGCT-3 ′; SEQ ID NO: 9) used in Example 4 described later was prepared.

サンプルRNA及びターゲットRNAの作製
本実施例においては、ランダムDNAプローブに配列情報を記憶するために用いるサンプルRNAと、メモリDNAプローブを用いて検出するためのターゲットRNAを作製した。
Preparation of sample RNA and target RNA In this example, a sample RNA used for storing sequence information in a random DNA probe and a target RNA for detection using a memory DNA probe were prepared.

サンプルRNA及びターゲットRNAの作製用としてMAXIscript(登録商標)T7キット(Ambion)に含まれる対照実験用のpTRI−β−actin−MouseのDNAコントロールテンプレートを用意する。コントロールテンプレートpTRI−β−actin−Mouseは、アンチセンスマウスβ−アクチンプローブを作製するために用いられ、pAL41からサブクローニングされたマウスβ−アクチン遺伝子の制限酵素サイトKpnI−Xba1の間の250塩基対の断片で、直鎖状に調製されたプラスミドであり、SP6、T7及びT3タンデムプロモーターで転写制御されている。SP6、T7及びT3RNAポリメラーゼで転写された場合、それぞれ334塩基、304
塩基、及び276塩基の長さになる。
A pTRI-β-actin-Mouse DNA control template for control experiments included in the MAXIscript (registered trademark) T7 kit (Ambion) is prepared for the preparation of sample RNA and target RNA. The control template pTRI-β-actin-Mouse was used to generate an antisense mouse β-actin probe and was 250 bp between the restriction enzyme site KpnI-Xba1 of the mouse β-actin gene subcloned from pAL41. It is a fragment and is a plasmid prepared in a linear form, and transcriptionally controlled by SP6, T7 and T3 tandem promoters. When transcribed with SP6, T7 and T3 RNA polymerase, 334 bases and 304
Base and 276 bases in length.

本実施例においては、後述するターゲットRNAの検出においてT7RNAポリメラーゼによる転写反応を利用しているため、サンプルRNA及びターゲットRNAの調製はMEGAscript(登録商標)SP6キット(Ambion)を使用してSP6 RN
Aポリメラーゼで行って、RNeasy(登録商標)Mini(QIAGEN)を用いて精製し、吸光光度計(BECKMAN DU640)により定量した。pTRI−β−actin−Mouse(0.5mg/mL)を反応液20μLあたり1μLで5倍量調製し、RNeasyミニカラム2本を用いてそれぞれ30μLのヌクレアーゼ不含水で溶出し精製した。得られたRNAは1.34μg/μLで約60μLであった。分注して使用時まで−80℃で保存しておく。
In this example, since the transcription reaction by T7 RNA polymerase is used in the detection of target RNA described later, sample RNA and target RNA are prepared using SP6 RN using MEGAscript (registered trademark) SP6 kit (Ambion).
Performed with A polymerase, purified using RNeasy® Mini (QIAGEN) and quantified with a spectrophotometer (BECKMAN DU640). pTRI-β-actin-Mouse (0.5 mg / mL) was prepared in a volume of 1 μL per 20 μL of the reaction solution and purified by eluting with 30 μL of nuclease-free water using two RNeasy mini columns. The obtained RNA was 1.34 μg / μL and about 60 μL. Dispense and store at -80 ° C until use.

ランダムDNAプローブを用いたメモリDNAプローブの作製
本実施例においては、実施例1において作製したランダムDNAプローブを用いて、実施例2において作製したサンプルRNAの配列情報を、ランダムDNAプローブに記憶させた(図1A)。
Production of Memory DNA Probe Using Random DNA Probe In this example, the random DNA probe produced in Example 1 was used to store the sequence information of the sample RNA produced in Example 2 in the random DNA probe. (FIG. 1A).

100pmolのランダムDNAプローブ(実施例1)約2.4μgを、1.3μgの12pmol pTRI−β−actin−MouseのサンプルRNA(実施例2)に
投入して(図1Aのa)、ヌクレアーゼ不含水で10μLにして、RNAが分子内で高次構造をとっているのを壊すために、70℃で10分間加熱した。その後、4℃に急冷してから、サンプルRNAとランダムDNAプローブのランダム配列部分をアニールさせるため、30℃で30分間インキュベーションした。ここでは、ランダムDNAプローブが長いので分子内で形成される高次構造を壊すための操作として、サンプルRNAを投入する前にランダムDNAプローブに94℃で30秒のインキュベーションを加えてもよい。この溶液に10μLあたり、エキソヌクレアーゼI(Takara)添付の10×エキソヌクレアーゼIバッファーを1.5μLとエキソヌクレアーゼI(5ユニット/μL)を2μL加えてヌクレアーゼ不含水で15μLにした。ここでエキソヌクレアーゼIの1ユニットは熱変性仔牛胸腺DNAを基質として37℃、pH9.5の条件において、30分間に10nmolの酸可溶性分解物を生成する酵素活性と定義されている。ここでは10ユニット分加えたが、1反応あたり、50ユニット加えると切断がより完全に行える。次に37℃で30分加熱して二本鎖を形成していないランダムDNAプローブの3’末端からの分解を行う(図1Aのc)。二本鎖を形成していればそこで分解は停止する。その後、エキソヌクレアーゼIを失活させるため80℃、15分間の熱処理を行った後、4℃に急冷する。
About 2.4 μg of 100 pmol of random DNA probe (Example 1) was added to 1.3 μg of 12 pmol pTRI-β-actin-Mouse sample RNA (Example 2) (a in FIG. 1A), and nuclease-free water The sample was heated to 70 ° C. for 10 minutes in order to break the RNA having a higher-order structure in the molecule. Then, after rapidly cooling to 4 ° C., the sample RNA and the random sequence portion of the random DNA probe were incubated at 30 ° C. for 30 minutes in order to anneal. Here, since the random DNA probe is long, as an operation for destroying the higher-order structure formed in the molecule, the random DNA probe may be incubated at 94 ° C. for 30 seconds before introducing the sample RNA. To 10 μL of this solution, 1.5 μL of 10 × exonuclease I buffer attached to exonuclease I (Takara) and 2 μL of exonuclease I (5 units / μL) were added to make 15 μL with nuclease-free water. Here, one unit of exonuclease I is defined as an enzyme activity that produces 10 nmol of an acid-soluble degradation product in 30 minutes under conditions of 37 ° C. and pH 9.5 using heat-denatured calf thymus DNA as a substrate. Here, 10 units are added, but when 50 units are added per reaction, the cleavage can be performed more completely. Next, the mixture is heated at 37 ° C. for 30 minutes to decompose from the 3 ′ end of the random DNA probe not forming a double strand (c in FIG. 1A). If a double strand is formed, the degradation stops there. Thereafter, in order to inactivate exonuclease I, a heat treatment is performed at 80 ° C. for 15 minutes, followed by rapid cooling to 4 ° C.

次にSuperScriptTMII(GIBCOBRL)を用いて二本鎖を形成しているRNAを鋳型として逆転写を行う(図1Aのd)。反応液の全量にSuperScriptTMII添付の4μLの5×First Strandバッファー、2μLの1M DTT、1μLの10mM dNTPミックスを加え、ランダム配列のアニールを促進す
るため、再び25℃で10分間インキュベーションした後、42℃で2分間インキュベートした。さらにSuperScriptTMII1μLを加え、42℃で50分反応させた後、ランダム配列用の処理として55℃で15分インキュベートした後、70℃で15分加熱してSuperScriptTMIIを不活性化した。
Next, reverse transcription is carried out using SuperScript II (GIBCOBRL) as a template with RNA forming a double strand (d in FIG. 1A). After adding 4 μL of 5 × First Strand buffer attached to SuperScript II, 2 μL of 1M DTT, 1 μL of 10 mM dNTP mix to the total amount of the reaction solution, and incubating again at 25 ° C. for 10 minutes to promote annealing of random sequences, Incubated for 2 minutes at 42 ° C. Further, 1 μL of SuperScript II was added and reacted at 42 ° C. for 50 minutes, followed by incubation at 55 ° C. for 15 minutes as a treatment for random sequencing, followed by heating at 70 ° C. for 15 minutes to inactivate SuperScript II.

アニールしているサンプルRNAを除去するために(図1Aのe)、リボヌクレアーゼH(Takara)60ユニット/μLを2ユニット加えて37℃で20分インキュベートした後、65℃で20分間加熱し、リボヌクレアーゼHの失活処理を行った。ここでリボヌクレアーゼHの1ユニットは、37℃、20分間で1nmol酸可溶性リボヌクレオ
チドの生成を行うために必要な酵素量で、反応溶液として20mM HEPES−KOH
(pH7.8)、50mM KCl、10mMMgCl、1mM DTTを使用し、基質として20μM放射性標識poly(rA):poly(dT)を使用したときの値と定義されている。以上の操作によりpTRI−β−actin−MouseのサンプルRNAの配列情報が記録されたメモリDNAプローブが完成した。
To remove the annealed sample RNA (e in FIG. 1A), 2 units of ribonuclease H (Takara) 60 units / μL were added, incubated at 37 ° C. for 20 minutes, and then heated at 65 ° C. for 20 minutes. A deactivation treatment of H was performed. Here, one unit of ribonuclease H is the amount of enzyme necessary to produce 1 nmol acid-soluble ribonucleotide at 37 ° C. for 20 minutes, and 20 mM HEPES-KOH as a reaction solution.
(PH 7.8), 50 mM KCl, 10 mM MgCl 2 , 1 mM DTT, and 20 μM radiolabeled poly (rA): poly (dT) as a substrate. The memory DNA probe in which the sequence information of the sample RNA of pTRI-β-actin-Mouse was recorded was thus completed.

さらにQIAquick PCR Purificationキットを用いて100mer以上のメモリDNAプローブのみを精製した。10倍量の反応液をカラム2本を用いてそれぞれ30μLのヌクレアーゼ不含水で抽出し、吸光光度計により濃度を測定する。0.005μg/μL=〜0.02pmol/μLのメモリDNAプローブが約56μL得られた。使用時まで−20℃でストックする。メモリDNAプローブの作製に投入したランダムDNAプローブ1000pmolのうち、回収できたのは1.12pmolであった。必要に応じてQIAquick PCR Purificationキットによる精製を行わない未精製のものも用意する。   Furthermore, only the memory DNA probe of 100 mer or more was purified using the QIAquick PCR Purification kit. Ten times the amount of the reaction solution is extracted with 30 μL of nuclease-free water using two columns, and the concentration is measured with an absorptiometer. About 56 μL of the memory DNA probe of 0.005 μg / μL = ˜0.02 pmol / μL was obtained. Stock at -20 ° C until use. Of 1000 pmol of the random DNA probe input for the production of the memory DNA probe, 1.12 pmol was recovered. If necessary, an unpurified product that is not purified by the QIAquick PCR Purification kit is also prepared.

メモリDNAプローブを用いたターゲットRNAの検出
本実施例においては、実施例3において配列情報を記憶させたメモリDNAプローブを用いて、ターゲットRNAの検出を行った(図1B及び図4参照)。具体的には、精製したpTRI−β−actin−Mouse RNA用のメモリDNAプローブ(実施例3
において調製)を用いて図4に示す検出実験を行った。
Detection of Target RNA Using Memory DNA Probe In this example, target RNA was detected using the memory DNA probe in which sequence information was stored in Example 3 (see FIGS. 1B and 4). Specifically, a memory DNA probe for purified pTRI-β-actin-mouse RNA (Example 3)
The detection experiment shown in FIG.

精製したメモリDNAプローブ46μL(0.23μg)を投入し(図1Bのf、図4のg)、1μLの1.34μg/μL pTRI−β−actin−Mouse RNA(ターゲットRNA、実施例2において調製)をアニールさせた(図1Bのg、図4のh)。RNAが分子内で高次構造をとっているのを壊すために、70℃10分間加熱した後、4℃に急冷してから、30℃で30分間インキュベーションをした。ここでは、メモリDNAプローブが長いので分子内で形成される高次構造を壊すための操作として、ターゲットRNAを投入する前にメモリDNAプローブに94℃で30秒のインキュベーションを加えてもよい。   Purified memory DNA probe 46 μL (0.23 μg) was added (f in FIG. 1B, g in FIG. 4), 1 μL 1.34 μg / μL pTRI-β-actin-Mouse RNA (target RNA, prepared in Example 2) ) Was annealed (g in FIG. 1B, h in FIG. 4). In order to break the RNA having a higher order structure in the molecule, it was heated at 70 ° C. for 10 minutes, rapidly cooled to 4 ° C., and then incubated at 30 ° C. for 30 minutes. Here, since the memory DNA probe is long, an operation for breaking the higher order structure formed in the molecule may be performed by incubating the memory DNA probe for 30 seconds at 94 ° C. before introducing the target RNA.

このアニール液全量に、エキソヌクレアーゼI添付の10×エキソヌクレアーゼIバッファー5μLとエキソヌクレアーゼI(5ユニット/μL)4μLを加えて56μLにして、37℃で30分加熱して二本鎖を形成していないメモリプローブの3’末端からの分解を行った(図1Bのh、図4のi)。二本鎖を形成していればそこで分解は停止する。その後、エキソヌクレアーゼIを失活させるため80℃、15分間の熱処理を行った後、4℃に急冷する。ここでは10ユニット分加えたが、1反応あたり、50ユニット加えると切断がより完全に行える。   Add 5 μL of 10 × exonuclease I buffer attached to exonuclease I and 4 μL of exonuclease I (5 units / μL) to the total amount of this annealing solution to make 56 μL, and heat at 37 ° C. for 30 minutes to form a double strand. Disassembly from the 3 ′ end of the non-memory probe was performed (h in FIG. 1B, i in FIG. 4). If a double strand is formed, the degradation stops there. Thereafter, in order to inactivate exonuclease I, a heat treatment is performed at 80 ° C. for 15 minutes, followed by rapid cooling to 4 ° C. Here, 10 units are added, but when 50 units are added per reaction, the cleavage can be performed more completely.

さらに検出用アンチセンスDNA(実施例1にて調製)を1μL、100pmol入れ(図1Bのi)、MEGAscript(登録商標)T7キットを用いて蛍光アプタマー配列を転写させるため、94℃で30秒、68℃で30分インキュベートして、それをメモリDNAプローブのプロモーター配列及びマラカイトグリーンアプタマー配列部分とアニールさせた(図1Bのj、図4のj)。MEGAscript(登録商標)T7キットのインストラクションに従って、ATP、CTP、GTP、UTPを各12.5μL、10×反応バッファーを12.5μL、に試料を全量投入した後、T7ポリメラーゼを含む酵素ミックスを12.5μL投入して37℃で16時間インキュベートし、転写反応を行った(図1Bのk)。   Further, 1 μL of detection antisense DNA (prepared in Example 1) was added at 100 pmol (i in FIG. 1B), and the fluorescent aptamer sequence was transferred using the MEGAscript (registered trademark) T7 kit. After incubating at 68 ° C. for 30 minutes, it was annealed with the promoter sequence and malachite green aptamer sequence portion of the memory DNA probe (j in FIG. 1B, j in FIG. 4). In accordance with the instructions of the MEGAscript (registered trademark) T7 kit, ATP, CTP, GTP, and UTP were each added to 12.5 μL, 10 × reaction buffer was added to 12.5 μL, and then the enzyme mix containing T7 polymerase was added in 12. 5 μL was added and incubated at 37 ° C. for 16 hours to carry out a transcription reaction (k in FIG. 1B).

同様に、コントロール1として、ランダムDNAプローブ0.5μL(50pmol)
を投入し(図1Bのf、図4のa)、1.34μg/μL pTRI−β−actin−
Mouse RNA(ターゲットDNA、実施例2において調製)1μLをヌクレアーゼ
不含水で10μLにしてアニールさせた(図1Bのg、図4のb)。RNAが分子内で高次構造をとっているのを壊すために、70℃10分間加熱した後、4℃に急冷してから、30℃で30分間インキュベーションした。このアニール液全量に、エキソヌクレアーゼI添付の10×エキソヌクレアーゼIバッファーを2μLとエキソヌクレアーゼI(5ユニット/μL)を2μL加えてヌクレアーゼ不含水で20μLにする。37℃で30分加熱して二本鎖を形成していないランダムメモリの3’末端からの分解を行った(図1Bのh、図4のc)。二本鎖を形成していればそこで分解は停止する。その後、エキソヌクレアーゼIを失活させるため、80℃、15分間の熱処理を行った後、4℃に急冷した。
Similarly, as control 1, random DNA probe 0.5 μL (50 pmol)
(F in FIG. 1B, a in FIG. 4), 1.34 μg / μL pTRI-β-actin-
1 μL of Mouse RNA (target DNA, prepared in Example 2) was annealed to 10 μL with nuclease-free water (g in FIG. 1B, b in FIG. 4). In order to break the RNA having a higher order structure in the molecule, it was heated at 70 ° C. for 10 minutes, rapidly cooled to 4 ° C., and then incubated at 30 ° C. for 30 minutes. 2 μL of 10 × exonuclease I buffer attached to exonuclease I and 2 μL of exonuclease I (5 units / μL) are added to the total amount of the annealing solution to make 20 μL with nuclease-free water. Decomposition from the 3 ′ end of the random memory that did not form a double strand by heating at 37 ° C. for 30 minutes was performed (h in FIG. 1B, c in FIG. 4). If a double strand is formed, the degradation stops there. Thereafter, in order to inactivate exonuclease I, heat treatment was performed at 80 ° C. for 15 minutes, followed by rapid cooling to 4 ° C.

さらに検出用アンチセンスDNA(実施例1にて調製)を1μL、100pmol入れ(図1Bのi)、94℃で30秒、68℃で30分インキュベートして、メモリDNAプローブのプロモーター配列とマラカイトグリーンアプタマー配列部分とアニールさせた(図1Bのj、図4のd)。さらにMEGAscript(登録商標)T7キットを用いて蛍光アプタマー配列を転写させる。キットのインストラクションに従ってATP、CTP、GTP、UTPを各5μL、10×反応バッファーを5μL、にサンプルを全量投入した後、T7ポリメラーゼを含む酵素ミックスを5μL投入して37℃で16時間インキュベーションして転写反応を行った(図1Bのk)。   Furthermore, 1 μL of detection antisense DNA (prepared in Example 1) was added at 100 pmol (i in FIG. 1B), incubated at 94 ° C. for 30 seconds and at 68 ° C. for 30 minutes, and the promoter sequence of the memory DNA probe and malachite green It annealed with the aptamer arrangement | sequence part (j of FIG. 1B, d of FIG. 4). Further, the fluorescent aptamer sequence is transcribed using MEGAscript (registered trademark) T7 kit. According to the instructions of the kit, 5 μL each of ATP, CTP, GTP, UTP, 10 μl reaction buffer, 5 μL of the sample, and then 5 μL of enzyme mix containing T7 polymerase were added and incubated at 37 ° C. for 16 hours for transcription. The reaction was performed (k in FIG. 1B).

また同様に、コントロール2としてエキソヌクレアーゼIによる切断を行わないランダムDNAプローブ0.5μL(50pmol)と検出用アンチセンスDNAを1μL 1
00pmol投入してヌクレアーゼ不含水で20μLにして94℃で30秒、68℃で30分インキュベートしてアニールさせた。MEGAscript(登録商標)T7キットを用いて蛍光アプタマー配列を転写させた。ATP、CTP、GTP、UTPを各5μL、10×反応バッファーを5μL、にサンプルを全量投入した後、T7ポリメラーゼを含む酵素ミックスを5μL投入して37℃で16時間インキュベーションした。
Similarly, as a control 2, 0.5 μL (50 pmol) of a random DNA probe not cleaved with exonuclease I and 1 μL of detection antisense DNA 1
00 pmol was added, and 20 μL was added with nuclease-free water, followed by annealing at 94 ° C. for 30 seconds and at 68 ° C. for 30 minutes. Fluorescent aptamer sequences were transcribed using MEGAscript® T7 kit. All samples were added to 5 μL each of ATP, CTP, GTP and UTP, 5 μL of 10 × reaction buffer, 5 μL of enzyme mix containing T7 polymerase was added, and incubated at 37 ° C. for 16 hours.

これらの試料に蛍光試薬を投入し、本発明の検証を行った。ランダム/メモリDNAプローブが残っている試料では、検出用アンチセンスDNAがメモリDNAプローブのセンス部分とアニールしてMEGAscript(登録商標)T7キットに含まれるT7RNAポリメラーゼによりマラカイトグリーンアプタマー分子の転写が開始される(図1Bのk)。観察時にマラカイトグリーンの入った2×観察用バッファー(200mM KCL
、10mMMgCl、20mM HEPES、20μM MG[マラカイトグリーン])を反応液と同体積加えて(図1Cのl、図4のk)、プレートリーダー(モレキュラーデバイス、SPECTRAmax GEMINI)を用いて蛍光の観察を行った。マラカイ
トグリーンは理論値では1:1でアプタマーと反応するため、最終濃度10μMのマラカイトグリーンでは10μMのマラカイトグリーンアプタマーを検出できることになる(図1Cのm、図4のl)。投入したDNAの質量の80倍から120倍のRNAの生成が保障されていることから、10μMは予想される精製メモリDNAプローブによるアプタマー生成量の300倍程度になると思われ、十分量であると考えられる。
A fluorescent reagent was introduced into these samples to verify the present invention. In the sample where the random / memory DNA probe remains, the detection antisense DNA anneals with the sense portion of the memory DNA probe, and transcription of the malachite green aptamer molecule is initiated by the T7 RNA polymerase included in the MEGAscript (registered trademark) T7 kit. (K in FIG. 1B). 2x observation buffer (200 mM KCL) containing malachite green at the time of observation
Add 10 mM MgCl 2 , 20 mM HEPES, 20 μM MG [Malachite Green]) in the same volume as the reaction solution (l in FIG. 1C, k in FIG. 4), and observe fluorescence using a plate reader (Molecular Device, SPECTRAmax GEMINI). went. Since malachite green reacts with the aptamer at a theoretical value of 1: 1, 10 μM of malachite green aptamer can be detected at a final concentration of 10 μM of malachite green (m in FIG. 1C, l in FIG. 4). Since production of RNA 80 to 120 times the mass of the input DNA is guaranteed, 10 μM is expected to be about 300 times the amount of aptamer produced by the expected purified memory DNA probe. Conceivable.

ここで転写の効率を比較するために次の量を定義する。ランダム/メモリDNAプローブ50pmol、1.21μgを使って転写反応液20μLを観察用バッファーで2倍に薄めて転写反応を観察したときのランダム/メモリDNAプローブ反応を1ユニットとする。   Here, the following quantities are defined in order to compare the transfer efficiency. Random / memory DNA probe reaction when observing the transcription reaction by diluting 20 μL of the transcription reaction solution with an observation buffer using a random / memory DNA probe of 50 pmol and 1.21 μg is defined as 1 unit.

図5〜6は実施例に基づくプレートリーダー(モレキュラーデバイス、SPECTRAmax GEMINI)による観察結果である。縦軸に620nmで励起したときの蛍光
量、横軸に観測波長をとる。図中のRNA、ExoI及びMGはそれぞれRNA及びエキ
ソヌクレアーゼ及びマラカイトグリーンを表し、+及び−記号でそれぞれを添加した処理を行っているか(+)又は行っていないか(−)を表している。最初に図5に蛍光アプタマー分子とマラカイトグリーンが同時に存在しないと蛍光が観察できないことを示すために、エキソヌクレアーゼ切断を行わないランダムDNAプローブで調製したコントロール2をマラカイトグリーンを添加して観察した結果、マラカイトグリーン添加せずに観察した結果(コントロール3)とマラカイトグリーンの蛍光のみを観察用バッファーで観察した結果(コントロール4)を示す。コントロール3の条件のランダムDNAプローブのみ、あるいはコントロール4のマラカイトグリーン(MG)のみでは本スケールで観測可能な蛍光を示さないことを示している。メモリ作製前のランダムDNAプローブとマラカイトグリーンの蛍光の測定は、それぞれ全量100μLを用いて5ユニットのマラカイトグリーン及び5ユニットのメモリ作製前のランダムDNAプローブで行った。図5〜6では、図6に示すQIAquick PCR Purificationキットによる精製を行う前の未精製メモリ核酸プローブに、メモリ部に記憶されている配列情報を有するRNAを加えて蛍光を観察したときの最大値を1として規格化を行っている。
FIGS. 5-6 are the observation results by the plate reader (Molecular device, SPECTRAmax GEMINI) based on an Example. The vertical axis represents the amount of fluorescence when excited at 620 nm, and the horizontal axis represents the observation wavelength. RNA, ExoI, and MG in the figure represent RNA, exonuclease, and malachite green, respectively, and indicate whether the process of adding each with + and-symbols is performed (+) or not (-). First, in order to show that fluorescence cannot be observed unless a fluorescent aptamer molecule and malachite green are present at the same time in FIG. 5, the result of observation with control 2 prepared with a random DNA probe without exonuclease cleavage added with malachite green The results of observation without adding malachite green (control 3) and the results of observation of only the fluorescence of malachite green in the observation buffer are shown (control 4). Only the random DNA probe under the condition of control 3 or only malachite green (MG) of control 4 shows no observable fluorescence on this scale. The fluorescence of the random DNA probe before the memory preparation and malachite green was measured with 5 units of malachite green and 5 units of the random DNA probe before the memory preparation using a total amount of 100 μL, respectively. 5 to 6, the maximum value when fluorescence is observed by adding RNA having sequence information stored in the memory part to the unpurified memory nucleic acid probe before purification by the QIAquick PCR Purification kit shown in FIG. 6. The standardization is performed with 1 being 1.

図6は、100pmolのランダムDNAプローブから作製した未精製メモリDNAプローブと精製メモリDNAプローブ、及び50pmolのランダムDNAプローブ(コン
トロール1)とを、すべてターゲットRNAとの反応とエキソヌクレアーゼI切断を行って実験した観察結果である。
FIG. 6 shows that an unpurified memory DNA probe and a purified memory DNA probe prepared from 100 pmol random DNA probe, and a 50 pmol random DNA probe (control 1) were all reacted with the target RNA and exonuclease I was cleaved. It is the observation result which experimented.

ここで図5と6のターゲットRNAとの反応とエキソヌクレアーゼIによる切断とを行
ったランダムDNAプローブ(コントロール1)と、両者を行わないランダムDNAプローブ(コントロール2)との比較を行うと以下のことが推察される。このときコントロール2ではターゲットRNAとの反応は行わなかったが、コントロール1では、ターゲットRNAと反応させている。コントロール1及び2は同じ程度の蛍光が観察されることを確認した。これはRNAが検出用アンチセンス核酸の配列部分との分子間及び分子内相補鎖を形成することを阻止している可能性を示すものであると考えられる。メモリ核酸プローブのメモリ部分がターゲット核酸との相補鎖を形成するのに十分な特異性がある場合は、ターゲット核酸と検出用アンチセンス核酸がアニールするメモリ核酸プローブのプロモーター配列部分が二本鎖を形成することによりメモリ核酸プローブ同士の好ましくない分子間及び分子内相補鎖の形成を阻止してメモリ核酸プローブのセンス配列部分に検出用アンチセンス核酸がアニールすることができるよう保護することができるが、メモリ核酸プローブに十分な配列情報が記憶されていない場合やターゲット核酸が存在しない場合は、メモリ核酸プローブのメモリを形成せずに残ったランダム配列部分やメモリを形成しているメモリ配列部分が分子間及び分子内でプロモーター配列部分と高次構造を形成して、検出用アンチセンス核酸とのアニールを阻害し、メモリ核酸プローブが十分量存在していると考えられる場合でも蛍光検出反応を著しく阻害すると考えられる。そのため、メモリ核酸プローブが記憶した配列を有するターゲット核酸が存在するときにのみ、検出用アンチセンス核酸のプロモーターアンチセンス配列がメモリ核酸プローブのプロモーターセンス配列部分と二本鎖を形成することができ、RNAポリメラーゼが二本鎖となったプロモーター配列を認識して蛍光を検出するのに必要な反応が起き、この蛍光によってターゲットRNAの検出をより効果的に行うことができると予想される。つまり、ターゲット核酸が存在しないときにプロモーターセンス配列部分と検出用アンチセンス核酸のプロモーターアンチセンス配列との二本鎖形成を阻害するようなメモリ核酸プローブの分子構造自体がRNA検出の特異性を高めているということができる。メモリ作製前のランダムDNAプローブを用いた2つの実験は同じ5ユニットで全量100μLで行った。エキソヌクレアーゼI処理を行ったメモリ作製前のランダムDNAプローブで蛍光が検出されているのは、分子内又は分子間で相補鎖を形成しためエキソヌクレアーゼIによる切断を免れたもの、ある
いはRNAと一部相補鎖を形成して切断されずに残ったもののうち、検出用アンチセンスDNAとメモリ作製前のランダムDNAプローブのプロモーター配列部分とのアニールが
阻害されなかったものであると考えられる。またエキソヌクレアーゼI処理をしていないものは検出用アンチセンスDNAによるメモリ作製前のランダムDNAプローブのプロモーター配列とのアニールが阻害されなかったものと考えられる。ランダム配列部分にメモリを記憶させることにより、プロモーターによる転写開始機構が効率よく作動し、本発明の転写機能が正しく動作するようになると考えられる。
Here, a comparison between a random DNA probe (control 1) subjected to the reaction with the target RNA of FIGS. 5 and 6 and cleaving with exonuclease I and a random DNA probe not subjected to both (control 2) is as follows. It is inferred. At this time, the reaction with the target RNA was not performed in the control 2, but the control 1 was reacted with the target RNA. Controls 1 and 2 confirmed that the same level of fluorescence was observed. This is considered to indicate the possibility that RNA is preventing the formation of intermolecular and intramolecular complementary strands with the sequence portion of the antisense nucleic acid for detection. If the memory portion of the memory nucleic acid probe has sufficient specificity to form a complementary strand with the target nucleic acid, the promoter sequence portion of the memory nucleic acid probe that anneals the target nucleic acid and the antisense nucleic acid for detection is double-stranded. The formation prevents unwanted intermolecular and intramolecular complementary strands between the memory nucleic acid probes, thereby protecting the antisense nucleic acid for detection from annealing to the sense sequence portion of the memory nucleic acid probe. If sufficient sequence information is not stored in the memory nucleic acid probe or if the target nucleic acid does not exist, the random sequence portion remaining without forming the memory of the memory nucleic acid probe or the memory sequence portion forming the memory An anti-sense for detection is formed by forming a higher-order structure with the promoter sequence part between and within the molecule. Inhibit annealing of the scan nucleic memory nucleic acid probe is considered significantly inhibit fluorescence detection reaction even if considered to be present a sufficient amount. Therefore, only when there is a target nucleic acid having a sequence stored by the memory nucleic acid probe, the promoter antisense sequence of the antisense nucleic acid for detection can form a double strand with the promoter sense sequence portion of the memory nucleic acid probe, It is expected that a reaction necessary for RNA polymerase to recognize a double-stranded promoter sequence and detect fluorescence occurs, and that the target RNA can be detected more effectively by this fluorescence. In other words, the molecular structure of the memory nucleic acid probe itself, which inhibits the formation of a double strand between the promoter sense sequence portion and the promoter antisense sequence of the detection antisense nucleic acid in the absence of the target nucleic acid, increases the specificity of RNA detection. It can be said that Two experiments using a random DNA probe before memory preparation were performed in the same 5 units with a total volume of 100 μL. Fluorescence is detected with a random DNA probe that has been subjected to exonuclease I treatment before memory preparation, because it forms complementary strands within the molecule or between molecules, so that it is free from cleavage by exonuclease I, or with RNA. It is considered that the annealing between the antisense DNA for detection and the promoter sequence part of the random DNA probe before the memory preparation was not inhibited among those that formed a partial complementary strand and remained uncut. In addition, it is considered that those that were not treated with exonuclease I were not inhibited from annealing with the promoter sequence of the random DNA probe before memory preparation by the antisense DNA for detection. By storing the memory in the random sequence portion, it is considered that the transcription initiation mechanism by the promoter operates efficiently and the transcription function of the present invention operates correctly.

さらに図6では、100pmolのランダムDNAプローブから作製した未精製メモリDNAプローブと精製メモリDNAプローブ、及びエキソヌクレアーゼ切断を行わない50pmolのランダムDNAプローブ(コントロール2)とを比較する。未精製メモリDNAプローブに含まれている100mer以上のメモリDNAプローブは0.5pmol程度と推定されるが、同じ条件のランダムDNAプローブ50pmolよりも強い蛍光を示していることから、50pmol以上の100mer以下のメモリDNAプローブが含まれていると推定されるが、3pmolのメモリDNAプローブのほうが強い蛍光を示している。これらより、メモリDNAプローブは100mer以上のものを精製することにより、特異性が増しメモリDNAプローブの検出感度を上げることができると期待される。さらに前述のように図5のエキソヌクレアーゼ処理を行っていないランダムDNAプローブ(コントロール2)と比較することにより、ランダムDNAプローブでは、プローブ間及びプローブ内部の高次構造形成の弊害のためプロモーター部をポリメラーゼが認識することができず、蛍光の検出量が低下することが推定される。メモリDNAプローブのターゲットRNAに対する特異性の高さについて、精製メモリDNAプローブ(図4のg〜l)と、コントロール1として用意したメモリ作製前のランダムDNAプローブの蛍光観察データを(図4のa〜f)を比較して検討する。最初2倍量で調製した精製メモリDNAプローブは、プレートリーダーの測定可能な蛍光量を上回ったため、2倍に希釈して測定しなおした。RNAとの特異性が高く、RNAが存在するところではRNAと相補鎖を作ることにより、検出反応に重要なプロモーター配列を保護することができ6分の1のプローブ投入でランダムDNAプローブ投入の2.7倍の蛍光量の検出が可能であることがわかる(図6)。ランダムDNAプローブのもつ脆弱なハイブリダイゼーション能力では、エキソヌクレアーゼ切断や、蛍光観察を阻害する分子内の高次構造形成を十分阻止できないため、メモリDNAプローブのような強い蛍光は得られないことが推定される。未精製メモリDNAプローブを用いた予備実験ではこのような感度は達成されなかったこととも併せて、これらの結果より、本発明の方法は精製により感度が上がり、サンプル核酸の配列情報を記憶し、記憶した配列情報を有するターゲット核酸の存在の有無を蛍光量により判定できることがわかった。   Further, FIG. 6 compares an unpurified memory DNA probe prepared from 100 pmol random DNA probe, a purified memory DNA probe, and a 50 pmol random DNA probe (control 2) without exonuclease cleavage. The memory DNA probe of 100 mer or more contained in the unpurified memory DNA probe is estimated to be about 0.5 pmol, but shows a fluorescence stronger than 50 pmol of the random DNA probe under the same conditions. However, 3 pmol memory DNA probe shows stronger fluorescence. From these, it is expected that by purifying a memory DNA probe having a length of 100 mer or more, the specificity increases and the detection sensitivity of the memory DNA probe can be increased. Furthermore, as described above, by comparing with the random DNA probe (control 2) not subjected to the exonuclease treatment of FIG. 5, in the random DNA probe, the promoter portion is not effective because of higher order structure formation between the probes and inside the probe. It is presumed that the amount of fluorescence detected is lowered because the polymerase cannot recognize. Regarding the high specificity of the memory DNA probe for the target RNA, fluorescence observation data of the purified memory DNA probe (g to l in FIG. 4) and the random DNA probe prepared as a control 1 before the memory preparation (a in FIG. 4). ~ F) will be compared. Since the purified memory DNA probe initially prepared in 2 volumes exceeded the measurable fluorescence of the plate reader, it was diluted 2 times and measured again. In the presence of RNA, by making a complementary strand with RNA where RNA is present, a promoter sequence important for detection reaction can be protected. It can be seen that the amount of fluorescence can be detected 7 times (FIG. 6). The fragile hybridization ability of random DNA probes cannot sufficiently prevent exonuclease cleavage and higher-order structure formation in the molecule that inhibits fluorescence observation, so it is estimated that strong fluorescence like memory DNA probes cannot be obtained. Is done. Combined with the fact that such sensitivity was not achieved in preliminary experiments using unpurified memory DNA probes, these results indicate that the method of the present invention is more sensitive to purification and stores the sequence information of the sample nucleic acid, It was found that the presence or absence of a target nucleic acid having stored sequence information can be determined by the amount of fluorescence.

ターゲット核酸がPPAP2BやPIM1などの癌マーカー遺伝子より転写されたRNAである場合、ターゲット核酸を検出することにより罹患の有無を診断することができる。また本発明の方法は、配列を事前に決定せずに複数のサンプル核酸が有する複数の類似性パターンを判定することを可能にし、ライブラリの作製にも応用できる優れたシステムである。   When the target nucleic acid is RNA transcribed from a cancer marker gene such as PPAP2B or PIM1, the presence or absence of disease can be diagnosed by detecting the target nucleic acid. The method of the present invention is an excellent system that can determine a plurality of similarity patterns possessed by a plurality of sample nucleic acids without determining the sequence in advance, and can be applied to library preparation.

本発明の方法により、核酸分子上に、任意の核酸の配列情報を、その配列が特定されていなくても記憶させることができる。これは、ノイズを含む膨大なデータから記憶した配列情報をノイズとして除去して、ライブラリの作製を行い効率よく目的の核酸の存在パターンを分類する際に有効である。これにより疾病診断に有効なバイオマーカーを網羅的に探索することが容易になり、遺伝子診断が有効な疾病領域を拡げ、早期発見、早期治療が可能な疾病領域の拡大を可能にする。   By the method of the present invention, sequence information of an arbitrary nucleic acid can be stored on a nucleic acid molecule even if the sequence is not specified. This is effective in removing the sequence information stored from a huge amount of data including noise as noise, creating a library, and efficiently classifying the presence pattern of the target nucleic acid. This makes it easy to exhaustively search for biomarkers that are effective for disease diagnosis, expands disease regions for which genetic diagnosis is effective, and enables expansion of disease regions for which early detection and early treatment are possible.

また上述のように記憶させた配列情報と蛍光検出機能を利用して、試料中の目的の核酸を簡便にかつ高感度で検出することができる。さらに本発明の方法により分類された核酸
パターンを基に、メモリ核酸プローブライブラリを作製し、目的の核酸パターンを示す被験体又は被験体集団を容易に診断することができ、診断医療の分野で有効である。
Moreover, the target nucleic acid in a sample can be detected simply and with high sensitivity using the sequence information and the fluorescence detection function stored as described above. Furthermore, based on the nucleic acid pattern classified by the method of the present invention, a memory nucleic acid probe library can be prepared to easily diagnose a subject or a population of subjects exhibiting the target nucleic acid pattern, which is effective in the field of diagnostic medicine. It is.

また本発明の方法は、医療場面で広く応用できる可能性を秘めたもので、現在遺伝子の特異的な発現が起こることが予測されている精神・神経疾患あるいは癌、その他の全身疾患の診断治療及び予防に効果を発揮することが期待される。   In addition, the method of the present invention has the potential to be widely applied in medical situations, and is currently used to diagnose and treat psychiatric / neurological diseases or cancer and other systemic diseases for which specific gene expression is predicted to occur. And is expected to be effective in prevention.

ランダム核酸プローブ及びメモリ核酸プローブの構成の例と、ランダム核酸プローブを用いたメモリ核酸プローブの作製手順を示す。An example of the configuration of a random nucleic acid probe and a memory nucleic acid probe and a procedure for producing a memory nucleic acid probe using the random nucleic acid probe are shown. メモリ核酸プローブを用いたターゲット核酸の検出手順を示す。The detection procedure of the target nucleic acid using a memory nucleic acid probe is shown. 検出用レポーター分子をコードする配列から転写された検出用レポーター分子の蛍光発光を利用した検出機構をマラカイトグリーンアプタマーを例にとって示す。The detection mechanism using the fluorescence emission of the detection reporter molecule transcribed from the sequence encoding the detection reporter molecule will be described using a malachite green aptamer as an example. メモリ核酸プローブのライブラリ作製の一例の概要を示す。An outline of an example of preparing a library of memory nucleic acid probes is shown. メモリ核酸プローブのライブラリを用いたマイクロアレイの作製を示す。The production of a microarray using a library of memory nucleic acid probes is shown. メモリ核酸プローブのライブラリを用いた診断例の概要を示す。An outline of an example of diagnosis using a library of memory nucleic acid probes is shown. pTRI−β−Actin−Mouse RNAを用いたランダムDNAプローブをコントロールとした、メモリDNAプローブを用いたターゲットRNAの検出実験の概要を示す。An outline of a target RNA detection experiment using a memory DNA probe using a random DNA probe using pTRI-β-Actin-Mouse RNA as a control is shown. マラカイトグリーンを添加したランダムDNAプローブを用いて得られた転写反応液、マラカイトグリーンを添加していないランダムDNAプローブを用いて得られた転写反応液、及びマラカイトグリーン単独の蛍光強度を示す。The transcription reaction liquid obtained using the random DNA probe to which malachite green was added, the transcription reaction liquid obtained using the random DNA probe to which malachite green was not added, and the fluorescence intensity of malachite green alone are shown. 精製メモリDNAプローブと未精製メモリDNAプローブのRNA検出機能の差をランダムDNAプローブとの比較により示す。Differences in RNA detection function between purified and unpurified memory DNA probes are shown by comparison with random DNA probes.

配列番号1、2、4、6、8〜16及び18:合成DNA
配列番号3、5、7、及び17:合成RNA
配列番号8の60〜79位のnは任意の塩基を表す
配列番号17の100位のnはビオチン化された塩基を表す
配列番号18の100位のnは2−アミノ−6−(2−チエニル)プリン又は2−アミ
ノ−6−(2−チアゾリル)プリンを表す
SEQ ID NO: 1, 2, 4, 6, 8-16 and 18: synthetic DNA
SEQ ID NOs: 3, 5, 7, and 17: synthetic RNA
N at positions 60 to 79 of SEQ ID NO: 8 represents an arbitrary base SEQ ID NO: 17 at position 100 represents a biotinylated base SEQ ID NO: 18 at position 100 represents 2-amino-6- (2- Thienyl) purine or 2-amino-6- (2-thiazolyl) purine

Claims (37)

以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブとサンプル核酸とを接触させ、該核酸プローブのランダム配列と該サンプル核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から、上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分まで、上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップ、
(c)上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分から上記核酸プローブの3’末端側に、サンプル核酸を鋳型としてサンプル核酸の配列に相補的な配列を伸長させるステップ、
(d)上記サンプル核酸を除去し、サンプル核酸の配列に相補的な配列を含む核酸プローブを回収するステップ、
を含む、サンプル核酸の配列情報を有する核酸プローブの作製方法。
The following steps:
(A) contacting a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a random sequence consisting of 5 to 100,000 bases with a sample nucleic acid to form a double strand between the random sequence of the nucleic acid probe and the sample nucleic acid;
(B) decomposing one strand of the nucleic acid probe from the 3 ′ end of the nucleic acid probe to a portion where the nucleic acid probe and the sample nucleic acid form a double strand;
(C) extending a sequence complementary to the sequence of the sample nucleic acid from the portion where the nucleic acid probe and the sample nucleic acid form a double strand to the 3 ′ end side of the nucleic acid probe using the sample nucleic acid as a template;
(D) removing the sample nucleic acid and recovering a nucleic acid probe containing a sequence complementary to the sequence of the sample nucleic acid;
A method for producing a nucleic acid probe having sequence information of a sample nucleic acid.
サンプル核酸が体液、細胞若しくは組織又はそれらから採取した核酸である、請求項1記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the sample nucleic acid is a body fluid, a cell or a tissue, or a nucleic acid collected from them. 体液が唾液、血液又は尿である、請求項2記載の方法。 The method according to claim 2, wherein the body fluid is saliva, blood or urine. 核酸がDNA又はRNAである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the nucleic acid is DNA or RNA. 核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がRNAである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the nucleic acid probe is DNA and the sample nucleic acid is RNA. プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the promoter sequence is a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence or an SP6 promoter sequence, or a tandem sequence in which these sequences are linked. ステップ(b)の一本鎖の分解がエキソヌクレアーゼIにより行われる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the single-strand degradation in step (b) is performed by exonuclease I. ステップ(c)の配列の伸長が、逆転写又は複製である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the extension of the sequence in step (c) is reverse transcription or replication. 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the nucleic acid probe further comprises a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sense sequence. 検出用レポーター分子がアプタマーRNA分子である、請求項9記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein the detection reporter molecule is an aptamer RNA molecule. 検出用レポーター分子がマラカイトグリーンアプタマーRNA分子である、請求項10記載の方法。 The method according to claim 10, wherein the reporter molecule for detection is a malachite green aptamer RNA molecule. 複数のサンプル核酸を用いて、各サンプル核酸の配列情報を有する複数の核酸プローブを作製する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein a plurality of nucleic acid probes having sequence information of each sample nucleic acid are prepared using a plurality of sample nucleic acids. サンプル核酸の配列が特定されていないものである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the sequence of the sample nucleic acid is not specified. 以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体又は一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブと試料とを接触させ、該核酸プローブと該試料に含まれるターゲット核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップであって、ここで上記核酸プローブとターゲット核酸とが二本鎖を形成している場合には、二本鎖を形成している部分まで上記核酸プローブを分解するステップ、
(c)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を添加し、該プロモーターセンス配列と該相補的配列との間で二本鎖を形成させるステップ、
(d)ポリメラーゼを添加して上記検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を転写させて検出用レポーター分子を形成させるステップ、
(e)ステップ(d)における転写反応を確認して試料中のターゲット核酸を検出するステップ、
を含む、試料中のターゲット核酸の検出方法。
The following steps:
(A) contacting a sample with a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a sequence complementary to all or part of the target nucleic acid, and forming a double strand between the nucleic acid probe and the target nucleic acid contained in the sample Forming step,
(B) a step of decomposing a single strand of the nucleic acid probe from the 3 ′ end of the nucleic acid probe, wherein when the nucleic acid probe and the target nucleic acid form a double strand, Decomposing the nucleic acid probe to a part forming a chain;
(C) a detection antisense nucleic acid comprising a sequence complementary to the promoter sense sequence and an antisense sequence encoding a detection reporter molecule is added, and a double strand is formed between the promoter sense sequence and the complementary sequence Forming steps,
(D) adding a polymerase to transcribe an antisense sequence encoding the detection reporter molecule to form a detection reporter molecule;
(E) confirming the transcription reaction in step (d) and detecting a target nucleic acid in the sample;
A method for detecting a target nucleic acid in a sample, comprising:
ステップ(a)において使用する核酸プローブが、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法により作製されたものである、請求項14記載の方法。 The method according to claim 14, wherein the nucleic acid probe used in step (a) is prepared by the method according to any one of claims 1 to 13. 試料が体液、細胞、組織又はそれらから採取した核酸である、請求項14又は15記載の方法。 The method according to claim 14 or 15, wherein the sample is a body fluid, a cell, a tissue, or a nucleic acid collected from them. 体液が唾液、血液又は尿である、請求項16記載の方法。 The method according to claim 16, wherein the body fluid is saliva, blood or urine. 核酸がDNA又はRNAである、請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 14 to 17, wherein the nucleic acid is DNA or RNA. 核酸プローブがDNAであり、ターゲット核酸がRNAである、請求項18記載の方法。 The method according to claim 18, wherein the nucleic acid probe is DNA and the target nucleic acid is RNA. プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項14〜19のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 14 to 19, wherein the promoter sequence is a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence or an SP6 promoter sequence, or a tandem sequence in which these sequences are linked. ステップ(d)のポリメラーゼが、T7RNAポリメラーゼ、T3RNAポリメラーゼ又はSP6RNAポリメラーゼである、請求項14〜20のいずれか1項に記載の方法。 21. The method according to any one of claims 14 to 20, wherein the polymerase of step (d) is T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase or SP6 RNA polymerase. ステップ(b)の一本鎖の分解がエキソヌクレアーゼIにより行われる、請求項14〜21のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 14 to 21, wherein the single-strand degradation in step (b) is performed by exonuclease I. 検出用レポーター分子がマラカイトグリーンアプタマーRNA分子であり、転写反応の確認の検出用試薬としてマラカイトグリーンを使用して試料中のターゲット核酸を検出する、請求項14〜22のいずれか1項に記載の方法。 The detection reporter molecule is a malachite green aptamer RNA molecule, and the target nucleic acid in the sample is detected using malachite green as a detection reagent for confirming the transcription reaction. Method. 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含み、ステップ(c)において該検出用レポーター分子
をコードするセンス配列と検出用アンチセンス核酸における検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列との間で二本鎖が形成される、請求項 14〜23のいずれか1項に記載の方法。
The nucleic acid probe further comprises a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sense sequence, and in step (c), the sense sequence encoding the detection reporter molecule and the detection reporter molecule in the detection antisense nucleic acid are encoded. The method according to any one of claims 14 to 23, wherein a double strand is formed between the antisense sequence and the antisense sequence.
ターゲット核酸の配列が特定されていないものである、請求項14〜24のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 14 to 24, wherein the sequence of the target nucleic acid is not specified. 下記(1)及び(2)を含むターゲット核酸を検出するためのキット:
(1)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブ又はプロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体若しくは一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブ
(2)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸
Kit for detecting a target nucleic acid comprising the following (1) and (2):
(1) a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a random sequence comprising 5 to 100,000 bases, or a nucleic acid probe comprising a promoter sense sequence and a sequence complementary to all or part of the target nucleic acid ,
(2) A detection antisense nucleic acid comprising a sequence complementary to a promoter sense sequence and an antisense sequence encoding a detection reporter molecule .
ランダム配列が10〜1000塩基からなるものである、請求項26記載のキット。 The kit according to claim 26, wherein the random sequence consists of 10 to 1000 bases. 核酸プローブがDNA又はRNAである、請求項26又は27記載のキット。 28. The kit according to claim 26 or 27, wherein the nucleic acid probe is DNA or RNA. プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項26〜28のいずれか1項に記載のキット。 The kit according to any one of claims 26 to 28, wherein the promoter sequence is a T7 promoter sequence, a T3 promoter sequence or an SP6 promoter sequence, or a tandem sequence in which these sequences are linked. 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む、請求項26〜29のいずれか1項に記載のキット。 30. The kit according to any one of claims 26 to 29, wherein the nucleic acid probe further comprises a sense sequence encoding a detection reporter molecule downstream of the promoter sense sequence. 検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列がその転写によりマラカイトグリーンアプタマー分子を形成することができるものである、請求項26〜30のいずれか1項に記載のキット。 The kit according to any one of claims 26 to 30, wherein the antisense sequence encoding the detection reporter molecule is capable of forming a malachite green aptamer molecule by transcription thereof. エキソヌクレアーゼI、プローブ伸長用酵素(逆転写又は複製)、RNAポリメラーゼ、基質及び検出用試薬からなる群より選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項26〜3のいずれか1項に記載のキット。 32. The method according to any one of claims 26 to 31, further comprising at least one selected from the group consisting of exonuclease I, enzyme for probe extension (reverse transcription or replication), RNA polymerase, substrate and detection reagent. Kit. 以下のステップ:
(a)請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を用いて、基準被験体に由来する核酸の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップ、
(b)上記メモリ核酸プローブを、特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸と接触させ、上記メモリ核酸プローブが有する配列情報と同じ配列情報を有する核酸と二本鎖を形成させるステップ、
(c)上記メモリ核酸プローブを取り除くことにより、特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群を取得するステップ、
を含む、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子のライブラリの作製方法。
The following steps:
(A) producing a memory nucleic acid probe having nucleic acid sequence information derived from a reference subject using the method according to any one of claims 1 to 13;
(B) bringing the memory nucleic acid probe into contact with a nucleic acid derived from a subject exhibiting a specific state or characteristic, and forming a double strand with a nucleic acid having the same sequence information as that of the memory nucleic acid probe;
(C) obtaining a nucleic acid group specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic by removing the memory nucleic acid probe;
A method for producing a library of genes specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic, comprising:
基準被験体が健康又は正常な被験体である、請求項3記載の方法。 Reference subject is healthy or normal subjects, claim 3 3 The method described. 特定の状態が疾患又は障害である、請求項3又は3記載の方法。 It is a specific condition disease or disorder, according to claim 3 3 or 3 4 The method according. 基準被験体に由来する核酸及び特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸がmRNAである、請求項3〜3のいずれか1項に記載の方法。 A reference subject nucleic acid is mRNA from a subject showing a nucleic acid and a particular state or features derived from the method according to any one of claims 3 3-3 5. さらに(d)上記の特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群より、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を用いて、特定の状態又は特徴を示す被
験体に固有の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップを行って、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子の配列情報を有するメモリ 核酸プローブライブラリを作製するものである、請求項3〜3のいずれか1項に記載の方法。
Further, (d) from the nucleic acid group specific to the subject exhibiting the specific condition or characteristic, to the subject exhibiting the specific condition or characteristic using the method according to any one of claims 1 to 13. 4. A memory nucleic acid probe library having gene sequence information specific to a subject exhibiting a specific state or characteristic is produced by performing a step of producing a memory nucleic acid probe having unique sequence information. the method according to any one of the 3-3 6.
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