JP5611835B2 - 関連アプリケーションに相互参照する有効関連値を使用する対立遺伝子識別解析 - Google Patents
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Description
を含む。特異的DNAセグメントを増幅し、その後検出解析してどの対立遺伝子が存在するのかを決定することによるこれらの方法によって、ゲノムDNAを解析する。
単一のサンプルから2つ以上の異なる標的核酸を増幅する試薬を含む、1つ以上の増幅反応からのデータを提供する工程であって、前記データが、増幅反応における各標的核酸の増幅度を示す振幅測定を含むシグナル、ならびに振幅が測定される増幅反応中の時間点を含み、前記シグナルは、増幅反応における時間点の多重度に対するデータを提供する、工程;
反応における増幅効率に関連する振幅決定を、効率関連変換(efficiency related transform)が提供する、データの効率関連変換を決定する工程;
標的核酸に対して決定された効率関連変換の最大強度である、各標的核酸に対する効率関連値(efficiency related value)を決定する工程;ならびに
各標的核酸に対する効率関連値を、ディスプレー、プリンター、または記憶媒体に出力する工程であって、各標的核酸に対する効率関連値の関連振幅が、サンプル中の核酸それぞれの存在の指標である、工程
を含む。ある実施態様において、2つ以上の標的核酸を増幅する試薬は、単一の増幅反応中に存在する。ある実施態様において、各増幅反応が異なる標的核酸を増幅する試薬を含むように、2つ以上の標的核酸を増幅する試薬が分配/別離されている。ある実施態様において、反応は、一つの組み合わせた反応混合物中で進行し、他の分離した反応混合物中で進行する。ある態様において、前記「提供」は、PCR反応、またはPCR反応のリアルタイム観測からのデータファイルを読み込むこと、あるいはネットワーク結合を介してそのような値を受信することを含む。種々の実施態様において、増幅反応における時間点を、サイクル数または反応時間において測定する。ある実施態様において、前記方法は、少なくとも3個、または少なくとも4個、または少なくとも5個、または少なくとも6個の異なる標的核酸を識別することを含む。ある実施態様において、前記標的核酸は、遺伝子の第一の対立遺伝子に由来する第一の核酸、および遺伝子の第二の対立遺伝子に由来する第二の核酸を含む。ある実施態様において、前記出力は、サンプルが第一の対立遺伝子のホモ接合型(homozygous)であるか、第二の対立遺伝子のホモ接合型であるか、または両方の対立遺伝子のヘテロ接合型(heterozygous)であるかを示す情報を出力することを含む。種々の実施態様において、前記効率関連変換は、シグナルの比率変換、シグナルのシフト比率変換、シグナルの一次導関数(first derivative of the signals)、連続したシグナル間の差異、およびシグナルの対数の傾きまたは勾配からなる群より選択される。ある実施態様において、前記効率関連変換(ERT)は、
(a) ERT = (Signaln+1/Signaln) -1、または
(b) ERT = (Signaln/Signaln-1) -1
と算出され、
前記式中、Signalnはサイクル番号nにおいて生成されるシグナルであり、Signaln+1はそれに続くサイクル番号において生成されるシグナルであり、Signaln- 1はその直前のサイクル番号において生成されるシグナルであり、かつ、式(a)に対してnは1から反応において解析される増幅サイクルの数までの範囲にあり、かつ式(b)に対してnは2から反応において解析される増幅サイクルの数-1までの範囲にある。ある実施態様において、前記効率関連値は、効率関連変換の最大値、または増幅反応の対数の最大勾配、または増幅反応の最大比、または増幅反応の一次導関数の最大値である。ある実施態様において、測定したシグナル値の間の点を(例えば三次スプライン(cubic spline)を使用して)補間することにより、付加的なシグナル値を生成する。ある実施態様において、効率関連変換はさらに、増幅反応における時間またはサイクル数の測定を提供する。ある実施態様において、前記方法は、効率関連変換の最大強度が生じる部分サイクル数(fractional cycle number)または時間である反応点を算出する工程をさらに含む。ある実施態様において、前記方法は、調節反応点(adjusted reaction point)(例えば、反応点から効率関連値の底が2の対数を引いたものに等しい調節反応点)を算出する工程をさらに含む。ある実施態様において、前記調節反応点は、反応点から効率関連値の底が2の対数を引いた上記バックグラウンドのシグナル強度に等しい。ある実施態様において、最大強度である各標的核酸に対する効率関連値の測定は、時間またはサイクル数の関数としての効率関連変換におけるピークを同定することを含む。そして前記方法は、ピークの幅を測定する工程;受容可能なピーク幅の選択範囲とピーク幅とを比較する工程;ならびに、ディスプレー、プリンターまたは記憶媒体に、測定されたピーク幅が、受容可能なピーク幅の選択範囲より大きいまたは小さい場合、核酸増幅反応をおそらく異常(possibly abnormal)であると同定する指標を出力する工程をさらに含む。ある実施態様において、前記ピーク幅を、有効関連値の反応点値において、またはその前に発生する有効関連変換のみを使用して算出する。種々の実施態様において、増幅反応を、増幅する標的核酸の一つの全てまたは一部に相補的であるFRETプローブを含む、一連のプローブとともに実行する。ある実施態様において、前記増幅反応を、増幅する標的核酸の一つの全てまたは一部に相補的である分子ビーコン(molecular beacon)を含む、一連のプローブとともに実行する。ある実施態様において、データの提供は、データを含むデータファイルを読み取る、ネットワーク結合またはフィード(feed)よりデータを受信する、およびリアルタイムにおける増幅反応よりデータを受信することからなる群より選択される様式を含む。
「標的核酸」の語は、(しばしば生物学的サンプルに由来する)核酸を指し、増幅反応は増幅および検出および/または定量化するように設計される。それは検出される標的核酸の存在または非存在、あるいは定量化される標的核酸の量である。種々の実施態様において、「標的核酸」の語は、増幅される全ての核酸または一部を指す。そして、標的核酸は、増幅反応の鋳型またはそれに由来する核酸を含むことができる。
本明細書に記載の方法は、複数の増幅方法のいずれかに比べて、関連する標的核酸を識別する際に有用である。
リアルタイムPCR(または他の増幅)曲線は、PCR増幅法の間における増幅産物の増加に相関する、だいたいシグモイド形状の蛍光反応である。PCR増幅曲線の形状は、反応成分(プライマーおよびプローブの設計および濃度、酵素、活性化剤、バッファーdNTPなどの濃度)、ならびに反応のサイクル条件を含むアッセイ設計により特異的に制御される、個々のサンプルに対するPCR反応の動力学を反映する。伝統的なリアルタイムPCRデータ減縮法(data reduction method)は、Ct法を利用する。Ct法は、PCR曲線の対数増殖領域に相当する、ベースラインシグナルレベルに極めて近くであるように選択される閾値を利用する。シグナルが閾値より高く上昇する、補間サイクルは、曲線に対するCt値である。PCRの対数増殖期の間のシグナル強度に調和するために、Ct法は定量的PCR解析を行うために極めて優れた方法である。しかし、泡またはノイズによるスペクトルクロストークまたは不連続性のようなシグナル以上にさらされる場合、エラーが生じやすい。PCR曲線の対数増殖領域において検出するために、低い閾値が必要とされる。閾値が低ければ、Ctエラーを引き起こす、例えばスペクトルクロストークのような異常シグナルによる誤った閾値交差(false threshold crossing)と、本当のシグナルCt値との間を区別することが困難となる。ベースライン決定法におけるエラーが小さくても、閾値を交差するネガティブ反応、または早くまたは遅く交差する反応シグナルを引き起こす可能性がある。
上述の通り、上記の解析方法は、関連核酸(例えば、遺伝子の異なる対立遺伝子(different allele)、病原体のバリアント株、単一ヌクレオチド多型など)を検出/識別する際に特に有用である。そのようなアッセイにおいて、核酸サンプルは、生物学的サンプルより由来する(取得される)。「生物学的サンプル」の語は、本明細書中に記載されるアッセイにより検出/スクリーニングされる核酸を含む、生物学的組織、細胞、液体、病原体などを含むサンプルを指す。そのようなサンプルには、一次細胞調製物、唾液、羊水、血液、組織または微細ニードル生検サンプル、尿、腹膜液、および胸膜液、またはそれらに由来する細胞が含まれるがそれに限定されない。生物学的サンプルにはまた、(例えば生物より採取された)一次サンプル中、または培養物であったサンプル中のいずれかに存在する病原体(例えば、バクテリア、ウイルス、寄生虫など)のサンプルも含まれる。生物学的サンプルにはまた、組織切片(例えば解剖学的目的で採取される凍結切片)なども含まれてよい。サンプルを、必要に応じて適切なバッファー中に希釈することで前処理してよく、あるいは望ましければ、濃縮してよい。リン酸、トリスなどのような種々のバッファーのうちの一つを、生理学的なpHで用いて、複数の標準水性バッファー溶液のいずれかを使用することができる。
例として、典型的なリアルタイムPCR反応検出システムが、1つ以上の検出色素から生成したシグナルを蓄積したデータファイルを生成する。これらの色素は、例えば、2つ以上の異なる標的核酸に対する増幅データ、任意に、内部対照データ、ならびに参照データを示す可能性がある。図7の上のパネルは、本発明による解析方法において使用することができる、複数の標的核酸に対して受信した/捕捉した反応データのプロットを示す。このプロットにおいて、x軸はサイクル数(例えば1から40)の指標を与え、y軸は、相対的蛍光単位において検出される染色強度を示す。この図において、異なるデータのセットが連続した曲線として説明される。しかし、実際に補足されるデータ値は、一般的に、各サイクル番号において補足される具体的なシグナル値である。
a) 標準化
任意であるが、複数の異なる方法で捕捉したデータ上で、標準化を実行することができる。ある方法は、各サイクル測定値における標的および対照値を、相当する参照染色シグナルで割ることに関する。あるいは、除数は、全てのサイクルにわたる平均参照値またはある際来るの平均である可能性がある。別の実施態様において、除数は、標的染色または対照染色の平均、あるいは、増幅シグナルが検出されない場合、1つ以上早い(ベースライン)サイクルにわたる標的染色および対照染色の平均である可能性がある。既知の標準化法のいずれかを、データ解析に使用することができる。本発明を、PCRシステムにより標準化されているデータで使用することができる。
スケール化は任意であるが、人のオペレーターがデータを容易に資格かできるように実行することができる。スケール化は、解析データに影響しない。標準化に加えて、標準化なしに、あるいは、標準化の前または後に、スケール化を実行することができる。
1つ以上のデジタルフィルタリング法を、単一データセットを「きれいにする(clean up)」ため、およびシグナル対ノイズ比を改善するために、補足データに適用することができる。多くの異なるフィルタリングアルゴリズムが知られている。本発明は、ゼロなし4極フィルター(four-pole filter with no zeros)を使用することができる。これにより、フィルターしたシグナルのオーバーシュートする可能性を除去する。例として、これを、MATLABシグナルプロセシングツールボックス(Signal Processing Toolbox)と提供されるMATLAB関数「filtfilt」で実行することができ、ここで順行(forward)および逆行(backward)の両方が、いずれかの相のラグ(時間の遅れ)を除去する。パラメーターとMATLAB関数コールの例は以下のようなものである。
任意の傾き除去法を使用して、検出可能な実際のシグナルのいずれかが生じる前の早期のベースラインシグナルに存在する残った傾きのいずれかを除去することができる。この手順はまた、ベースライン化と呼ばれてもよいが、複数の実施態様において、補正ではなく、傾きのみが除去される。ある実施態様において、傾き除去のために、標的(DYE1)および、存在する場合には、対照(DYE2)シグナルが同時に調査される。(存在する場合)どのシグナルが最初に順行退行点(forward regression point)を表そうとも、前記方法は一般的に10サイクル戻る。10サイクルの戻りがサイクル5より前の場合、サイクル5を最初の退行点として使用して、早期のシグナル過渡信号を回避する。線形退行線(linear regression line)を、これらの点の間のシグナルデータと、色素シグナルから引かれる各色素の退行の傾きを使用して、算出することができる。この場合、傾き除去を、上述のように標準化、スケール化、およびフィルター化したデータに適用する。
本発明の方法を、複数の適切なシステム、コンピューター製品、および/または情報装置に取り込むことができる。いくらか詳しいMRソフトウェアの実行が以下に与えられる。特定のユーザーインターフェースの記載および説明を使用して、特定の実施態様の見を説明し、かつ情報操作分野の当業者に公知である複数の異なるユーザーインターフェース方法のいずれかを、本発明を使用するシステムにおいて使用することができる。以下に述べるオプションの実質的に全てをプリセットし、算出し、情報システムにより提供し、その結果としてユーザーインターフェースオプションをほとんど提供しない、または全く提供しないシステムにおいて、本発明を使用することもできる。ある場合において、プロトタイプシステムの詳細および/またはオプションを、例示的な目的に記述し、これらのオプションおよび/または詳細の多くは、製造システムに関係ない、または利用できないものであってもよい。
図9は、本発明によるPCR対立遺伝子識別データのためのユーザーインターフェースを示す。このインターフェースにおいて、種々の標的(例えば、標的1(対立遺伝子1)、標的2(対立遺伝子2)など)、および任意に内部対照に相当する適切な色素、ならびに参照反応が、ウィンドウ中に示すポップアップリスト(popup list)より選択される。異なるビューオプション(viewing option)(例えば、MR-FCNプロット、シフト比率曲線、標的の関数としての標的シグナルのスキャッタープロットなど)を選択するタブが、ウィンドウの中央に位置し、水平に並べられる。図9は、MR-FCNプロットを示すタブが選択されていることを示す。図10は、ウェル1に対する同一のデータを示すが、シフト比率曲線を示すユーザーインターフェースを説明する。他のタブにより、生の蛍光データ、標準化蛍光、ベースライン化データなどを、全ての反応に対して視認することができ、ドロップダウンセレクター(Drop-down selector)により、各色素(標的)の選択が可能になる。さらに、タブにより各反応を個々に調査することが可能となる。プロットの右側のフィールドは、MR, FCN, Ctのような算出される反応値、およびベースライン領域における標準偏差を示す。これらの算出される値以下では、ユーザーは、アッセイデータ、内部対照データなどのいずれかを、ラジオボタンにより表示することができる。
図11は、本発明の種々の態様が実施される論理装置(logic device)および/またはシステムの一例をスキーム化して説明するブロックダイアグラム(block diagram)である。本明細書による教唆より理解されるであろうように、本発明を、ハードウェアまたはソフトウェア、またはその両方で実行することができる。複数の実施態様において、本発明の異なる態様を、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれかにおいて、およびクライアント側の論理またはサーバー側の論理において実行することができる。さらに、本発明またはその組み合わせを、論理装置またはデータを含む、適切に変形させたコンピュータ装置にロードした際に、本発明による操作を装置に実行させることができる(例えば、コンピューターでアクセス可能な/コンピューターで読み取り可能な)固定メディアのプログラム成分中に実行することができる。種々の実施態様において、論理命令を含む固定メディア成分を、ビューアのコンピューターに物理的にロードするための固定メディア上のビューアに送信することができ、あるいは論理命令を含む固定メディア成分を、プログラム成分をダウンロードするために、コミュニケーション媒体を通してビューアがアクセスすることができるようにリモート上で存在することができる。
上記のように、ある実施態様において、本発明は、機械(例えばコンピュータープロセッサー)により実行した場合に、本明細書に記載の種々の解析操作を機械に実行させるであろう、命令のセットを提供する、コンピューター(機械)でアクセス可能な/コンピューター(機械)で読み取り可能な媒体を意図する。そして、ある実施態様において、機械で読み取り可能な媒体は、機械により実行した場合に、以下の工程を含む操作を機械に実行させるであろう、命令を提供する。
単一のサンプルから2つ以上の異なる標的核酸を増幅する試薬を含む、1つ以上の増幅反応からシグナルを受信する工程であって、
前記シグナルが、増幅反応における各標的核酸の増幅度を示す振幅測定、ならびに振幅が測定される増幅反応中の時間点を含むデータを提供し、かつ前記シグナルが、増幅反応における時間点の多重度に対するそのようなデータを提供する、工程;
前記反応における増幅効率に関連する振幅測定を、効率関連変換(efficiency related transform)が提供する、前記データの前記効率関連変換を測定する工程;
標的核酸に対して測定された効率関連変換の最大強度である、各標的核酸に対する効率関連値(efficiency related value)を測定する工程;ならびに
各標的核酸に対する増幅反応における効率関連値および対応する点を、ディスプレー、プリンター、または記憶媒体に出力する工程であって、各標的核酸に対する効率関連値の関連振幅が、前記サンプル中の前記核酸それぞれの存在の指標である、工程。
そのような命令の例示的実施態様が、図12に示される。
種々の実施態様において、本発明はまた、特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit (ASIC))またはプログラム可能論理回路(programmable logic device (PLD))の電子回路中の全体または一部において体現することもできる。そのような場合、本発明を、本明細書に記載されるように操作する、ASICまたはPLDを作成するために使用されてよい、コンピュータに理解可能なディスクリプター言語(computer understandable descriptor language)において体現することができる。
本発明を、特定の実施態様を参照して記載した。他の実施態様は、当業者に明らかであろう。特に、ビューアーデジタル情報電子機器が、パーソナルコンピューターのようなコンピューターワークステーションとして一般的に説明されている。しかし、デジタルコンピューティング機器は、本発明の論理方法を実行するために適する情報電子機器のいずれかを意味し、デジタル化研究用システムまたは装置、デジタル化テレビジョン、携帯電話、パーソナルデジタル補助機器などのような装置を含む。本発明の精神の範囲内における改変は、当業者に明らかであろう。さらに、種々の異なる動作を使用して、本発明の特定の実施態様によるシステムとの相互作用をもたらすことができる。例えば、声コマンド(voice command)がオペレーターにより話されてよく、キーがオペレーターにより押されてよく、クライアント側科学装置のボタンがオペレーターにより押されてよく、あるいはいずれかのポインティング装置(pointing device)を使用する選択がユーザーによりもたらされてよい。
Applied Biosystems SDSにより、対立遺伝子が存在するか否かに関する、生成する蛍光の量を測定して、増幅の「量」を測定することを試みるエンドポイント(end-point)アッセイシステムを使用して対立遺伝子識別を実行する。PCR反応において生成する総蛍光は、増幅の効率に高く関連する必要はない。より高い濃度であるがより低い増幅効率により、より高い効率であるがより低い濃度の増幅よりも多い蛍光を生成することができる。さらに、反応の他の側面が顕著に実行に影響する可能性がある、対数増幅領域をPCR反応が超えた後に、一般に最終蛍光を測定する。この理由により、最終蛍光レベルは、増幅の変動指標であるさらに、十分な蛍光測定を行うために、SDSシステムにより、操作時間を増大する、一連のプレおよびポストPCR蛍光読み取りを行う。
Claims (70)
- 2つ以上の異なる対立遺伝子を識別する方法であって、前記方法が、
単一のサンプルから2つ以上の異なる対立遺伝子を増幅する試薬を含む、1つ以上の増幅反応物からデータを提供する工程であって、前記データが、増幅反応における各対立遺伝子の増幅度を示す連続した振幅シグナル測定値、ならびに増幅反応における時間点の多重度に対する増幅シグナルが測定される増幅反応中の時間点を含む、工程;
前記データの効率関連変換を決定する工程であって、前記反応における増幅の効率に関連する振幅測定を効率関連変換が提供する、工程;
各対立遺伝子に対して決定される最大強度の効率関連変換である、各対立遺伝子に対する効率関連値を決定する工程;ならびに
各対立遺伝子に対する効率関連値を、ディスプレー、プリンター、または記憶媒体に出力する工程であって、各対立遺伝子に対する効率関連値の相対的振幅が、前記サンプル中の前記対立遺伝子それぞれの存在の指標である、工程
を含む、方法。 - 2つ以上の異なる対立遺伝子を増幅する前記試薬が、単一の増幅反応物中に存在する、請求項1に記載の方法。
- 異なる複数の対立遺伝子を増幅する試薬を各増幅反応物が含むように、2つ以上の異なる対立遺伝子を増幅する前記試薬が分配されている、請求項1に記載の方法。
- 異なる1種類の対立遺伝子を増幅する試薬を各増幅反応物が含むように、2つ以上の異なる対立遺伝子を増幅する前記試薬が分配されている、請求項1に記載の方法。
- 前記提供が、PCR反応からデータファイルを読み取ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記提供が、PCR反応をリアルタイムでモニタリングすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 増幅反応における時間点を、サイクル数において測定する、請求項1に記載の方法。
- 増幅反応における時間点を、反応時間において測定する、請求項1に記載の方法。
- 前記増幅が、少なくとも3つの異なる対立遺伝子を増幅することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記増幅が、少なくとも5つの異なる対立遺伝子を増幅することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記対立遺伝子が、遺伝子の第一の対立遺伝子に由来する第一の核酸、および前記遺伝子の第二の対立遺伝子に由来する第二の核酸を含む、請求項1に記載の方法。
- 出力が、前記サンプルが前記第一の対立遺伝子のホモ接合体であるか、前記第二の対立遺伝子のホモ接合体であるか、または両方の対立遺伝子のヘテロ接合体であるかを示す出力情報を含む、請求項11に記載の方法。
- 効率関連変換が、シグナル測定値の比率変換、シグナル測定値のシフト比率変換、シグナル測定値の一次導関数、連続したシグナル測定値間の差異、およびシグナル測定値の対数の傾きまたは勾配からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 効率関連変換(ERT)が、
(a) ERT = (Signaln+1/Signaln) -1、または
(b) ERT = (Signaln/Signaln-1) -1
として算出される、請求項1に記載の方法。
[前記式中、Signalnはサイクル数nにおいて生成されるシグナルであり、Signaln+1はそれに続くサイクル数において生成されるシグナルであり、Signaln- 1はその直前のサイクル数において生成されるシグナルであり、かつ、式(a)に対してnは1から反応において解析される増幅サイクルの数までの範囲にあり、かつ式(b)に対してnは2から反応において解析される増幅サイクルの数-1までの範囲にある] - 効率関連値が、シグナル測定値の対数の最大勾配である、請求項1に記載の方法。
- 効率関連値が、シグナル測定値の最大比である、請求項1に記載の方法。
- 効率関連値が、シグナル測定値の最大一次導関数である、請求項1に記載の方法。
- 付加的なシグナル値を、シグナル測定値の間における点を補間することにより生成する、請求項1に記載の方法。
- 前記付加的なシグナル値を、シグナル測定値の間における点を三次スプラインを使用して補間することにより生成する、請求項18に記載の方法。
- 前記効率関連変換が、前記増幅反応における時間またはサイクル数の測定をさらに提供する、請求項1、13または14に記載の方法。
- 最大強度の効率関連変換が生じる部分サイクル数または時間である反応点を算出する工程をさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 調節反応点を算出する工程をさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 調節反応点が、反応点から効率関連値の底が2の対数を引いたものに等しい、請求項22に記載の方法。
- 調節反応点が、反応点から、バックグラウンドより高いシグナル強度の底が2の対数を引いたものに等しい、請求項22に記載の方法。
- 最大強度である各対立遺伝子に対する効率関連値の前記決定が、時間またはサイクル数の関数として効率関連変換におけるピークを同定することを含む、請求項1、13または14に記載の方法。
- 前記ピークの幅を決定する工程;
ピークの幅と、受容可能なピーク幅の選択範囲とを比較する工程;ならびに、
決定されたピーク幅が、受容可能なピーク幅の選択範囲より大きいまたは小さい場合、ディスプレー、プリンターまたは記憶媒体、および測定器に、核酸増幅反応をおそらく異常であると同定するように出力する工程
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - ピーク幅を、効率関連値の反応点値において、またはその前に発生する効率関連変換のみを使用して算出する、請求項26に記載の方法。
- 増幅する対立遺伝子の一つの全てまたは一部に相補的であるFRETプローブを含む一連のプローブとともに増幅反応を実行する、請求項1に記載の方法。
- 増幅する対立遺伝子の一つの全てまたは一部に相補的である分子ビーコンを含む一連のプローブとともに増幅反応を実行する、請求項1に記載の方法。
- 前記データの提供が、前記データを含むデータファイルを読み取る、ネットワーク結合またはフィードよりデータを受信する、ならびにリアルタイムにおける増幅反応より前記データを受信することからなる群より選択される様式を含む、請求項1に記載の方法。
- 方法を機械が実行する命令を提供する、機械で読み取り可能な媒体であって、前記方法が、
単一のサンプルから2つ以上の異なる対立遺伝子を増幅する試薬を含む1つ以上の増幅反応物からデータを受信する工程であって、前記データが、増幅反応における各対立遺伝子の増幅度を示す連続した振幅シグナル測定値、ならびに増幅反応における時間点の多重度に対する振幅シグナルが測定される増幅反応中の時間点を含む、工程;
前記反応における増幅効率に関連する振幅測定を、効率関連変換が提供する、前記データの前記効率関連変換を測定する工程;
各対立遺伝子に対して決定された最大強度の効率関連変換である、各対立遺伝子に対する効率関連値を決定する工程;ならびに
各対立遺伝子に対する効率関連値を、ディスプレー、プリンター、または記憶媒体に出力する工程であって、各対立遺伝子に対する効率関連値の相対的振幅が、前記サンプル中の前記対立遺伝子の存在の指標である、工程
を含む、媒体。 - 前記データが、単一増幅反応物に由来する、請求項31に記載の媒体。
- 前記データが、2つ以上の増幅反応に由来し、各反応が異なる対立遺伝子を増幅する、請求項31に記載の媒体。
- 前記データが、2つ以上の増幅反応に由来し、各反応が単一の対立遺伝子を増幅する、請求項31に記載の媒体。
- 増幅反応における時間点を、サイクル数において測定する、請求項31に記載の媒体。
- 増幅反応における時間点を、反応時間において測定する、請求項31に記載の媒体。
- 前記増幅が、少なくとも3つの異なる対立遺伝子を増幅することを含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記増幅が、少なくとも5つの異なる対立遺伝子を増幅することを含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記対立遺伝子が、遺伝子の第一の対立遺伝子に由来する第一の核酸、および前記遺伝子の第二の対立遺伝子に由来する第二の核酸を含む、請求項31に記載の媒体。
- 出力が、前記サンプルが前記第一の対立遺伝子のホモ接合体であるか、前記第二の対立遺伝子のホモ接合体であるか、あるいは両方の対立遺伝子のヘテロ接合体であるかを示す出力情報を含む、請求項39に記載の媒体。
- 効率関連変換が、シグナル測定値の比率変換、シグナル測定値のシフト比率変換、シグナル測定値の一次導関数、連続したシグナル測定値間の差異、およびシグナル測定値の対数の傾きまたは勾配からなる群より選択される、請求項31に記載の媒体。
- 効率関連変換(ERT)が、
(a) ERT = (Signaln+1/Signaln) -1、または
(b) ERT = (Signaln/Signaln-1) -1
として算出される、請求項31に記載の媒体。
[前記式中、Signalnはサイクル数nにおいて生成されるシグナルであり、Signaln+1はそれに続くサイクル数において生成されるシグナルであり、Signaln- 1はその直前のサイクル数において生成されるシグナルであり、かつ、式(a)に対してnは1から反応において解析される増幅サイクルの数までの範囲にあり、かつ式(b)に対してnは2から反応において解析される増幅サイクルの数-1までの範囲にある] - 効率関連値が、シグナル測定値の対数の最大勾配である、請求項31に記載の媒体。
- 効率関連値が、シグナル測定値の最大比である、請求項31に記載の媒体。
- 効率関連値が、シグナル測定値の一次導関数の最大値である、請求項31に記載の媒体。
- 付加的なシグナル値を、シグナル測定値の間における点を補間することにより生成する、請求項31に記載の媒体。
- 前記付加的なシグナル値を、シグナル測定値の間における点を三次スプラインを使用して補間することにより生成する、請求項46に記載の媒体。
- 前記効率関連変換が、増幅反応における時間またはサイクル数の測定をさらに提供する、請求項31、41または42に記載の媒体。
- 前記方法が、最大強度の効率関連変換が生じる部分サイクル数または時間である反応点を算出する工程をさらに含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記方法が、調節反応点を算出する工程をさらに含む、請求項31に記載の媒体。
- 調節反応点が、反応点から効率関連値の底が2の対数を引いたものに等しい、請求項50に記載の媒体。
- 調節反応点が、反応点から、バックグラウンドより高いシグナル強度の底が2の対数を引いたものに等しい、請求項50に記載の媒体。
- 最大強度である各対立遺伝子に対する効率関連値の前記決定が、時間またはサイクル数の関数としての効率関連変換におけるピークを同定することを含む、請求項31、41または42に記載の媒体。
- 前記ピークの幅を決定する工程;
ピークの幅と、受容可能なピーク幅の選択範囲とを比較する工程;ならびに、
決定されたピーク幅が、受容可能なピーク幅の選択範囲より大きいまたは小さい場合、ディスプレー、プリンターまたは記憶媒体、および測定器に、核酸増幅反応をおそらく異常であると同定するように出力する工程
をさらに含む、請求項53に記載の媒体。 - ピーク幅を、効率関連値の反応点値において、またはその前に発生する効率関連変換のみを使用して算出する、請求項54に記載の媒体。
- 増幅する対立遺伝子の一つの全てまたは一部に相補的であるFRETプローブを含む一連のプローブとともに増幅反応を実行する、請求項31に記載の媒体。
- 増幅する対立遺伝子の一つの全てまたは一部に相補的である分子ビーコンを含む一連のプローブとともに増幅反応を実行する、請求項31に記載の媒体。
- 前記受信が、オペレーター、またはコンピューターで読み取り可能な媒体から増幅データの受信をすること含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記受信が、PCR反応からデータファイルを読み取ることを含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記受信が、ネットワークから増幅データを受信することを含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記受信が、以前に収集した増幅データを受信することを含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記受信が、生成したときの増幅データを受信することを含む、請求項31に記載の媒体。
- 核酸増幅システムの一部分である、請求項31に記載の媒体。
- 磁気媒体、フラッシュメモリー、光学メモリー、DRAM、およびSRAMからなる群より選択される、請求項31に記載の媒体。
- 核酸増幅を実行し、反応の時間点および2つ以上の異なる対立遺伝子の増幅強度の測定値を含む出力シグナルを提供するための装置、
前記装置に連動して作働するプロセッサー、
請求項31から64のいずれか一項に記載の、機械で読み取り可能な媒体
を含むシステム。 - 前記プロセッサーがまた、前記装置により実行される増幅反応も制御する、請求項65に記載のシステム。
- 前記プロセッサーが、前記装置により実行される増幅反応を制御しない、請求項65に記載のシステム。
- 前記対立遺伝子が単一ヌクレオチド多型を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記対立遺伝子が単一ヌクレオチド多型を含む、請求項31に記載の媒体。
- 前記対立遺伝子が単一ヌクレオチド多型を含む、請求項65に記載のシステム。
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