JP5133991B2 - エビ病原体の診断用配列 - Google Patents
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Description
本願は、米国特許法第119条に基づき、2006年8月24日出願の米国仮特許出願第60/839864号明細書からの優先権を主張する。
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供するステップと、
(ii)好適なハイブリダイゼーション条件下で配列番号1〜6のいずれかの単離されたTSV診断用プライマー配列に由来するプローブを用いてRNAを探索するステップと、を含み、ここでハイブリダイズ可能な核酸断片が同定されると、それがTSVの存在の確証となる。
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供するステップと、
(ii)逆転写酵素及び本明細書に開示されるTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つを使用して前記RNAと相補的なDNAを合成するステップと、
(iii)増幅産物が生成されるよう、本明細書に開示されるTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対により前記相補DNAを増幅するステップと、
を含み、増幅産物が存在すると、それがTSVの存在の確証となる。
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供するステップと、
(ii)逆転写酵素及び本明細書に開示されるTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つを使用して前記RNAと相補的なDNAを合成するステップと、
(iii)核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブの存在下での少なくとも変性温度と伸長温度との間の熱サイクリングによって、本明細書に開示されるTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対により前記相補DNAを増幅するステップと、
(iv)熱サイクリング中に核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブにより生成される蛍光量を測定するステップと、
(v)核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブにより生成された蛍光量が基礎値を上回る固定閾値に達するときの閾値サイクル数を決定するステップと、
(vi)試料中のTSVについて決定された閾値サイクル数を、既知の濃度の標準溶液を用いて決定された鋳型濃度の対数に対する閾値サイクル数の標準曲線と比較することにより試料中のTSVの量を計算するステップと、
を含む。
本発明の様々な実施形態が、本願の一部をなす以下の詳細な説明及び添付の配列説明からさらに十分に理解され得る。
タウラ症候群ウイルス(TSV)は高死亡率及び広範な宿主域を伴う主要なエビ病原体である。TSVの完全ゲノムは配列決定されている(GenBank AF277675)。ゲノムは10,205塩基及び2つのオープンリーディングフレーム(ORF)を含む一本鎖RNAからなる。
本明細書には、TSVの高感度検出のための様々なアッセイフォーマットにおいて有用な診断用プライマー配列が開示される。これらのプライマーは、TSVゲノムのなかでこれまでTSV検出に使用されていない領域を対象とする。
本明細書に開示されるプライマー配列は、様々なアッセイフォーマットで用いてTSVを検出及び定量し得る。最も簡便な2つのフォーマットは、核酸ハイブリダイゼーションの方法か、又はPCRなどのプライマー特異的増幅法を利用するものである。
一実施形態において、本TSV診断用プライマー配列はプライマー特異的核酸増幅において使用することによりTSVの存在を検出し得る。TSVはRNAウイルスであるため、逆転写を用いることでRNA配列が二本鎖DNAコピーに転換され、次に二本鎖DNAコピーが以下に記載される核酸増幅法の1つを用いて増幅され得る。逆転写及び核酸増幅は2つの別個のステップで実施されてもよく、又は双方のステップに必要な全ての試薬が存在する1つのステップにまとめて組み合わされてもよい。
TSVについての核酸ハイブリダイゼーション検査の基本要素としては、DNAプローブ、TSVを含むことが疑われる試料、及び特異的ハイブリダイゼーション法が挙げられる。本発明のプローブは、検出対象の核酸配列と相補的であり、且つそれと「ハイブリダイズ可能」な一本鎖核酸配列である。典型的にはハイブリダイゼーション法では、プローブの長さは5塩基ほどの短いものから数キロベースまで異なり得るとともに、これは行われる特異的な検査に依存するであろう。検出対象の核酸配列と相補的である必要があるのは、プローブ分子の一部のみである。加えて、プローブと標的配列との間の相補性は完全でなくともよい。ハイブリダイゼーションは不完全に相補的な分子間にも確かに起こり、その結果、ハイブリダイズされた領域の塩基のうちある割合は適切な相補塩基と対合しない。
本明細書に開示される試料中のTSVの存在を検出し、その量を定量するための方法は、RNA損傷又はTSV不活化の程度を評価するために用いられ得る。例えば、本明細書に開示される方法は化学的処置と組み合わせて用いることによりエビの健康及び発育を向上させ得る。具体的には、エビを生産し、発育させる間に、生産施設から採取された試料、又はエビの生存環境から採取された試料がサンプリングされ、TSVの存在について本明細書に開示される方法を用いて検査され得る。TSVが見つかった場合、施設及び/又はエビには、ウイルスを死滅させるか、又は制圧するための処置が施され得る。この検査は高感度であるため、TSVはその生産群が壊滅し損失を被る前に早期に検出され得る。従って、本明細書に開示される方法を化学的介入と組み合わせて用いることで、生産の効率性及び生産高を向上させることができる。化学的な処置の例としては、限定はされないが、Virkon(登録商標)S殺菌剤(E.I. Du Pont de Nemours and Co.の登録商標)、過酢酸、過酸化水素、過マンガン酸塩、一過硫酸カリウム、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩及びヨウ素などの酸化殺菌剤;プロバイオティクス、免疫賦活剤、飼料補助剤、及びウイルスの宿主結合を妨げる組換えタンパク質/核酸が挙げられる。化学的処置の後、生産環境のエビはサンプリングされ、再検査によって処置が成功してウイルスが根絶されたかどうかが判定され得る。
別の実施形態において、本発明は核酸増幅法に基づくTSVの検出用キットを提供する。このキットは、上記のとおりのTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対を含む。加えて、このキットはさらに、以下の試薬、すなわち、逆転写酵素、耐熱性DNAポリメラーゼ、4つの異なるデオキシヌクレオチド三リン酸の混合物、核酸結合性蛍光剤、試料内部対照プライマーの少なくとも1つの対、少なくとも1つの鋳型内部対照及び鋳型内部対照プライマーの少なくとも1つの対、及びキットに含まれるTSV診断用プライマー配列による増幅が可能なTSVゲノム内の核酸の少なくとも1つの領域の一部分と相補的な配列を含んでなるプローブのなかの少なくとも1つを含む。キットのプライマー及び他の試薬は、液状、乾燥状態、又は錠剤などの様々な形態であってもよく、バイアル、試験管などの1つ又は複数の任意の好適な容器中に存在し得る。
以下、本発明を要約すると下記の通りである。
1.配列番号1に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号1と完全に相補的な単離核酸分子。
2.配列番号2に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号2と完全に相補的な単離核酸分子。
3.配列番号3に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号3と完全に相補的な単離核酸分子。
4.配列番号4に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号4と完全に相補的な単離核酸分子。
5.配列番号5に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号5と完全に相補的な単離核酸分子。
6.配列番号6に記載の単離されたTSV診断用プライマー配列又は配列番号6と完全に相補的な単離核酸分子。
7.TSVゲノム内の核酸の領域を増幅する核酸増幅反応をプライムする能力を有する、前記1〜6のいずれかに記載の2つの異なるTSV診断用プライマー配列の対。
8.配列番号1及び2、配列番号3及び4、配列番号5及び6、並びに配列番号3及び6からなる群から選択される、前記7に記載の2つの異なるTSV診断用プライマー配列の
対。
9.前記7に記載のTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対を含むTSVの検出用キット。
10.逆転写酵素、耐熱性ポリメラーゼ、4つの異なるデオキシヌクレオチド三リン酸の混合物、核酸結合性蛍光分子、試料内部対照プライマーの少なくとも1つの対、少なくとも1つの鋳型内部対照及び鋳型内部対照プライマーの少なくとも1つの対、並びにTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対により増幅可能なTSVゲノム内の核酸の少なくとも1つの領域の一部分と相補的な配列を含むプローブからなる群から選択された少なくとも1つの試薬をさらに含む、前記9に記載のTSVの検出用キット。
11.試料中のTSVの存在を検出するための方法であって、
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供する工程、及び
(ii)好適なハイブリダイゼーション条件下で、前記1〜6のいずれかに記載の単離されたTSV診断用プライマー配列に由来するプローブにより上記RNAを探索する工程、
を含み、ハイブリダイズ可能な核酸断片が同定されると、それがTSVの存在の確証となる、上記方法。
12.単離されたTSV診断用プライマー配列に由来するプローブが、配列番号1、2、3、4、5、6、7、8、9及びそれらの完全相補配列からなる群から選択される、前記11に記載の試料中のTSVの存在を検出するための方法。
13.プローブが3’末端に複製阻害部分を含む、前記11に記載の方法。
14.複製阻害部分が、ジデオキシヌクレオチド、3’デオキシヌクレオチド、ミスマッチヌクレオシド又はヌクレオチドの配列、3’リン酸基及び化学剤からなる群から選択される、前記13に記載の方法。
15.3’デオキシヌクレオチドがコルジセピンである、前記14に記載の方法。
16.試料中のTSVの存在を検出するための方法であって、
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供する工程、
(ii)逆転写酵素及び前記1〜6に記載のTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つを用いて上記RNAと相補的なDNAを合成する工程、及び
(iii)増幅産物が生成されるよう、前記7に記載のTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対により上記相補DNAを増幅する工程、
を含み、増幅産物が存在すると、それがTSVの存在の確証となる上記方法。
17.(iii)の増幅工程がポリメラーゼ連鎖反応を用いて行われる、前記16に記載の試料中のTSVの存在を検出するための方法。
18.(iii)の増幅工程が核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブの存在下で行われ、増幅産物の存在が蛍光検出を用いて確認される、前記16に記載の試料中のTSVの存在を検出するための方法。
19.蛍光標識プローブが、配列番号14及び配列番号15からなる群から選択される、前記18に記載の方法。
20.試料内部対照プライマーの少なくとも1つの対が(iii)の増幅工程に含まれることにより試料内部対照産物が産生される、前記16に記載の方法。
21.試料内部対照プライマーの少なくとも1つの対が、配列番号10、11及び配列番号12、13からなる群から選択される、前記20に記載の方法。
22.鋳型内部対照プライマーの少なくとも1つの対及び少なくとも1つの鋳型内部対照が、(iii)の増幅工程に含まれることにより鋳型内部対照産物が産生される、前記16に記載の方法。
23.試料中のTSVの量を定量するための方法であって、
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供する工程、
(ii)逆転写酵素及び前記1〜6に記載のTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つを用いて上記RNAと相補的なDNAを合成する工程、
(iii)核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブの存在下での少なくとも変性温度と伸
長温度との間の熱サイクリングによって、前記7に記載のTSV診断用プライマー配列の少なくとも1つの対により上記相補DNAを増幅する工程、
(iv)上記熱サイクリング中に上記核酸結合性蛍光剤又は上記蛍光標識プローブにより生成された蛍光量を測定する工程、
(v)上記核酸結合性蛍光剤又は上記蛍光標識プローブにより生成される蛍光量が基礎値を上回る固定閾値に達するときの閾値サイクル数を決定する工程、及び
(vi)上記試料中のTSVについて決定された上記閾値サイクル数を、既知の濃度の標準溶液を用いて決定された鋳型濃度の対数に対する閾値サイクル数の標準曲線と比較することにより、該試料中のTSVの量を計算する工程、
を含む、上記方法。
24.蛍光標識プローブが、配列番号14及び配列番号15からなる群から選択される、前記23に記載の方法。
25.RNA損傷又はTSV不活化の評価に用いられる、前記11、16、又は23のいずれかに記載の方法。
26.エビの健康及び発育を向上させるために化学的処置と組み合わせて用いられる、前記11、16、又は23のいずれかに記載の方法。
本実施例で用いられる標準的な組換えDNA及び分子クローン技術は当該技術分野において周知であり、Sambrook,J.、Fritsch,E.F.及びManiatis,T.、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1989年と、T.J.Silhavy、M.L.Bennan、及びL.W.Enquist、「Experiments with Gene Fusions」、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、1984年と、Ausubel,F.M.ら、「Current Protocols in Molecular Biology」、Greene Publishing Assoc.and Wiley−Interscience、NY、1987年とにより記載されている。
Applied Biosystems、Foster City、CA:AmpliTaq(カタログ番号N808−0160);
New England Biolabs、Beverly、MA:デオキシヌクレオチド溶液混合物(カタログ番号N0447S);
Sigma Genosys、The Woodlands、TX:オリゴヌクレオチド;
Invitrogen Life Technologies、Carlsbad、CA:4%アガロースE−gel(カタログ番号G6018−02);
Qiagen、Valencia、CA:プロテイナーゼK(カタログ番号19131);及びRNase A、DNaseフリー(カタログ番号19101)及びRNaseフリーDNaseセット(カタログ番号79254);
Applied Biosystems、Foster City、CA:RNase阻害剤(カタログ番号N8080119)。MultiScribe逆転写酵素(カタログ番号4311235)、AmpliTaq(カタログ番号N808−0160、ジエチルプロカーボネート(DEPC)水(カタログ番号10813−012)。
TSV合成鋳型を合成するためのDNAオリゴヌクレオチド配列を、タウラ症候群ウイルス(TSV)ゲノム(GenBank受託番号AF277675)から調製した;Mari,J.、Poulos,B.T.、Lightner,D.V.及びBonami,J.R.、J.Gen.Virol.83(第4部):915−926頁(2002年)。これらはそれぞれ、塩基475〜592及び4953〜5076及び7377〜7495から合成した。TSV合成標的は、標準的なホスホラミダイト化学反応を用いて合成するか、又は市販品を購入した(Sigma Genosys Company、The Woodlands、TX)。TSV合成標的は単一の反応において、リアルタイムRT−PCRアッセイにおける定量のために陽性対照及び標準として使用した。
RNeasy線維組織Mini Kit(Qiagen Inc.カタログ番号74704)を用いてエビ組織からRNAを単離した。キット試薬及び製造者の手順を用いて全てのRNAを回収した。概してこれは、製造者の指示どおりに調製した300μLのβメルカプトエタノールRTL緩衝液混合物を1.5mLの微量遠心管内の10mgのエビ組織に添加することを伴った。組織は製造者により提供される棒で破砕することにより割り砕き、組織をホモジナイズした。溶解物を2mLの収集管に入ったQIAシュレッダー・スピンカラム上に直接移し、2分間、最大速度で遠心した。次にRNaseフリー水(590μL)及び10μLのプロテイナーゼK溶液(2.5μg/10μL)を試料に添加し、ピペッティングすることにより試料を完全に混合した。試料管は56℃で10分間インキュベートし、次に8000×gで20〜25℃において3分間遠心した。500μLのエタノール(96〜100%)を静澄な溶解物に添加し、混合した。試料液をRNeasy Miniスピンカラムに移し、8000×gで15秒間遠心した。溶出物は廃棄した。次にRW1洗浄緩衝液(350μL)をカラムに添加し、そのカラムを8000×gで15秒間遠心した。溶出物は廃棄した。スピンカラムを清浄な収集管に入れた後、30U/80μLのDNase I溶液をスピンカラムに添加し、そのカラムを反転させて混合を促進した。次にスピンカラムの内容物を室温で15分間インキュベートした。次に、さらに350μLのRW1洗浄緩衝液を添加し、カラムを8000×gで15秒間遠心した。溶出物は廃棄した。RPE緩衝液(500μL)を添加し、カラムを8000×gで2分間遠心した。溶出物は廃棄した。スピンカラムを清浄な1.5mLの微量遠心管に入れた後、50μLのRNaseフリー水をスピンカラムに添加し、その遠心管を8000×gで1分間遠心した。精製されたRNAを含む溶出物を1.5mLの微量遠心管に収集した。精製されたRNAは使用するまでRNAaseフリー水中に−20℃で保存した。
RT−PCR増幅条件を用いたTSV合成DNA標的の検出
これらの実施例の目的は、本明細書に開示されるRT−PCR増幅条件及びプライマーを用いたTSV合成DNA鋳型の検出を実証することであった。
RT−PCRアッセイを用いた感染エビ組織からのTSVウイルスの検出及び定量
これらの実施例の目的は、本明細書に開示されるプライマーによるRT−PCRアッセイを用いた感染エビ組織におけるTSVの検出及び定量を実証することであった。
TSVプライマーの特異性
この実施例の目的は、本明細書に開示されるプライマーが、世界の種々の地域からのTSV株由来の相補RNAは増幅するが、他のエビ病原体に感染したエビのRNAは増幅しないことを実証することであった。
PCRを用いた試料内部対照との組み合わせによるTSV RNAの検出
この実施例の目的は、本明細書に開示されるTSVプライマーが試料内部対照(ISC)プライマーと組み合わせて使用することにより、TSV産物に加えISC産物を産生できることを実証することであった。以下に提示される結果は、ISCプライマーが独立して試料DNAを増幅し、TSV RNAの増幅を妨害しないことを実証している。ISC産物の存在により、検査に十分な量及び質の試料RNAが回収されたことの指標として用いることのできるマーカーが提供される。
蛍光標識プローブを用いたTSVの検出
この実施例は、本明細書に開示されるTSVプライマーが蛍光標識プローブと組み合わせてTSVのリアルタイム検出及び定量に使用できることを実証した。
Claims (4)
- 配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号2に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せ、配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号4に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せ、又は配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号6に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せから選択される2つの異なるTSV診断用プライマーの対。
- 請求項1に記載のTSV診断用プライマーの少なくとも1つの対を含むTSVの検出用キット。
- 試料中のTSVの存在を検出するための方法であって、
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供する工程、
(ii)逆転写酵素及び配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマー、配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマー、又は配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーから選択されるTSV診断用プライマーの少なくとも1つを用いて上記RNAと相補的なDNAを合成する工程、及び
(iii)増幅産物が生成されるよう、請求項1に記載のTSV診断用プライマーの少なくとも1つの対により上記相補DNAを増幅する工程であって、
ここで、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号2に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せであり、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号4に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せであり、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号6に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せである工程、を含み、増幅産物が存在すると、それがTSVの存在の確証となる上記方法。 - 試料中のTSVの量を定量するための方法であって、
(i)TSVを含むことが疑われる試料からRNAを提供する工程、
(ii)逆転写酵素及び配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマー、配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマー、又は配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーから選択されるTSV診断用プライマーの少なくとも1つを用いて上記RNAと相補的なDNAを合成する工程、
(iii)核酸結合性蛍光剤又は蛍光標識プローブの存在下での少なくとも変性温度と伸長温度との間の熱サイクリングによって、請求項1に記載のTSV診断用プライマーの少なくとも1つの対により上記相補DNAを増幅する工程であって、
ここで、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号1に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号2に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せであり、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号3に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号4に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せであり、(ii)工程中、使用するTSV診断用プライマーが配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーであるとき、TSV診断用プライマーの対は、配列番号5に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーと配列番号6に記載の配列からなる単離核酸分子からなるプライマーとの組合せである工程、
(iv)上記熱サイクリング中に上記核酸結合性蛍光剤又は上記蛍光標識プローブにより生成された蛍光量を測定する工程、
(v)上記核酸結合性蛍光剤又は上記蛍光標識プローブにより生成される蛍光量が基礎値を上回る固定閾値に達するときの閾値サイクル数を決定する工程、及び
(vi)上記試料中のTSVについて決定された上記閾値サイクル数を、既知の濃度の標準溶液を用いて決定された鋳型濃度の対数に対する閾値サイクル数の標準曲線と比較することにより、該試料中のTSVの量を計算する工程、
を含む、上記方法。
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