JP6481364B2 - Nucleic acid removal method - Google Patents

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Description

本発明は、PCRによる核酸増幅法におけるコンタミナント核酸の除去方法に関する。本発明は、研究のみならず臨床診断や環境検査等にも利用できる。 The present invention relates to a method for removing contaminant nucleic acids in a nucleic acid amplification method by PCR. The present invention can be used not only for research but also for clinical diagnosis and environmental examination.

PCR(polymerase chain reaction)とは、(1)熱処理によるDNA変性(2本鎖DNAから1本鎖DNAへの解離)、(2)鋳型1本鎖DNAへのプライマーのアニーリング、(3)DNAポリメラーゼを用いた前記プライマーの伸長、という3ステップを1サイクルとし、このサイクルを繰り返すことによって、試料中の標的核酸を増幅する方法である。
数コピーといった微量サンプルからでも標的核酸を何十万倍に増幅することができ、研究分野のみならず、遺伝子診断、臨床診断といった法医学分野、あるいは、食品や環境中の微生物検査等においても、広く用いられるようになってきている。
PCR (polymerase chain reaction) is (1) DNA denaturation by heat treatment (dissociation from double-stranded DNA to single-stranded DNA), (2) annealing of primer to template single-stranded DNA, (3) DNA polymerase This is a method of amplifying a target nucleic acid in a sample by repeating the cycle with three steps of extension of the primer using.
The target nucleic acid can be amplified hundreds of thousands of times even from a small amount of sample such as several copies, and it is widely used not only in the research field but also in the forensic field such as genetic diagnosis and clinical diagnosis, or in microbial testing in food and the environment. It has come to be used.

しかしながら、PCRは非常に高感度な検出方法であるため、反応系に混入した核酸が非特異増幅や擬陽性の原因となる。特に、微生物同定において16S RNA領域やITS領域など、微生物で高度に保存された領域を増幅するプライマーを用いると、鋳型DNAを添加しなくても増幅が見られることがある。これはDNAポリメラーゼやdNTPsに混入した核酸に由来するものであり、このようなコンタミ核酸があると誤った検査結果を出してしまう恐れがあった。
また、このようなコンタミ核酸が30サイクルを超えるPCRサイクルでは、原因不明の非特異的な増幅を生じる原因にもなっていた。
However, since PCR is a very sensitive detection method, nucleic acids mixed in the reaction system cause nonspecific amplification and false positives. In particular, when a primer that amplifies a region highly conserved in microorganisms such as a 16S RNA region or an ITS region is used in microorganism identification, amplification may be observed without adding template DNA. This is derived from nucleic acid mixed in DNA polymerase or dNTPs, and if such a contaminating nucleic acid is present, there is a possibility that an erroneous test result is output.
In addition, in such a PCR cycle in which such a contaminating nucleic acid exceeds 30 cycles, non-specific amplification of unknown cause was caused.

一般的にPCRに用いるDNAポリメラーゼは、バクテリアやアーキアなどの野生細胞から精製したもの、もしくは遺伝子組換え技術によって、大腸菌などの宿主で作られ精製したものを用いる。しかし、高度に精製されたDNAポリメラーゼでも宿主のゲノムやRNA、遺伝子組み換えに用いたプラスミドといった核酸が残存する場合があることがわかっている。
また、PCRの反応には不可欠なdNTPsは、高エネルギーのため環境菌がコンタミしやすいことや、サケの精子ゲノムから製造されるため、生物由来のコンタミ核酸を含む場合があることがわかっている。その他、PCR反応の緩衝剤やBSAなどのPCRの促進因子についても、核酸のコンタミを規定した製品はなく、環境菌による汚染によってコンタミ核酸が含まれている場合があった。
In general, a DNA polymerase used for PCR is purified from a wild cell such as bacteria or archaea, or is purified from a host such as Escherichia coli by a gene recombination technique. However, it has been found that nucleic acids such as host genomes, RNA, and plasmids used for gene recombination may remain even with highly purified DNA polymerases.
In addition, dNTPs that are essential for PCR reactions are known to be easily contaminated by environmental bacteria due to their high energy, and because they are produced from salmon sperm genomes, they may contain biologically derived contaminant nucleic acids. . In addition, there are no products that define nucleic acid contamination with respect to PCR-promoting buffers and PCR-promoting factors such as BSA, and contamination nucleic acids may be contained due to contamination by environmental bacteria.

これらのコンタミ核酸を反応系から除去するため、様々な核酸除去法が検討されており、DNaseを作用させて核酸を分解した後にDNaseを加熱して変性させ不活性化する方法(非特許文献1)や紫外線を当て核酸を分解させる方法(非特許文献2)などが知られている。しかし、DNaseを用いる手法では、核酸除去後、DNaseが完全に熱変性しなかったために反応を阻害することがあったり、DNAがDNAポリメラーゼと結合している場合はDNaseがDNAにうまく作用しなかったり、完全な核酸除去には至らない問題点があった。同様に、紫外線を用いる手法でも、紫外線がDNAポリメラーゼにダメージを与えたり、完全に核酸を分解しきれなかったりする、といった問題が残っていた。 In order to remove these contaminant nucleic acids from the reaction system, various nucleic acid removal methods have been studied, and after DNase is acted on, the nucleic acid is decomposed, and then DNase is heated to denature and inactivate (Non-Patent Document 1). And a method for decomposing nucleic acids by applying ultraviolet rays (Non-patent Document 2). However, in the method using DNase, the reaction may be inhibited because DNase is not completely heat-denatured after nucleic acid removal, or DNase does not act well on DNA when DNA is bound to DNA polymerase. There is a problem that does not lead to complete nucleic acid removal. Similarly, even in the method using ultraviolet rays, there still remain problems such as ultraviolet rays damaging the DNA polymerase or failing to completely decompose the nucleic acid.

これらのことから、PCRの反応系において、反応性に影響せず、効率的にコンタミ核酸を除去する技術が求められていた。 For these reasons, there has been a demand for a technique for efficiently removing contaminant nucleic acids without affecting the reactivity in a PCR reaction system.

WO2012−102208WO2012-102208 EP2495338EP2495338

Electrophoresis. 2001 Dec;22(20):4316−9.Electrophoresis. 2001 Dec; 22 (20): 4316-9. Methods in Enzymology Vol. 218, 1993,381−388Methods in Enzymology Vol. 218, 1993, 381-388 Appl. Environ. Microbiol. 2008, 74(8):2537.Appl. Environ. Microbiol. 2008, 74 (8): 2537. PLOS ONE.February 2014,Volume 9,Issue 2,e82624PLOS ONE. February 2014, Volume 9, Issue 2, e82624

そこで、本発明はPCR反応液中の効率的な核酸除去法を提供する。より詳細には反応系に影響を及ぼすことなくコンタミ核酸を除去し、コンタミ核酸による擬陽性や非特異増幅を防ぐ方法を提供する。さらに本発明の他の目的は、上記の目的に適した試薬キットを提供することにある。要約すれば本発明の目的は、PCRの擬陽性や非特異を防ぐPCR反応液中の核酸除去法および除去試薬を提供することにある。 Therefore, the present invention provides an efficient method for removing nucleic acid in a PCR reaction solution. More specifically, the present invention provides a method for removing contamination nucleic acid without affecting the reaction system and preventing false positive and non-specific amplification by contamination nucleic acid. Furthermore, the other object of this invention is to provide the reagent kit suitable for said objective. In summary, an object of the present invention is to provide a nucleic acid removal method and a removal reagent in a PCR reaction solution that prevent false positive and non-specific PCR.

前記目的を達成するための本発明の核酸除去法は、PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に光感受性架橋剤を作用させることを特徴とする核酸除去法である。 In order to achieve the above object, the nucleic acid removal method of the present invention is a nucleic acid removal method characterized in that a photosensitive crosslinking agent is allowed to act on a solution containing at least one component constituting a PCR reaction solution.

すなわち、本発明者はコンタミ核酸が含まれる(または、その可能性がある)PCR反応液において、PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に光感受性架橋剤を作用させることで、コンタミ核酸を除去し、コンタミ核酸による増幅を防ぐことが可能になることを見いだし、本発明を成すに至った。 That is, the present inventor makes a photosensitive crosslinking agent act on a solution containing at least one component constituting a PCR reaction solution in a PCR reaction solution containing (or possibly containing) a contaminating nucleic acid. The inventors have found that it is possible to remove contaminant nucleic acid and prevent amplification by the contaminant nucleic acid, and the present invention has been achieved.

なお、本発明において光感受性架橋剤とはEMAやPMAなど光を当てることでDNAと強く結合することが知られている試薬を示す。
EMAやPMAなどは死菌と生菌を区別するために使用されているが、このようなDNAと強固に結合する試薬はPCRを阻害すると考えられ、通常、PCR前に除去する(非特許文献3)か、十分に希釈して使用している(特許文献1)。また、光感受性架橋剤を作用させたポリメラーゼの核酸除去を実施した例(非特許文献4)があるが、こちらについても、精製工程を追加し、光感受性架橋剤を除いた後にPCRを行っている。
そのため、PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に光感受性架橋剤を添加し、前記溶液中で光を照射し光感受性架橋剤を作用させた例は報告されていない。
In the present invention, the photo-sensitive cross-linking agent refers to a reagent known to be strongly bound to DNA when exposed to light, such as EMA and PMA.
EMA, PMA, and the like are used to distinguish between dead and live bacteria, but such a reagent that binds strongly to DNA is considered to inhibit PCR and is usually removed before PCR (Non-patent Documents) 3) or it is used after sufficiently diluted (Patent Document 1). In addition, there is an example (Non-patent Document 4) in which nucleic acid removal of a polymerase with a photo-sensitive cross-linking agent was performed (Non-patent Document 4), but also here, a purification process was added and PCR was performed after removing the photo-sensitive cross-linking agent. Yes.
Therefore, no example has been reported in which a photo-sensitive cross-linking agent is added to a solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution and light is irradiated in the solution to act on the photo-sensitive cross-linking agent.

代表的な本願発明は以下の通りである。
[項1]
PCR反応液に含まれるコンタミナント核酸の除去方法であって、前記PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液中で光感受性架橋剤を加え、光エネルギーを作用させる工程を含む方法。
[項2]
光エネルギーを作用させる手段が可視光線の照射である、項1に記載の方法。
[項3]
コンタミナント核酸がDNAおよび/またはRNAである、項1または項2に記載の方法。
[項4]
光感受性架橋剤が、エリジウムモノアジド(EMA)、プロピジウムモノアジド(PMA)、EMA誘導体およびPMA誘導体からなる群から選ばれる1つ以上である、項1〜項3のいずれかに記載の方法。
[項5]
PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるEMAおよびEMA誘導体を合計した濃度が2μg/ml以上である、項4に記載の方法。
[項6]
PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるPMAおよびPMA誘導体を合計した濃度が1μM以上である、項4に記載の方法。
[項7]
項1〜項6のいずれかに記載の方法で核酸除去を実施するための試薬。
[項8]
項1〜項6のいずれかに記載の方法で核酸除去を実施したPCR反応液。
[項9]
項1〜項6のいずれかに記載の方法で得られたPCR反応液にプライマーを添加し、遺伝子増幅を行う方法。
The representative invention of the present application is as follows.
[Claim 1]
A method for removing contaminant nucleic acids contained in a PCR reaction solution, the method comprising the step of adding a light-sensitive cross-linking agent in a solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution to act on light energy. .
[Section 2]
Item 2. The method according to Item 1, wherein the means for applying light energy is irradiation with visible light.
[Section 3]
Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the contaminant nucleic acid is DNA and / or RNA.
[Claim 4]
Item 4. The method according to any one of Items 1 to 3, wherein the photosensitive crosslinking agent is one or more selected from the group consisting of erydium monoazide (EMA), propidium monoazide (PMA), EMA derivatives, and PMA derivatives.
[Section 5]
Item 5. The method according to Item 4, wherein the total concentration of EMA and EMA derivative contained in the solution containing at least one or more components constituting the PCR reaction solution is 2 μg / ml or more.
[Claim 6]
Item 5. The method according to Item 4, wherein the total concentration of PMA and PMA derivative contained in the solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution is 1 μM or more.
[Claim 7]
A reagent for performing nucleic acid removal by the method according to any one of Items 1 to 6.
[Section 8]
A PCR reaction solution in which nucleic acid is removed by the method according to any one of Items 1 to 6.
[Claim 9]
A method for performing gene amplification by adding a primer to the PCR reaction solution obtained by the method according to any one of Items 1 to 6.

本発明によって、PCR反応液に存在するコンタミナント核酸を除去することができる。PCR反応液への核酸のコンタミネーションは特に微生物同定において大きな問題となっていた。本発明は、正確な微生物同定を可能にし、特に臨床分野において非常に役立つ技術といえる。その他、生活用水や食品、化粧品などの品質管理分野においても広く利用することができる。 According to the present invention, contaminant nucleic acid present in a PCR reaction solution can be removed. Contamination of nucleic acids into the PCR reaction solution has been a big problem especially in microorganism identification. The present invention enables accurate microorganism identification and can be said to be a very useful technique particularly in the clinical field. In addition, it can be widely used in quality control fields such as domestic water, food, and cosmetics.

EMA、PMAにおけるPCR反応への阻害効果(TaqのPCR)Inhibitory effect on PCR reaction in EMA and PMA (Taq PCR) EMA、PMAにおけるPCR反応への阻害効果(KODのPCR)Inhibitory effect on PCR reaction in EMA and PMA (PCR of KOD) EMA、PMAにおけるPCR反応液中のコンタミ核酸除去(TaqのPCR)Removal of contaminating nucleic acid from PCR reaction solution in EMA and PMA (Taq PCR) EMA、PMAにおけるPCR反応への阻害効果(KODのPCR)Inhibitory effect on PCR reaction in EMA and PMA (PCR of KOD) EMA、PMAにおけるPCR反応への阻害効果(TTHのPCR)Inhibitory effect on PCR reaction in EMA and PMA (PCR of TTH) EMA、PMAにおけるコンタミ核酸除去能の評価Evaluation of contamination nucleic acid removal ability in EMA and PMA PCR因子へのコンタミ核酸の確認Confirmation of contaminant nucleic acid to PCR factors

以下、本発明の実施形態を示しつつ、本発明についてさらに詳説する。
本発明の実施形態の一つは、PCR反応液に含まれるコンタミナント核酸の除去方法であって、前記PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液中で光感受性架橋剤を加え、光エネルギーを作用させる工程を含む方法である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail while showing embodiments of the present invention.
One embodiment of the present invention is a method for removing contaminant nucleic acids contained in a PCR reaction solution, wherein a photosensitive crosslinking agent is added in a solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution. The method includes a step of applying light energy.

本発明における光感受性架橋剤は特に限定されないが、例えば、エチジウムモノアジド(EMA)、プロピジウムモノアジド(PMA)、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など)、ヨウ化プロピジウム、EMA誘導体(例えば特許文献2に記載されたもの)およびPMA誘導体(例えば特許文献2に記載されたもの)からなる群から選ばれる1つ以上である。好ましくはEMA、PMAまたはそれらの誘導体である。 The photosensitive crosslinking agent in the present invention is not particularly limited. For example, ethidium monoazide (EMA), propidium monoazide (PMA), psoralen compound (psoralen), 4′-AMDMIP (4′-aminomethyl-4,5) '-Dimethylisosporalen), AMIP (5-aminothysopsoalen), 5-MIP (5-methylsoposalene), 8-methoxypsoralen, etc.), propidium iodide, EMA derivatives (for example, those described in Patent Document 2) and PMA derivatives ( For example, it is one or more selected from the group consisting of those described in Patent Document 2. Preferred is EMA, PMA or a derivative thereof.

本発明の核酸除去法において、光感受性架橋剤に光エネルギーを作用させる手段は、特に限定されない。光エネルギーとしては、可視光線、紫外線、赤外線が挙げられ、これらを光感受性架橋剤に照射することにより、光エネルギーを作用させることができる。
可視光線を照射する場合、光照射処理に使用される光の波長は特に限定されないが、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、使用する光感受性架橋剤、光源に応じて適宜設定することが可能であるが、例えばEMAを使用する場合、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。さら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、本発明の光照射処理は氷上で実施するなど低温で行うことが好ましい。
In the nucleic acid removal method of the present invention, the means for applying light energy to the photosensitive crosslinking agent is not particularly limited. Examples of the light energy include visible light, ultraviolet light, and infrared light, and light energy can be applied by irradiating the light-sensitive crosslinking agent with these.
In the case of irradiating visible light, the wavelength of light used for the light irradiation treatment is not particularly limited. For example, single wavelength light having a wavelength of 350 to 700 nm or multiwavelength light including a wavelength of 350 to 700 nm can be used. . The light intensity and the irradiation time of the light irradiation treatment can be appropriately set according to the photosensitive crosslinking agent and the light source to be used. For example, when using EMA, a lamp of 1 to 1000 W is used, The light irradiation treatment can be performed under the condition of setting the distance of 1 to 50 cm and irradiating for 1 to 20 minutes. Furthermore, an LED (Light Emitting Diode) lamp with low power consumption and high brightness has been developed and can be used in the present invention. In addition, the light irradiation treatment of the present invention is preferably performed at a low temperature such as on ice.

本発明における光感受性架橋剤の濃度は、例えば、EMAまたはEMA誘導体であればそれらを合計した濃度が2μg/ul以上であることが望ましい。またPMAまたはPMA誘導体であればそれらを合計した濃度が1μM以上であることが望ましい。
一方、EMAおよびEMA誘導体を合計した濃度の上限は50μg/ul以下であることが望ましい。またPMAおよびPMA誘導体を合計した濃度の上限は10μM以下であることが望ましい。好ましくは、EMAおよびEMA誘導体を合計した濃度の上限が20μg/ul以下であることが望ましい。またPMAおよびPMA誘導体を合計した濃度の上限は4μM以下であることが望ましい。
As for the concentration of the photosensitive crosslinking agent in the present invention, for example, in the case of EMA or an EMA derivative, the total concentration is desirably 2 μg / ul or more. Moreover, if it is PMA or a PMA derivative, it is desirable that the total concentration of them is 1 μM or more.
On the other hand, the upper limit of the total concentration of EMA and EMA derivatives is desirably 50 μg / ul or less. The upper limit of the total concentration of PMA and PMA derivative is preferably 10 μM or less. Preferably, the upper limit of the total concentration of EMA and EMA derivatives is 20 μg / ul or less. The upper limit of the total concentration of PMA and PMA derivative is preferably 4 μM or less.

本発明の核酸除去法が適用されるPCR反応液には、RT−PCR反応液も含まれる。
本発明の核酸除去法において、PCR反応液またはRT−PCR反応液の組成は特に限定されない。例えば、以下の(a)から(e)を含む組成が挙げられる。
(a)緩衝剤
(b)金属塩
(c)dNTPs
(d)DNAポリメラーゼ
(e)光感受性架橋材
An RT-PCR reaction solution is also included in the PCR reaction solution to which the nucleic acid removal method of the present invention is applied.
In the nucleic acid removal method of the present invention, the composition of the PCR reaction solution or the RT-PCR reaction solution is not particularly limited. For example, the composition containing the following (a) to (e) is mentioned.
(A) Buffer (b) Metal salt (c) dNTPs
(D) DNA polymerase (e) Photosensitive crosslinking material

前記組成において、(a)から(d)はそれぞれ特に限定されない。
(a)緩衝剤としては、トリス(Tris)やビシン(Bicine)などが挙げられる。
(b)金属塩としては、マグネシウム、マンガン、カリウムなどが挙げられる。
(c)dNTPsとしては、例えばdATP、dGTP、dCTPおよびdTTPが適宜好ましいバランスで含まれていれば良いが、それ以外のものを含んでいてもかまわない。例えばdTTPの代わりにdUTPを含ませることもできる。
(d)PCRのDNAポリメラーゼとしては、α型、PolI型のいずれでもよく、α型であればKOD、Pfuなど、PolI型であればTaq、TTHなどが挙げられる。前記のDNAポリメラーゼのアミノ酸配列をさらに改変したものであってもよい。
RT−PCRのDNAポリメラーゼとしては、上記のDNAポリメラーゼとMMLV由来のRT酵素やAMV由来のRT酵素などRT(逆転写)活性をもつポリメラーゼを併用して用いても良い。またTTHなどのDNA合成活性とRT活性とを併せ持つDNAポリメラーゼを用いても良い。
In the composition, (a) to (d) are not particularly limited.
(A) Examples of the buffer include Tris and Bicine.
(B) Examples of the metal salt include magnesium, manganese, potassium and the like.
(C) As dNTPs, for example, dATP, dGTP, dCTP, and dTTP need only be included in a suitable balance, but other dNTPs may be included. For example, dUTP can be included instead of dTTP.
(D) The DNA polymerase for PCR may be either α-type or PolI-type. Examples of α-type include KOD and Pfu, and examples of PolI-type include Taq and TTH. The amino acid sequence of the DNA polymerase may be further modified.
As the DNA polymerase for RT-PCR, a polymerase having RT (reverse transcription) activity such as the above-mentioned DNA polymerase and RT enzyme derived from MMLV or RT enzyme derived from AMV may be used in combination. Alternatively, a DNA polymerase having both DNA synthesis activity such as TTH and RT activity may be used.

本発明の核酸除去法において、PCR反応液またはRT−PCR反応液中で光感受性架橋剤を加えるタイミング、および、光エネルギーを作用させるタイミングは、前記の(a)〜(d)の全てを含む組成に光感受性架橋剤を加え、光照射を行うことに限定されない。
例えば、前記の(a)〜(d)のうちいずれか1つ以上を含む組成に光感受性架橋剤を加え、光照射を行った後に、欠けていたものを添加しても良い。この場合、光感受性架橋剤を加え、光照射を行った後に添加する成分は、コンタミがないことが予め確認されているものを用いることが好ましい。
In the nucleic acid removal method of the present invention, the timing for adding the photo-sensitive cross-linking agent in the PCR reaction solution or the RT-PCR reaction solution and the timing for applying the light energy include all of the above (a) to (d). It is not limited to adding a light-sensitive crosslinking agent to the composition and performing light irradiation.
For example, a missing part may be added after adding a light-sensitive crosslinking agent to the composition containing any one or more of the above (a) to (d) and performing light irradiation. In this case, it is preferable to use a component that has been confirmed in advance to be free of contamination as a component to be added after adding a light-sensitive crosslinking agent and performing light irradiation.

本発明の別の実施形態は、前記の方法で核酸除去を実施するための試薬である。本発明の核酸除去法を実施するための試薬には光感受性架橋材とPCR試薬を含み、それ以外は特に限定されない。光感受性架橋剤としては、EMA、PMA、ソラーレン化合物、4’−AMDMIP、AMIP、5−MIP、ヨウ化プロピジウム、EMA誘導体およびPMA誘導体からなる群から選ばれる1つ以上が挙げられ、好ましくはEMA、PMAまたはそれらの誘導体である。その濃度は、特に限定されないが、EMA、EMA誘導体であれば、2μg/ul〜50μg/ulが好ましい。またPMAまたはPMA誘導体であれば、1μM〜10μMが好ましい。
光架橋剤以外の成分については特に限定されない。一本鎖DNA結合タンパク質やdUTPase、PCNAなどPCRを促進する因子やDMSO、グリセロールなどの特異性向上に関係する因子が含くまれていてもよい。
なお、本発明の試薬の形態は特に限定されず、いわゆるキットの形態も含まれる。
Another embodiment of the present invention is a reagent for performing nucleic acid removal by the method described above. Reagents for carrying out the nucleic acid removal method of the present invention include a light-sensitive cross-linking material and a PCR reagent, and the others are not particularly limited. Examples of the photosensitive crosslinking agent include one or more selected from the group consisting of EMA, PMA, psoralen compounds, 4′-AMDMIP, AMIP, 5-MIP, propidium iodide, EMA derivatives and PMA derivatives, preferably EMA. , PMA or their derivatives. The concentration is not particularly limited, but is preferably 2 μg / ul to 50 μg / ul for EMA and EMA derivatives. Moreover, if it is PMA or a PMA derivative, 1 micromol-10 micromol are preferable.
Components other than the photocrosslinking agent are not particularly limited. Factors that promote PCR, such as single-stranded DNA-binding protein, dUTPase, and PCNA, and factors that are related to improved specificity, such as DMSO and glycerol, may be included.
In addition, the form of the reagent of this invention is not specifically limited, A so-called kit form is also included.

また、本発明の別の実施形態は、前記の方法で核酸除去を実施したPCR反応液であり、さらには、前記のPCR反応液にプライマーを添加し遺伝子増幅を行う方法である。本発明における核酸除去を実施したPCR反応液とは、光感受性架橋材を作用させ核酸除去を行ったPCR反応液であり、それ以外は特に限定されない。なお、本発明のPCR反応液の形態は特に限定されず、いわゆるキットの形態も含まれる。 Another embodiment of the present invention is a PCR reaction solution from which nucleic acid has been removed by the above-described method, and further a method for performing gene amplification by adding a primer to the PCR reaction solution. The PCR reaction solution that has been subjected to nucleic acid removal in the present invention is a PCR reaction solution that has been subjected to nucleic acid removal by the action of a light-sensitive crosslinking material, and is not particularly limited. The form of the PCR reaction solution of the present invention is not particularly limited, and includes a so-called kit form.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。以下の実施例の記載はいかなる面においても本発明を限定しない。
(実施例1)
EMA、PMAにおけるPCR反応への阻害効果
Taq DNA Polymerase(Taq)、または、KOD DNA Polymerase(KOD)を用いてHbg遺伝子746bpを増幅するPCRの反応系に、それぞれEMAやPMAを添加し、阻害が生じる濃度を確認した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. The description of the following examples does not limit the invention in any way.
Example 1
Inhibitory effect on PCR reaction in EMA and PMA Taq DNA Polymerase (Taq) or KOD DNA Polymerase (KOD) is used to amplify Hbg gene 746 bp to PCR reaction system, respectively, EMA and PMA are added to inhibit The resulting concentration was confirmed.

TaqのPCR反応系にはrTaq DNA Polymerase(TOYOBO)とAnti−Taq High(TOYOBO)と混合したものを用いた。
PCR反応液に光感受性架橋剤を加えて光エネルギーを作用させた光照射サンプルを、以下の手順で作製した。
(1)1×rTaq DNA Polymeraseに添付のBuffer、2mM dNTPs、抗体と混合した2.5Uの酵素を含むPCR反応液を作製した。
(2)前記(1)で作製した反応液に、滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度100、50、20、10、5、2、0μg/mlになるように、またはPMA(Biotium)を20、10、4、2、1、0.4、0μMになるように加えた。
(3)その後、前記(2)で作製した液に対し、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をした。
(4)前記で得られた光照射サンプル50μlに、10pmolのプライマー(配列番号1および2)、10ngのヒトゲノムDNA(Roche社製)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。
反応は94℃、2分の前反応の後、94℃、10秒→62℃、30秒→68℃、1分を35サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
For the Taq PCR reaction system, a mixture of rTaq DNA Polymerase (TOYOBO) and Anti-Taq High (TOYOBO) was used.
A light irradiation sample in which a light-sensitive crosslinking agent was added to the PCR reaction solution and allowed to act on the light energy was prepared by the following procedure.
(1) A PCR reaction solution containing 2.5 U of enzyme mixed with Buffer, 2 mM dNTPs, and antibody attached to 1 × rTaq DNA Polymerase was prepared.
(2) In the reaction solution prepared in (1) above, EMA (ANASPEC) dissolved in sterilized water is adjusted to a final concentration of 100, 50, 20, 10, 5, 2, 0 μg / ml, or PMA (Biotium ) Was added to 20, 10, 4, 2, 1, 0.4, 0 μM.
(3) Thereafter, the solution prepared in (2) above was irradiated with light for 5 minutes at an irradiation distance of 20 cm using a halogen lamp (Iwasaki Electric).
(4) A 50 μl PCR reaction solution was prepared by adding 10 pmol primer (SEQ ID NOs: 1 and 2) and 10 ng human genomic DNA (Roche) to 50 μl of the light-irradiated sample obtained above.
The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR using PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) on a schedule of 35 cycles of 94 ° C., 10 seconds → 62 ° C., 30 seconds → 68 ° C., 1 minute. It was.

KODのPCR反応系にはKOD−PLUS−Ver.2(TOYOBO)を用いた。
光照射サンプルは、PCR反応液を以下の(1)の手順で作製する以外は、前記のTaqの場合と同様に行った。
(1)1×添付のBuffer、2mM dNTPs、1.5mM MgSO、1Uの酵素を含むPCR反応液を作製した。
反応は94℃、2分の前反応の後、98℃、10秒→65℃、10秒→68℃、1分を35サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
For the KOD PCR reaction system, KOD-PLUS-Ver. 2 (TOYOBO) was used.
The light irradiation sample was obtained in the same manner as in the case of Taq except that the PCR reaction solution was prepared by the following procedure (1).
(1) A PCR reaction solution containing 1 × attached Buffer, 2 mM dNTPs, 1.5 mM MgSO 4 , and 1 U enzyme was prepared.
The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR on PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) on a schedule of 98 ° C., 10 seconds → 65 ° C., 10 seconds → 68 ° C., 1 minute repeated 35 cycles. It was.

前記で作製したTaqまたはKODのPCR反応系を用いてそれぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、746bp付近のDNA断片を確認した。
その結果、TaqのPCRではEMAで20μg/ml、PMAでは4μM以上で阻害により増幅が見られなかった(図1)。一方、KODのPCRでは、Taqより阻害に強く、EMAでは20μg/ml、PMAでは4μMまでは増幅が確認された。それ以上の濃度になるとKODでも阻害が生じる結果となった(図2)。これらの濃度以下であれば、Taq、KODそれぞれの反応系を阻害せずPCRを実施できることが示された。
After completion of the reaction using the Taq or KOD PCR reaction system prepared above, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation), and a DNA fragment near 746 bp was confirmed.
As a result, amplification by Taq PCR was not observed due to inhibition at 20 μg / ml in EMA and 4 μM or more in PMA (FIG. 1). On the other hand, PCR of KOD was more resistant to inhibition than Taq, and amplification was confirmed up to 20 μg / ml in EMA and up to 4 μM in PMA. At concentrations higher than that, KOD also resulted in inhibition (FIG. 2). It was shown that PCR can be performed without inhibiting the respective reaction systems of Taq and KOD when the concentration is below these concentrations.

(実施例2)
EMA、PMAにおけるPCR反応液中のコンタミ核酸除去(TaqのPCR)
TaqのPCRにおいて、阻害の生じなかったEMA終濃度2μg/ml、および5μg/ml、PMA終濃度1μM、および0.4μMでPCR反応系にコンタミするバクテリア由来の核酸を除去できるか検討した。
通常、バクテリアの16S rRNA共通領域を増幅するプライマーを用いてPCRを実施するとテンプレートを入れていないコントロール(NTC)でも増幅が見られる。コンタミ核酸が除去されていればNTCで増幅が確認できないはずである。
検討は実施例1と同様、rTaq DNA Polymerase(TOYOBO)とAnti−Taq High(TOYOBO)と混合したものを用いた。PCR反応液に光感受性架橋剤を加えて光エネルギーを作用させた光照射サンプルは、1×rTaq DNA Polymeraseに添付のBuffer、2mM dNTPs、抗体と混合した2.5Uの酵素を含むPCR反応液に、滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度5、2μg/mlになるように、またはPMA(Biotium)を1、0.4μMになるように加え光照射サンプルを調製した。その後、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をし、16S rRNA共通領域を増幅する10pmolのプライマー(配列番号3および4)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。光感受性架橋材を含まないコントロール、および光感受性架橋材による阻害を確認するため、光照射後、5ngのE.coliゲノムを添加したコントロールも同時に実施した。反応は94℃、2分の前反応の後、94℃、10秒→50℃、10秒→68℃、1分を40サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
それぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、800bp付近のDNA断片を確認した(図3)。
(Example 2)
Removal of contaminating nucleic acid from PCR reaction solution in EMA and PMA (Taq PCR)
In Taq PCR, it was examined whether bacterial-derived nucleic acids contaminating the PCR reaction system could be removed at EMA final concentrations of 2 μg / ml and 5 μg / ml, PMA final concentrations of 1 μM, and 0.4 μM, which were not inhibited.
Usually, when PCR is carried out using primers that amplify the 16S rRNA common region of bacteria, amplification is observed even in a control (NTC) without a template. If the contaminant nucleic acid has been removed, amplification should not be confirmed by NTC.
As in Example 1, a mixture of rTaq DNA Polymerase (TOYOBO) and Anti-Taq High (TOYOBO) was used. The light-irradiated sample in which a light-sensitive cross-linking agent was added to the PCR reaction solution and allowed to act on the light energy was added to the PCR reaction solution containing 2.5 U of enzyme mixed with Buffer, 2 mM dNTPs attached to 1 × rTaq DNA Polymerase, and antibody. Then, EMA (ANASPEC) dissolved in sterile water was added to a final concentration of 5, 2 μg / ml, or PMA (Biotium) was added to 1, 0.4 μM to prepare a light irradiation sample. Thereafter, using a halogen lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd.), light irradiation was performed for 5 minutes at an irradiation distance of 20 cm, and 10 μmol of a primer (SEQ ID NOs: 3 and 4) for amplifying the 16S rRNA common region was added, thereby 50 μl of a PCR reaction solution. Was prepared. In order to confirm the control without the light-sensitive cross-linking material and the inhibition by the light-sensitive cross-linking material, 5 ng of E.I. A control supplemented with the E. coli genome was also performed at the same time. The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR at 94 ° C., 10 seconds → 50 ° C., 10 seconds → 68 ° C., 1 minute for 40 cycles on a PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem). It was.
After completion of each reaction, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation), and a DNA fragment around 800 bp was confirmed (FIG. 3).

結果、光感受性架橋材を添加していないコントロールではNTCでも増幅が確認された。これはPCR反応液中に含まれるコンタミ核酸によるものだと考えられる。またE.coliゲノムを添加したコントロールではEMAやPMAを添加しても増幅が確認された。これはEMAやPMAによる阻害がないことが示される。一方、EMAを5、2μg/ml、PMAを1μM添加したものでは増幅が見られず、コンタミした核酸を除去できたことがわかった。PMAを0.4μM添加したものでは、薄く増幅が見られている。これは光感受性架橋材の作用が不十分でコンタミ核酸が完全に除去できなかったことが示唆される。 As a result, amplification was confirmed even with NTC in the control to which no photosensitive crosslinking material was added. This is thought to be due to contaminant nucleic acids contained in the PCR reaction solution. E. In the control to which the E. coli genome was added, amplification was confirmed even when EMA or PMA was added. This indicates that there is no inhibition by EMA or PMA. On the other hand, when EMA was added at 5, 2 μg / ml and PMA was added at 1 μM, no amplification was observed, indicating that the contaminated nucleic acid could be removed. When PMA is added at 0.4 μM, amplification is thinly observed. This suggests that the contamination nucleic acid could not be completely removed due to insufficient action of the photosensitive crosslinking material.

(実施例3)
EMA、PMAにおけるPCR反応液中のコンタミ核酸除去(KODのPCR)
Taqと同様、KODのPCRにおいても、阻害の生じなかったEMA終濃度20μg/ml、PMA終濃度4μMでPCR反応系にコンタミするバクテリア由来の核酸を除去できるか検討した。
検討は、KOD −Plus− Ver.2(TOYOBO)用いた。1×添付のBuffer、2mM dNTPs、1.5mM MgSO、1Uの酵素を含むPCR反応液に滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度20μg/mlになるように、またはPMA(Biotium)を4μMになるように加え光照射サンプルを調製した。その後、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をし、16S rRNA共通領域を増幅する10pmolのプライマー(配列番号3および4)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。光感受性架橋材を含まないコントロール、および光感受性架橋材による阻害を確認するため、光照射後、5ngのE.coliゲノムを添加したコントロールも同時に実施した。反応は94℃、2分の前反応の後、98℃、10秒→50℃、10秒→68℃、1分を40サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
それぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、800bp付近のDNA断片を確認した(図4)。
(Example 3)
Contaminating nucleic acid removal from PCR reaction solution in EMA and PMA (KOD PCR)
Similar to Taq, in KOD PCR, it was examined whether bacterial-derived nucleic acids contaminating the PCR reaction system could be removed at an EMA final concentration of 20 μg / ml and PMA final concentration of 4 μM, where inhibition was not caused.
The study was conducted using KOD-Plus-Ver. 2 (TOYOBO) was used. EMA (ANASPEC) dissolved in sterilized water in a PCR reaction solution containing 1 × Buffer, 2 mM dNTPs, 1.5 mM MgSO 4 , 1 U enzyme to a final concentration of 20 μg / ml, or PMA (Biotium) A light irradiation sample was prepared by adding to 4 μM. Thereafter, using a halogen lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd.), light irradiation was performed for 5 minutes at an irradiation distance of 20 cm, and 10 μmol of a primer (SEQ ID NOs: 3 and 4) for amplifying the 16S rRNA common region was added, thereby 50 μl of a PCR reaction solution. Was prepared. In order to confirm the control without the light-sensitive cross-linking material and the inhibition by the light-sensitive cross-linking material, 5 ng of E.I. A control supplemented with the E. coli genome was also performed at the same time. The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR with PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) on a schedule of 98 ° C., 10 seconds → 50 ° C., 10 seconds → 68 ° C., 1 minute repeated 40 cycles. It was.
After completion of each reaction, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation), and a DNA fragment around 800 bp was confirmed (FIG. 4).

結果、実施例2と同様、光感受性架橋材を添加していないコントロールではNTCでも増幅が確認された。これはPCR反応液中に含まれるコンタミ核酸によるものだと考えられる。またE.coliゲノムを添加したコントロールではEMAやPMAを添加しても増幅が確認された。これはEMAやPMAによる阻害がないことが示される。一方、EMAを20μg/ml、PMAを4μM添加したものでは増幅が見られず、コンタミした核酸を除去できたことがわかった。 As a result, as in Example 2, amplification was confirmed even in NTC in the control to which no photo-sensitive crosslinking material was added. This is thought to be due to contaminant nucleic acids contained in the PCR reaction solution. E. In the control to which the E. coli genome was added, amplification was confirmed even when EMA or PMA was added. This indicates that there is no inhibition by EMA or PMA. On the other hand, when EMA was added at 20 μg / ml and PMA was added at 4 μM, no amplification was observed, indicating that the contaminated nucleic acid could be removed.

(実施例4)
EMA、PMAにおけるPCR反応液中のコンタミ核酸除去(TTHのPCR)
TTH DNA Polymerase(TTH)はマンガン存在下で逆転写活性を保持しており、RNAからの増幅が可能である。コンタミ核酸がRNAでも除去できるのか、TTHを用いて検討した。
検討は、RNA−direct Realtime PCR Master Mix(TOYOBO)を用いた。2×のMasterMixに滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度10、5μg/mlになるように、またはPMA(Biotium)を2、1μMになるように加え光照射サンプルを調製した。その後、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をし、16S rRNA共通領域を増幅する10pmolのプライマー(配列番号3および4)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。光感受性架橋材を含まないコントロール、および光感受性架橋材による阻害を確認するため、光照射後、5ngのE.coliゲノムを添加したコントロールも同時に実施した。反応は90℃、15秒、50℃、20分の逆転写反応の後、95℃、30秒の前反応、95℃、10秒→50℃、10秒→76℃、1分を40サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてRT−PCRを行った。
それぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、800bp付近のDNA断片を確認した(図5)。
Example 4
Removal of contaminating nucleic acid from PCR reaction solution in EMA and PMA (TTH PCR)
TTH DNA Polymerase (TTH) retains reverse transcription activity in the presence of manganese and can be amplified from RNA. It was examined using TTH whether contaminant nucleic acid could be removed by RNA.
For the examination, RNA-direct Realtime PCR Master Mix (TOYOBO) was used. A light-irradiated sample was prepared by adding EMA (ANASPEC) dissolved in 2 × MasterMix with sterilized water to a final concentration of 10, 5 μg / ml, or PMA (Biotium) to 2, 1 μM. Thereafter, using a halogen lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd.), light irradiation was performed for 5 minutes at an irradiation distance of 20 cm, and 10 μmol of a primer (SEQ ID NOs: 3 and 4) for amplifying the 16S rRNA common region was added, thereby 50 μl of a PCR reaction solution. Was prepared. In order to confirm the control without the light-sensitive cross-linking material and the inhibition by the light-sensitive cross-linking material, 5 ng of E.I. A control supplemented with the E. coli genome was also performed at the same time. The reaction is 90 ° C, 15 seconds, 50 ° C, 20 minutes reverse transcription reaction, 95 ° C, 30 seconds pre-reaction, 95 ° C, 10 seconds → 50 ° C, 10 seconds → 76 ° C, 1 minute, 40 cycles. RT-PCR was performed on a PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) according to the schedule.
After completion of each reaction, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation) to confirm a DNA fragment of about 800 bp (FIG. 5).

結果、光感受性架橋材を添加していないコントロールではNTCでも増幅が確認された。これはPCR反応液中に含まれるコンタミ核酸(DNAやRNA)によるものだと考えられる。またE.coliゲノムを添加したコントロールではEMAやPMAを添加しても増幅が確認された。これはEMAやPMAによる阻害がないことが示される。一方、EMAを10、5μg/ml、PMAを2、1μM添加したものでは増幅が見られず、コンタミした核酸を除去できたことがわかった。今回の結果で反応系に含まれるRNAにも光感受性架橋材が作用することが示された。 As a result, amplification was confirmed even with NTC in the control to which no photosensitive crosslinking material was added. This is considered to be due to contamination nucleic acid (DNA or RNA) contained in the PCR reaction solution. E. In the control to which the E. coli genome was added, amplification was confirmed even when EMA or PMA was added. This indicates that there is no inhibition by EMA or PMA. On the other hand, when EMA was added at 10 and 5 μg / ml and PMA was added at 2 and 1 μM, no amplification was observed, indicating that the contaminated nucleic acid could be removed. This result shows that the photosensitive cross-linking material also acts on RNA contained in the reaction system.

(実施例5)
EMA、PMAにおけるコンタミ核酸除去能の評価
EMA、PMAでどの程度の核酸が除去できるかを確認した。
検討にはKOD FX(TOYOBO)を用い、1×添付のBuffer、4mM dNTPs、1Uの酵素を含むPCR反応液にヒトゲノム(Roche)をそれぞれ10、1、0.1ng加え、滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度20μg/mlになるように、またはPMA(Biotium)を4μMになるように添加し光照射サンプルを調製した。その後、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をし、Hbg領域481bpを増幅する10pmolのプライマー(配列番号5および6)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。光感受性架橋材を含まないコントロールも同時に実施し、光照射をせずにPCRするコントロールも実施した。反応は94℃、2分の前反応の後、98℃、10秒→65℃、10秒→68℃、1分を40サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
それぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、481bp付近のDNA断片を確認した(図6)。
(Example 5)
Evaluation of contamination nucleic acid removal ability in EMA and PMA It was confirmed how much nucleic acid can be removed by EMA and PMA.
For the examination, KOD FX (TOYOBO) was used, and EMA was prepared by adding 10, 1, and 0.1 ng of human genome (Roche) to PCR reactions containing 1 × Buffer, 4 mM dNTPs, and 1 U of enzyme, respectively, and dissolving in sterile water. A light irradiated sample was prepared by adding (ANASPEC) to a final concentration of 20 μg / ml or PMA (Biotium) to 4 μM. Thereafter, using a halogen lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd.), irradiating with light at an irradiation distance of 20 cm for 5 minutes, and adding 10 pmol of a primer (SEQ ID NO: 5 and 6) for amplifying the Hbg region 481 bp, a 50 μl PCR reaction solution was prepared. Prepared. A control without a light-sensitive crosslinking material was also performed at the same time, and a control for PCR without light irradiation was also performed. The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR using PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) on a schedule of 98 ° C., 10 seconds → 65 ° C., 10 seconds → 68 ° C., 1 minute repeated 40 cycles. It was.
After completion of each reaction, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation), and a DNA fragment near 481 bp was confirmed (FIG. 6).

結果、光照射をせずにPCRしたコントロールでは、EMAやPMAが含まれていても10、1、0.1ngのヒトゲノムからそれぞれHbgの481bpの増幅が確認できた。これはこの濃度ではEMAやPMAによるPCRの阻害がないことが示される。一方、光照射した方では、光感受性架橋材が含まれていないコントロールは10、1、0.1ngのヒトゲノムからそれぞれHbgの481bpの増幅が確認できるのに対し、EMA、PMAが含まれたサンプルでは増幅が確認できなかった。これはEMA、PMAによって核酸が除去されたことを示す。通常、10ngを超えるゲノムがコンタミすることは考えにくいが、本発明を使えば10ng程度のコンタミであれば完全に除去できることが示された。 As a result, in the control obtained by PCR without light irradiation, amplification of 481 bp of Hbg was confirmed from 10, 1, and 0.1 ng of the human genome even when EMA and PMA were included. This shows that there is no inhibition of PCR by EMA or PMA at this concentration. On the other hand, in the light-irradiated one, the control containing no photo-sensitive cross-linking material can confirm the amplification of 481 bp of Hbg from the human genome of 10, 1, 0.1 ng, respectively, whereas the sample containing EMA, PMA Then, amplification could not be confirmed. This indicates that the nucleic acid was removed by EMA and PMA. Normally, it is unlikely that a genome exceeding 10 ng will be contaminated, but it has been shown that if the present invention is used, contamination of about 10 ng can be completely removed.

(実施例6)
PCR因子へのコンタミ核酸の確認
KOD −Plus− Ver.2(TOYOBO)におけるコンタミが、どの因子からの持込みか確認した。
[1]2mM dNTPs、1.5mM MgSO、1Uの酵素を含むPCR反応液
[2]1×添付のBuffer、1.5mM MgSO、1Uの酵素を含むPCR反応液
[3]1×添付のBuffer、2mM dNTPs、1Uの酵素を含むPCR反応液
[4]1×添付のBuffer、2mM dNTPs、1.5mM MgSOを含むPCR反応液
の、それぞれに滅菌水で溶解したEMA(ANASPEC)を終濃度20μg/mlになるように加え光照射サンプルを調製した。その後、ハロゲンランプ(岩崎電気)を用い、照射距離20cmで5分間の光照射をし、[1]には添付のBufferを1×になるように、[2]には2mM dNTPを、[3]には1.5mM MgSOを、[4]には1Uの酵素を加え、さらに16S rRNA共通領域を増幅する10pmolのプライマー(配列番号3および4)を添加することで50μlのPCR反応液を調製した。光感受性架橋材を含まないコントロールも同時に実施した。反応は94℃、2分の前反応の後、98℃、10秒→50℃、10秒→68℃、1分を40サイクル繰り返すスケジュールでPCR system GeneAmp9700(Applied Biosystem社製)にてPCRを行った。
それぞれ反応終了後、MaltiNA(島津製作所)をもちいて、DNA−1000のゲルで泳動を行い、800bp付近のDNA断片を確認した(図7)。
(Example 6)
Confirmation of contaminant nucleic acid to PCR factor KOD-Plus-Ver. It was confirmed from which factor the contamination in 2 (TOYOBO) was brought from.
[1] PCR reaction solution containing 2 mM dNTPs, 1.5 mM MgSO 4 , 1U enzyme [2] 1 × attached buffer, 1.5 mM MgSO 4 , PCR reaction solution containing 1 U enzyme [3] 1 × attached Buffer reaction solution containing Buffer, 2 mM dNTPs, and 1 U enzyme [4] 1 × Attached PCR reaction solution containing Buffer, 2 mM dNTPs, 1.5 mM MgSO 4 was dissolved in EMA (ANASPEC) dissolved in sterile water. A light-irradiated sample was prepared at a concentration of 20 μg / ml. Then, using a halogen lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd.), the light was irradiated for 5 minutes at an irradiation distance of 20 cm. In [1], the attached Buffer was 1 ×, in [2], 2 mM dNTP, [3 ] Is added 1.5 mM MgSO 4 , 1 U of enzyme is added to [4], and 10 pmol primer (SEQ ID NOs: 3 and 4) is added to amplify the 16S rRNA common region. Prepared. A control containing no light sensitive crosslinker was also performed. The reaction was performed at 94 ° C. for 2 minutes, followed by PCR with PCR system GeneAmp 9700 (Applied Biosystem) on a schedule of 98 ° C., 10 seconds → 50 ° C., 10 seconds → 68 ° C., 1 minute repeated 40 cycles. It was.
After completion of each reaction, electrophoresis was performed on a DNA-1000 gel using MaltiNA (Shimadzu Corporation), and a DNA fragment around 800 bp was confirmed (FIG. 7).

結果、EMAを含まないコントロールでは実施例3と同様、増幅が確認された。一方、EMAを添加し核酸を除去したものでは、dNTPを後入れした[2]と、酵素を後入れした[4]とでのみ増幅が確認された。これはdNTPsと酵素にコンタミ核酸が存在していたことを示す。
今回のようにポリメラーゼだけでなく、dNTPsなどのPCR因子にコンタミがある場合、ポリメラーゼをいくら精製してもNTCで増幅が生じることになる。本発明はPCR反応系に存在する核酸を除去できる面で非常に有効だといえる。
As a result, amplification was confirmed in the control not containing EMA as in Example 3. On the other hand, in the case where EMA was added and the nucleic acid was removed, amplification was confirmed only in the case where dNTP was added later [2] and the enzyme was added later [4]. This indicates that contaminating nucleic acids were present in dNTPs and enzymes.
If there is contamination in PCR factors such as dNTPs as well as polymerase as in this case, amplification will occur in NTC no matter how much the polymerase is purified. The present invention can be said to be very effective in removing nucleic acids present in the PCR reaction system.

本発明は、バイオテクノロジー関連産業において有用であり、特にDNA合成に関わる技術関連において有用である。 The present invention is useful in the biotechnology-related industry, and particularly useful in the technology related to DNA synthesis.

Claims (11)

PCR反応液に含まれるコンタミナントRNA核酸の除去方法であって、前記PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液中(但し、該溶液がEA1プロテイナーゼを含む場合を除く)に光感受性架橋剤を加え、光エネルギーを作用させる工程を含む方法。 A method for removing contaminant RNA nucleic acid contained in a PCR reaction solution, wherein light is contained in a solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution (except when the solution contains EA1 proteinase) . A method comprising the step of adding a sensitive cross-linking agent and applying light energy. 光エネルギーを作用させる手段が可視光線の照射である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the means for applying light energy is irradiation with visible light. 光感受性架橋剤が、エジウムモノアジド(EMA)、プロピジウムモノアジド(PMA)、EMA誘導体およびPMA誘導体からなる群から選ばれる1つ以上である、請求項1又は2に記載の方法。 Light-sensitive crosslinking agent, ethidium monoazide (EMA), propidium monoazide (PMA), is one or more selected from the group consisting of EMA derivatives and PMA derivatives A method according to claim 1 or 2. PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるEMAおよびEMA誘導体を合計した濃度が2μg/ml以上である、請求項に記載の方法。 The method according to claim 3 , wherein the total concentration of EMA and EMA derivatives contained in the solution containing at least one or more components constituting the PCR reaction solution is 2 µg / ml or more. PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるEMAおよびEMA誘導体を合計した濃度が20μg/ml以下である、請求項3又は4に記載の方法。The method according to claim 3 or 4, wherein the total concentration of EMA and EMA derivatives contained in a solution containing at least one or more components constituting the PCR reaction solution is 20 µg / ml or less. PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるPMAおよびPMA誘導体を合計した濃度が1μM以上である、請求項に記載の方法。 The method according to claim 3 , wherein the total concentration of PMA and PMA derivative contained in the solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution is 1 μM or more. PCR反応液を構成する少なくとも1つ以上の成分を含む溶液に含まれるPMAおよびPMA誘導体を合計した濃度が4μM以下である、請求項3又は6に記載の方法。The method according to claim 3 or 6, wherein the total concentration of PMA and PMA derivative contained in the solution containing at least one component constituting the PCR reaction solution is 4 µM or less. PCR反応液が、α型DNAポリメラーゼ及びPolI型DNAポリメラーゼからなる群より選択される少なくとも1つのDNAポリメラーゼを更に含む、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the PCR reaction solution further comprises at least one DNA polymerase selected from the group consisting of α-type DNA polymerase and PolI-type DNA polymerase. PCR反応液が、好熱性プロテイナーゼを含む場合を除く、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 8, excluding the case where the PCR reaction solution contains a thermophilic proteinase. 請求項1〜請求項のいずれかに記載の方法でコンタミナントRNA核酸除去を実施するための光感受性架橋剤を含む試薬。 Reagent comprising a light sensitive cross-linking agents for carrying out the method in contaminant RNA nucleic acid removal according to any of claims 1 to 9. 請求項1〜請求項のいずれかに記載の方法で得られたPCR反応液にプライマーを添加し、遺伝子増幅を行う方法。 A method for carrying out gene amplification by adding a primer to the PCR reaction solution obtained by the method according to any one of claims 1 to 9 .
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