JP5766216B2 - 核酸修飾方法 - Google Patents

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Description

本発明は、核酸検出法の実施において試料に含有される核酸由来のシグナルの低減に有効な核酸の修飾方法、当該方法に使用するキット、及び組成物に関する。
核酸検出技術は、現在では医学、生物学分野では一般的な研究手法であり、定性的、定量的な測定において汎用されている。特にPCR法に代表される核酸増幅法との組合せにより、ごくわずかな細胞や微生物の存在をこれら細胞、微生物に特有の核酸を標的として検出することが可能となったことから、高感度分析法として基礎研究、産業界にわたって広く利用されるようになった。更に特定配列の核酸を人為的に混入して物質、物品を標識することにより、流通経路の追跡や真贋判定への利用も実施されている。
一方、核酸増幅法を利用した検出法は、検出作業時の核酸増幅反応で生成する増幅核酸による他試料の分析への干渉という問題を引き起こしている。核酸増幅反応では対数的な核酸増幅により莫大な分子数の増幅産物が生成することから、他試料、試薬類、試験器具、試験環境へ混入した増幅産物を鋳型として起こる増幅のために誤った分析結果が生じる恐れがある。
このような増幅産物由来の人為的な増幅を防止する観点から、試料、試薬類、試験器具等の厳密な取り扱い、試験環境の清浄化等の一般的注意に加え、増幅核酸の他試験への干渉を防止する手法が開発されてきた。例えば、デオキシウラシル3リン酸を含む反応液で核酸増幅を行うことでウラシル−N−グリコシラーゼに感受性の増幅核酸を生成させる方法が知られている。試料や反応液を増幅反応前にウラシル−N−グリコシラーゼで処理することにより、他試験に由来する増幅核酸を分解することができる。また、核酸に光活性化されたソラーレン類化合物を共有結合させることにより修飾し、前記核酸が核酸増幅反応において鋳型として機能することを妨げる方法も報告されている(非特許文献1)。
核酸を核酸増幅反応の鋳型とならないよう修飾する技術は微生物検出においても利用されている。細胞死の後、数日から3週間までは死細胞に由来するDNAが試料中に残留すると言われており、通常の操作で試料から抽出されたDNAには、生細胞、死細胞の双方に由来するDNAが含まれる。従って、例えば殺菌処理を施した試料における殺菌処理の効果は、核酸を指標とする微生物検出法には十分に反映されない。
上記の問題を解決する手法として、核酸修飾剤と核酸増幅法を組み合わせた生細胞・死細胞の識別方法が報告されている(非特許文献2、特許文献1)。この核酸に基づく検出法は、核酸修飾剤としてエチジウムモノアジド(EMA)やプロピジウムモノアジド(PMA)を使用し、リアルタイムPCRなどの核酸増幅法を組み合わせて生細胞と死細胞を増幅の有無又は速度を指標として区別する方法である。例えばEMAは、可視光下で活性化されて核酸に共有結合し、核酸増幅反応を阻害することが報告されている。一方、試料中に遊離状態のまま残った未結合のEMAは、水分子と反応することによって同時に不活性化される。無傷の細胞膜や細胞壁によってEMAが侵入しなかった生細胞由来の核酸は、EMAの作用を受けない。一方、EMAが侵入した死細胞由来の核酸はEMAにより修飾され、後の核酸増幅反応が阻害される。従って、生細胞と死細胞の混合物からなる試料を前記の核酸修飾剤で処理することにより、生細胞由来の核酸が選択的に増幅されるようになる。現在までに、大腸菌O157、ネズミチフス菌、リステリア菌、カンピロバクター・ジェジュニ及びレジオネラなど多くの微生物について、死細胞と区別した生細胞の検出がこのような手法で実施されている。しかし、高濃度の核酸修飾剤は、死細胞由来の核酸に確実に結合する一方、生細胞に対しダメージを与えることが報告されている。
このように、核酸修飾法はいろいろな用途を有していることから、更に効率よく核酸を修飾する方法が求められている。
特許4127847号公報
ヌクレイック アシッズ リサーチ(Nucleic Acids Rsearch)、第19巻、第99〜107頁、1991年 アプライド アンド エンバイロメンタル マイクロバイオロジー(Appl.Environ.Microbiol.)、第73巻、8028−8030頁、2007年
本発明の目的は、検出を防止することが望まれる核酸を効率よく修飾する方法を提供し、種々の核酸ベースの検出技術の正確性を向上させることにある。
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意努力した結果、試料と、核酸修飾剤とを酸性多糖及び/又はヌクレオチド類存在下で接触させる工程を含む、試料に含まれる核酸の修飾方法により、従来よりも効率よく核酸の修飾を実施できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明を概説すれば、
[1]試料と核酸修飾剤とを酸性多糖及び/又はヌクレオチド類存在下で接触させる工程を含む、試料に含まれる核酸の修飾方法、
[2]核酸修飾剤が光活性化により核酸を修飾する化合物である、[1]に記載の方法、
[3]核酸修飾剤がエチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である、請求項[2]に記載の方法、
[4]酸性多糖がアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であるか、あるいはヌクレオチド類がDNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類である、[1]に記載の方法、
[5]試料に含まれる生細胞由来の核酸を選択的に検出する方法であって、以下の工程を含む方法:
(a)[1]記載の方法により試料に含まれる核酸を修飾する工程;及び
(b)工程(a)後の試料より修飾されていない核酸を選択的に検出する工程、
[6]核酸修飾剤が光活性化により核酸を修飾する化合物である、[5]に記載の方法、
[7]核酸修飾剤がエチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である、[6]に記載の方法、
[8]酸性多糖がアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であるか、あるいはヌクレオチド類がDNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類である、[5]に記載の方法、
[9]工程(b)が核酸増幅法により実施される、[5]に記載の方法、
[10]工程(b)がリアルタイムPCRにより実施される、[9]に記載の方法、
[11][1]記載の方法により試料中の核酸を修飾するためのキットであって、
(a)核酸修飾剤;及び
(b)(a)の核酸修飾剤とともに使用される酸性多糖及び/又はヌクレオチド類;
を含有するキット、
[12]核酸修飾剤が光活性化により核酸を修飾する化合物である、[11]に記載のキット、
[13]核酸修飾剤がエチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である、[12]に記載のキット、
[14]酸性多糖がアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であるか、あるいはヌクレオチド類がDNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類である、[11]に記載のキット、
[15][5]記載の方法により試料中の生細胞由来の核酸を選択的に検出するためのキットであって、
(a)核酸修飾剤;
(b)(a)の核酸修飾剤とともに使用される酸性多糖及び/又はヌクレオチド類;及び
(c)核酸検出用試薬;
を含有するキット、
[16]核酸修飾剤が光活性化により核酸を修飾する化合物である、[15]に記載のキット、
[17]核酸修飾剤がエチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である、[16]に記載のキット、
[18]酸性多糖がアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であるか、あるいはヌクレオチド類がDNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類である、[15]に記載のキット、
[19]
(a)核酸修飾剤;及び
(b)酸性多糖及び/又はヌクレオチド類;
を含む組成物、
[20]核酸修飾剤が光活性化により核酸を修飾する化合物である、[19]に記載の組成物、
[21]核酸修飾剤がエチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である、[20]に記載の組成物、及び
[22]酸性多糖がアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であるか、あるいはヌクレオチド類がDNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類である、[19]に記載の組成物、に関する。
本発明の方法により、試料と核酸修飾剤とを接触させる処理において、核酸の修飾効率を向上させることが可能であり、食品衛生検査や臨床検査の正確性向上に極めて有用である。
以下に本発明について詳細に説明する。
(1)本発明の核酸の修飾方法
本発明の核酸の修飾方法は、試料と核酸修飾剤とを酸性多糖及び/又はヌクレオチド類存在下で接触させる工程を含む、試料に含まれる核酸の修飾方法である。
本発明の方法の対象となる試料は、核酸が存在する可能性のあるすべての試料である。例えば、食品、農産物、水産物、生物の組織や体液(血液、尿、髄液、胸水等)、細胞培養液、化成品(医薬、農薬、試薬等)、工業用水、市水、地下水、河川水、貯水、雨水、排水又は土壌が挙げられる。特に、食品としては、飲料、菓子、乳製品、機能性食品等が含まれる。本発明においては、試料は、前記のような製品、生体試料又は環境試料そのものであってもよく、これらを溶解、けん濁、希釈、濃縮又は精製などの前処理をしたものであってもよい。前記前処理としては、加熱処理、濾過、遠心分離等が挙げられる。また前処理として、試料中に存在するタンパク質及び脂肪等の夾雑物を低減させる処理、例えばタンパク質分解酵素及び脂質分解酵素による酵素処理、を施してもよい。
本発明で使用される核酸修飾剤は、その作用により核酸を検出できない形態に修飾し得る物質である。すなわち、核酸の有している相補鎖とのハイブリッド形成能の変化、相補鎖複製における鋳型としての機能の変化、本来の配列の変化、ならびに核酸の断片化のいずれか、もしくはこれらの複数の組合せを引き起こす物質が例示される。従って、本発明における核酸の修飾には、核酸修飾剤の核酸塩基対へのインターカレート、核酸への核酸修飾剤の共有結合、核酸の架橋結合、核酸塩基の置換、核酸修飾剤による核酸の切断が含まれる。本発明に好適な核酸修飾剤としては、EMA(ethidium monoazide)、PMA(propidium monoazide)、エチジウムジアジド、ソラーレン化合物[ソラーレン(psoralen)、4’−AMDMIP(4’−aminomethyl−4,5’−dimethylisopsoralen)、AMIP(5−aminomethylisopsoralen)、5−MIP(5−methylisopsoralen)、8−メトキシソラーレン等]及びヨウ化プロピジウムが例示される。また、商品名、SYTO Red Fluorescent、BODIPY(4,4−difluor−4−bora−3a,4a−diaza−s−indacene)、YO−PRO−1染料、Alexa Fluor488アネキシンV、C4−BODIPV500/510CY及びHoechst33258(以上モレキュラープローブ社製)として市販されている試薬を使用することができる。前記核酸修飾剤は、1種類で又は複数種類を混合して使用することができる。更に、LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit、ViaGram Red+Bacterial Gram Stain、Viability Kit(モレキュラープローブ社製)のような市販キットに含まれている修飾剤を使用することもできる。
本発明で使用される核酸修飾剤の濃度及び試料と接触させる時間は、試料に応じて適宜設定することが可能であり、例えば、試料に複数の濃度の核酸修飾剤を加えて、一定の時間接触させ、反応後の核酸の修飾を分析することによって決定することができる。EMAを使用する場合、例えば終濃度1〜100μM、1分〜48時間、好ましくは5〜70μM、3分〜10時間、より好ましくは10〜50μM、5分〜5時間の条件で核酸を修飾することができる。また、試料と核酸修飾剤を接触させる工程は使用する核酸修飾剤に適した条件で行えばよい。
光活性化を受ける核酸修飾剤、例えばEMA、PMA、ソラーレン化合物等を本発明の方法に使用する場合には、試料と核酸修飾剤を接触させた後、光照射処理を実施する。特に本発明を限定するものではないが、光活性化を受ける核酸修飾剤を使用する場合には、通常、試料に核酸修飾剤を添加して核酸と核酸修飾剤とを遮光下、低温(例えば室温〜0℃)で接触させた後、光照射処理が行われる。光照射処理に使用される光の波長は、核酸修飾剤の活性化に適したものであれば特に限定はないが、例えば、350〜700nmの波長の単波長光又は350〜700nmの波長を含む多波長光が使用できる。光照射処理の光強度及び照射時間は、使用する核酸修飾剤、光源及び試料に応じて適宜設定することが可能であり、例えば、光源の強度や試料と光源の距離を変化させ、処理後の核酸の修飾を分析することによって決定することができる。EMAを使用する場合、例えば1〜1000Wのランプを使用し、試料との距離を1〜50cmに設定し1〜20分間照射する条件で光照射処理を実施できる。更に、消費電力が少なく強光度のLED(Light Emitting Diode)ランプが開発されており、本発明に使用できる。また、光照射処理は低温(例えば氷上)で実施することが好ましい。
本発明の方法に使用する酸性多糖は、フコース硫酸含有多糖、デキストラン硫酸、カラギーナン、ヘパリン、ヘパラン硫酸、ラムナン硫酸、コンドロイチン硫酸、コンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸)などに代表される硫酸基を含有する硫酸化多糖類、ヒアルロン酸、アルギン酸、ペクチンなどのポリウロン酸及びこれらの塩が含まれる。前記酸性多糖の塩としては、例えば、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ヘパリンナトリウム、デキストラン硫酸カリウム、ヘパリンリチウムなどのアルカリ金属塩などが挙げられる。前記酸性多糖は天然物でもよく、化学的又は酵素的な合成物でもよい。更に酸性多糖を含有する未精製物、部分精製物又は精製物のいずれでもよい。前記酸性多糖は、1種類で又は複数種類を混合して使用することができる。
本発明の方法に使用する酸性多糖の濃度は、使用する酸性多糖及び試料に応じて適宜設定して添加することが可能であり、例えば、酸性多糖の濃度を変化させ、処理後の核酸の修飾を分析することによって決定することができる。例えばアルギン酸ナトリウムを使用する場合、1μg/mL〜100mg/mL、好ましくは10μg/mL〜10mg/mL、より好ましくは100μg/mL〜5mg/mLの濃度である。また、例えばコンドロイチン硫酸Bを使用する場合、10μg/mL〜1000mg/mL、好ましくは100μg/mL〜500mg/mL、より好ましくは1mg/mL〜100mg/mLの濃度である。
上記の酸性多糖の存在下に核酸修飾剤を試料に作用させた場合には、試料中の遊離の核酸のみならず、核酸修飾剤が接触可能な環境にある非遊離の核酸、例えば生体分子等に結合した核酸や細胞膜透過性の亢進した死細胞に含まれる核酸、特にDNAの修飾される割合が向上する。このため、核酸検出法におけるこれらの核酸やDNAに由来する干渉を低減させることが可能となる。ここで、「酸性多糖の存在下に核酸修飾剤を試料に作用させる」とは、「試料に酸性多糖を人為的に添加したうえ、核酸修飾剤を作用させる行為」を意味する。
本発明の方法に使用するヌクレオチド類は、本発明に使用されるヌクレオチド類とは、核酸を構成するリボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドやそれらの類似物を構成成分とする物質を指す。特に本発明を限定するものではないが、DNA、RNA、オリゴリボヌクレオチド、オリゴデオキシリボヌクレオチド、モノリボヌクレオチド(例えばモノリボヌクレオシド3リン酸:NTP)、モノデオキシリボヌクレオチド(例えばモノデオキシリボヌクレオシド3リン酸:dNTP)が本発明に使用される。天然のリボヌクレオチドの類似物であるイノシンヌクレオチド、デオキシイノシンヌクレオチド、デオキシウリジンヌクレオチドやそれらの3リン酸、前記類似物を含有するDNA、RNA、オリゴリボヌクレオチド、オリゴデオキシリボヌクレオチドも本発明に使用することができる。なお、NTPには、モノアデノシン3リン酸(ATP)、モノチミジン3リン酸(TTP)、モノシチジン3リン酸(CTP)、モノグアノシン3リン酸(GTP)、モノウリジン3リン酸(UTP)が含まれる。また、dNTPには、モノデオキシアデノシン3リン酸(dATP)、モノデオキシチミジン3リン酸(dTTP)、モノデオキシシチジン3リン酸(dCTP)、モノデオキシグアノシン3リン酸(dGTP)が含まれる。なお、本発明におけるヌクレオチド類は前記の物質の塩(例えばアルカリ金属塩)を包含する。前記ヌクレオチド類は天然物でもよく、化学的又は酵素的な合成物でもよい。更にヌクレオチド類を含有する未精製物、部分精製物又は精製物のいずれでもよい。前記ヌクレオチド類は、1種類で又は複数種類を混合して使用することができる。本発明の一態様として、DNA及びdNTPから選択されるヌクレオチド類が使用できる。本発明に使用されるDNAとしては、特に本発明を限定するのもではないが、入手の容易な動物由来のDNA(仔牛胸腺DNA、サケ精子DNA等)や微生物由来DNA(細菌ゲノムDNA、バクテリオファージDNA、プラスミドDNA等)が例示される。仔牛胸腺DNAやλファージのDNA(λDNA)、dNTPは試薬として市販されており、本発明に好適である。
本発明の方法に使用するヌクレオチド類の濃度は、使用するヌクレオチド類及び試料に応じて適宜設定して添加することが可能であり、例えば、ヌクレオチド類の濃度を変化させ、処理後の核酸の修飾を分析することによって決定することができる。例えばλDNAを使用する場合、10ng/mL〜10mg/mL、好ましくは100ng/mL〜1mg/mL、より好ましくは1μg/mL〜100μg/mLの濃度である。また、例えばデオキシNTPを使用する場合、10μM〜500mM、好ましくは100μM〜100mM、より好ましくは1mM〜50mMの濃度である。
上記のヌクレオチド類の存在下に核酸修飾剤を試料に作用させた場合には、試料中の遊離の核酸のみならず、核酸修飾剤が接触可能な環境にある非遊離の核酸、例えば生体分子等に結合した核酸や細胞膜透過性の亢進した死細胞に含まれる核酸、特にDNAの修飾される割合が向上する。このため、核酸検出法におけるこれらの核酸やDNAに由来する干渉を低減させることが可能となる。ここで、「ヌクレオチド類の存在下に核酸修飾剤を試料に作用させる」とは、「試料にヌクレオチド類を人為的に添加したうえ、核酸修飾剤を作用させる行為」を意味する。
本発明の方法、キット及び組成物において、上記酸性多糖の1種またはそれ以上及び上記ヌクレオチド類の1種またはそれ以上を併用してもよい。
(2)本発明による生細胞由来の核酸の選択的検出方法
生存可能で増殖可能な細胞と不可逆的に損傷した死細胞とを識別するために重要なのは、細胞膜の完全性である。本発明の核酸修飾方法によれば、細胞膜への選択性を有する核酸修飾剤を使用して、核酸修飾剤が侵入し得る、細胞壁、細胞膜の透過性が亢進した細胞内の核酸をも修飾することができる。一方、核酸修飾剤が侵入できない生細胞内の核酸は修飾を受けない。従って、本発明を利用して試料に含まれる生細胞由来の核酸を選択的に検出する方法が提供される。
本明細書において「生細胞」とは、生命活動を維持している細胞、すなわち代謝能力や増殖能力を維持した細胞を意味する。また、生細胞は細胞の構造や形態にも実質的な損傷はない。一方、細胞壁及び/又は細胞膜が損傷し、生命活動を維持する能力が低下した死細胞は、当該細胞の生育に適した条件にあっても正常に増殖しない。このような死細胞は細胞外の物質が細胞内に侵入し得る状態にある。
細胞が存在する可能性のある試料について本発明の核酸の修飾方法を適用すれば、生細胞内の核酸のみ核酸修飾剤の作用を受けず、核酸検出法、例えば核酸増幅法により検出される状態を保つ。従って、本発明の方法を利用して生細胞、例えば微生物の生細胞の存在を、死細胞の存在に関わらず特異的に検出することが可能となる。
本発明の方法の対象となる細胞は、真核細胞又は原核細胞のいずれでもよく、酵母、真菌、細菌などの微生物、動物細胞、植物細胞が含まれる。細菌には、グラム陽性菌及びグラム陰性菌のいずれもが含まれる。グラム陽性菌としては、バチルス属細菌(B.cereus、B.anthracis等)、スタフィロコッカス属細菌(S.aureus、S.epidermidis等)、リステリア属細菌(L.monocytogenes等)、クロストリジウム属細菌(C.botulinum、C.perfringens等)、ストレプトコッカス属細菌(S.pneumoniae等)、マイコバクテリウム属細菌等が挙げられる。また、グラム陰性菌としては、エシェリヒア属細菌[E.coli(大腸菌)等]、サルモネラ属細菌(S.enteritidis、S.typhimurium等)、ビブリオ属細菌(V.parahaemolyticus等)、クロノバクター属細菌(旧E.sakazaki等)、レジオネラ属細菌(L.pneumophila等)、シュードモナス属細菌等が挙げられる。
本発明の方法は前記のとおり種々の試料を対象として実施することができる。ただし、選択性を保つ観点から、試料について細胞膜の損傷を招くような処理は避ける必要がある。
本発明の試料に含まれる生細胞由来の核酸を検出する方法は、以下の(a)、(b)の工程により実施される。
(a)本発明の核酸修飾方法により試料に含まれる核酸を修飾する工程;及び
(b)工程(a)後の試料より修飾されていない核酸を選択的に検出する工程。
本発明の方法の工程(a)は、前記(1)の記載のとおり、試料と核酸修飾剤とを酸性多糖及び/又はヌクレオチド類の存在下で接触させることにより、試料中の核酸の修飾を実施する工程である。例えば、試料に核酸修飾剤と酸性多糖及び/又はヌクレオチド類を添加し、適切な条件下に置くことにより核酸を修飾することができる。本発明の方法において、前記(1)に記載する光活性化を受ける核酸修飾剤を使用する場合には、光照射処理を工程(a)と同時に又は工程(a)の後に実施することができる。また、工程(a)と光照射処理を、複数回、例えば2〜5回繰り返して実施しても良い。すなわち、核酸修飾剤の添加と光照射処理を繰り返し実施することができる。工程(a)と光照射処理を繰り返す場合には、国際公開第2009/022558号パンフレットに記載のように、試料中に含まれる生細胞が増殖するのに適切な培地を光照射処理の後に試料に添加し、生細胞を培養する工程を組み合わせることができる。
また、工程(a)の後に、核酸修飾剤を除去する工程を実施することができる。核酸修飾剤を除去する方法としては公知の固液分離方法を使用できるが、例えば試料を遠心分離して細胞を含む沈殿と核酸修飾剤を含む上清とを分離し、上清を除去する方法が挙げられる。この場合、核酸修飾剤を除去した後、細胞を洗浄する工程を追加することも可能である。
また、工程(a)の後に、生細胞を溶解する工程及び/又は核酸を抽出する工程を実施することができる。細胞溶解方法、核酸抽出方法としては、熱処理による細胞の破壊(熱抽出)の他、プロテイナーゼK/フェノール抽出法、プロテイナーゼK/フェノール/クロロホルム抽出法、アルカリ溶解法、アルカリ−SDS法、溶菌酵素法のような種々の方法が挙げられる。これらは、後述の工程(b)で実施する核酸の検出方法により、適した細胞溶解方法及び/又は核酸抽出方法を選択すればよい。
本発明の方法の工程(b)において、工程(a)後の試料より修飾されていない核酸を選択的に検出することにより、生細胞の核酸を特異的に検出することができる。すなわち、核酸に基づく生細胞の検出において、死細胞の核酸によるノイズを低減させることが可能となり、試料中の生細胞の存在を感度良く、正確に検出することが可能である。
前記工程(b)の修飾されていない核酸を選択的に検出する方法は、工程(a)の核酸の修飾方法により適宜選択することができる。例えば、死細胞(ならびに遊離の)DNAが選択的に修飾される結果、当該DNAを鋳型とする核酸増幅反応が阻害される場合は、核酸の検出方法として核酸増幅法(DNA増幅法)を選択することができる。DNA増幅法としては、PCR法、ICAN法、LAMP法、SDA法、LCR法、RCA法、SMAP法が例示される。核酸増幅反応後の反応液をゲル電気泳動法など通常の分析方法に供して増幅核酸の量及び塩基長を分析することにより、修飾されていない核酸を選択的に検出することができる。更にリアルタイムに核酸を検出・定量する方法も使用でき、例えば、インターカレーター法、TaqMan法、Scorpion法、Cycling probe法、ハイブリダイゼーションプローブ法が例示される。これらの核酸増幅法やリアルタイム検出法は数多くの総説により解説され、当業者は市販されている多数のキットから選択することが可能である。
前記の核酸増幅法やリアルタイム検出法において、検出の対象とする核酸のターゲット領域は、検出しようとする細胞に応じて適宜設定することができる。ターゲット領域は、細胞の染色体のゲノム配列から設定してもよく、ミトコンドリアゲノム、葉緑体ゲノム、プラスミドなどのエピソームの配列を設定してもよい。また、試料に検出対象の細胞と異なる種類の細胞が含まれる場合には、ターゲット領域は、検出対象の細胞に特異的な配列を設定することが好ましい。また、複数種の細胞に共通する配列を設定してもよい。更に、ターゲット領域は1領域であっても、複数領域であってもよい。検出対象の細胞に特異的なターゲット領域と、広汎な細胞が有するターゲット領域を設定することもできる。ターゲット領域の長さとしては、40〜5000塩基長、好ましくは60〜1000塩基長、特に好ましくは70〜200塩基長である。
前記の核酸増幅法又はリアルタイム検出法に使用するプライマー又はプローブは、核酸増幅法又はリアルタイム検出法に応じて、前記のターゲット領域に基づき設計することができる。
微生物を標的として本発明の方法を実施し、試料中において生存している微生物を検出することができる。核酸増幅法において標的(ターゲット)とする遺伝子・核酸領域には特に限定はなく、特異性や検出感度を考慮して適宜選択すればよい。検出対象の微生物が病原性細菌である場合には、非病原性の同種もしくは同属の微生物と区別するため、病原遺伝子からターゲット領域を設定することができる。例えば、大腸菌O−157由来のベロ毒素1型又は2型遺伝子、毒素原性大腸菌由来の耐熱性エンテロトキシン遺伝子(STh)又は易熱性エンテロトキシン遺伝子(STp)、サルモネラ属細菌由来の侵入性因子関連遺伝子(invA)、腸炎ビブリオ由来の耐熱性溶血毒遺伝子(tdh)、バチルス・セレウス由来のセレウリド遺伝子(CRS)、リステリア属細菌由来のインターナリンA遺伝子(intA)、エンテロバクター・サカザキ由来の外膜タンパクA遺伝子(ompA)、カンピロバクター由来の細胞膨化致死毒素遺伝子(cdt)等が挙げられる。また、微生物検出に汎用されるリボソームRNA(16SrRNA、23SrRNA)をコードする遺伝子やそのスペーサー領域をターゲットとして使用できる。
また、工程(b)の検出方法としてリアルタイムPCR法を採用する場合の分析方法を以下に例示する。リアルタイムPCR法では蛍光シグナル変化のモニターを行う。PCR増幅産物が得られると蛍光シグナル強度が増し、増幅曲線が描かれる。一般にPCRの増幅サイクル数1〜10程度までの蛍光強度の変化はノイズレベルでありゼロに等しく、サンプルブランク(ベースライン)と見なし、それに比べて有意的に蛍光シグナル差が認められる蛍光シグナル強度を閾値(スレッシュホールド値)として設定する。増幅曲線がそのスレッシュホールド値を上回るPCRサイクル数をサイクルスレシュホールド値(Ct値)という。従って、PCR反応溶液に初期のDNA鋳型量が多い程、Ct値は小さな値となり、鋳型DNA量が少ない程、Ct値は大きな値となる。また、全体の核酸量が同じでも、ターゲット領域に核酸の修飾が生じている割合が多くなる程、Ct値は大きな値となる。また、増幅産物の融解温度を分析する融解曲線解析(Tm解析)により、増幅産物がターゲット領域に由来するものかどうかを確認することができる。
(3)本発明のキット及び組成物
本発明のキットは前記(1)の本発明の方法により試料中の核酸を修飾するためのキットであって、
(a)核酸修飾剤;及び
(b)(a)の核酸修飾剤とともに使用される酸性多糖及び/又はヌクレオチド類;
を含有するキットである。
また本発明の別のキットとしては前記(2)の本発明の方法により試料中の生細胞由来の核酸を選択的に検出するためのキットが挙げられ、
(a)核酸修飾剤;
(b)(a)の核酸修飾剤とともに使用される酸性多糖及び/又はヌクレオチド類;及び
(c)核酸検出用試薬;
を含有するキットである。
本発明のキットに含まれる核酸修飾剤、酸性多糖及びヌクレオチド類は、前記(1)に記載される。本発明のキットに含まれる核酸検出用試薬は、前記(2)に記載される核酸検出方法に使用される試薬である。例えば、核酸検出法としてPCR法を採用する場合は、核酸検出用試薬として、反応緩衝液、ターゲット領域を増幅するためのプライマー対、DNAポリメラーゼ、ヌクレオシド又はマグネシウム塩等が含まれる。更に、核酸検出方法に応じてインターカレーター色素[SYBR(登録商標)GreenI等]、検出プローブや検出反応に必要な酵素(例えばRNaseH等)が含まれる。
本発明のキットには、更に試料や核酸修飾剤を希釈するための試薬、核酸修飾反応の緩衝液、本発明の方法を記載した説明書、試料から夾雑物などを除去・洗浄するための試薬、陽性対照、陰性対照等を含んでも良い。
本発明の組成物は、前記(1)の本発明の核酸の修飾方法又は(2)の本発明の生細胞由来の核酸を選択的に検出する方法に使用されるもので、(a)核酸修飾剤及び(b)酸性多糖及び/又はヌクレオチド類を含む組成物である。本発明の組成物に含まれる核酸修飾剤、酸性多糖及びヌクレオチド類は、前記(1)に記載される。
以上詳細に説明したように、本発明により酸性多糖及び/又はヌクレオチド類を有効成分とする核酸修飾剤の作用増強方法や、酸性多糖及び/又はヌクレオチド類を有効成分とする核酸修飾剤の作用増強剤が提供される。この方法や増強剤は試料中の目的の核酸の修飾に有用であり、種々の工業分野に適用できる。
次に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1 酸性多糖の効果
酸性多糖(アルギン酸ナトリウム又はコンドロイチン硫酸B)を添加した大腸菌ゲノムDNAサンプルを用いて、EMA処理を1回実施して、LacZ遺伝子をターゲット領域にしたリアルタイムPCR法により検出感度を比較した。
(1)試料の調製
大腸菌K−12から調製したゲノムDNAを、TEバッファー(10mM Tris−HCl(pH8.0)/0.1mM EDTA)により1×10コピー/30μLに調製し、検体液とした。また、酸性多糖として、アルギン酸ナトリウム(Sodium Alginate 80−120cp、和光純薬社製、カタログ番号:194−13321、以下「AlgNa」と記載することがある)100μg、10μg、コンドロイチン硫酸B(デルマタン硫酸、シグマ社製、カタログ番号:C3788)480μgをそれぞれ加え、また対照として酸性多糖を加えない検体液を用意し、その後すべての検体液を滅菌水で50μLに調製した。なお、コピー数は核酸の重量から算出したコピー数である。
(2)EMA処理
EMA(シグマ−アルドリッチ社製、ethidium bromide monoazide:カタログ番号:E2028)を5mMとなるようにDMSOで完全に溶解し、−20℃に保存した。使用する際はこれを融解し、300μMになるように滅菌水で希釈した。このEMA水溶液を、前記ゲノムDNAの各検体液50μLに5μLずつ添加し、遮光下で、4℃、15分間放置した。その後、各検体液を氷上に置き、検体液から20cmの距離に設置した500Wの写真照明用ランプ(PRS500W:100V、500W、岩崎電気社製)を用いて5分間光を照射した(以上の、EMA溶液の添加から光照射にわたる工程を、「EMA処理」と記載することがある)。
また、(1)に記載のとおり調製したうえ、EMA処理を行わない検体液を用意した。EMA処理した検体液、EMA処理を行わない検体液のそれぞれを100μLになるように滅菌水で希釈した。
(3)LacZ遺伝子をターゲット領域にしたPCR(増幅鎖長:70bp)
下記の組成によりPCR反応液(全量20μL)を調製した。
・SYBR Premix Ex Taq(タカラバイオ社製、カタログ番号:RR041A):10μL
・4pmol/μL、LazZ−F DNA(配列番号1):1μL
・4pmol/μL、LacZ−R DNA(配列番号2):1μL
・滅菌水:7μL
・鋳型DNA(前記の希釈された検体液):1μL
実施例1−(2)で調製した各検体溶液1μLを鋳型DNAとして用いた。すなわち、20μLの反応液中に大腸菌ゲノム10コピーの鋳型DNAを含む。対照として希釈された検体液に換えて滅菌水1μLを添加した反応液を調製した。ターゲット領域のLacZ遺伝子を増幅するため、95℃で30秒の保温の後、95℃で5秒及び60℃で30秒を1サイクルとした40サイクルの反応を行う条件でPCRを実施した。前記反応にはリアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice Real Time System(タカラバイオ社製、機種番号:TP800)又はThermal Cycler Dice Real Time SystemII(タカラバイオ社製、機種番号:TP900)を使用し、PCR増幅曲線において、スレッシュホールド値を超えるサイクル数(以下「Ct値」)を測定した。また、PCR後に増幅産物の融解曲線解析(Tm解析)を、60℃から95℃まで温度上昇させる条件で実施した。
(4)試験結果
実施例1−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値を表1に示す。
Figure 0005766216
表1より、EMA処理なしの各検体液のCt値に変動がないことから、酸性多糖添加によるPCR阻害がないことが確認できた。EMA処理した群の結果を比べると酸性多糖を添加しない場合と比較して酸性多糖を添加している検体液のCt値が1〜5程度遅い。このことから、酸性多糖添加によりEMAのDNA修飾が促進され、PCRの効率が低下していると考えられた。また、増幅産物のTm解析値はすべて83.4±0.5の範囲であり、非特異的な増幅が起こっていないことを確認した。
実施例2 EMA処理3回での酸性多糖の効果
(1)試料の調製
大腸菌JM109から調製したゲノムDNAを、TEバッファーにより10倍ずつ段階希釈し、1×10〜1×10コピー/30μLで前記ゲノムを含むDNA溶液を調製した。その他は、実施例1−(1)と同様の方法で、大腸菌ゲノムDNA検体液を調製した。
(2)EMA処理
実施例2−(1)で調製した大腸菌ゲノムDNA検体液について、実施例1−(2)と同様にEMA処理を行った。更に、処理後検体液にEMA水溶液を5μLずつ添加し、可視光を照射するEMA処理を2回繰り返し、合計3回EMA処理を行った。従って、3回のEMA処理終了後の検体液量は65μLとなった。
EMA処理した検体液及び対照としてEMA処理を行わない検体液を用意し、100μLになるように滅菌水で調製した。
(3)LacZ遺伝子をターゲット領域にしたPCR
実施例2−(2)で調製した各検体液の希釈液1μLを鋳型DNAとして、LacZ遺伝子をターゲット領域にしたPCRを実施例1−(3)と同様に実施した。なお、20μLの反応液中には大腸菌ゲノム10コピー〜10コピーの鋳型DNAが含まれる。
(4)試験結果
実施例2−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値を表2に示す。なお、表中の「−」は、PCRによるLacZ遺伝子の増幅が検出されなかったことを示す。
Figure 0005766216
表2より、EMA処理した結果を比べると、酸性多糖を添加していない検体液を含む反応液では10〜10コピーのゲノムを含むものでLacZ遺伝子が検出されるが、アルギン酸ナトリウムを添加しているものについては、10〜10コピーの範囲でLacZ遺伝子の増幅は見られなかった。酸性多糖添加によりEMAによるDNA修飾が促進され、PCRの効率が低下していると考えられた。なお、増幅産物のTm解析値は83.4±0.5で、各群検体液での差はなかった。
実施例3 大腸菌の生菌及び死菌の識別における酸性多糖の効果
(1)試料の調製
大腸菌JM109コンピテントセル(タカラバイオ社製、カタログ番号:9052)50μLを、LB液体培地5mLに植菌し、37℃恒温水槽で13〜16時間130rpm程度で振とう培養した。これを生菌懸濁液とした。また、この生菌懸濁液700μL程度を1.5mL容マイクロチューブに入れ、ヒートブロックにて100℃、5分間加温して死菌懸濁液を調製した。
調製した大腸菌の生菌懸濁液を、新しいLB液体培地で10倍ずつ段階希釈し、1〜10倍希釈の生菌懸濁液を調製した。死菌懸濁液は10倍に希釈した。各希釈倍率の生菌懸濁液20μLに、それぞれ10倍希釈した死菌懸濁液10μLを加えた。こうして調製した生菌・死菌混合懸濁液に、アルギン酸ナトリウム100μgを加えて滅菌水で50μLに調製した検体液、ならびにアルギン酸ナトリウムを加えずに滅菌水で50μLに調製した検体液を調製した。
(2)EMA処理及びDNA抽出工程
実施例3−(1)で調製した各検体液について、実施例2−(2)と同様に3回のEMA処理を行った。従って、3回のEMA処理終了後の検体液量は65μLとなった。EMA処理した検体液及び対照としてEMA処理を行わなかった検体液をそれぞれ100μLになるように滅菌水で希釈し、ヒートブロックにて100℃、5分間加温して、DNAの熱抽出を行った。
(3)LacZ遺伝子をターゲット領域にしたPCR
実施例3−(2)で調製した各熱抽出液を15,000rpmで2分間遠心し、その上清1μLを鋳型DNAとして、LacZ遺伝子をターゲット領域にしたPCRを実施例1−(3)と同様に実施した。
(4)試験結果
実施例3−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値について、EMA処理した検体液の結果を表3に、EMA処理しなかった大腸菌検体液の結果を表4に、更にCt値から算出した標準曲線を示す式と相関係数(R2)を表5に示す。なお、表中の「−」は、PCRによるLacZ遺伝子の増幅が検出されなかったことを示す。また、表5中のAlgNaはアルギン酸ナトリウムを示す。
Figure 0005766216
Figure 0005766216
Figure 0005766216
表4から、EMA処理を行わない10倍の希釈よりも希釈倍率の高い検体では一定量の死菌懸濁液の添加によりアルギン酸ナトリウムの有無にかかわらずほぼ同じCt値が得られており、アルギン酸ナトリウムを添加してもCt値に変動はないことが示された。また、表3から、EMA処理した検体では死菌懸濁液の添加に関係なく、生菌量を反映したCt値が得られていることから、EMA処理により死菌のDNAを鋳型とする増幅が抑制されていると考えられた。更に、表5のR2の数値から、EMA処理時に酸性多糖を添加することにより相関係数の改善が見られ、低鋳型量まで定量的に検出できることが分かった。また、増幅産物のTm解析値はすべて83.4±0.5の範囲であり、本試験では非特異的な増幅が起こっていないことが確認された。
実施例4 ヌクレオチド類の効果
ヌクレオチド類としてλDNAを添加した大腸菌ゲノムDNAサンプルを用いて、EMA処理を3回実施して、LacZ遺伝子をターゲットにしたリアルタイムPCR法により検出感度を比較した。
(1)試料の調製
大腸菌K−12から調製したゲノムDNAを、TEバッファー(10mM Tris−HCl(pH8.0)/0.1mM EDTA)により10倍ずつ段階希釈し、5×10コピー〜5×10コピー/20μLに調製し、検体液とした。また、ヌクレオチド類として、λDNA(タカラバイオ社製、カタログ番号:3010)250ngをそれぞれ加え、また対照としてヌクレオチド類を加えない検体液を用意し、その後すべての検体液を滅菌水で30μLに調製した。なお、コピー数はゲノムDNAの重量から算出したコピー数である。
(2)EMA処理
実施例2−(2)と同様にして、前記ゲノムDNAの各検体液30μLに3μLずつ添加し、合計3回EMA処理を行った。従って、3回のEMA処理終了後の検体液量は39μLとなった。
また、実施例4−(1)に記載のとおり調製したうえ、EMA処理を行わない検体液を用意した。EMA処理した検体液、EMA処理を行わない検体液のそれぞれを50μLになるように滅菌水で希釈した。
(3)LacZ遺伝子をターゲットにしたPCR
下記の組成によりPCR反応液(全量20μL)を調製した。
・SYBR Premix Ex Taq(タカラバイオ社製、カタログ番号:RR041A):10μL
・4pmol/μL、LazZ−F DNA(配列番号1):1μL
・4pmol/μL、LacZ−R DNA(配列番号2):1μL
・滅菌水:7μL
・鋳型DNA(前記の希釈された検体液):1μL
実施例4−(2)で調製した各検体溶液1μLを鋳型DNAとして用いた。すなわち、20μLの反応液中に大腸菌ゲノム10コピー〜1コピーの鋳型DNAを含む。対照として希釈された検体液に換えて滅菌水1μLを添加した反応液を調製した。ターゲットのLacZ遺伝子を増幅するため、95℃で30秒の保温の後、95℃で5秒及び60℃で30秒を1サイクルとした40サイクルの反応を行う条件でPCRを実施した。前記反応にはリアルタイムPCR装置Thermal Cycler Dice Real Time System(タカラバイオ社製、機種番号:TP800)又はThermal Cycler Dice Real Time SystemII(タカラバイオ社製、機種番号:TP900)を使用し、PCR増幅曲線において、Ct値、EMA処理を行わなかった検体の検量線に基づき定量したコピー数(以下「Qty値」)を算出した。また、PCR後に増幅産物の融解曲線解析(Tm解析)を、60℃から95℃まで温度上昇させる条件で実施した。
(4)試験結果
実施例4−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値を表6に示す。なお、表中の「−」は、PCRによるLacZ遺伝子の増幅が検出されなかったことを示す。
Figure 0005766216
表6より、2.と4.のEMA処理したQty値を比べると、2.のヌクレオチド類を添加しなかった場合は10〜10コピーのゲノムDNAが数10〜数100コピーとして検出されるが、4.のヌクレオチド類を添加した場合は検出されても数コピー以下であり、ほぼ検出限界以下となった。ヌクレオチド類添加により、EMAのDNA修飾が促進され、PCRの効率が低下していると考えられた。なお、増幅産物のTm解析値は83.6±0.5で各群、検体液での差はなかった。
実施例5 大腸菌の生菌及び死菌の識別におけるヌクレオチド類の効果
(1)試料の調製
大腸菌JM109コンピテントセル(タカラバイオ社製、カタログ番号:9052)50μLを、LB液体培地5mLに植菌し、37℃恒温水槽で13〜16時間130rpm程度で振とう培養した。これを生菌懸濁液とした。また、この生菌懸濁液700μL程度を1.5mLマイクロチューブに入れ、ヒートブロックにて100℃、5分間加温して死菌懸濁液を調製した。
調製した大腸菌の生菌懸濁液を、新しいLB液体培地で10倍ずつ段階希釈し、1〜10倍希釈の生菌懸濁液を調製した。死菌懸濁液は10倍に希釈した。各希釈倍率の生菌懸濁液15μLに、それぞれ10倍希釈した死菌懸濁液10μLを加えた。こうして調製した生菌・死菌混合懸濁液に、ヌクレオチド類としてλDNA250μgを加えて滅菌水で30μLに調製した検体液、ならびにλDNAを加えずに滅菌水で30μLに調製した検体液を調製した。
(2)EMA処理及びDNA抽出工程
実施例5−(1)で調製した各検体液について、実施例4−(2)と同様に3回のEMA処理を行った。従って、3回のEMA処理終了後の検体液量は39μLとなった。EMA処理した検体液及び対照としてEMA処理を行わなかった検体液をそれぞれ50μLになるように滅菌水で希釈し、ヒートブロックにて100℃、5分間加温して、DNAの熱抽出を行った。
(3)LacZ遺伝子をターゲットにしたPCR
実施例5−(2)で調製した各熱抽出液を15,000rpmで2分間遠心し、その上清1μLを鋳型DNAとして、LacZ遺伝子をターゲットにしたPCRを実施例4−(3)と同様に実施した。
(4)試験結果
実施例5−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値の結果を表7に、更にCt値から算出した標準曲線を示す式と相関係数(R2)を表8に示す。なお、表中の「−」は、PCRによるLacZ遺伝子の増幅が検出されなかったことを示す。
Figure 0005766216
Figure 0005766216
表7から、EMA処理を行わない10倍の希釈よりも希釈倍率の高い検体では一定量の死菌懸濁液の添加によりほぼ同じCt値が得られており、λDNAを添加してもCt値に変動はないことが示された。また、表7から、EMA処理した検体では死菌懸濁液の添加に関係なく、生菌量を反映したCt値が得られていることから、EMA処理により死菌のDNAを鋳型とする増幅が抑制されていると考えられた。更に、表8のR2の数値から、EMA処理時にヌクレオチド類を添加することにより相関係数の改善が見られ、低鋳型量まで定量的に検出できることが分かった。また、増幅産物のTm解析値はすべて83.6±0.5の範囲であり、本試験では非特異的な増幅が起こっていないことが確認された。
実施例6 ヌクレオチド類の効果
ヌクレオチド類としてdNTPを添加した大腸菌ゲノムDNAサンプルを用いて、EMA処理を実施して、LacZ遺伝子又は16SrDNAをターゲットにしたリアルタイムPCR法により検出感度を比較した。
(1)試料の調製
大腸菌K−12から調製したゲノムDNAを、TEバッファーにより10倍ずつ段階希釈し、1×10コピー〜1×10コピー/40μLに調製し、これらに下記のとおりヌクレオチド類を添加して検体液とした:dATP、dTTP、dCTP及びdGTP(タカラバイオ社製、カタログ番号:4026〜4029)を各250μmol又は各125μmol(それぞれデオキシヌクレオチド3リン酸の総量1000μmol又は500μmol)加えた検体液;前記の4種のデオキシヌクレオチド3リン酸をそれぞれ単独で500μmol加えた検体液;dATP及びdGTP各250μmolを加えた検体液;対照として各dNTPを加えない検体液。
上記のすべての検体液は滅菌水で50μLに調製後、下記(2)の処理に使用した。
(2)EMA処理
実施例6−(1)で調製した各検体液について、EMA水溶液を5μL添加すること以外は実施例4−(2)と同様にして1回のみのEMA処理を行った。
また、実施例6−(1)に記載のとおり調製したうえ、EMA処理を行わない検体液を用意した。EMA処理した検体液、EMA処理を行わない検体液のそれぞれを100μLになるように滅菌水で希釈した。
(3)LacZ遺伝子又は16SrDNAをターゲットにしたPCR
下記の組成によりPCR反応液(全量20μL)を調製した。
・SYBR Premix Ex Taq(タカラバイオ社製、カタログ番号:RR041A):10μL
・フォワードプライマー:1μL
・リバースプライマー:1μL
・滅菌水:7μL
・鋳型DNA(前記の希釈された検体液):1μL
なお、フォワードプライマー及びリバースプライマーは、以下の3つの組合せでPCR反応液に添加した。
(A)LacZ遺伝子の一部70bpを増幅する組合せ。
・4pmol/μL、LazZ−F DNA(配列番号1):1μL
・4pmol/μL、LacZ−R DNA(配列番号2):1μL
(B)LacZ遺伝子の一部177bpを増幅する組合せ。
・4pmol/μL、LazZ−F DNA(配列番号1):1μL
・4pmol/μL、LacZ−R_177 DNA(配列番号3):1μL
(C)16SrDNAの一部95bpを増幅する組合せ。
・8pmol/μL、16S−F_95 DNA(配列番号4):1μL
・8pmol/μL、16S−R DNA(配列番号5):1μL
実施例6−(2)で調製した各検体溶液1μLを鋳型DNAとして用いた。すなわち、20μLの反応液中に大腸菌ゲノム10コピー〜10コピーの鋳型DNAを含む。これ以外は実施例4−(3)と同様にPCRを実施した。
(4)試験結果
実施例6−(3)のPCRで得られたCt値及びTm解析値について、前記(A)のプライマー対の結果を表9に、前記(B)のプライマー対の結果を表10に、前記(C)のプライマー対の結果を表11及び表12にそれぞれ示す。なお、表中の「−」は、PCRによるLacZ遺伝子又は16SrDNAの増幅が検出されなかったことを示す。
Figure 0005766216
Figure 0005766216
Figure 0005766216
Figure 0005766216
表9及び表10より、EMA未処理の場合はdNTPの添加の有無でCt値に差は認められず、鋳型のコピー数依存的にCt値が低下しているため、dNTPの添加はPCRに影響しないことが確認された。また、EMA処理をすることによりEMA未処理の場合と比べてCt値が10サイクル程度増加し、ヌクレオチド類を添加することで更にCt値が4〜5サイクル増加する又は検出限界以下となることから、ヌクレオチド類添加により、EMAのDNA修飾が促進され、PCRの効率が低下していると考えられた。表11及び表12より、16SrDNAを検出した場合も同様であり、ヌクレオチド類を添加しEMA処理することで、添加するヌクレオチド類の種類によらず鋳型DNAの修飾がより促進されることが分かった。なお、増幅産物のTm解析値は(A)のプライマー対は83.0±0.5、(B)のプライマー対は85.5±0.5、(C)のプライマー対は82.0±0.5、で検体液での差はなかった。
本発明により、試料と核酸修飾剤とを接触させる処理において、核酸の修飾効率を向上させることが可能であり、生細胞の核酸の選択的かつ高感度な検出を可能にする方法、当該方法に使用するキット及び組成物が提供され、食品衛生検査や臨床検査の正確性向上に極めて有用である。
SEQ ID NO:1:Nucleotide sequence of LacZ-F
SEQ ID NO:2:Nucleotide sequence of LacZ-R
SEQ ID NO:3:Nucleotide sequence of LacZ-R_177
SEQ ID NO:4:Nucleotide sequence of 16S-F_95
SEQ ID NO:5:Nucleotide sequence of 16S-R

Claims (7)

  1. 試料に含まれる核酸と光活性化により核酸を修飾する化合物である核酸修飾剤とを酸性多糖存在下で接触させる工程と光照射処理を行う工程を含む、試料に含まれる核酸の修飾方法であって、
    前記核酸修飾剤は、エチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物であり、
    前記酸性多糖は、アルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖であることを特徴とする方法
  2. 試料に含まれる生細胞由来の核酸を選択的に検出する方法であって、以下の工程を含む方法:
    (a)請求項1載の方法により試料に含まれる核酸を修飾する工程及び
    (b)工程(a)後の試料より修飾されていない核酸を選択的に検出する工程。
  3. 工程(b)が核酸増幅法により実施される、請求項記載の方法。
  4. 工程(b)がリアルタイムPCRにより実施される、請求項記載の方法。
  5. 請求項1載の方法により試料中の核酸を修飾するためのキットであって、
    (a)エチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である核酸修飾剤;及び
    (b)(a)の核酸修飾剤とともに使用されるアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される、酸性多糖;
    を含有するキット。
  6. 請求項記載の方法により試料中の生細胞由来の核酸を選択的に検出するためのキットであって、
    (a)エチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である核酸修飾剤;
    (b)(a)の核酸修飾剤とともに使用されるアルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される、酸性多糖;及び
    (c)核酸検出用試薬;
    を含有するキット。
  7. 請求項記載の方法により試料中の生細胞由来の核酸を選択的に検出するための組成物であって、
    (a)エチジウムモノアジド及びプロピジウムモノアジドから選択される化合物である核酸修飾剤;及び
    (b)アルギン酸ナトリウム及びコンドロイチン硫酸Bから選択される酸性多糖;
    を含む組成物。
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