JPH01501339A - Improved nucleic acid hybridization method and kit used therefor - Google Patents

Improved nucleic acid hybridization method and kit used therefor

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JPH01501339A
JPH01501339A JP62506425A JP50642587A JPH01501339A JP H01501339 A JPH01501339 A JP H01501339A JP 62506425 A JP62506425 A JP 62506425A JP 50642587 A JP50642587 A JP 50642587A JP H01501339 A JPH01501339 A JP H01501339A
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probes
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ビーブ、ジョウン マリリン
グランビル、リンダ リー
リアリー、ジェフリー ジョゼフ
ライス、エドワード グレイ
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ベックマン インスツルメンツ インコーポレーテッド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 改良された核酸ハイブリダイゼーション方法及びそれに用いるキット 1−一旦 本発明は核酸ハイブリダイゼーション(交雑)方法及びその方法において用いる 診断用キットに関する。[Detailed description of the invention] Improved nucleic acid hybridization method and kit used therefor 1-Once The present invention relates to nucleic acid hybridization (crossing) methods and uses in the methods. Regarding diagnostic kits.

この明細書において特定されたすべての論文及び引例はここに引例として編入さ れる。All articles and references identified in this specification are hereby incorporated by reference. It will be done.

伝統的な微生物診断においては、試料中の微生物の存在はその微生物の単離によ フて決定される。WL生物は集積培養後、その生化学的性質又はその免疫学的性 質のいずれかに基づいて決定される0両ことが必要である。このような同定は手 間がかかり時間を非常に消費するものとなる。In traditional microbial diagnosis, the presence of a microorganism in a sample is determined by the isolation of the microorganism. It is determined by After enrichment culture of WL organisms, their biochemical properties or their immunological properties are determined. It is necessary that the quality be determined based on either. Such identification is done by hand. This is very time consuming and time consuming.

遺伝子研究の発展によりて、微生物はたとえ生存できないようなものであっても 、それが含有する特定の核酸によって同定し得ることが明らかになった。核酸は 通常二本鎖であるデオキシリポ核@ (DNA)でありてもよいし1通常二本鎖 であるリボ核酸(RNA)であってもよい、細菌、菌類、ウィルス、酵母などの 生物体はすべてそのようにして同定される。一般に、同定操作には人工的に誘発 するリシス(溶解)、すなわちそれにより生物体の細胞壁を破壊し、同定される べき核酸を放出することが含まれる。Advances in genetic research have enabled microorganisms to survive, even if they are not viable. , it has become clear that it can be identified by the specific nucleic acid it contains. Nucleic acid is It can be a deoxylipo-nucleus @ (DNA) which is usually double-stranded, or it can be usually double-stranded. may be ribonucleic acid (RNA), such as bacteria, fungi, viruses, yeast, etc. All living organisms are identified in this way. Generally, identification operations involve artificially induced lysis, which destroys the cell walls of the organism and is identified This includes releasing the desired nucleic acid.

核酸分子(例えばDNA)の2重らせんの水素結合構造は加熱及び/又はアルカ リ処理によフて崩壊させることかできる。相対する鉛量を連結する共有結合が存 在しないから2重の核酸分子の2種のポリヌクレオチド鎖はすべての水素結合が 破壊された時完全に分離する。この鎖分離工程は変性と呼ばれる。変性核酸の非 常に有用な特性は適切な条件下でこの反応を同じ材料からの2種の相補的鎖が再 形成して2重らせんになることができるようN転させ得ることにある。これは再 生と呼ばれる。再生には変性により分離された2種の相補的ヌクレオチド配列の 反応が含まれる。この手法はまた何らかの相補的ヌクレオチド配列をも互いにア ニーリングして2重構造−末鎖DNA及びRNA間又は2種の異なった出所から の一本鎖DNA間の反応のように異なった核酸部分からのヌクレオチド配列がも たらされる場合へイブリダイゼーション(交雑)として示される。The hydrogen-bonded structure of the double helix of a nucleic acid molecule (e.g. DNA) is It can be destroyed by reprocessing. There is a covalent bond connecting opposing amounts of lead. Because there are no hydrogen bonds in the two polynucleotide chains of a double nucleic acid molecule, all hydrogen bonds are Completely separates when destroyed. This strand separation step is called denaturation. Non-denatured nucleic acid An always useful property is that under appropriate conditions this reaction can be re-produced by two complementary strands from the same material. It is possible to form N-turns so that it can be formed into a double helix. This is again called raw. Regeneration involves two complementary nucleotide sequences separated by denaturation. Contains reactions. This technique also allows any complementary nucleotide sequences to be linked together. Knealing to create a double structure - between end-strand DNA and RNA or from two different sources Nucleotide sequences from different nucleic acid parts can also be generated, such as reactions between single-stranded DNA. This is indicated as hybridization (hybridization).

核酸へイブリダイゼーシランは特定の核酸を同定するための周知の方法である。Nucleic acid hybridization is a well-known method for identifying specific nucleic acids.

2種の一本鎖核酸生成物を交雑させ得ることか現在の核酸検定の基礎となつてい る。これらの検定の原理は2種の一本鎖核酸生成物を互いに接しさせ、次いで形 成された二本鎖物の量を測定することにある。The ability to hybridize two single-stranded nucleic acid products is the basis of current nucleic acid assays. Ru. The principle of these assays is that two single-stranded nucleic acid products are brought into contact with each other and then shaped. The objective is to measure the amount of double-stranded products formed.

へイブリダイゼーシコン検定には通常ポリヌクレオチドハイブリダイゼーション プローブの使用が含まれる。プローブは一般に一本鎖状にされた核酸の断片、又 は変性された二本鎖状の断片からなっている。プローブは標的核酸(同定すべき 核酸)上のヌクレオチド配列に対応する相補的な特定のヌクレオチド配列を有す ることて特徴づけられる。プローブと標的ヌクレオチド(−末鎖状にされた)は −緒にされると相補的な配列が対になって2重の分子を形成する。プローブは一 般に精製試薬の形として調製され、プローブの分子構造中に容易に検知できる標 識が組みこまれる。したがつて、標的ヌクレオチドの存在は標識を担持する交雑 2重分子の形成によって確認することかできる。Hybridization assays usually involve polynucleotide hybridization. Includes use of probes. Probes are generally single-stranded nucleic acid fragments, or consists of denatured double-stranded fragments. The probe is the target nucleic acid (to be identified). has a specific nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence on the nucleic acid (nucleic acid) It is characterized by: The probe and target nucleotide (-terminated) are - When brought together, complementary sequences pair to form a double molecule. The probe is one It is generally prepared in the form of a purified reagent and contains an easily detectable mark in the molecular structure of the probe. Knowledge is incorporated. Therefore, the presence of the target nucleotide indicates that the hybridization carrying the label This can be confirmed by the formation of double molecules.

ポリヌクレオチドハイブリダイゼーションプローブは「標的」ヌクレオチド配列 を検定し、位置を限定し1分離するのに安価、有りダイゼーションに興味深い背 景情報をその調製方法及び使用についての討論を含めて提供している。ポリヌク レオチドハイブリダイゼーションプローブの公知の調製方法及びそれらプローブ の使用方法は文献中によく記載されている。サウザーン、ジャーナル・オブ・モ レキュラー・バイオロジー、98:503−517(1975)、ファルコウら 、米国特許第4,385,535号。Polynucleotide hybridization probes are “target” nucleotide sequences It is inexpensive to test, localize and isolate, and has an interesting background to diization. provides information on the subject, including a discussion of its preparation and use. Polinuku Known methods for preparing leotide hybridization probes and those probes The use of is well described in the literature. Southern, Journal of Mo. Recular Biology, 98:503-517 (1975), Falkow et al. , U.S. Pat. No. 4,385,535.

シーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンスニブ・ ザ・ニーニスエイ、79:4381−4385(1982)、及びランガーら、 プロシーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンス・ オブ・ザ・ニーニス丑ゴ、、工且: 6633−6637 (1981)を参照 されたい、これら及びその他の文献に開示されているように、それら公知のグロ ーブ調製方法は典型的には二本鎖DNAプラスミド中にプローブ域をクローニン グすることが含まれる。プローブ域を担持するプラスミドは、典型的には酵素的 重合技術によつて標識材される。Seedinges of the National Academy of Sciences The Ninis A. 79:4381-4385 (1982) and Langer et al. Proceedings of the National Academy of Sciences See Of the Ninnis Oxgo, 6633-6637 (1981) Those known global technologies, as disclosed in these and other documents, The probe preparation method typically involves cloning the probe region into a double-stranded DNA plasmid. This includes Plasmids carrying the probe region are typically enzymatically It is made into a marker material using polymerization technology.

この技術には1例えば、切れ目にツク)移動法(リグビーら、・オブ・バイオロ ジー、20 : 290 (1976) )、及び末端添加法などが含まれ、こ れらの方法は変性ヌクレオチドトリフオスフェートの存在下で行われる。プロー ブ核酸はまたハブテン又はビオチンを用いる化学的手段により標識材することが できる(チェノら、P、N、A、S、81 : 3466 (1984)、フォ ースターら、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ・1.3ニア45(1985) 、ビシディら、ジャーナル・オブ・りv=−hル・ミクロバイオロジー23:3 11 (1986)。This technique includes, for example, the translocation method (Rigby et al., of Biol. G., 20: 290 (1976)) and the terminal addition method. These methods are performed in the presence of modified nucleotide triphosphates. plow Nucleic acids can also be labeled by chemical means using habten or biotin. (Cheno et al., P.N.A.S. 81:3466 (1984), Fo. Star et al., Nucleitsk Acids Research 1.3 Near 45 (1985) , Viscidi et al., Journal of Microbiology 23:3 11 (1986).

へイブリダイゼーシヲン検定を行うには原理的には2種の方法。In principle, there are two methods to perform the hybridization test.

すなわち溶液(又は液体)へイブリダイゼーション、及び固体キャリアへイブリ ダイゼーションがある。溶液ハイブリダイゼーションにおいては、−末鎖状にさ れた核酸製剤が相互に混合される。大量の試料の場合には反応は光学濃度の変化 によつて追跡することができる。少量の場合には、プローブに、放射性標識など の容易に検知できる標識がつけられる。未反応の一本鎖は二本鎖から分離され、 二本鎖状になりだ核酸はその中に標識が存在することを検知することにより同定 することができる。i.e., hybridization to a solution (or liquid) and hybridization to a solid carrier. There is dization. In solution hybridization, -end chains are The prepared nucleic acid preparations are mixed together. For large amounts of sample, the reaction is a change in optical density. It can be tracked by. In small quantities, the probe may be labeled with a radioactive label, etc. shall be marked with an easily detectable sign. Unreacted single strands are separated from the double strands, Double-stranded nucleic acids are identified by detecting the presence of a label within them. can do.

ヒドロキシアパタイト(HA)が溶液中の交雑したプローブを交雑しなか9たプ ローブから分離する標準的な方法として用いられてきた。HAは正常な条件下で 交雑したDNAプローブと選択的に結合するが、交雑しなかフたプローブとは結 合しない。交雑したプローブを交雑しなかったプローブから分離するのにその他 の方法も用いることができる。そのうちの1つの方法には特定の酵素、すなわち 交雑しなかったプローブを選択的に小さい断片に分解するS1ヌクレアーゼの使 用が含まれる。二本鎖の分子はこの酵素に影響されない0次いで、分解したプロ ーブは周知のサイズ分離方法1例えズ・イン・エンザイモロジー、 XXIX、 第363ページ、グロスマン及びモルダシ編、アカデミツク・プレス、ニューヨ ーク1974゜溶液ハイブリダイゼーションは速度及び反応効率の点で有利であ る。しかし1重大な欠点も有している。交雑したプローブを交雑しなかったプロ ーブから分離する段階は一般に多大の労力と時間を消費するものであり、自動化 は一部分に限定される0例えば上述のサイズ分離技術は比較的非特定的で、非効 率的であり、再現性に劣っている。HA分分力方法より特定的ではあるけれども 、この方法は一般に標的ポリヌクレオチドがプローブに対して多量に存在する場 合、または標的物がRNAである場合あるいはその両方である場合にのみ有用で ある。さらに未精製サンプル、例えば植物及び動物の組織ホモジェネート、血液 、糞、Js及び尿道粘液などの場合、有効な分離を行うことが非常に困難である 。Hydroxyapatite (HA) removes hybridized probes in solution from unhybridized probes. It has been used as a standard method for separation from lobes. Under normal conditions, HA It binds selectively to hybridized DNA probes, but does not bind to unhybridized lid probes. It doesn't match. Other methods are used to separate hybridized probes from unhybridized probes. The method described above can also be used. One method involves the use of specific enzymes, viz. The use of S1 nuclease to selectively degrade unhybridized probes into small fragments. Includes usage. Double-stranded molecules are unaffected by this enzyme. The tube is a well-known size separation method. Page 363, edited by Grossman and Mordashi, Academic Press, New York. 1974 Solution hybridization has advantages in terms of speed and reaction efficiency. Ru. However, it also has one major drawback. Pros that did not cross the crossed probes The separation stage is generally labor-intensive and time-consuming and cannot be automated. For example, the size separation techniques described above are relatively non-specific and ineffective. It is efficient and has poor reproducibility. Although it is more specific than the HA component force method, This method is generally used when the target polynucleotide is present in large amounts relative to the probe. useful only when the target is RNA or both. be. Additionally, unpurified samples such as plant and animal tissue homogenates, blood , feces, Js and urethral mucus, etc., it is very difficult to perform effective separation. .

固体キャリアへイブリゼーションに3いては、−末鎖核酸製剤の1つは固体キャ リア上に固着させることにより固定化される。ポリヌクレオチドのいずれかの末 端を与えられた支持体と連結するのに多数の方法がある0例えば、ワイスバック 、エイ、及びブーニアン、エム、メソッズ・イン・エンザイモロジー、第XXX IV巻、パート・ビー、463−475.1974を参照、また、ポリヌクレオ チドの誘導体1例えば末端アミノヘキシルヌクレオチドを担持するものは容易に 種々の支持体上に付着させることがてきる。モスバック、ケイ、ら、メソッズ・ イン・エンザイモロジー、第X1.IV巻、859−886,1976を参照、 オリゴリボヌクレオチドは種々の支持体のホウ酸塩誘導体上に固定化することが できる。ショット−エッチ、ら、バイオ’rよx トリー、12,932.19 73を参照。In the case of hybridization to a solid carrier, one of the terminal-stranded nucleic acid preparations is transferred to a solid carrier. It is fixed by fixing it on the rear. at either end of the polynucleotide There are numerous ways to connect the ends to a given support, e.g. , A., and Boonian, M., Methods in Enzymology, Volume XXX. See also Volume IV, Part B, 463-475.1974; Derivatives of 1 such as those carrying a terminal aminohexyl nucleotide are easily It can be deposited on a variety of supports. Mossback, K. et al., Methods In Enzymology, Chapter X1. See Volume IV, 859-886, 1976. Oligoribonucleotides can be immobilized on borate derivatives of various supports. can. Shot-Etch, et al., Bio’ryox Tree, 12,932.19 See 73.

一例てはあるが、ニトロセルロースは一本鎖DNAを吸着するが、RNAは吸着 しない、さらに、それ以上のニトロセルロース上のDNA吸着は周知の処理によ つて阻害することができる。その後、もし第2の変性DNA又はRNA製剤が添 加されると、それはもし最初に吸着されたDNAと対を設立することができるな らば固体キャリアに固着される。一般に最初に固体キャリアと結合しなかった核 酸製品は標識づけされる。ハイブリダイゼーション反応が完了した後に固体キャ リアは反応混合物から分離され、ハイブリダイゼーションの度合は固体キャリア に固着された標識を測定することによりて決定される。As an example, nitrocellulose adsorbs single-stranded DNA, but not RNA. Furthermore, further DNA adsorption on nitrocellulose can be achieved by well-known processes. can be inhibited. Then, if a second denatured DNA or RNA preparation is If added, it can establish a pair with the initially adsorbed DNA. The rubber is fixed to a solid carrier. generally nuclei that are not initially associated with a solid carrier Acid products are labeled. solid carrier after the hybridization reaction is complete. The carrier is separated from the reaction mixture and the degree of hybridization is determined by the solid carrier. Determined by measuring the label affixed to.

固体キャリアハイブリダイゼーションの洗練されたものはランキの米国特許第4 ,486,539号に述べられたようなサンドイッチハイブリダイゼーションで ある。試料は標的ヌクレオチド(同定されるべき核酸)を−末鎖状にする条件で 処理される。試料は次いで2種の精製核酸試薬と混合される。第1の核酸試薬は 少なくとも10個の塩基からなるヌクレオチド配列を有し、固体キャリアに固着 された核酸の一本鎖断片を含有している。第2の核酸試薬は少なくとも10個の 塩基からなるヌクレオチド配列を有し、放射性同位元素で標識された核酸の一本 鎖断片を含有している。核酸試薬は標的ポリヌクレオチドと相補的塩基対合によ りて交雑分子を形成することができるものである。2種の核酸試薬は相互に交雑 することができない0次いで、固体キャリアは洗浄され、交雑分子中に取りこま れなかワた標識が実質的に除去される。その後、標的核酸の存在が洗浄された固 体キャリア上の標識を測定することにより同定される。また、サンドイッチハイ ブリダイゼーションは単一の核酸試薬を用いる方法に比して2種の特定ハイブリ ダイゼーション工程を含んでいるため改良された特徴を有している。A refinement of solid carrier hybridization was published in Lanki's U.S. Pat. , 486, 539, by sandwich hybridization. be. The sample is prepared under conditions that make the target nucleotide (nucleic acid to be identified) into a -terminal chain. It is processed. The sample is then mixed with two purified nucleic acid reagents. The first nucleic acid reagent is Has a nucleotide sequence consisting of at least 10 bases and is fixed to a solid carrier Contains a single-stranded fragment of a nucleic acid that has been isolated. The second nucleic acid reagent contains at least 10 A piece of nucleic acid that has a nucleotide sequence consisting of bases and is labeled with a radioactive isotope Contains chain fragments. Nucleic acid reagents interact with target polynucleotides through complementary base pairing. hybrid molecules. Two types of nucleic acid reagents cross each other The solid carrier is then washed and incorporated into the hybridizing molecules. The outside markings are substantially removed. The presence of the target nucleic acid is then detected on the washed solids. Identification is made by measuring the label on the body carrier. Also, sandwich high Hybridization is a method that uses two specific hybrids compared to methods that use a single nucleic acid reagent. It has improved characteristics because it includes a diization step.

固体キャリアハイブリダイゼーションの利点は標的核酸とプローブから形成され た交雑分子を反応混合液から分離するのが容易なことである。しかしながら、従 来の固体キャリアハイブリダイゼーション方法は上記のランキによるサンドイッ チハイブリダイゼーション方法を含めて重大な欠点を有している。固体キャリア へイブリダ−(ゼーションの反応速度はすべてのハイブリダイゼーション成分が 拡散されないので溶液ハイブリダイゼーションより非常に遅い、溶液法で分の単 位で完了する反応は固体キャリア法では時間、あるいは日の場合もある。さらに 、ある種の核酸は塩基対合に使用できないからハイブリダイゼーション効率もま た非常に低い、その上、所要とされる調製の度合も重要である。一般に、ハイブ リダイゼーション用サンプルの調製には数時間が必要であり、1〜2時間が洗浄 に必要である。また比較的多量のプローブが必要とされる。The advantage of solid carrier hybridization is that the target nucleic acid and probe are It is easy to separate hybrid molecules from the reaction mixture. However, The conventional solid carrier hybridization method is a sandwich according to the above ranking. Both hybridization methods have significant drawbacks. solid carrier The reaction rate of hybridization is that all hybridization components Solution hybridization is much slower than solution hybridization because there is no diffusion; In solid carrier methods, the reaction can be completed within hours or even days. moreover , some nucleic acids cannot be used for base pairing, so hybridization efficiency may be low. Moreover, the degree of preparation required is also important. In general, the hive Sample preparation for redization requires several hours, followed by 1-2 hours of washing. is necessary. Also, a relatively large amount of probe is required.

したがって、溶液ハイブリダイゼーション及び固体キャリアハイブリダイゼーシ ョン両方の利点を組合わせた核酸検定方法が望まれる。Therefore, solution hybridization and solid carrier hybridization A nucleic acid assay method that combines the advantages of both methods is desired.

遺伝学的疾病の診断は、現在の技術水準では、通常時間がかかり、労力が必要な 技術が用いられる。遺伝学的疾病の同定法として最近受は入れられている診断法 は制限酵素断片長多形化法(RFLP)として知られる方法である。RFLP法 では一般に制限酵素を用いてサンプルDNAを処理することにより生じる遺伝子 断片の大きさに基づいた若干退屈な分離段階が用いられる。組状赤血球貧血症と いう特殊な例はRF L P法の最も理解され易い変法でページには最近の胎児 期踵状赤血球貧血症試験がどのように行われるかを示す論説が記載されている。Diagnosis of genetic diseases is usually time-consuming and labor-intensive with the current state of technology. technology is used. Diagnostic methods that have recently gained acceptance for identifying genetic diseases is a method known as restriction fragment length polymorphism (RFLP). RFLP method In general, genes generated by treating sample DNA with restriction enzymes are A somewhat tedious separation step based on fragment size is used. Systemic cell anemia and This special example is the most easily understood modification of the RF LP method, and the page shows recent fetuses. An editorial is provided that describes how the early calcaneus anemia test is performed.

一般にDNA試料は正常及び踵状の対立遺伝子に対し大きさの異なった2種のグ ロブリン遺伝子断片を生成させる制限酵素(MstII)により処理される。断 片は大きざに応じて、例えばアガロース電気泳動ゲル上に分離される0次いで、 これら断片は一本鎖状にされ、ろ紙上に移され、へイブリ〜ダイゼーシジンブロ ーブによって同様サイズ片モラス中で正確な断片が同定される。この試験のゲル 電気泳動段階及び移行段階はともに高度に熟練した個人術が必要であり、かつ時 間のかかる段階である。Generally, a DNA sample contains two groups of different sizes for the normal and heel alleles. It is treated with a restriction enzyme (MstII) that generates a Robulin gene fragment. Cut off The pieces are then separated according to their size, e.g. on an agarose electrophoresis gel. These fragments were made into single strands and transferred onto filter paper. The probe identifies the exact fragments in similarly sized piece molasses. Gel for this test Both the electrophoresis and transition steps require highly skilled individuals and are time consuming. This is a time-consuming stage.

必要とされるのは遺伝学的疾病による遺伝子変異の存在を診断する簡単な方法で ある。What is needed is a simple method to diagnose the presence of genetic mutations due to genetic diseases. be.

要 約 本発明はと記の要求を満足させるものである。詳しくは、本発明は液体試料中の 一本鎖標的ポリヌクレオチドを定量的、定性的のいずれかに検出する方法を含む ものである0本方法は次の段階よりなつている。summary The present invention satisfies the following requirements. Specifically, the present invention provides Includes methods for quantitatively or qualitatively detecting single-stranded target polynucleotides The method consists of the following steps.

(a)試料を少なくとも2種の異ったプローブ、すなわち第1プローブと第2プ ローブと混合して反応混合物を形成させるが、各プローブは標的ポリヌクレオチ ドの一部分に相補的なヌクレオチド配列を有する一本鎖ポリヌクレオチドからな り、それらプローブはともに標的ポリヌクレオチドと相補的な塩基対を作ること によつ丁交雑分子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固定されておらず 、プローブは互いに交雑せず、そして第2プローブは検知可使な標識がつけられ ている。(a) The sample is exposed to at least two different probes, a first probe and a second probe. lobes to form a reaction mixture, each probe contains a target polynucleotide. consisting of a single-stranded polynucleotide having a nucleotide sequence complementary to a portion of the Both probes form complementary base pairs with the target polynucleotide. Forming a hybrid molecule, none of the probes are immobilized on a solid carrier. , the probes do not hybridize with each other, and the second probe is tagged with a detectable label. ing.

(b)続いて反応混合物を第1プローブとは結合するが第2プローブ及び標的ポ リヌクレオチドとは結合しない固体キャリアに接触させる。(b) The reaction mixture is then combined with the first probe, but not with the second probe and the target polymer. contact with a solid carrier that does not bind the polynucleotide.

(C)続いて、固形キャリア上に結合した標識があるか否かを測定する。(C) The presence or absence of bound label on the solid carrier is then determined.

一本鎖標的ポリヌクレオチドは二本鎖ポリヌクレオチドの変性により形成させる ことができる。好ましくは、2種のプローブは互いに競合せず、同定すべき標的 ポリヌクレオチドの異なった部分に結合させる。好ましくはその2種の異なった 部分は隣接するか又は近くにある。Single-stranded target polynucleotides are formed by denaturation of double-stranded polynucleotides be able to. Preferably, the two probes do not compete with each other and are Attach to different parts of the polynucleotide. Preferably the two different types The parts are adjacent or nearby.

本発明の方法は微生物診断に適している。また、鎌状赤血球貧血のような遺伝子 疾病の診断、がんの診断、その他の用途に適している。後者に関連して1本発明 の方法は制限酵素の使用によるなどの切断段階とサンドイッチへイブリダイゼー シジン法とを組合わせるものである6例えば、この方法は標準ポリ−ヌクレオチ ドをも含有することがある試料中の標的ポリヌクレオチドの検定に用いることが できるが、2種のポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が実質的に同じで、標準 ポリヌクレオチドはA部分とB部分、標的ポリヌクレオチドはA′部分とB′部 分をそれぞれ有し、標準と標的それぞれのポリヌクレオチドの相違は標準ポリヌ クレオチド上のA部分とB部分の間に位置する少なくとも1つのヌクレオチドが 標的ヌクレオチドのA′部分とB′部分の間に位置するヌクレオチドと相違する 。この方法は次の段階よりなっている。The method of the invention is suitable for microbial diagnosis. Also, genes like sickle cell anemia Suitable for disease diagnosis, cancer diagnosis, and other uses. One invention related to the latter Methods include cleavage steps such as through the use of restriction enzymes and sandwich hybridization. For example, this method combines standard polynucleotide Can be used to assay target polynucleotides in samples that may also contain However, if the nucleotide sequences of the two polynucleotides are substantially the same and the standard Polynucleotide has A part and B part, target polynucleotide has A' part and B' part The difference between the standard and target polynucleotides is the standard polynucleotide. At least one nucleotide located between the A and B parts on the nucleotide different from the nucleotide located between the A' and B' parts of the target nucleotide . This method consists of the following steps.

(a)存在する標準及び標的ポリヌクレオチドの両方を標準ポリヌクレオチドの 場合はA部分とB部分をともに含むセグメントがなく、標的ポリヌクレオチドの 少なくとも1つのセグメントはA′部分とB′部分をともに含むようにそれぞれ 一本鎖状セグメントに切断し; (b)段階(a)での処理試料を第1プローブ及び第2プローブである少なくと も2種の異なったプローブと混合して反応混合物を形成させるが、各プローブは 一本鎖ポリヌクレオチドよりなり、互いに交雑することはできず、第1プローブ はA部分及びA′部分と相補的塩基対合し、第2プローブはB部分及びB′部分 と相補的塩基対合するもので、2種のプローブはともにA′部分及びB′部分の 両方を有する標的ポリヌクレオチドの一本鎖セグメントと相補的塩基対合により 交雑分子を形成し、 (c)次いで両方のプローブを有する交雑分子の存在を測定する。(a) Both the standard and target polynucleotides present are In this case, there is no segment containing both A and B parts, and the target polynucleotide At least one segment includes both an A' portion and a B' portion, respectively. cut into single-stranded segments; (b) The treated sample in step (a) is at least a first probe and a second probe. is also mixed with two different probes to form a reaction mixture, but each probe The first probe consists of single-stranded polynucleotides and cannot hybridize with each other. is complementary base-paired with the A portion and the A′ portion, and the second probe is complementary base-paired with the B portion and the B′ portion. Both probes have complementary base pairs with the A' and B' parts. By complementary base pairing with a single-stranded segment of a target polynucleotide that has both form a hybrid molecule, (c) The presence of hybrid molecules with both probes is then determined.

好ましくはどちらのプローブも固体キャリアに固定されておらず、第2プローブ は検知し得る標識を有し、両方のプロニブを含有する交雑分子の存在を測定する 段階が次の段階よりなっている。Preferably neither probe is immobilized on a solid carrier and the second probe has a detectable label and measures the presence of a hybrid molecule containing both pronibs. Each stage is one stage after another.

(a)反応混合物を、第1プローブとは結合するが、第2プローブ、B部分のみ 含有するセグメン1へ及びB′部分のみ含有するセグメントとはそれぞれ結合し ない固体キャリアに接触させ、(b)bcいて固体キャリア上に結合した標識が 存在するか否かを測定する。(a) the reaction mixture is bound to the first probe, but only to the second probe, part B; The segment 1 containing only the B' portion and the segment containing only the B' portion are bonded to each other. (b) the label bound on the solid carrier with bc Measure whether it exists or not.

図 面 本発明の上記及びその他の特徴、形態及び長所は以下に述べる説明、添付した請 求の範囲及び図面によってよりよく理解されるであろう: 第1図は本発明の検定方法の各段階の模式的説明図である。drawing These and other features, forms, and advantages of the invention will be apparent from the description and accompanying claims below. It will be better understood by the scope of the request and the drawings: FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of each stage of the assay method of the present invention.

第2図は本発明の方法を用いる鎌状赤血球検定の模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic illustration of the sickle cell assay using the method of the present invention.

第3図及び第4図は標識検定相対信号値と標的DNA濃度をプロットしたもので ある。Figures 3 and 4 are plots of label assay relative signal values and target DNA concentrations. be.

第5図はアビジン−セルロース個体キャリア及びビオチン−標識プローブの結合 特性をプロットしたものである。Figure 5 shows the binding of avidin-cellulose solid carrier and biotin-labeled probe. The characteristics are plotted.

ILΩ」LJ 本発明の特徴を具備する方法及びキットはウィルス、細菌、菌類、酵母、その他 の微生物などの生物及び伝染性試剤を含有するポリヌクレオチド(DNA又はR NAなと)の存在を検知するのに用いることができる0本方法及びキットは、例 えば、食品衛生上の研究、薬品診断への応用、及び何らかの微生物診断に用いる ことができる。適切な試料としては、動物及び植物の組織ホモジェネート、血液 、血清、糞、鼻及び尿道粘液、水、ちり、土などがある。固体の試料は最初に液 体媒質中でスラリー化、均質化されて試験試料とされる0本方法はまた正常な遺 伝子が変異されたような遺伝子疾病の診断にも適している0本方法はまたがんの 診断に適している。ILΩ”LJ Methods and kits having features of the present invention can be applied to viruses, bacteria, fungi, yeast, etc. Polynucleotides (DNA or R) containing organisms such as microorganisms and infectious agents Examples of methods and kits that can be used to detect the presence of For example, used in food hygiene research, drug diagnosis, and some microbial diagnosis. be able to. Suitable samples include animal and plant tissue homogenates, blood , serum, feces, nasal and urethral mucus, water, dust, and soil. A solid sample is first transformed into a liquid. The method of slurrying and homogenizing test samples in a body medium also allows normal This method is also suitable for diagnosing genetic diseases where genes have been mutated. Suitable for diagnosis.

本発明の方法におし)ては、検知すべきポリヌクレオチド(標的ポリヌクレオチ ド)を含有する疑いのある細胞を含有する試料を必要ならば前処理により生物細 胞から標的ポリヌクレオチドを溶液中へ放出させるか、又は細胞壁を標的ポリヌ クレオチドを検出するのに使用される試薬が透過し得るようにする。標的ポリヌ クレオチドは一般にDNA又はRNA、又はそれらの誘導体又は断片である。In the method of the present invention), the polynucleotide to be detected (target polynucleotide) Samples containing cells suspected of containing Either the target polynucleotide is released from the cell into solution or the cell wall is exposed to the target polynucleotide. Allows the reagents used to detect cleotide to pass through. target porine Creotides are generally DNA or RNA, or derivatives or fragments thereof.

ハイブリダイゼーションは一本鎖ポリヌクレオチド間で行われる。したが9て、 標的ポリヌクレオチドが二本鎖状てあれば、試験試料は次に存在する標的ポリヌ クレオチドが変性され得るような一条件、例えば100℃で5分間、又はO,S モルNaOHを用い20〜40℃で5分間などのような加熱又は加熱と高pHの 条件で処理される。ポリヌクレオチドの変性条件は周知である。Hybridization occurs between single-stranded polynucleotides. However, at 9 If the target polynucleotide is double-stranded, the test sample is One condition such that the cleotide can be denatured, e.g. 100°C for 5 minutes, or O,S Heat or heat and high pH such as 20-40 °C for 5 min using molar NaOH. Processed with conditions. Denaturing conditions for polynucleotides are well known.

本発明の方法は第1図に示すように溶液サンドイッチハイブリダイゼーション段 階と収穫段階よりなっている。溶液サンドイッチハイブリダイゼーションにおい ては、試験試料は少なくとも2種の異なった特定のヌクレオチドパイプリダイゼ ーシコンブローブと組合わせて反応混合物にされる。例えば、2種のプローブは 第1ブローブー結合プローブと第2プローブー・識別プローブであるものを用い ることができる。各プローブは一本鎖標的ポリヌクレオチドの一部に対し相補的 なヌクレオチド配列を含む一本鎖ポリヌクレオチドよりなっている。したがって 、各プローブは標的ポリヌクレオチド上の対応するヌクレオチド配列と相補的塩 基対合することができる。The method of the present invention includes a solution sandwich hybridization stage as shown in FIG. It consists of a floor and a harvest stage. Solution Sandwich Hybridization Smell the test sample contains at least two different specific nucleotide piperidases. -combined with shicon probe to form a reaction mixture. For example, two types of probes are Using a first blow-boo binding probe and a second probe/discrimination probe. can be done. Each probe is complementary to a portion of a single-stranded target polynucleotide It consists of a single-stranded polynucleotide containing a nucleotide sequence. therefore , each probe is complementary to the corresponding nucleotide sequence on the target polynucleotide. Can be group-paired.

好ましくは、2種のプローブはそれらが競合しないよう標的ポリヌクレオチド上 の異なフた部分に結合し、好ましくはその部分は密接した間隔(約300ヌクレ オチドよりも多くない間隔)内にあり、より好ましくは互いに直接隣接(約10 ヌクレオチドよりも多くない間隔)している、プローブは互いに交雑することは できない0反応混合物中において、2種のプローブ及び−末鎖標的ポリヌクレオ チドは互いに交雑して複合2本領交雑分子を形成する。迅速かつ効果的なハイブ リダイゼーションを行うため、いずれのプローブも固体キャリアに固定されない 、第2プローブ、すなわち識別プローブは容易に検知することかできる標識を有 していることてさらに特徴づけられる。この方法はサンドイッチハイブリダイゼ ーションと呼ばれるが、それは標的ポリヌクレオチドか得られた交雑分子中て2 種のプローブ間にサンドイッチされているからである。Preferably, the two probes are placed on the target polynucleotide so that they do not compete. and preferably the portions are closely spaced (approximately 300 nuclei). and more preferably directly adjacent to each other (about 10 (no more than nucleotides apart), the probes cannot hybridize with each other. In the reaction mixture, the two probes and the end-stranded target polynucleotide Tiids hybridize with each other to form complex two-stranded hybrid molecules. Fast and effective hive Due to redization, neither probe is immobilized on a solid carrier , the second probe, i.e. the identification probe, has a label that can be easily detected. What you do can be further characterized. This method is sandwich hybridization. tion, which is the difference between the target polynucleotide and the resulting hybrid molecule. This is because they are sandwiched between species probes.

プローブは別々の試薬中に含有させることがてきる。プローブは互いに交雑しな いから、すべてのプローブを単一の試薬中に保持させることもできる。プローブ と試験試料を組合わせる順序は一般に重要ではない、試験試薬へプローブを順次 (相ついで)添加することも、すべてのプローブを同時に又はその他何らかの組 合わせで添加することができる。Probes can be contained in separate reagents. Probes should not hybridize with each other. Therefore, all probes can be kept in a single reagent. probe The order in which the test sample is combined with the test reagent is generally not important; It is also possible to add all probes at the same time or in some other combination. Can be added in combination.

反応混合物はハイブリダイゼーションを助長するような条件下に保持される。こ の条件は含有されるそれぞれのポリヌクレオチドに依存するが、これは一般に知 られている。ハイブリダイゼーションは実質的に完了するまで進行させる。大部 分のポリヌクレオチドにとってその時間は約1時間よりも長くない0例えば、塩 濃度が約0.15モル、温度65℃でプラスミドプローブ濃度が10マイクログ ラム/mlの場合、1/2反応完了に到達する時間は20分以内である。The reaction mixture is maintained under conditions that promote hybridization. child The conditions for It is being Hybridization is allowed to proceed until substantially complete. most For example, for a polynucleotide of about 1 hour, the time is no longer than about 1 hour. The concentration of plasmid probe was approximately 0.15 molar and the plasmid probe concentration was 10 micrograms at a temperature of 65°C. For ram/ml, the time to reach 1/2 reaction completion is within 20 minutes.

収穫段階においては5反応混合物は第1プローブ(結合プローブ)と結合するこ とができるが、第2プローブ(識別プローブ)及び標的ポリヌクレオチドとは結 合することができない固体キャリアに接触させられる。ここで「結合する」及び 「結合」という用語は非特殊結合とは対象的な特殊機能基による強力な結合を意 味する。During the harvest stage, the 5 reaction mixture is bound to the first probe (binding probe). However, the second probe (identification probe) and the target polynucleotide are not bound together. is brought into contact with a solid carrier that cannot be combined. Here "combine" and The term "bond" refers to a strong bond due to a special functional group that is symmetrical to a non-special bond. Taste.

標的ポリヌクレオチドの2種のプローブとの結合から形成される交雑分子はこの ように結合プローブによって固体キャリア上に結合される。The hybrid molecule formed from the binding of the target polynucleotide with two probes is As such, the probe is bound onto a solid carrier by a binding probe.

第2プローブはそれ自体か固体キャリア上に第2プローブ自体かほとんど非特定 結合しないように選択される。このように、試験試料中に標的ポリヌクレオチド が存在することは標識のどれかが固体キャリア上に結合しているか否かを測定す ることにより確認される。試験試薬中の標的ポリヌクレオチドの量の定量測定も また固体キャリア上に結合した標識の実際量を測定することによりて可能である 。The second probe itself or the second probe itself on a solid carrier is almost non-specific. Selected not to combine. In this way, the target polynucleotide is present in the test sample. The presence of is a measure of whether any of the labels are bound on the solid carrier This is confirmed by Quantitative measurement of the amount of target polynucleotide in test reagents It is also possible by measuring the actual amount of label bound on a solid carrier. .

固体キャリア上にいずれかの標識が結合しているか否かを測定するには少なくと も2種の基本的な方法があり、そのどちらも収穫段階後の反応混合物中の固相及 び液相中の第2プローブの分布を測定する。第1の方法では、交雑分子中に組入 れられなかった過剰の識別プローブを洗浄、アスビレーション、デカンテーショ ンなどのような常法により除去する0次いで固体キャリア上に結合した標識の量 を測定する。固体キャリア上の標識の存在は試料中の標的ヌクレオチドの存在を 示すものである。第2の方法においては、固体キャリアを反応混合物の液相から 分離することもできるし、又は液相中に残しておくこともできる。液相中の溶液 中の未結合第2プローブの量を測定し、反応混合物中へ添加した第2プローブの 全量と比較する。2つの量の差がなにがしかの第2プローブが固体キャリア上に 結合していること、換言すれば試料中に標的ポリヌクレオチドが存在することを 示す。To determine whether any label is bound on the solid carrier, at least There are two basic methods for and measuring the distribution of the second probe in the liquid phase. In the first method, incorporation into the hybrid molecule Wash, aspirate, and decant excess identification probe that was not removed. The amount of label bound on the solid carrier is then removed by conventional methods such as Measure. The presence of the label on the solid carrier indicates the presence of the target nucleotide in the sample. It shows. In the second method, the solid carrier is removed from the liquid phase of the reaction mixture. It can be separated or left in the liquid phase. solution in liquid phase of the second probe added to the reaction mixture. Compare with the total amount. A second probe with some difference between the two quantities is placed on the solid carrier. binding, in other words, the presence of the target polynucleotide in the sample. show.

好ましくは、第1プローブ(結合プローブ)は第1結合基を含んでなり、固体キ ャリアは第2結合基を含んでなり、結合基は互いに強力な結合を形成することに より互いに結合する。両結合基は結合対を構成する。結合対の1つの結合基は固 体キャリアの基体物質と結合し、その他の結合基はff1lプローブの部分であ る。結合対は、例えば、下記の対のうちの1つであフてよい、アビジン−ビオチ ン、ハプテン−抗体、抗体−抗原、炭水化物−レクチン、リボフラビン−リボフ ラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオン結合物質、酵素−基質、ボロネー ト−シスジオ−・ル、スタフAたん白質−抗体、酵素−抑制剤、結合対はまた上 記部分の誘導体の対を含む。Preferably, the first probe (binding probe) comprises a first binding group and is attached to a solid probe. The carrier comprises a second linking group, and the linking groups are capable of forming a strong bond with each other. more connected to each other. Both binding groups constitute a binding pair. One bonding group of the bonding pair is rigid. The other binding group is part of the ff1l probe. Ru. The binding pair may be, for example, one of the following pairs: avidin-biotinylated; Hapten-antibody, antibody-antigen, carbohydrate-lectin, riboflavin-riboflavin Rabin binding protein, metal ion-metal ion binding substance, enzyme-substrate, Bolognese Tosis diol, Staph A protein-antibody, enzyme-inhibitor, binding pair are also listed above. including pairs of derivatives of the above moieties.

それぞれの結合対の選択基準は(1)その対の結合グループが互いに結合する速 度、(2)その対の結合基間の結合力、(3)第1プローブ上の結合基の溶液サ ンドイッチ段階に対する妨害の少ないこと、(4)結合基が固体キャリアの基体 物質と容易に結合でき、第1プローブを形成するのに使い易いことなどが含まれ る。The selection criteria for each bonding pair are (1) the speed at which the bonding groups in that pair bond with each other; (2) the bonding strength between the pair of binding groups, (3) the solution concentration of the binding group on the first probe. (4) the bonding group is a solid carrier substrate; These include being able to easily bind to substances and being easy to use to form the first probe. Ru.

固体キャリアの基体5iIIJ質は、例えば、アガロース、セルロース。The substrate material of the solid carrier is, for example, agarose or cellulose.

ガラス、ラテックス、ポリアクリルアミド、ボリカーボネーh、ポリアミIζ( 例えばナイロンTM)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリカ ゲル、シリカ及びそれらの誘導体の中から選ぶことができる。上記のリストは何 ら完全なものではない、結合対の1つの結合基が固定されることのできる固体が 適している。Glass, latex, polyacrylamide, polycarbonate, polyamide Iζ ( For example, nylon TM), polyethylene, polypropylene, polystyrene, silica It can be chosen among gels, silicas and their derivatives. What is the above list A solid to which one bonding group of a bonding pair can be immobilized is not completely Are suitable.

固体キャ゛リアは種々の形態にすることができる0例えば、それは粒子サイズが 100ミクロン以下の微細粒子(例えば微結病セルロース)、粒子サイズが0. 1〜2−Omrnのマクロ粒子、シート、管、とベットチップ、板、ろ材、ビー ズなどであってよい。Solid carriers can be in a variety of forms, e.g. Fine particles of 100 microns or less (e.g. micronodular cellulose), particle size 0. 1-2-Omrn macro particles, sheets, tubes, bed tips, plates, filter media, beads It may be ``Z'', etc.

第2結合グループを固体キャリアに固定する方法はよく知られている。第1プロ ーブのポリヌクレオチド部分を第1結合基含有体に誘導する方法もまた知られて いる。チェノら、P、N、A、S。Methods of fixing the second binding group to a solid carrier are well known. 1st pro Methods of directing the polynucleotide portion of the probe to the first binding group-containing body are also known. There is. Cheno et al., P.N.A.S.

517 (1975);ファルコブら、米国特許第4,385,53ン二20: 290 (1976)。517 (1975); Falkov et al., U.S. Pat. No. 4,385,5320: 290 (1976).

゛ 第2プローブ(識別プローブ)は容易に検知できる標識を含有する0種々の 特定ポリヌクレオチドプローブに対する標識付方法が知られている。容易に検知 することができ、溶液パイプリダイゼーシコン段階を不当に妨害しない標識なら ばどれでも使用することができる、適切な標識には放射性同位元素、光標識、酵 素、酵素コファクター、ハブテン、抗体、アビジン、ビオチン、炭水化物、−レ クチン、金属キレート剤なと、及びそれらの誘導体が含まれる。検出方法は放射 性同位元素の場合のように直接的なもの又は酵素標識抗体を続いて用いるハブテ ンの場合のように間接的なものがある。゛The second probe (identification probe) contains 0 different types of probes containing easily detectable labels. Labeling methods for specific polynucleotide probes are known. easily detected labeling that can be used and does not unduly interfere with the solution piperidization step. Suitable labels include radioisotopes, photolabels, and enzymes, which can be used with any enzyme cofactors, habten, antibodies, avidin, biotin, carbohydrates, These include cutin, metal chelators, and their derivatives. Detection method is radiation either directly as in the case of sexual isotopes or with subsequent use of enzyme-labeled antibodies. There are indirect ones, such as in the case of

32 125Nなどの放射性同位元素をプローブの標識に用いるこP。32 Radioactive isotopes such as 125N can be used to label probes.

とができる、放射性標識はガンマ線計数法又はシンチレーション計数法などのよ うによく知られた方法て検出することができる。しかしながら、放射性同位元素 標識の使用は高価かつ危険である。放射性物質の取扱いには従車者の特別な訓練 及び安全措置が必要である。さらに、放射性同位元素は一定の半減期を有してお り、そのだ(一般に数週間の単位)を持っている。Radioactive labels can be can be detected using well-known methods. However, radioactive isotopes The use of signs is expensive and dangerous. Special training for attendants when handling radioactive materials and safety measures are required. Furthermore, radioactive isotopes have a certain half-life. It has a period of time (generally a period of several weeks).

上記の理由によって、光標識及び酵素作用による標識などのようなその他の標識 システムが開発された。ヘラ−らのヨーロッパ特許出願第82303701.5 号に述べられているように、光標識として化学発光剤、生物発光剤、蛍光剤又は リン光剤を挙げることができ、適切な条件下では放射性同位元素の場合に対比で きる感度が得られる。光標識はグローブの一本鎖ポリヌクレオチドセグメントの どの部分にも付着させることができるが、末端位置がより好ましいことが知られ ている。For the reasons mentioned above, other labels such as photolabels and enzymatic labels, etc. system was developed. European Patent Application No. 82303701.5 of Heller et al. chemiluminescent agents, bioluminescent agents, fluorescent agents or Phosphorescent agents can be mentioned, which under appropriate conditions can be contrasted with radioisotopes. The sensitivity is as high as possible. Photolabeling of the single-stranded polynucleotide segment of the globe Although it can be attached anywhere, the terminal position is known to be more preferable. ing.

光標識の例としては次のようなものがある=(1)化学発光剤:ペルオキシダー ゼ及び機能化鉄ポルフイリン誘導体、(2)生物発光剤:細菌ルシフェラーゼ、 はたるルシフェラーゼ、フラビンモノヌクレオチド(FMN)、アデノシントリ フオスフェート(ATP)、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド還元物(N ADH)、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドフォスフェート還元物(NA DP)()及び種々の長鎖アルデヒド(デシルアルドヒトなど); (3)蛍光 剤:アデノシンヌクレオチド、エテノ−シチジンヌクレオチドなどのような蛍光 ヌクレオチド、又は機能化ヌクレオチド(アミノ−ヘキサンアデノシンヌクレオ チド、ムルキューリヌクレオチドなど)、これらははじめ蛍光剤的に標識付され 、次いでプローブの一本鎖ポリヌクレオチドセグメントに共有的に付着されるこ とかできる: (4)りん光剤=2.3ブタジオン、■−しカルボキシフェニル ]−1,2−ペンタンジオン、及び1−フェニル−1,2−プロパンジオンのよ うな2−ラクトン。光標識をプローブへ付着させる方法は当業ではよく文献に記 載されている。標識はその標識を活性化すること及びその光感応を光検知装置に より測定することにより測定される。蛍光剤及びリン光剤は適切な波長の光線の 照射により活性化することができる。化学発光剤又は生物発光剤標識は昌業て周 知の方法により化学的に活性化させることができる。Examples of optical labels include the following = (1) Chemiluminescent agent: peroxidizer (2) bioluminescent agent: bacterial luciferase, luciferase, flavin mononucleotide (FMN), adenosine tri Phosphate (ATP), reduced nicotinamide adenine dinucleotide (N ADH), nicotinamide adenine dinucleotide phosphate reduced product (NA DP) () and various long-chain aldehydes (such as decylaldohyde); (3) Fluorescence Agents: Fluorescent agents such as adenosine nucleotides, etheno-cytidine nucleotides, etc. Nucleotides, or functionalized nucleotides (amino-hexane adenosine nucleotides) nucleotides, mercury nucleotides, etc.), these were initially labeled with fluorescent agents. , which is then covalently attached to the single-stranded polynucleotide segment of the probe. (4) Phosphorescent agent = 2.3-butadione, ■-carboxyphenyl ]-1,2-pentanedione, and 1-phenyl-1,2-propanedione. Eel 2-lactone. Methods for attaching optical labels to probes are well documented in the art. It is listed. The label can be activated by activating the label and transmitting its light sensitivity to a light detection device. It is measured by measuring. Fluorescent and phosphorescent agents are irradiated with light of the appropriate wavelength. It can be activated by irradiation. Chemiluminescent or bioluminescent labels are It can be chemically activated by known methods.

識別プローブはまた酵素を用いて標識付することができる。ハイブリダイゼーシ ョン生成物はその酵素用基質上における酵素の作用により検出される0例えば1 色原体基質上で作用することができる酵素を選択使用することができる。基質の 転化率を光学的分析装置により監視することがてきる。この転化率は次いで標的 ポリヌクレオチドの存在、不在に関係づけられる。アビジン及びビオチンが特定 の核酸プローブに酵素を結合させるのに用い得ることはよく知−られている、適 切な酵素の例としては、例えばベーターガラクトシダーゼ、アルカリフォスファ ターゼ、ホースラディッシュベルオキシターゼ及びルシフェラーゼがある。Identification probes can also be labeled using enzymes. hybridization The reaction product is detected by the action of the enzyme on the substrate for the enzyme, e.g. Enzymes that can act on chromogenic substrates can be selected. of the substrate The conversion rate can be monitored by optical analysis equipment. This conversion rate is then the target related to the presence or absence of polynucleotides. Avidin and biotin identified It is well known that suitable methods can be used to attach enzymes to nucleic acid probes. Examples of suitable enzymes include beta-galactosidase, alkaline phosphatase, etc. luciferase, horseradish peroxidase and luciferase.

光標識及び酵素作用による標識の大きな利点はその定性的な検知が高価な検知装 置を必要としないで目に見える形で行えることである。もちろん、これらの標識 の定量測定も光度計装置の使用により行うことができる。The major advantage of optical labels and enzymatic labels is that their qualitative detection does not require expensive detection equipment. It is something that can be done in a visible manner without the need for physical placement. Of course these signs Quantitative measurements of can also be carried out by the use of photometric equipment.

第1及び第2プローブはそれぞれ標的ヌクレオチドの実質上相互に独占的な位置 に相補的であることが好ましい、換言すれば、第1及び第2プローブはサンドイ ッチへイブリダイゼーションが妨害される程度同一塩基配列で競合するものであ ってはならない。The first and second probes each have substantially mutually exclusive positions on the target nucleotide. In other words, the first and second probes are preferably complementary to the sandwich probe. Competing with the same nucleotide sequence to the extent that hybridization is hindered. It should not be.

プローブは問題とする生物から適切な制限エンドヌクレアーゼ処理したポリヌク レオチドから、又はExom消化又はRNAポリメラーゼ転写のような酵素的方 法によって二本鎖ポリヌクレオチドから調製することができる。これらの場合、 プローブはRNA又はDNAの断片である。独特の部分の塩基配列が既知である 場合には、プローブは有機合成技術により合成することができる(スタビンスキ ー、ジェー、ら、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ4,353.1977、ゴ ウ、ジー、アール、ら、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ 6,1557,1 979;ゴウ、ジー、アール。The probe is a polynuclease treated with an appropriate restriction endonuclease from the organism of interest. from leotide or enzymatically such as Exom digestion or RNA polymerase transcription. can be prepared from double-stranded polynucleotides by methods. In these cases, Probes are fragments of RNA or DNA. The base sequence of the unique part is known In some cases, probes can be synthesized by organic synthesis techniques (Stabinski -, J. et al. Nucleitsk Acids Research 4, 353.1977, Go. U, G, R, et al. Nucleitsk Acids Research 6,1557,1 979; Go, G, R.

ら、ヌクレイツク・アシッズーリサーチ 7,1955,1979;ナラング、 ニス、エイ、メソッズ・イン・エンザイモロジー、第65巻、第工部、610− 620.1980)、また、適当な条件下てポリヌクレオチドフォスフォリラー ゼ(E、コリ)を用いてで定の配列を有するオリゴデオキシリボヌクレオチドを 製造すること1980)、また、クローニング、例えば、プラスミド又はM13 バクテリオファージベクター中へ特定の配列を再結合させ、その後その再結合部 分を標準的な方法によりクローニングするこにより大量のプローブを製造するこ とも可能である。クローニング方法が好ましい。et al., Nukleitsk Assidzu Research 7, 1955, 1979; Narang, Niss, A., Methods in Enzymology, Volume 65, Part 610- 620.1980), and under appropriate conditions polynucleotide phosphorylated oligodeoxyribonucleotides with a specific sequence using E. coli 1980), and also cloning, e.g. plasmid or M13 Recombining a specific sequence into a bacteriophage vector and then Probes can be produced in large quantities by cloning samples using standard methods. Both are possible. Cloning methods are preferred.

プローブの大きさはヌクレオチド数が10からtoo、oo。The size of the probe ranges from 10 to too or oo nucleotides.

の長さにすることができる。ヌクレオチド数10未満では交雑が安定せず、20 ℃以上で変性しはじめる。相補的ポリ−クレオチド配合の数12は適切な結合悌 力を得るのに必要な最低長さである0通常実用される最低値は約15である。ヌ クレオチド数が100.000を越えるとハイブリダイゼーション(再生)の速 213〜219ページ、197】参照、すべてのプローブがベースごとのスケー ルで標的ポリヌクレオチドに相補的である必要はない、好ましくは、グローブは 約15から約so、ooo、より好ましくは約15から約10,000のヌクレ オチド数の長さである。can be made to a length of If the number of nucleotides is less than 10, hybridization will not be stable; It begins to denature at temperatures above ℃. The number 12 of complementary polynucleotide combinations indicates proper bonding. The minimum length required to obtain a force of 0 is usually the lowest practical value of about 15. Nu When the number of cleotides exceeds 100,000, the speed of hybridization (regeneration) increases. See pages 213-219, 197], all probes are scaled per base. It is not necessary for the globe to be complementary to the target polynucleotide in the target polynucleotide; from about 15 to about so, ooo, more preferably from about 15 to about 10,000 nuclei. It is the length of the punch line.

プローブの相補的(塩基対合)ヌクレオチドの数は好ましくは約200から約s 、oooO間である。相補的ヌクレオチドは、特に相補的ヌクレオチドの数が小 さい(200以下)場合には、互いに隣接していることが好ましい、しかし、標 的とプローブのすべての塩基対合ヌクレオチドがl対lで相補的である必要はな い。小型のグローブHs−1oe)自体は自動化有機合成技術により製造される 。ヌクレオチド数100−10,000の大きさのプローブは適切な酵素的方法 又は再結合DNA法により得ることができる。The number of complementary (base-paired) nucleotides in the probe preferably ranges from about 200 to about s , oooO. Complementary nucleotides are particularly useful when the number of complementary nucleotides is small. If the number is small (less than 200), it is preferable that they be adjacent to each other, but the It is not necessary that all base-paired nucleotides of the target and probe be complementary in an 1:1 ratio. stomach. The small globe Hs-1oe) itself is manufactured using automated organic synthesis technology. . Probes ranging in size from 100 to 10,000 nucleotides are suitable for enzymatic methods. Alternatively, it can be obtained by the recombination DNA method.

比較的小型のポリヌクレオチドセグメントの比較的かさ高な標識部分(例えば化 学発光剤標識)による標識材は場合によりてはハイブリダイゼーション工程を阻 害する。それ故、正しく標識を選択することが重要である。標識選択基準の例は 、ハイブリダイゼーション阻害なしでポリヌクレオチドへ標識を容易に組入れる ことができること、標識の検出が容易かつ感度良好なこと、標識プローブの固適 切なハイブリダイゼーション条件は、第1プローブ(結合プローブ)の第1結合 基及び第2プローブ(識別プローブ)に付着させた標識それぞれの本質、2種の プローブの大きさ、プローブの[G]+[C](グアニンプラスシトシン)の含 有量及び標的ポリヌクレオチド上の相補的ヌクレオチド配列、及び試験試料の前 処理方法によフて決定される。標識はへイブリダイゼーション反応が行われる温 度及び使用される塩濃度に影響を与える0例えば、化学発光剤触媒は吸収/放射 部分にとって許容される温度及び塩濃度に感応させることができる。プローブの 大きさはハイブリダイゼーションの温度及び時間に影響を与える。塩濃度及び試 薬濃度が同じであるとすれば、ヌクレオチドaio、ooo〜ioo、oooの 範囲の試薬ポリヌクレオチド配列を用いるへイブリダイゼーシIンは67℃で4 0分から80分を要するが、ヌクレオチド数14〜100の場合のハイブリダイ ゼーションは25℃て5〜30分である。同様に、[G] + [C]含有量の 高い配列では[G] + [C]低含有配列のポリヌクレオチドの場合より高温 度で交雑される。結局、試験試料を調製するのに用いられた条件及び標的ポリヌ クレオチドを一本鎖状の形に保持する条件がへイブリダイゼーション反応に用い る温度1時間及び塩濃度に影響する。試験試料の調製条件はポリヌクレオチドの 長さ及び[G] + [C]含有量によって影響される。一般に配列が長ければ 長いほど、又は[G] + [C1含有量が多ければ多いほど、高い温度及び/ 又は低い塩濃度が必要とされる0反応混合物中のプローブ又は標的の濃度もパイ プ、リダイゼーションが生じるのに必要な時間を決定する。グローブ又は標的の 濃度が高ければ高いほどパイプリダイゼーシジン温置所要時間は短い、ハイブリ ダイゼーションの基本的な速度も湿層混合物中に存在する塩のタイプ、その濃度 、及び湿層温度により影響される。塩化ナトリウム、リン酸ナトリウム及びクエ ン酸ナトリウムがハイブリダイゼーションに最もしばしば用いられる塩類であり 、その塩濃度は1.5〜2Mという高濃度にすることができる。上記の塩を同及 びセンシウムの各種の場合が同等であるように、同等のポリヌクレオチドハイブ リダイゼーション速度が得られる。プリテンら(1974)(メソッズ・イン・ エンザイモロジー%第XXIX巻。A relatively bulky label moiety (e.g. chemical compound) on a relatively small polynucleotide segment In some cases, labeling agents such as chemiluminescent agents may interfere with the hybridization process. harm Therefore, it is important to choose the label correctly. An example of label selection criteria is , easily incorporate labels into polynucleotides without hybridization inhibition easy and sensitive detection of the label, and the specificity of the labeled probe. The proper hybridization conditions are the first binding of the first probe (binding probe). The nature of each label attached to the group and the second probe (identification probe), the two types The size of the probe, the content of [G] + [C] (guanine plus cytosine) in the probe complementary nucleotide sequences on the target polynucleotide, and before the test sample. Determined by processing method. The label is attached to the temperature at which the hybridization reaction is performed. For example, chemiluminescent agent catalysts can absorb/emit It can be sensitive to the temperature and salt concentration tolerated by the part. of the probe Size affects the temperature and time of hybridization. Salt concentration and test If the drug concentration is the same, the nucleotides aio, ooo~ioo, ooo hybridization using a range of reagent polynucleotide sequences at 67°C. Hybridization with 14 to 100 nucleotides takes 0 to 80 minutes. ization is 5-30 minutes at 25°C. Similarly, [G] + [C] content For sequences with high [G] + [C] content, the temperature is higher than that for polynucleotides with low [C] content sequences. It is interbred with degrees. Ultimately, the conditions used to prepare the test samples and the target polynuclear Conditions that maintain the cleotide in a single-stranded form are used in the hybridization reaction. This will affect the temperature for 1 hour and the salt concentration. The preparation conditions for the test sample are those for polynucleotides. Affected by length and [G] + [C] content. Generally, if the array is long The longer the length or the higher the [G] + [C1 content, the higher the temperature and/or or the concentration of probe or target in the reaction mixture where low salt concentrations are required. Determine the time required for redization to occur. glove or target The higher the concentration, the shorter the incubation time required for pipelidized cidin. The basic rate of diization also depends on the type of salt present in the wet layer mixture, its concentration , and wet layer temperature. Sodium chloride, sodium phosphate and que Sodium chloride is the salt most often used for hybridization. , the salt concentration can be as high as 1.5-2M. Same as salt above Equivalent polynucleotide hives are equivalent for each species of C. redization rate is obtained. Priten et al. (1974) (Methods in Enzymology% Volume XXIX.

第E部、グロスマン及びモルディプ編、アカデミツク・プレス、区二、乳互1湊 、第349ページ)は一般に用いられる塩類で得られる標準的なハイブリダイゼ ーション基本速度を示すデータを提供している。DNAのRNAによるハイブリ ダイゼーション速度はDNAによるRNAのハイブリダイゼーションのそれとは 若干具なる。その相違の程度は10倍以上になることは積で、例えばDNA又は RNAのどちらかが過剰に用いられたかに応じて変化する。ガフ4巻、16.第 2306ページ)参照。Part E, edited by Grossman and Moldip, Academic Press, Ku 2, Nyuko 1 Minato , p. 349) is a standard hybridase obtained with commonly used salts. provides data indicating the basic speed of the application. Hybridization of DNA with RNA What is the rate of hybridization of RNA by DNA? It's a little rough. The degree of difference is 10 times or more, which is a product, for example, DNA or It varies depending on which RNA is used in excess. Gaff Volume 4, 16. No. See page 2306).

最適条件ではないが、ヌク1/オチド数が100以上のほとんどすべてのプロー ブ及び標的の組合せによるハイブリダイゼーションに用いられる好ましい一般的 な条件がある。この条件とは塩化ナトリウム約0.75モル、クエン酸ナトリウ ム0.075、リン酸ナトリウム0.025 (pH6,s)、as℃及びポリ ヌクレオチド濃度o−ooi〜1.0マイクログラム/mlである。また、低温 で同様な条件を得るための方法、例えば反応中にホルムアミドのような変性剤を 含有させることが知られている(ケイシーら、ヌクイレツク・アシッズ・リサー チ 4:1539 (1977))、ハイブリダイゼーション反応中に他の試薬 を添加することによって反応速度を増加することができ、その試薬の例は硫酸デ キストリン(ワールングリコール(アマジノ、アナリティカル・バイオロジー1 52=304 (1986))及びフェノール(コーンら、バイオロジーにユニ 16 : 5329 (1977))がある。Although not the optimal condition, almost all probes with nuku1/octide number of 100 or more Preferred general methods for hybridization with target and target combinations There are conditions. These conditions are approximately 0.75 mol of sodium chloride, sodium citrate, Mu 0.075, sodium phosphate 0.025 (pH 6, s), as℃ and poly The nucleotide concentration is o-ooi ~ 1.0 micrograms/ml. Also, low temperature methods to obtain similar conditions, e.g. using a denaturing agent like formamide during the reaction. (Casey et al., Nuclear Acids Research) Chi 4:1539 (1977)), other reagents during the hybridization reaction. The reaction rate can be increased by adding sulfuric acid, an example of which reagent is sulfuric acid Kistrin (Warn Glycol (Amazino, Analytical Biology 1) 52=304 (1986)) and phenol (Kohn et al. 16: 5329 (1977)).

本発明の検定方法によフて試験試料中の一本鎖標準標的ポリヌクレオチドの検定 に用いるキットは少なくとも2,1!の異なったプローブ、第1ブローグー結合 プローブ及び第2ブローブー識別プローブであるプローブよりなる単数又は複数 の液体ポリヌクレオチド試薬よりなる。各プローブは標的ポリヌクレオチドの一 部分に対し相補的なヌクレオチド配列を含有する一本鎖ボリヌクレオチドよりな る。どのプローブも固体キャリアに固定されていない。プローブは相互で交雑す ることはできない、第2プローブは検出することのできる標識を有している。キ ットはまた。第1グローブとは結合するが、第2プローブ及び標的ポリヌクレオ チドとは結合しない固体キャリアよりなる。プローブ及び固体キャリアのその他 の特性は上記の本発明方法の説明に全般的に記載しである。キットはまたさらに 標識の定性及び/又は定量測定用の手段よりなることもできる。Assay of single-stranded standard target polynucleotide in a test sample by the assay method of the present invention There are at least 2,1 kits to use! different probes, the first Brogoux binding one or more probes that are a probe and a second blowboo identification probe; liquid polynucleotide reagent. Each probe represents one target polynucleotide. A single-stranded polynucleotide containing a nucleotide sequence complementary to a moiety Ru. None of the probes are fixed to a solid carrier. Probes hybridize with each other The second probe has a label that can be detected. tree The cut is also. It binds to the first globe, but the second probe and target polynucleotide It consists of a solid carrier that does not bind to tide. Other probes and solid carriers The properties of are generally described in the description of the method of the invention above. The kit is even more It can also consist of means for qualitative and/or quantitative measurement of the label.

各ポリヌクレオチド試薬に1種以上のプローブを存在させることができる0例え ば、プローブは互いに交雑しないから、それらを便宜上1つの試薬中に配合する ことができる。One or more probes can be present in each polynucleotide reagent For example, probes do not hybridize with each other, so they can be conveniently combined in one reagent. be able to.

キットの成分として下記の成分を1種又はそれ以上含有させることが好ましい。It is preferable that the kit contains one or more of the following components.

(a)ドデシル硫酸ナトリウム又はラウリルサルコシン酸ナトリウムのように各 種の薬品部分を溶解することができる洗剤、(b)プロテイナーゼK及びプロナ ーゼのようなプロテアーゼ、(C)標的ポリヌクレオチドの変性を促進させる塩 類及び溶媒を含む試薬、(d)第2プローブ上の標識を検出するのに使用する試 薬。(a) each such as sodium dodecyl sulfate or sodium lauryl sarcosinate; (b) Proteinase K and Prona (C) a salt that promotes denaturation of the target polynucleotide; (d) reagents used to detect the label on the second probe; medicine.

(a)、(b)、(c)及びプローブ試薬は必要に応じ、単一の試薬として組合 せることもできるし、複数の試薬にすることもできる。(a), (b), (c) and probe reagents may be combined as a single reagent if necessary. It is also possible to use multiple reagents.

上述の方法及びキットは一連の標的ヌクレオチドの試験用として適用することが できる。各標的ポリヌクレオチドに別々のセットが用意され、各セットはそれぞ れの標的ポリヌクレオチド用に特殊なものである。プローブの各セットは少なく とも2種の異なったプローブ、すなわち上記で特性化したような結合識別プロー ブ(第1及び第2プローブ)よりなっている、使用される固体キャリアは多数の 標的ポリヌクレオチドのそれぞれに特定された各結合プローブの結合基とは結合 することができるが、どの識別プローブにも、どの標的ヌクレオチドにも結合す ることのできない結合基を有1ノている。それ故、1種類の汎用固体キャリアが 種々の結合プローブのすべての用いられる。キット中において、各プローブのセ ットは好ま1ノくは別々の試薬中に含有される。The methods and kits described above can be applied for testing a range of target nucleotides. can. A separate set is prepared for each target polynucleotide, and each set has its own specific for that target polynucleotide. Each set of probes is less Both probes contain two different types of probes, i.e., the combined discriminating probes as characterized above. The solid carrier used consists of a large number of probes (first and second probes). The binding groups of each binding probe identified on each of the target polynucleotides are can bind to any discriminating probe or any target nucleotide. It has a bonding group that cannot be removed. Therefore, one type of general-purpose solid carrier is All of the different binding probes are used. In the kit, each probe is The components are preferably contained in separate reagents.

上記の方法及びキットは試験試料中の数種の標的ポリヌクレオチドの同時試験用 に適用することができる。各標的ヌクレオチドには別々のプローブセットが用意 され、各セットは対応するポリヌクレオチドに対し特定のものである。すべての プローブは互いに交雑することはできない、各プローブセットは少なくとも2種 の異なったプローブ、すなわち上記で特性化した第1プロ・−ブ(結合プローブ )及び第2プローブ(識別プローブ)よりなっている、すべての第1プローブは それらがすべて同じ固体キャリア上に収穫されるように同一の結合基を担持して いる。固体キャリアはどの識別プローブとも、またどの標的ポリヌクレオチドと も結合しない、第2プローブは種々の標識を含有するが、各標識は特定の標的ヌ クレオチドに対応するものである。収穫段階後、固体キャリア上の標識の検出に より試料中の対応する標的ポリヌクレオチドの存在及び/又はその量の情報が得 られる。キットにおいては、すべてのプローブが単一の液体試薬中に含有される ことか好ましい。The methods and kits described above are for simultaneous testing of several target polynucleotides in a test sample. It can be applied to Separate probe sets for each target nucleotide and each set is specific for the corresponding polynucleotide. all Probes cannot hybridize with each other, each probe set has at least two species different probes, i.e. the first probe characterized above (binding probe ) and a second probe (identification probe), all the first probes are carrying the same linking group so that they are all harvested on the same solid carrier There is. The solid carrier is compatible with any identification probe and with any target polynucleotide. The second probe contains a variety of labels, each of which binds to a specific target nucleus. It corresponds to cleotide. For detection of labels on solid carriers after the harvest stage information on the presence and/or amount of the corresponding target polynucleotide in the sample. It will be done. In the kit, all probes are contained in a single liquid reagent That's preferable.

本発明の検定方法及びキットの利点は多数ある0本方法は溶液ハイブリダイゼー ション法の反応速度と反応効率を与え、かつ固体キャリアハイブリダイゼーショ ン法の試験試料からのハイブリダイゼーション生成胸の分離の容易さを与えるも のであるやさらに、本検定方法は少なくとも2種のプローブが標的ポリヌクレオ チドと相補的であることを必要とする高度に特殊なものである。溶液サンドイッ チハイブリダイゼーションは一般に1時間以内に完了することができ、収穫段階 は5分以上の時間を要しない(最適には約0.5分以下)、このように実質的な 時間節約が得られる。The advantages of the assay method and kit of the present invention are numerous. It provides the reaction rate and reaction efficiency of the solid carrier hybridization method. The method also provides ease of isolation of hybridization-generated breasts from test samples. Furthermore, this assay method uses at least two types of probes that target polynucleotides. It is highly specialized, requiring it to be complementary to Tido. solution sandwich Hybridization can generally be completed within an hour and can be completed before the harvest stage. does not require more than 5 minutes (optimally about 0.5 minutes or less), thus providing substantial Save time.

さらに、本発明のキラ1−は使用が簡単である。使用者はすべての標的ポリヌク レオチドの検定に用いることができる単一の個体キャリア試薬を貯蔵する必要が あるだけである。各標的ポリヌクレオチドに対しただ1種の液体主薬が必要であ る。標識の検出に第3の試験が場合によっては必要である。Additionally, the Kira 1- of the present invention is easy to use. The user can attack all target Polinukus. There is no need to stock a single solid carrier reagent that can be used for the reotide assay. It just is. Only one liquid agent is required for each target polynucleotide. Ru. A third test may be necessary to detect the label.

本発明の方法のもう1つの重要な利点は高価な試験試料調製を必要と1ノないこ とである。従来技術の溶液ハイブリダイゼーション法は他の細胞成分を除去し精 製した標的核酸を検定する。細胞及びウィルス中の核酸は通常他の細胞成分、一 般に蛋白質とかたく結合した複合体であり、この形状ではハイブリダイゼーショ ンに用いることができない、単に細胞又はウィルスを破壊し内容物を放出するよ う開けることはポリヌクレオチドを必然的にハイブリダイゼーションに用いるこ とができるようにするものではない、ポリヌクレオチドは細胞又はウィルスから 放出させても他の細胞又はウィルス成分と複合した形のままであり、実際には同 じように放出されたヌクレアーゼによって極度に分解されることがある。その上 、この混合物にプローブを添加するとプローブは粘着性の細胞又はウィルスの成 分と複合体となりハイブリダイゼーションに使用できなくなったり、又はヌクレ アーゼ作用によフて分解される。ポリヌクレオチドの精製のために種々の従来技 術の方法が存在する。これらの方法はすべて時間を消費するものであり一1時間 かかる方法は非常に迅速な方法であるとされているー、かつ多数の操作が必要で ある。驚くべきことに、本発明の検定方法は未精製試料を用いて行うことができ 、したがフて労力と時間を消費する精製段階を排除できるものであることが見出 された0本検定法自体は使用者の仕事をさらに単純化できる自動化が容易なもの である。検定結果は特性又は定量のいずれにもすることができる。Another important advantage of the method of the invention is that it eliminates the need for expensive test sample preparation. That is. Conventional solution hybridization methods remove other cellular components and The prepared target nucleic acid is assayed. Nucleic acids in cells and viruses are usually associated with other cellular components, such as Generally, it is a complex tightly bound to a protein, and in this form, hybridization is difficult. It cannot be used to destroy cells or viruses, only to destroy them and release their contents. Opening requires that the polynucleotide be used for hybridization. Polynucleotides are not intended to be able to be removed from cells or viruses. Even if released, it remains in a complex form with other cell or viral components and is not actually the same. can be severely degraded by nucleases released by On top of that , when the probe is added to this mixture, the probe will stick to the sticky cell or virus formation. may become complexed with molecules and become unusable for hybridization, or It is decomposed by the action of enzyme. Various conventional techniques are used for the purification of polynucleotides. There is a method. All these methods are time consuming and take up to 11 hours. Such a method is said to be very quick and requires a large number of operations. be. Surprisingly, the assay method of the present invention can be performed using unpurified samples. It has therefore been found that labor- and time-consuming purification steps can be eliminated. The 0-line test method itself is easy to automate, further simplifying the user's work. It is. Assay results can be either characteristic or quantitative.

本発明の方法及び試験用キットのもう1つの特徴は遺伝子疾病診断用及びがん診 断用とすることにある。Another feature of the method and test kit of the present invention is that it is used for genetic disease diagnosis and cancer diagnosis. It is to be discontinued.

遺伝子疾病はポリヌクレオチドのヌクレオチド配列の突然変異による結果である 。そのような突然変異はまたがん進展におけるl要素でもある。それ故、そのよ うな遺伝子疾病又はガンの結果として、患者から採取された正常なポリヌクレオ チド(櫟準ポリヌクーレオチド)を含有する試料はまた正常ポリヌクレオチドの 変異体である異常ポリヌクレオチド(標的ポリヌクレオチド)も含有しているこ とになる。試料はまた異常ポリヌクレオチドのみを含有することもある。正常及 び異常ポリヌクレオチドは典型的にはポリヌクレオチド上の突然変異点の配列を 除いて実質的に同じヌクレオチド配列を有している。したがって、正常及び異常 ポリヌクレオチドはある種の試薬に対して異なった反応をする。Genetic diseases are the result of mutations in the nucleotide sequence of polynucleotides . Such mutations are also a factor in cancer progression. Therefore, that Normal polynucleotides taken from a patient as a result of a genetic disease or cancer Samples containing polynucleotides also contain normal polynucleotides. It may also contain an abnormal polynucleotide (target polynucleotide) that is a mutant. It becomes. The sample may also contain only abnormal polynucleotides. normal condition and abnormal polynucleotides typically have a mutation point sequence on the polynucleotide. have substantially the same nucleotide sequence except for Therefore, normal and abnormal Polynucleotides react differently to certain reagents.

本発明の方法は正常及び異常ポリヌクレオチド間の上記のような相違を探査する のに用いることができる0本方法は切断段階を溶液サンドイッチハイブリダイゼ ーション法と組合わせたものである。The methods of the invention explore such differences between normal and abnormal polynucleotides. This method can be used to replace the cleavage step with solution sandwich hybridization. It is combined with the tion method.

切断段階はセグメント化段階よりなり7またもし標的ポリヌクレオチドが二本鎖 状であれば変性段階を含むこともある。これら2つの段階の順序は重要ではない 。The cleavage step consists of a segmentation step (7) and if the target polynucleotide is double-stranded. If the condition is severe, it may include a degenerative stage. The order of these two steps is not important .

制限試薬、例えば制限酵素は公知である。制限酵素は正しい条件下でポリヌクレ オチドをヌク1/オチド背骨上の非常に特殊な点で分割するセグメント化段階に 用いられる。標準及び標的ポリヌクレオチドは木質的には同じである。標準ポリ ヌクレオチドはA部分とB部分を有している。標的ポリヌクレオチドはA′部分 とB′部分を有している。2種のポリヌクレオチドはポリヌクレオチドのそれぞ れのA部分とB部分間及びA′部分とB′部分間に位置する少なくとも1つのヌ クレオチドによつて相違している。制限試薬は標準ポリヌクレオチドをどのセグ メントもA部分とB部分の両方を含むことかないようセグメント化し、標的ポリ ヌクレオチドを少なくとも1つのセグメントがA′部分とB′部分の両方を含む ようセグメント化するように選択される。標的ポリヌクレオチドが標準ポリヌク レオチドの遺伝子変異体である典型的な場合には、A部分とA′部分及びB部分 とB′部分は同じである。Restriction reagents, such as restriction enzymes, are known. Restriction enzymes can cleave polynucleotides under the right conditions. At the segmentation stage where Otido is divided at a very specific point on Nuku 1/Otide spine. used. The standard and target polynucleotides are woody identical. standard poly A nucleotide has an A part and a B part. Target polynucleotide is A' portion and B' portion. The two types of polynucleotides are each of the polynucleotides at least one null located between the A part and the B part and between the A' part and the B' part of the It differs depending on the cleotide. Restriction reagents are used to limit standard polynucleotides to any segment. The target polypeptide is also segmented so that it does not contain both A and B parts. At least one segment of nucleotides contains both A' and B' moieties Selected to segment as follows. If the target polynucleotide is a standard polynucleotide In a typical case of a leotide genetic variant, A part, A' part, and B part and B' part are the same.

存在する標的及び標準ポリヌクレオチド又はそのセグメント(セグメント段階か ら)はセグメント化段階後又はその前に、もし必要ならば変性処理、すなわち− 末鎖状化される。処理された試料はこのように標的及び/又は標準ポリヌクレオ チドのハイブリダイゼーション化用一本鎖状化物を含有している6次に、この処 理された試料は少なくとも2種のプローブと組合わされて反応混合物を形成する 。2種のプローブは第1プローブと第2プローブである。各プローブは一本鎖ポ リヌクレオチドよりなっている。プローブは互いに交雑しない、第1プローブは 標準ポリヌクレオチドのA部分及び標的ポリヌクレオチドのA′部分と相補的塩 基対合する。第2プローブは標準ポリヌクレオチドのB部分及び標的ヌクレオチ ドのB′部分と相補的塩基対合する。2種のグローブはともにA′部分とB′部 分の両方を含有する標的ポリヌクレオチドの一本鎖セグメントと塩基対合するこ とにより、交雑分子を形成する。標準ポリヌクレオチドに関してはセグメンI− 化処理後A部分とB部分は別々のセグメントに存在するから、第1プローブ及び 第2プローブの両方と結合した交雑分子は形成されない0両プローブは別々のセ グメントに付着する。第1プローブ及び第2プローブの両方を有する交雑分子は 試料中に異常(標的)ポリヌクレオチドが存在する場合にのみ形成されることに なる。Existing target and standard polynucleotides or segments thereof (segment stage or ) may be subjected to denaturation treatment, if necessary, after or before the segmentation step, i.e. - It is chained at the end. The processed sample is thus exposed to target and/or standard polynucleotides. Next, this treatment contains a single-stranded product for hybridization. The treated sample is combined with at least two probes to form a reaction mixture. . The two types of probes are a first probe and a second probe. Each probe is a single-stranded Consists of polynucleotides. The probes do not hybridize with each other, the first probe A salt complementary to the A portion of the standard polynucleotide and the A′ portion of the target polynucleotide. Base pair. The second probe consists of the B portion of the standard polynucleotide and the target nucleotide. It forms a complementary base pair with the B' portion of the base. Both types of gloves have A' part and B' part. base pairing with a single-stranded segment of the target polynucleotide containing both to form a hybrid molecule. For standard polynucleotides, segment I- After the conversion process, the A part and the B part exist in separate segments, so the first probe and No hybrid molecules are formed that bind both of the second probes.Both probes are in separate cells. adheres to the product. A hybrid molecule that has both a first probe and a second probe is Formed only when an abnormal (target) polynucleotide is present in the sample Become.

両方のプローブと結合した交雑分子の反応混合物中における残存は試料中に標的 ポリヌクレオチドが存在することを示すものである。このサンドイッチへイブリ ダイゼーション法により形成される交雑分子の同定は従来公知の方法により行う ことができる0例えば、ランキの米国特許第4,486,539号に開示された 一方のプローブを固体キャリア上に固定させたのと同等の方式を用いることがで きる。すなわちすべてのプローブが溶液中に存在する必要はない、その他の方法 も知られている。これらの代りに、上述したような収穫段階をともなった溶液サ ンドイッチへイブリダイゼーシミンもまた用いることができる。後者の場合、上 述の本発明方法に対するその他の限定としてはどのプローブも固体キャリア上に 固定されないことおよび第2プローブが検出できる標識を有していることである 0反応混合物は第1プローブとは結合するが、第2プローブ及びB部分又はB′ 部分のみを含有するどのセグメントとの結合しない固体キャリアに接触させられ る。これに続く測定は、前述したように、固体キャリア上に標識が結合している かどうかをみるために行われる。The remaining hybrid molecules bound to both probes in the reaction mixture are the targets in the sample. This indicates the presence of polynucleotides. Iburi to this sandwich Identification of hybrid molecules formed by the diization method is performed by conventionally known methods. For example, as disclosed in Lanki U.S. Pat. No. 4,486,539, A method equivalent to fixing one probe on a solid carrier can be used. Wear. Other methods, i.e. not all probes need to be in solution is also known. Alternatively, a solution solution with a harvesting step as described above may be used. Hybridizable simine can also be used. In the latter case, the top Another limitation to the method of the invention described above is that none of the probes are mounted on a solid carrier. is not immobilized and the second probe has a detectable label. 0 reaction mixture binds the first probe, but binds the second probe and the B moiety or B' Contacted with a solid carrier without bonding with any segment containing only the moieties Ru. This subsequent measurement is carried out with the label attached to the solid carrier as described above. This is done to see if.

例えば5次の方法は組状赤血球検定に適している。突然変異遺伝子DNA鎖(例 えば、踵状対立遺伝子)を含有する疑いのある試験素はDNA鎖中の構造的な遺 伝子削除を検出するため遺伝子マツピングに用いられてきた。DNA中の突然変 異遺伝子1例えばDNA中の1点突然変異による血球業病の直接的同定はこの種 制限酵素の特殊な長所によりて可能であった。酵素開裂サイトにおける単一ヌク レオチドの変化は適切な酵素を用いるならば容易に検出することができる。制限 酵素M s t nは平均してDNAを開裂し、β8及びβ5遺伝子からそれぞ れ1.1及び1.3kbの断片を生成させることが知られている。MstIIは ディデル(Ddel)サイト(CTNAG)(7)サブセットである配列(CC TNAGG)を開裂する。鎌状赤血球遺伝子からのDNAはM s t nサイ トでヌクレオチド変動を有している。したがって、突然変異したDNA鎖はその サイトでM s t n酵素によって開裂されない、制限酵素処理された試験試 料は次いでポリヌクレオチドを一本鎖状にする条件下におかれる。単一標的ポリ ヌクレオチドー単−試料へイブリダイゼイシコ変異の生じたサイトのM s t  IIの反対側にあるDNAのサイトと結合するという制限が加わる。標的ポリ ヌクレオチドと両方のプローブよりなる複合交雑分子の形成される唯一の場合は 遺伝子が突然変異したもの、例えば鎌状赤血球である場合である。正常の遺伝子 は2種のプローブと結合するサイトの間で開裂される。この組状赤血球検定の模 式図を第2図に示す、この方法は従来技術による検定法におけるゲル電気泳動段 階及び固体支持体(ろ紙)への転移段階を排除したものである。このような単純 化は非常に意義がある。この検定法は遺伝子突然変異が含まれるその他の遺伝子 疾病の診断についても同様によく利用できる。For example, the 5-order method is suitable for a paired red blood cell assay. Mutant gene DNA strands (e.g. For example, a test element suspected of containing a heel allele) is a structural residue in the DNA strand. It has been used in gene mapping to detect gene deletions. Sudden changes in DNA This type of direct identification of hematopoietic diseases due to a single point mutation in the DNA This was possible due to the special advantages of restriction enzymes. A single nuc at the enzyme cleavage site Changes in leotide can be easily detected using appropriate enzymes. limit The enzyme Mstn cleaves DNA on average and separates it from the β8 and β5 genes, respectively. This is known to generate fragments of 1.1 and 1.3 kb. MstII is sequence (CC) that is a subset of the Ddel site (CTNAG) (7) cleave TNAGG). DNA from the sickle cell gene It has nucleotide variations at the beginning. Therefore, the mutated DNA strand Restriction enzyme treated test sample that is not cleaved by the Mstn enzyme at the site The material is then subjected to conditions that render the polynucleotide single-stranded. single target poly Nucleotide-single-sample hybridization Mst of the site where the mutation occurred There is an additional restriction that it binds to the DNA site on the opposite side of II. target poly The only case in which a complex hybrid molecule is formed consisting of a nucleotide and both probes is This is the case when the gene is mutated, such as sickle cell. normal gene is cleaved between the two probe binding sites. This model of the assembled red blood cell assay The formula diagram is shown in Figure 2, and this method is similar to the gel electrophoresis stage in the conventional assay method. This eliminates the step of transfer to a solid support (filter paper). Simple like this ization is very significant. This assay is useful for other genes that contain genetic mutations. It can also be used for disease diagnosis as well.

がん診断の場合、踵状赤m球の例と同じ試験を利用するけれども、この試験はが ん遺伝子からのメツセンジャーRNAのレベルの定量試験の形がとられる。In the case of cancer diagnosis, the same test as in the calcaneal erythrocyte example is used, but this test This may take the form of a quantitative test of the level of metsenger RNA from the tumor gene.

この例は収穫された信号値の標的DNA濃度との関係を示すものこの例において 標的ポリヌクレオチドはmpB1017、プローブ1は第1結合基としてビオチ ンを有するP)IBC6,プローブ2は32Pで標識材したM2S 10W、第 1プローブのビオチンと結合する固体キャリアはアビジン−セルロースである。This example shows the relationship between the harvested signal value and the target DNA concentration. The target polynucleotide is mpB1017, probe 1 is biotinylated as the first binding group. P)IBC6 with 32P-labeled M2S 10W, probe 2 The solid carrier that binds the biotin of the 1 probe is avidin-cellulose.

唯屋 SSCは0.15モルの塩化ナトリウムとo−oisモルのクエン酸ナトリウム である。SSCは種々の濃度で用いられるが、例えばrloxsscJとは1. 5モルの塩化ナトリウムと0.15モルのクエン酸ナトリウムである。EDTA はエチレンジアミン四酢酸、SDSは硫酸ドデシルナトリウム、DNAはデオキ シリボポリヌクレオチド、BSAは牛の血清アルブミン、トリス:HCMは塩酸 で適切なpHに調節したトリス−ヒドロキシメチルアミノメタンプラスミドDN Aは形質転換した旦。ユ又(大腸菌)、株LE392を培養し、得られた細菌を リゾチーム、SDS及びNaOHでリシス(溶解)処理することにより得た。D NAはさらに臭化エチジウムの存在下でCsC1中での遠心分離により精製した 。モイアチス、ティー、エリッチュ、イー、エフ、及びサムテブロック。Yuiya SSC is 0.15 moles of sodium chloride and ois moles of sodium citrate. It is. SSC is used at various concentrations, for example rloxsscJ is 1. 5 moles of sodium chloride and 0.15 moles of sodium citrate. EDTA is ethylenediaminetetraacetic acid, SDS is sodium dodecyl sulfate, and DNA is deoxychloride. Silibopolynucleotide, BSA is bovine serum albumin, Tris:HCM is hydrochloric acid Tris-hydroxymethylaminomethane plasmid DNA adjusted to appropriate pH with A: After transformation. Yumata (E. coli) strain LE392 was cultured, and the resulting bacteria were Obtained by lysis treatment with lysozyme, SDS and NaOH. D NA was further purified by centrifugation in CsC1 in the presence of ethidium bromide. . Moiatis, T., E., E., E., F., and Samtebrock.

ジェー、1982、モレキュラー−クローニングニア・ラボラトリ−・マニュア ル コールド スプリング ハーバ−ラボラトリ−1米国、ニューヨーク、コー ルド スプリング バーバー)参照0M13バクテリオフアージ、株Lowから の複製型分子(RF)DNAは汚染旦、ヱ12株71.18を培養することによ り同じ方法で得た0M13クロ一ンmpB1017からの一本鎖ビリオンDNA は汚染E、コリ、71.18の生育培地中でピリオンを精製したウィルスのポリ エチレングリコールによる沈殿。J., 1982, Molecular Cloning Near Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory 1, New York, USA Reference Spring Barber) Reference 0M13 Bacteriophage, from strain Low The replication form molecule (RF) DNA of E12 strain 71.18 was detected at the time of contamination Single-stranded virion DNA from 0M13 clone mpB1017 obtained in the same manner. is a virus polypeptide purified from pillions in the growth medium of contaminated E. coli, 71.18. Precipitation with ethylene glycol.

CsC!;L中での遠心分離、SDS、フェノール及びクロロホルムによる抽出 によって得た。サルモンテステスDNAはシグマケミカル社(米国、ミズーリ、 セントルイス)から入手した。CsC! ; centrifugation in L, extraction with SDS, phenol and chloroform Obtained by. Salmontesetes DNA was obtained from Sigma Chemical Company (Missouri, USA). Obtained from St. Louis.

二本鎖DNAはレアリーら、プロシーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカ デミ−・オブーサイエンス・オブ・ザ・ニーニスエイ80:4045,1983 の記載の方法により切れ自移動(リグビイら、ジャーナル・オブ・モレキュラー ・バイオロジー113=237.1977)により標識付した。プラスミドPH BC6はプラスミドpBR322(ツクマキら、セλし28二585,1982 )中でクローンした人間のベーターグロビン遺伝子の5400個の塩基対を含有 している。M13クローンmpB1017はプラスミドPHBC6からの131 0塩基と相同の人間グロビン遺伝子の1310塩基を含有している0M13、株 10wはクローンmpB1017の75oOの塩基と相同のバクテリオファージ 遺伝子の同数の塩基を含有している。PHBC6及びM131株10wと相同で あるmpB1017中の領域は重複していない。Double-stranded DNA was prepared by Leary et al., Proceedings of the National Academy of Sciences. Demi Obsc. of the Ninis A. 80:4045, 1983 (Rigby et al., Journal of Molecular ・Biology 113=237.1977). Plasmid PH BC6 was derived from plasmid pBR322 (Tsukumaki et al., Se282585, 1982). ) contains 5400 base pairs of the human beta-globin gene cloned in are doing. M13 clone mpB1017 is 131 from plasmid PHBC6 0M13, strain containing 1310 bases of the human globin gene homologous to base 0 10w is a bacteriophage homologous to the 75oO base of clone mpB1017. Contains the same number of bases of the gene. Homologous to PHBC6 and M131 strain 10w Regions in certain mpB1017 are non-overlapping.

溶液サンドイッチ生成物の収穫用固相はボールら、ジャーナル−・オブ・オルガ ニック・ケミストリー27:2094,1962と同じ方法を用い微結晶セルロ ースなN、N”−力ルボニルジイミダゾールて活性化した後たん白質アビジンと 結合させることによって調製した。結合比は活性化セルロース1gに対しアビジ ン1 m gであった。調製したアビジン:セルロースが1:1の固相のスラリ ーは6mlの緩衝剤巾約1gのセルロースを含有している。A solid phase for harvesting solution sandwich products is described by Ball et al., Journal of Olga. Microcrystalline cellulose using the same method as Nick Chemistry 27:2094, 1962. After activation with carbonyldiimidazole, the protein avidin and Prepared by conjugation. The binding ratio is 1g of activated cellulose to 1g of activated cellulose. The weight was 1 mg. Prepared 1:1 avidin:cellulose solid phase slurry - contains about 1 g of cellulose per 6 ml of buffer.

溶液ハイブリダイゼーションは5X 5SC1各0.02%(W/V)のポリビ ニルピロリドン−40、フィコール−400、及びBSA、pH6,5の25m M NaPO4!衝剤、及び250g g/rdlの音波処理サルモンテステス DNAを最終的に含有する溶液中で行ワた。すべてのDNA(プローブ1.プロ ーブ2.標的及びキャリアサルモンテステス)はハイブレダイゼーション反応開 始前に100℃で3〜5分変性した。Solution hybridization was performed using 5X 5SC1 each 0.02% (W/V) polyvinyl Nilpyrrolidone-40, Ficoll-400, and BSA, pH 6.5, 25m M NaPO4! buffering agent, and 250 g g/rdl of sonicated Salmontestes The process was carried out in a solution that ultimately contained the DNA. All DNA (Probe 1. Pro -b2. The target and carrier Salmonestes) initiate the hybridization reaction. Denaturation was performed at 100° C. for 3 to 5 minutes before starting.

より詳細な試料検定法を以下に述べる。A more detailed sample assay method is described below.

扱務 本発明の検定法の可能性を試験し、この検定が有効に用いられる標的DN Aの濃度範囲を決定するため下記の検定を行った。プラスミドp HB C6を ビオチン−11−デオキシウリジントリフオスフェート(ベセスタ リサーチ  ラボラトリーズ、米国、メリーランド、ガイサースバーグ)を用いる切れ自移動 によつ配位子ビオチンで標識付をした。これは検定のプローブ1を構成する。バ クテリオファージM13 Lowの複製型分子DNAはアルファー322−デオ キシシチジントリフオスフェート(アメルシャム、米国。Tasks: Testing the feasibility of the assay method of the present invention and identifying target DNAs for which this assay can be effectively used. In order to determine the concentration range of A, the following assay was performed. Plasmid p HB C6 Biotin-11-deoxyuridine triphosphate (Becesta Research) Laboratories, Gaithersburg, Maryland, USA) It was labeled with the ligand biotin. This constitutes probe 1 of the assay. Ba The replicative molecular DNA of cterophage M13 Low is alpha 322-deo. Xycytidine triphosphate (Amersham, USA).

イリノイ、シカゴ)を用いる切れ自移動により放射線指示32Pで標識付した。It was labeled with the radiological indicator 32P by cutting and self-transfer using the following methods (Chicago, Illinois).

これは検定のプローブ2を構成する。プローブXi約6%のビオチンヌクレオチ ドを含有し、プローブ2は0.7〜7×1107cp/pgの放射性を有してい た。標的DNALtM13mpB1017を用い20pg 〜1.OJLgの範 囲の標的DNAを含有する試料を試験した。すべての検定はプローブl(ビオチ ン)100ng及びプローブ2(32P)50ngを含有していた。プローブと 試料DNAをPH7,5のトリス:HCJLlomM。This constitutes probe 2 of the assay. Biotin nucleotide with probe Xi approximately 6% Probe 2 has a radioactivity of 0.7 to 7 x 1107 cp/pg. Ta. 20pg ~ 1. using target DNALtM13mpB1017. Scope of OJLg Samples containing target DNA of 30% were tested. All assays were performed using probe l (biotin 100 ng of Probe 2 (32P) and 50 ng of Probe 2 (32P). probe and Sample DNA was treated with Tris at pH 7.5: HCJLomM.

EDTAl、OmMの溶液中で混合し、熱変性処理し、上述した方法に示した溶 液ハイブリダイゼーション条件下におき、全容量0.2dで68°Cにおいて一 夜湿層した。この温置時間は過剰なものであり1便宜上の理由から及び完全な反 応を行わせるためのみの理由から使用した。コントロール検定としてプローブ1 .又はプローブ2及び20nHの標的を含む場合又は標的なしでプローブ1及び プローブ2を含む場合について行9た。交雑したプローブからの生成サンドイッ チの分離は反応物ヘアビジン:セルロースの1=1スラリー〇、2mlを添加し 、22℃で30分間温湿し、13mmのガラス繊維フィルターでセルロースをろ 別することにより行った。EDTAl, mixed in a solution of OmM, heat denatured, and the solution shown in the method described above. Under liquid hybridization conditions, at 68°C in a total volume of 0.2 d. It was damp at night. This incubation time is excessive for reasons of convenience and for complete incubation. It was used solely for the purpose of providing a response. Probe 1 as a control assay .. or probe 2 and 20 nH of target or probe 1 and no target. Row 9 is for the case containing probe 2. Generating sandwiches from hybridized probes To separate the reaction products, add 2 ml of a 1=1 slurry of hairvidin and cellulose. , moisten at 22℃ for 30 minutes, and filter the cellulose through a 13mm glass fiber filter. This was done by separating.

PH7,5のトリス:HC4Q、O,ld、1mMのEDTAで容器を1回洗浄 し、同じフィルターでろ過し、第1次反応とした。ろ別した固体支持体はさらに 2XSSC及び0.1%(v/v)SDSで2回、O−2xSSC及び0.1% SDSで2回、o、1xssc及び0.1%SDSで2回それぞれ洗浄した。最 後の2回の洗浄は50℃で、その他は室温で行った。すべての洗浄は0.5ml の溶液を用いた。これらの洗浄はレアリーら、P、N、A、S、80−+404 5 (1983)によるサザーン プロット ハイブリダイゼーション分析に用 いられたものを適用したものである。固体支持体に結合したプローブ2(32P )の量はミニびん中の溶液0.5ml中の樹脂及びベックマン レディーソルブ T、M Pシンチレーション液4.5mlを用い液体シンチレーション計数によ り測定した。洗浄液はすべてを集め、同時に計数した。Wash container once with Tris at pH 7.5: HC4Q, O, ld, 1mM EDTA. The mixture was filtered through the same filter to obtain the first reaction. The filtered solid support is further 2 x SSC and 0.1% (v/v) SDS, O-2 x SSC and 0.1% Washed twice with SDS and twice with o, 1xssc and 0.1% SDS. most The latter two washes were carried out at 50°C and the others at room temperature. All washes are 0.5ml A solution of These washes were performed by Leary et al., P.N.A.S., 80-+404 5 (1983) Southern plot used for hybridization analysis This is an application of what was available. Probe 2 (32P) bound to solid support ) is the amount of resin and Beckman Readysolve in 0.5ml of the solution in the mini bottle. T, M: Performed by liquid scintillation counting using 4.5 ml of scintillation liquid. was measured. All washings were collected and counted simultaneously.

級ヌ 1回の試験の結果を第1表に示す。ここて結合したプローブ2の量を検定 液中の標的DNAの量として直接に関連づけた。データは重複試料についての平 均値である。Table 1 shows the results of one test. Here, the amount of bound probe 2 is assayed. It was directly related to the amount of target DNA in the solution. Data are averaged for duplicate samples. It is the average value.

第1表 0、0 0.2 0、021 0.2 0、065 0.16 0、185 0.2 0、556 0.38 1、67 0.72 5.01゜67 15、0 2.26 45.0 2.19 数回の試験結果はこの例で行われた検定は標的DNA約30ngにおいて収穫信 号値が最高点になり、それ以上の量では収穫信号値は対数的に減少することを示 した。標的D N A 30 n g以下ては、検定はプローブ2の固体支持体 への背景結合及びプローブの放射性特性により制限されるが、標的DNA約0. 5ngから10ngまで指数的に増大する。信号値の標的量に対する非直線性は 第3図にグラフで示す、第4図は最高信号値近くの第3図の拡大図である。Table 1 0, 0 0.2 0,021 0.2 0,065 0.16 0, 185 0.2 0,556 0.38 1,67 0.72 5.01°67 15, 0 2.26 45.0 2.19 Results from several tests showed that the assay performed in this example yielded no yield confidence at approximately 30 ng of target DNA. The signal value reaches the highest point, and the harvest signal value decreases logarithmically at higher amounts. did. Below 30 ng of target DNA, the assay is performed using the solid support of probe 2. Although limited by background binding to and the radioactive nature of the probe, approximately 0. Exponential increase from 5 ng to 10 ng. The nonlinearity of the signal value with respect to the target amount is 3, and FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 3 near the highest signal value.

非直線関係はプローブの標識材に用いられた切れ自移動反応に由来すると考えら れる。この方法で標識材されたプローブは若干協同結合の要素を示すことが知ら れている(メインコス及びワール、アナリティカル・バイオケミストリー138 :267.1984)からこの例はアビジン−セルロース固体キャリアとビオチ ン標識付プローグの結合特性を示すものである。The non-linear relationship is thought to be due to the self-transfer reaction used in the labeling material of the probe. It will be done. Probes labeled with this method are known to exhibit some elements of cooperative binding. (Maincos and Whirl, Analytical Biochemistry 138 267.1984), this example shows avidin-cellulose solid carrier and biotin This shows the binding properties of the labeled prologue.

ビオチン標識付プローブをハイブリダイゼーション緩衝液からアビジン−セルロ ース上に結合させて収穫する際の速度及び特殊性をビオチン−11−dUTP及 び3H−DATPの両方で標識材したDNA又は3E−DATPのみで標識材し たDNA (コントロール)を用いて試験した。使用したDNAは切れ自移動に より標識イ]したプラスミドpHBC6(リグビーら、ジャーナル・オブ・メデ ィカル・バイオロジー133=237 (1977))である。Transfer the biotin-labeled probe from the hybridization buffer to avidin-cellulose. biotin-11-dUTP and DNA labeled with both 3H-DATP and 3E-DATP or only 3E-DATP. The test was conducted using the same DNA (control). The used DNA breaks and moves on its own. plasmid pHBC6 (Rigby et al., Journal of Medicine) Physical Biology 133=237 (1977)).

トリス:HCMlomMとEDTAI−OmMを含有する液(pH7,5)に懸 濁させたアビジン−セルロース(圧縮容積0、05rrtl)をそれぞれ30本 の微小遠心分離管中へ入れた。ビオチン標識材DNA又はコントロールD N  A 10 n g、キャリアサルモンテステスDNA50 JLg、酵母RNA 20ILg−クエン酸ナトリウムO= 075M、塩化ナトリウム0.75M及 びリン酸ナトリウム0.025M (pH6,5)中の牛血清アルブミン、フィ コール(fico[I)及びポリビニルとロリドンの各0.02%(W/V−) を適切な試験管へ添加した。上記固相とハイブリダイゼーション混合物を含有す る試験管を振動台に乗せ室温で1分から300分の範囲の時間湿層した。温首終 了後固相をテフロン膜フィルター上でのろ過により集めた。結合したDNAの量 は各試料に添加した全放射能値からろ液及び洗浄液中の放射能値な差引いてめた 。データは第5図に示す、30分以内に約92%のビオチン−標識材DNAがア ビジン−セルロースと結合するが、他方平均2%未満のコントロールDNAが固 体キャリアに結合する。結合は迅速で、効果的てあり、プローブ上のビオチン標 識に対する特異なものである。Tris: Suspended in a solution containing HCMlomM and EDTAI-OmM (pH 7.5) 30 bottles each of turbid avidin-cellulose (compressed volume 0, 05 rrtl) into a microcentrifuge tube. Biotin labeling material DNA or control DN A 10 ng, carrier Salmonestes DNA 50 JLg, yeast RNA 20ILg-sodium citrate O = 075M, sodium chloride 0.75M and Bovine serum albumin in sodium biphosphate 0.025M (pH 6,5) Coal (fico[I) and 0.02% each of polyvinyl and lolidone (W/V-) was added to the appropriate test tube. containing the above solid phase and hybridization mixture. The test tube was placed on a shaking table and kept in a wet layer at room temperature for a period of time ranging from 1 minute to 300 minutes. Onshu end After completion, the solid phase was collected by filtration on a Teflon membrane filter. Amount of bound DNA The radioactivity value in the filtrate and washing solution was subtracted from the total radioactivity value added to each sample. . The data are shown in Figure 5. Approximately 92% of the biotin-labeling material DNA was attached within 30 minutes. binds to vizin-cellulose, while on average less than 2% of the control DNA is immobilized. Binds to body carrier. Binding is rapid, effective, and the biotin label on the probe It is unique to knowledge.

ビオチン−標識材DNAに結合する固体相のアビジン成分に所望とされる特性を 上記と同じDNAを用い種々前処理したji!;1体キャリアについて試験した 。遊離のビオチンは固体相上のアビジンサイトに対してビオチン−DNAと競合 するはずであり、固体相の20回の172能力遊離ビオチンによる前処理はビオ チン−DNA結合を50%減少させた。さらに10倍のより遊離なビオチン前処 理によってビオチン−DNA結合はさらに30%減少した。li!;1体相のプ ロナーゼ、1%(w / v )硫酸ドデシルナトリウム及び0.1%(w /  v )ベータメルカプトエタノールを用いる前処理はビオチン−DNA結合を 50%減少させ、さらにこの消化樹脂による遊離ビオチン処理を行うとビオチン −DNA結合は消失した。若干異なった実験によると、ビオチン−DNAの固体 キャリアへの結合の大部分はビオチン依存的のみならずアビジン依存的でもある ことが示された。コントロール固体キャリアはセルロースをアビジンと結合させ るのと同じ方法によりまただし反応にアジピンの代りにトリスニH(、fLを用 いて処理することにより調製した。このコントロール樹脂は上記の反応速度研究 の場合と同じ条件下で、5〜6%のコントロールDNAプローブと15〜16% のビオチン−標識付DNAプローブと結合した。このように、ビオチン−標識付 プローブの固体キャリアへの結合の大部分(85%以上)は特殊な配位子アビジ ンとの相互作用によるものである。Biotin-labeling material: imparting desired properties to the avidin component of the solid phase that binds to the DNA. ji! which was subjected to various pretreatments using the same DNA as above! tested on one carrier . Free biotin competes with biotin-DNA for avidin sites on the solid phase. The pretreatment of the solid phase with 20 172-capacity free biotin should Chin-DNA binding was reduced by 50%. Plus 10x more free biotin pretreatment Biotin-DNA binding was further reduced by 30% by treatment. li! ;One-body type lonase, 1% (w/v) sodium dodecyl sulfate and 0.1% (w/v) v) Pretreatment with betamercaptoethanol inhibits biotin-DNA binding. After 50% reduction and further treatment of free biotin with this digestive resin, biotin -DNA binding disappeared. According to slightly different experiments, biotin-DNA solids Most of the binding to the carrier is not only biotin-dependent but also avidin-dependent It was shown that Control solid carrier combines cellulose with avidin Using the same method as above, but using TrisniH (,fL) instead of adipine in the reaction. It was prepared by treating with This control resin is used in the kinetic studies mentioned above. under the same conditions as for 5-6% control DNA probe and 15-16% was combined with a biotin-labeled DNA probe. In this way, biotin-labeled The majority (more than 85%) of the binding of the probe to the solid carrier is due to the special ligand avidi This is due to the interaction with the

氾 この例は煤状赤血球突然変異細胞に隣接するMs t II断片を含有するM1 3ベクターの構造を示すものである。flood This example shows M1 containing a MstII fragment adjacent to a sootycytic mutant cell. 3 shows the structure of the vector.

本発明の検定法を用いて鎌状赤血球貧血の主要な遺伝子形を検定するためには非 常に特殊な構造のM2Sが必要とされるー、基本的には、踵状赤血球個々の第6 番コドンエラーと同じであるMstIIの制限サイトのどちらかの側からのDN Alllr片をM13ファージ中へ挿入した。この目的に使用した2種の断片は プラスミドpHBC6(ツクマキら、叩2B=585(1982))から誘導し 、アクリルアミドゲル電気泳動により精製した。特徴的M s t Uサイトの 直接下流に位置する200塩基対のソウ1(MstlIイソシゾマー)約10n gをM s t IIサイトを「埋めるJ dXTP3250%Mの存在下でフ レノウDNAポリメラーゼを用いて処理した。この「鈍感型JDNA断片をpt yc 18のHCIIサイトへ挿入した。The assay method of the present invention is used to assay for the major genotypes of sickle cell anemia. A special structure of M2S is always required - basically the 6th cell of each calcaneus cell. DN from either side of the MstII restriction site that is the same as the number codon error. The Allr piece was inserted into M13 phage. The two types of fragments used for this purpose were Derived from plasmid pHBC6 (Tsukumaki et al., 2B=585 (1982)) , purified by acrylamide gel electrophoresis. Characteristic M s t U site 200 base pairs of So1 (MstlI isoschizomer) approximately 10n located directly downstream Fill the M s t II site with J dXTP3 in the presence of 250% M. Treated with Renow DNA polymerase. pt this “insensitive JDNA fragment” It was inserted into the HCII site of yc18.

24pUC:18−B−200単敲体の分析結果は2種の単離体。24pUC: Analysis of 18-B-200 monomer showed two types of isolates.

pUclB−B−200−6及びpUclB−B−200−9に挿入200塩基 の存在を示した。CsC1調製に続いて、PUClB−B−200−9約200 ugをEcoRl及びHdmで消化し。200 bases inserted into pUclB-B-200-6 and pUclB-B-200-9 showed the existence of Following CsC1 preparation, PUClB-B-200-9 approximately 200 ug was digested with EcoRl and Hdm.

ゲル電気泳動で精製した0次にこのEcoRl、HdII[末端200塩基対断 片をM 13 m p 18中へ挿入し一本鎖DNAを得た。この200塩基断 片を用いて構造追加を行い、大量の特殊RNA配列を簡単に製造できるようにし た。特に、この断片を転写ベクターp”r’y−i及びPT7−2 (ユナイテ ッドステーツ バイオケミカル コーポレーション、44122オハイオ、クリ ーブランド、p、o、ボックス22406)中へ挿入した。この構造により木発 暁の煤状赤血球検定のプローブどして用いる標識材RNAを試験管内合成するこ とができる。組状赤血球特徴の検定に必要なその他の再結合ベクターは特徴的な M s t Tl制限サイトの直接下流に位置する800塩基対のMstlI− Hpal断片を用いる1、この断片はMstnの末端に見出される5′の張出し 端を「丸める」ため、再度フレノウDNAポリメラーゼを用いて同じ方法でクロ ーンした。This EcoRl and HdII purified by gel electrophoresis [terminal 200 base pair truncated] The piece was inserted into M13mp18 to obtain single-stranded DNA. This 200 base break Add structure using fragments to easily produce large quantities of special RNA sequences. Ta. In particular, this fragment was used in transcription vectors p"r'y-i and PT7-2 (Unite Hard States Biochemical Corporation, 44122 Ohio, Kentucky -Brand, p, o, box 22406). This structure allows wood to In vitro synthesis of labeling material RNA used as a probe for Akatsuki's sooty red blood cell assay I can do it. Other recombinant vectors required for assaying the compositional cell signature are MstlI- 800 base pairs located directly downstream of the Tl restriction site Using the Hpal fragment 1, this fragment covers the 5' overhang found at the end of Mstn. Clone in the same manner again using Flenow DNA polymerase to "round" the ends. It turned on.

この800塩基対断片を一本鎖RNA及びDNAを得るために4種のベクター中 へ挿入した。それらは次の通りである。This 800 base pair fragment was inserted into four different vectors to obtain single-stranded RNA and DNA. inserted into. They are as follows.

M2S B−19−1−800β−グロビンメッセー・ジ状ストランドM13  B−18−1−800β−グロビン非メツセージ状pT7−1−800 非メツ セージ状RNApT7−2−800 メツセージ状RNA本発明をある態様に関 連してかなり詳細に説明したけれども、その他の態様は可能である。したがフて 、付属の請求の範囲の精神及び範囲は上記の態様の説明に限定されるものではな い。M2S B-19-1-800β-globin message J-shaped strand M13 B-18-1-800β-globin non-message pT7-1-800 non-message Sage-like RNApT7-2-800 Message-like RNA The present invention relates to certain aspects. Although described in considerable detail, other embodiments are possible. However, it was , the spirit and scope of the appended claims is not limited to the above description of the embodiments. stomach.

改良された核酸ハイブリダイゼーションを叉ジ8延4) βJλfv\f℃ρ b、溶液サンドイツチハイブリすイゼーションプ。−ブ1 + プローブ2 +  変性標的第1結合基X保有 標mL保有 改良鎌状赤血球 喪亙」口乞炙Z 第4図参照 標識検出相対信号値対標的DNA濃度 第2図ピーク値周辺の拡大図 国際調査報告 −1−一−ml&紳−−−1−1 P cT/υS 8フ1025481吻IM 1mllJ−ム@@、、、仲、、、、PCT/US 87102548国際調査 報告 国際調査報告4) βJλfv\f℃ρ for improved nucleic acid hybridization b. Solution sandwich hybridization. -Probe 1 + Probe 2 + Possesses modified target first binding group X Possesses standard mL improved sickle cell Mourning” Mouth begging Z See Figure 4 Label detection relative signal value vs. target DNA concentration Figure 2 Enlarged view around the peak value international search report -1-1-ml&men---1-1 P cT/υS 8fu 1025481 proboscis IM 1mlJ-Mu@@,,,Naka,,,,PCT/US 87102548 International Survey report international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.液体試料中の一本鎖標的ポリヌクレオチドを検出する検定方法であって (a)該試料を少なくとも2種の異なったプローブと一緒にして反応混合物を形 成させるが、ここで該プローブは第1プローブ及び第2プローブであり、各プロ ーブは標的ポリヌクレオチドの一剖分に相補的なヌクレオチド配列を含有する一 木鎖ポリヌクレオチドを含んでなり、それらプローブは標的ポリヌクレオチドと の相補的塩基対合により交雑分子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固 定されておらず、プローブは互いに交雑せず、第2プローブは検出可能な標識を 有しているプローブであり、 (b)次いで、該反応混合物を第1プローブとは結合するが、第2プローブにも 標的ポリヌクレオチドにも結合しない固体キャリアと接触させ、 (c)次いでいずれかの標識が固体キャリアに結合しているか否かを決定する 段階を含んでなる方法。 2.第1プローブがRNA又はDNA断片である請求項1記載の方法。 3.第2プローブがRNA又はDNA断片である請求項1記載の方法。 4.固体キャリアがアガロース、セルロース、ガラス、ラテックス、ポリアクリ ルアミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ リスチレン、シリカゲル、シリカ、及びそれらの誘導体よりなる群から選ばれる 物質で形成される請求項1記載の方法。 5.固体キャリアがミクロ粒子、マクロ粒子、シート、ビーズ、管、ピペットチ ップ、板、及びフィルターからなる群から選ばれる形状である請求項1記載の方 法。 6.標識が放射性同位元素、化学発光性化合物、生物発光性化合物、蛍光性化合 物、りん光性化合物、酵素、酵素コファクター、ハプテン、抗体、アビジン、ビ オチン、炭水化物、レクチン、金属キレート剤、及びそれらの誘導体からなる群 から選ばれる請求項1記載の方法。 7.第1プローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、その 2種の結合基は互いに結合でき、2種の結合基が一つの結合対を構成する請求項 1記載の方法。 8.結合対がアビジン−ビオチン、ハプテン−抗体、抗体一抗原、炭化水素一レ クチン、リボフラビン−リボフラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオン結 合物質、酵素一基質、ボロネートーシスディオール、スタフAたん白質一抗体、 酵素一抑制剤、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる請求項7記載の方法 。 9.固体キャリアがアビジン−セルロースであり、結合対がビオチン−アビジン である請求項8記載の方法。 10.各プローブがヌクレオチド数的15から約50,000の長さであり、第 1及び第2プローブはおのおの標的ポリヌクレオチドの異なった部分に相補的で あり、両部分間の最短距離がヌクレオチド数約300よりも長くない請求項1記 載の方法。 11.プローブと相補的な部分が直接隣接している請求項10記載の方法。 12.第1プローブがRNA又はDNA断片であり、第2プローブがRNA又は DNA断片であり;固体キャリアがアガロース、セルロース、ガラス、ラテック ス、ポリアクリルアミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ プロピレン、ポリスチレン、シリカゲル、シリカ、及びそれらの誘導体からなる 群がら選ばれる物質から形成され;固体キャリアがミクロ粒子、マクロ粒子、シ ート、ビーズ、管、ピペットチッブ、板、及びフィルターからなる群から選ばれ る形状であり;標識が化学発光性化合物、生物発光性化合物、蛍光性化合物、り ん光性化合物、酵素、酵素コファクター、ヘプテン、抗体、アビジン、ビオチン 、炭水化物、レクチン、金属キレート剤、及びそれらの誘導体からなる群から選 ばれ;第1プローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、そ の2種の結合基は互に結合できるものであり;2種の結合基は結合対となってお り、その結合対がアビジン−ビオチン、ヘプテン−抗体、抗体一抗原、炭水化物 一レクチン、リボフラビン−リボフラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオ ン結合物質、酵素一基質、ボロネートーシスジオール、スタフAたん白質一抗体 、酵素一抑制剤、及びそれらの誘導体から選ばれる請求項10記載の方法。 13.標的ポリヌクレオチドの検出が定性的である請求項1記載の方法。 14.固体キャリア上に結合した標識の存在を標的ポリヌクレオチドの検出が定 量的であるように定量的に決定する請求項1記載の方法。 15.プローブが順次試料と一緒にされる請求項1記載の方法。 16.試料がすべてのプローブと同時に一緒にされる請求項1記載の方法。 17.一本鎖標的ポリヌクレオチドが二本鎖ポリヌクレオチドの変性により形成 される請求項1記載の方法。 18.いずれかの標識が固体キャリア上に結合しているか否かを決定する段階が さらに (a)交雑分子に組みこまれていない第2プローブを固体キャリアから分離し、 (b)続いて試料中に標的ポリヌクレオチドの存在の有無を示す固体キャリア上 の標識の有無を検出する段階を含んでなる請求項1記載の方法。 19.いずれかの標識が国体キャリア上に結合しているか否かを決定する段階が さらに (a)溶液中の未結合第2プローブの量を測定し、(b)その測定値を反応混合 物へ添加した第2プローブの全量と比較して試料中の標的ポリヌクレオチドの存 否を決定する段階を含んでなる請求項1記載の方法。 20.複数の液体試料中の複数の−本鎖標的ヌクレオチドを検出する検定方法で あって、 (a)標的核酸を含有すると想定される少なくとも1液体試料の一部を少なくと も2種の異ったプローブと一緒にして反応混合物を形成させるが、ここで該プロ ーブは第1プローブ及び第2プローブであり、各プローブは標的ポリヌクレオチ ドの一部分に相補的なヌクレオチド配列を合有する一木鎖ポリヌクレオチドを含 んでなり、第1プローブ及び第2プローブは標的ポリヌクレオチドとの相補的塩 基対合により交雑分子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固定されてお らず、プローブは互いに交雑せず、第2プローブは検出可能な標識を有している プローブであり、 (b)次いで、該反応混合物を第1プローブとは結合するが、第2プローブにも 標的ポリヌクレオチドにも結合しない固体キャリアと接触させ、 (c)次いで標識のいずれかが固体キャリア上に結合しているか否かを測定する 段階を含んでなる(ただし、固体キャリアは複数のポリヌクレオチドに対してそ れぞれ特異的な各第1プローブと結合する)方法。 21.各第1プローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、 第2結合基は複数の標的ポリヌクレオチドに対して特異的な名第1プローブの第 1結合基と結合することができる請求項20記載の方法。 22.各プローブがヌクレオチド数約15〜約50,000の長さであり、各標 的ポリヌクレオチドに対して特異的である各プローブ対において、第1及び第2 プローブはそれぞれの標的ポリヌクレオチドの異なった部分に相補的であり、両 部分間の最短距離がヌクレオチド数約300よりも長くない請求項20記載の方 法。 23.相補的部分が直接隣接している請求項22記載の方法。 24.少なくとも1種の一本鎖標的ポリヌクレオチドが二木鎖ポリヌクレオチド の変性により形成される請求項20記載の方法。 25.少なくとも若干数プーブが試料と異なった時間に一緒にされる請求項20 記載の方法。 26.液体試料中の複数の一本鎖標的ポリヌクレオチドを検出する検定方法であ って (a)試料を複数の異なったプローブと一緒にして反応混合物を形成させるが、 ここに該プローブは少なくとも2種のプローブが名標的ポリヌクレオチドに特異 的であり、それは第1プローブ及び第2プローブであり、第1プローブ及び第2 プローブはおのおのそれぞれの標的ポリヌクレオチドの一部分に相補的なヌクレ オチド配列を含有する一木鎖ポリヌクレオチドを含んでなり、第1プローブ及び 第2プローブは標的ポリヌクレオチドとの相補的塩基対合により、交雑分子を形 成し、第2プローブは検出可能な標識を有し;複数のプローブのどれも固体キャ リア上に固定されておらず、複数のプローブは互に交雑せず、複数の標的ポリヌ クレオチドに特異的な各第2プローブは異なった標識を有しているプローブであ り、 (b)次いで該反応混合物を第1プローブとは結合するが第2プローブにも標的 プローブにも結合しない固体キャリアと接触させ、 (c)次いで異なった標識のいずれかが固体キャリア上に結合しているか否かを 決定する 段階を含んでなる方法。 27.各プローブがヌクレオチド数約15から約50,000の長さであり、各 標的ポリヌクレオチドに特異的な第1プローブ及び第2プローブはそれぞれの標 的ポリヌクレオチドの異なった部分に相補的であり、両部分間の最短距離がヌク レオチド数で約300よりも長くない請求項26記載の方法。 28.相補的部分が直接隣接している請求項27記載の方法。 29.少なくとも1種の一木鎖標的ポリヌクレオチドが二本鎖ポリヌクレオチド の変性により形成される請求項26記載の方法。 30.複数プローブの少なくとも若干数が異なった時間に試料と一緒にされる請 求項26記載の方法。 31.すべてのプローブが同時に試料と一緒にされる請求項26記載の方法。 32.試料中の一木鎖標的ポリヌクレオチドを検出するためのキットであって (a)少なくとも2種の異なったプローブを含んでなるポリヌクレオチド試薬で あって、ここで該プローブは第1プローブ及び第2プローブであり、各プローブ は標的ポリヌクレオチドの一部分に相補的なヌクレオチド配列を含有する一本鎖 ポリヌクレオチドよりなり、それらプローブは標的ポリヌクレオチドとの相補的 塩基対合により交雑分子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固定されて おらず、互いに交雑せず第2プローブは検出可能な標識を有しているプローブで あり、(b)第1プローブとは結合するが、第2プローブ及び標的ポリヌクレオ チドには結合しない固体キャリアを含んでなるキット。 33.第1プローブがRNA又はDNA断片である請求項32記載のキット。 34.第2プローブがRNA又はDNA断片である請求項32記載のキット。 35.固体キャリアがアガロース、セルロース、ガラス、ラテックス、ポリアク リルアミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリスチレン、シリカゲル、シリカ、及びそれらの誘導体よりなる群から選ばれ る物質で形成される請求項32記載のキット。 36.固体キャリアがミクロ粒子、マクロ粒子、シート、ビーズ、管、ピペット チッブ、板及びフィルターからなる群から選ばれる請求項32記載のキット。 37.標識が放射性同位元素、化学発光性化合物、生物発光性化合物、蛍光性化 合物、りん光性化合物、酵素、酵素コファクター、ヘプテン、抗体、アビジン、 ビオチン、炭水化物、レクチン、金属キレート剤、及びそれらの誘導体からなる 群から選ばれる請求項32記載のキット。 38.第1プローグが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、そ の2種の結合基は互に結合でき、2種の結合グルーブが結合対を形成する請求項 32記載のキット。 39.結合対がアビジン−ビオチン、ハプテン−抗体、抗体一抗原、炭化水素一 レクチン、リボフラビン−リボフラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオン 結合物質、酵素一基質、ボロネートーシスディオール、スタフAたん白質一抗体 、酵素一抑制剤、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる請求項38記載の キット。 40.固体キャリアがアビジン−セルロースであり、結合対がビオチン−アビジ ンである請求項39記載のキット。 41.各プローブがヌクレオチド数が約15から約50,000の長さであり、 第1及び第2プローブはおのおの標的ポリヌクレオチドの異なった部分に相補的 であり、両部分間の最短距離がヌクレオチド数約300よりも長くない請求項3 2記載のキツト。 42.プローブと相補的な部分が直接隣接している請求項41記載のキット。 43.標識を定性的に検出する手段を含んでなる請求項32記載のキット。 44.標識を定量的に検出する手段を含んでなる請求項32記載のキット。 45.ポリヌクレオチド試薬の少なくとも1試薬が1以上のプローブを含有する 請求項32記載のキット。 46.すべてのプローブが単一の試薬に含まれる請求項32記載のキット。 47.複数の一木鎖標的ポリヌクレオチドを検出するためのキットであって、各 標的ポリヌクレオチドに対して、少なくとも2種の異なったプローブを含んでな るポリヌクレオチド試薬であって、ここに該プローブは第1プローブ及び第2プ ローブであり、各プローブはその標的ポリヌクレオチドの一部分に相補的なヌク レオチド配列を含有する一本鎖ポリヌクレオチドよりなり、第1プローブ及び第 2プローブはともにその標的ポリヌクレオチドとの相補的塩基対合により交雑分 子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固定されておらず、プローブは互 に交雑することはできず、第2プローブは検出可能な標識を有しているプローブ であり、名第1プローブと結合することができるが、いずれの第2プローブ及び どの標的ヌクレオチドとも結合しない固体キャリアを含んでなるキット。 48.各第1プローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、 その第2結合基は第1プローブ上の第1結合基と結合可能である請求項47記載 のキット。 49.各標的ポリヌクレオチドに特異的な各第2プローブが異なった標識を含ん でなる請求項47記載のキット。 50.第2プローブ上の標識を検出する手段を含んでなる請求項49記載のキッ ト。 51.各プローブがヌクレオチド数約15から約50,000の長さにあり、各 対のプローブは1標的ヌクレオチドに特異的であり、各第1プローブ及び第2プ ローブはその標的ポリヌクレオチドの異なった部分に相補的であり、その部分の 最短距離がヌクレオチド数で約300よりも長くない請求項48記載のキット。 52.プローブが標的ポリヌクレオチド上の直接隣接した場所に相補的である請 求項51記載のキット。 53.ポリヌクレオチド試薬の少なくとも1試薬が1以上のプローブを含有する 請求項47記載のキット。 54.各標的ポリヌクレオチドに相補的なすべてのプローブが単一の試薬中に含 有され、従ってポリヌクレオチド試薬の数が標的ポリヌクレオチドの数に等しい 請求項47のキット。 55.試料中の複数の標的ポリヌクレオチドを検出するためのキットであって、 (a)各標的ポリヌクレオチドに対して、少なくとも2種の異なったプローブを 含んでなるポリヌクレオチド試薬であって、ここに該プローブは第1プローブ及 び第2プローブであり、各プローブはその標的ポリヌクレオチドの一部分に相補 的なヌクレオチド配列を含有する一本鎖ポリヌクレオチドを含んでなり、第1プ ローブ及び第2プローブはともにその標的ヌクレオチドとの相補的塩基対合によ り交雑分子を形成し、どのプローブも固体キャリア上に固定されておらず、第2 プローブは検出可能な標識を有し、複数の標的ポリヌクレオチドに対するすべて のプローブは互いに交雑することはできず、複数の標的ポリヌクレオチドに対す る各第2プローブは検出可能な異なった標識を有するプローブであり、 (b)第1プローブとは結合するが、どの第2プローブ及びどの標的ポリヌクレ オチドとも結合しない固体キャリアを含んでなるキット。 56.第2プローブ上の異なった標識を検出する手段を含んでなる請求項55の キット。 57.各プローブがヌクレオチド数約15から約50,000の長さの一本鎖ポ リヌクレオチドを含んでなり、各対のプローブは各標的ヌクレオチドに特異的で あり、各第1プローブ及び第2プローブはその標的ポリヌクレオチドの異なった 部分に相補的であり、その部分の最短距離がヌクレオチド数で約300よりも長 くない請求項56記載のキット。 58.プローブが標的ポリヌクレオチド上の直接隣接した場所に相補的である請 求項57記載の方法。 59.ポリヌクレオ試薬の少なくとも1試薬が1以上のプローブを含有する請求 項55記載のキット。 60.すべてのプローブが単一の試薬中に含有される請求項55記載のキット。 61.標的ポリヌクレオチドとともに標準ポリヌクレオチドを含有する試料、す なわち両ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が実質的に同じで、標準ポリヌク レオチドはA部分及びB部分を有し、標的ポリヌクレオチドはA′部分及びB′ 部分を有し、標準及び標的ポリヌクレオチドは標準ポリヌクレオチドのA部分と B部分の間に位置する少なくとも1つのヌクレオチドが標的ポリヌクレオチド▽ のA′部分とB′部分の間に位置するヌクレオチドと異なることによって相遠す る両ポリヌクレオチドを含有する試料中の標的ポリヌクレオチドを検出する検定 方法であって(a)存在する標準及び標的ポリヌクレオチドの両方を標準ポリヌ クレオチドの場合はA部分とB部分の両方を含有するセグメントはなく、標的ポ リヌクレオチドの場合は少なくとも1つのセグメントはA′部分とB′部分の両 方を含有するように、それぞれ一本鎖状の断片に切断し、 (b)(a)で処理した試料を少くとも2種のプローブと一緒にするが、ここに 該プローブは第1プローブ及び第2プローブであり、各プローブは一本鎖ポリヌ クレオチドを含んでなり、プローブは互に交雑することができず、第1プローブ はA部分及びA′部分と相補的塩基対合し、第2プローブはB部分及びB′部分 と相補的塩基対合し、両プローブはともにA′部分とB′部分の両方を含有する 標的ポリヌクレオチドの一本鎖セグメントとの相補的塩基対合により交雑分子を 形成するプローブであり、 (c)続いて両プローブを含有する交雑分子の存在を決定する段階を含んでなる 方法。 62.切断段階が制限酵素処理を含んでなる請求項61記載の方法。 63.標的及び標準ポリヌクレオチドが二本鎖状であり、切断段階がさらに存在 する標的及び標準ポリヌクレオチドの変性を含んでなる請求項62記載の方法。 64.A部分がA′部分と同じでありB部分がB′部分と同じである請求項61 記載の方法。 65.標準ポリヌクレオチド上のA部分とB部分の間の最短距離、及び標的ポリ ヌクレオチド上のA′部分とB′部分の間の最短距離がヌクレオチド数で約30 0よりも長くない請求項61記載の方法。 66.標準ポリヌクレオチド上のA部分とB部分の間の最短距離、及び標的ポリ ヌクレオチド上のA′部分とB′部分の間の最短距離がヌクレオチド数で約10 よりも長くない請求項65記載の方法。 67.標的ポリヌクレオチドが標準ポリヌクレオチドの遺伝子変異体であり、標 的ポリヌクレオチドが遺伝子疾病の徴候である遺伝子突然変異の結果である請求 項61記載の方法。 68.遺伝子疾病が鎌状赤血球負血である請求項67記載の方法。 69.いずれのプローブも固体キャリアに固定されておらず、第2プローブは検 出可能な標識を有し、両方のプローブを含有する交雑分子の存在を測定する段階 がさらに、(a)反応混合物を第1プローブと結合するが、第2プローブ及びβ 部分又はB′部分のみを合有するセグメントには結合しない固体キャリアと接触 させ、 (b)続いていずれかの標識が固体キャリア上に結合しているか否かを決定する 段階を含んでなる請求項61記載の方法。 70.固体キャリアがアガロース、セルロース、ガラス、ラテックス、ポリアク リルアミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリスチレン、シリカゲル、シリカ、及びそれらの誘導体よりなる群から選ばれ る物質で形成される請求項69記載の方法。 71.固体キャリアがミクロ粒子、マクロ粒子、シート、ビーズ、管、ピペット チッブ、板、及びフィルターからなる群から選ばれる形状である請求項69記載 の方法。 72.標識が放射性同位元素、化学発光性化合物、生物発光性化合物、蛍光性化 合物、りん光性化合物、酵素、酵素コファクター、ハプテン、抗体、アビジン、 ビオチン、炭水化物、レクチン、金属キレート剤、及びそれらの誘導体からなる 群から選ばれる請求項69記載の方法。 73.第1プローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、そ の2種の結合基は互いに結合でき、2種の結合基が一つの結合対を構成する請求 項69記載の方法。 74.結合対がアビジン−ビオチン、ハプテン−抗体、抗体一抗原、炭化水素一 レクチン、リボフラビン−リボフラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオン 結合物質、酵素一基質、ボロネートーシスディオール、スタフAたん白質一抗体 、酵素一抑制剤、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる請求項73記載の 方法。 75.固体キャリアがアビジン−セルロースであり、結合対がビオチン−アビジ ンである請求項76記載の方法。 76.第1プローブがRNA又はDNA断片であり、第2プローブがRNA又は DNA断片であり;固体キャリアがアガロース、セルロース、ガラス、ラテック ス、ポリアクリルアミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ プロピレン、ポリスチレン、シリカゲル、シリカ、及びそれらの誘導体からなる 群がら選ばれた物質から形成され;固体キャリアがミクロ粒子、マクロ粒子、シ ート、ビーズ、管、ピペットチッブ、板、及びフィルターからなる群から選ばれ る形状であり;標識が化学発光性化合物、生物発光性化合物、蛍光性化合物、り ん光性化合物、酵素、酵素コファクター、ヘプテン、抗体、アビジン、ビオチン 、炭水化物、レクチン、金属キレート剤、及びそれらの誘導体からなり;第1プ ローブが第1結合基を有し、固体キャリアが第2結合基を有し、その2種の結合 基は互に結合できるものであり;2種の結合基は結合対となっており、その結合 対がアビジン−ビオチン、ヘプテン−抗体、抗体一抗原、炭水化物一レクチン、 リボフラビン−リボフラビン結合たん白質、金属イオン−金属イオン結合物質、 酵素一基質、ボロネートーシスジオール、スタフAたん白質一抗体、酵素一抑制 剤、及びそれらの誘導体から選ばれる請求項76記載の方法。 79.いずれかの標識が固体キャリア上に結合しているか否かを決定する段階が さらに (a)交雑分子に組みこまれていない第2プローブを固体キャリアから分離する 段階及び (b)焼いて試料中に標的ポリヌクレオチドの存在の有無を示す固体キャリア上 の標識の有無を検出する段階を含んでなる請求項69記載の方法。 80.いずれかの標識が固体キャリア上に結合しているか否かを決定する段階が さらに (a)溶液中の未結合第2プローブの量を測定する段階及び(b)その測定値を 反応混合物へ添加した第2プローブの全量と比較して試料中の標的ポリヌクレオ チドの存否を決定する段階を含んでなる請求項69記載の方法。 [Claims] 1. 1. An assay method for detecting a single-stranded target polynucleotide in a liquid sample, comprising: (a) combining the sample with at least two different probes to form a reaction mixture; The probes are a first probe and a second probe, and each probe is a first probe and a second probe. The probes comprise a single-stranded polynucleotide containing a nucleotide sequence that is complementary to one segment of the target polynucleotide, and the probes form a hybrid molecule by complementary base pairing with the target polynucleotide. The probe is also fixed on a solid carrier. (b) the reaction mixture is then bound to the first probe, but the probes do not hybridize with each other, and the second probe has a detectable label; contacting a solid carrier that binds neither the probe nor the target polynucleotide; (c) then determining whether any label is bound to the solid carrier. 2. 2. The method according to claim 1, wherein the first probe is an RNA or DNA fragment. 3. 2. The method according to claim 1, wherein the second probe is an RNA or DNA fragment. 4. Solid carriers include agarose, cellulose, glass, latex, polyacrylic polyamide, polyamide, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyamide, 2. The method of claim 1, wherein the material is selected from the group consisting of listyrene, silica gel, silica, and derivatives thereof. 5. Solid carriers can be used as microparticles, macroparticles, sheets, beads, tubes, pipette chips, etc. The method according to claim 1, which has a shape selected from the group consisting of a cup, a plate, and a filter. Law. 6. If the label is a radioisotope, chemiluminescent compound, bioluminescent compound, or fluorescent compound substances, phosphorescent compounds, enzymes, enzyme cofactors, haptens, antibodies, avidin, The method according to claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of otin, carbohydrates, lectins, metal chelators, and derivatives thereof. 7. Claim 1: The first probe has a first binding group, the solid carrier has a second binding group, the two types of binding groups are capable of binding to each other, and the two types of binding groups constitute one binding pair. Method described. 8. The binding pair is avidin-biotin, hapten-antibody, one antibody-antigen, one carbohydrate pair. cutin, riboflavin-riboflavin binding protein, metal ion-metal ion binding 8. The method according to claim 7, wherein the method is selected from the group consisting of a synthetic substance, an enzyme-substrate, a boronatesis diol, a Staph A protein-antibody, an enzyme-inhibitor, and a derivative thereof. 9. 9. The method of claim 8, wherein the solid carrier is avidin-cellulose and the binding pair is biotin-avidin. 10. Each probe is 15 to about 50,000 nucleotides in length, and the first and second probes are each complementary to a different portion of the target polynucleotide, with the shortest distance between the two portions being about 300 nucleotides in length. Claim 1 is not longer than How to put it on. 11. 11. The method of claim 10, wherein the probe and the complementary portion are directly adjacent. 12. The first probe is an RNA or DNA fragment and the second probe is an RNA or DNA fragment; the solid carrier is agarose, cellulose, glass, latex. polyacrylamide, polyamide, polycarbonate, polyethylene, polyester Formed from a material selected from the group consisting of propylene, polystyrene, silica gel, silica, and derivatives thereof; selected from the group consisting of pipettes, beads, tubes, pipette tips, plates, and filters. the label is a chemiluminescent compound, bioluminescent compound, fluorescent compound, Selected from the group consisting of fluorescent compounds, enzymes, enzyme cofactors, heptene, antibodies, avidin, biotin, carbohydrates, lectins, metal chelators, and derivatives thereof. the first probe has a first binding group; the solid carrier has a second binding group; The two types of bonding groups can be bonded to each other; the two types of bonding groups form a bonding pair. The binding pairs are avidin-biotin, heptene-antibody, antibody-antigen, carbohydrate-lectin, riboflavin-riboflavin-binding protein, metal ion-metal ion. 11. The method according to claim 10, wherein the method is selected from a protein binding substance, an enzyme substrate, a boronate cis diol, a Staph A protein antibody, an enzyme inhibitor, and a derivative thereof. 13. 2. The method of claim 1, wherein the detection of the target polynucleotide is qualitative. 14. Detection of target polynucleotides determines the presence of a label bound on a solid carrier. 2. The method according to claim 1, wherein the method is determined quantitatively. 15. 2. The method of claim 1, wherein the probes are sequentially combined with the sample. 16. 2. The method of claim 1, wherein the sample is combined with all probes simultaneously. 17. 2. The method of claim 1, wherein the single-stranded target polynucleotide is formed by denaturation of a double-stranded polynucleotide. 18. A further step of determining whether any labels are bound on the solid carrier includes (a) separating from the solid carrier any second probe that is not incorporated into the hybrid molecule; and (b) subsequently adding the second probe to the sample. 2. The method of claim 1, comprising the step of detecting the presence or absence of a label on the solid carrier that indicates the presence or absence of the target polynucleotide. 19. A further step of determining whether any label is bound on the national carrier is to (a) measure the amount of unbound second probe in the solution, and (b) add that measurement to the reaction mixture. The presence of target polynucleotide in the sample compared to the total amount of second probe added to the sample. 2. The method of claim 1, comprising the step of determining whether or not. 20. 1. An assay method for detecting a plurality of double-stranded target nucleotides in a plurality of liquid samples, the method comprising: (a) at least a portion of at least one liquid sample suspected of containing a target nucleic acid; is also combined with two different probes to form a reaction mixture; The probes are a first probe and a second probe, each probe targeting a target polynucleotide. A single-stranded polynucleotide containing a complementary nucleotide sequence to a portion of a polynucleotide. The first probe and the second probe are complementary salts to the target polynucleotide. A hybrid molecule is formed by group pairing, and each probe is immobilized on a solid carrier. (b) the reaction mixture is then combined with the first probe, but not with the second probe, and the second probe is a probe with a detectable label; (c) then determining whether any of the labels are bound on the solid carrier, provided that the solid carrier does not bind to the plurality of polynucleotides. against that A method of binding each specific first probe. 21. each first probe has a first binding group, the solid carrier has a second binding group, the second binding group is a first binding group of the first probe specific for the plurality of target polynucleotides; 21. The method of claim 20, wherein: 22. Each probe is about 15 to about 50,000 nucleotides in length, and each In each pair of probes that are specific for a target polynucleotide, the first and second probes are complementary to different portions of the respective target polynucleotide, such that the shortest distance between the portions is less than about 300 nucleotides. Claim 20 that is not long Law. 23. 23. The method of claim 22, wherein the complementary portions are directly adjacent. 24. 21. The method of claim 20, wherein the at least one single-stranded target polynucleotide is formed by denaturation of a double-stranded polynucleotide. 25. 21. The method of claim 20, wherein at least some of the probes are combined with the sample at different times. 26. An assay method for detecting multiple single-stranded target polynucleotides in a liquid sample. (a) combining a sample with a plurality of different probes to form a reaction mixture, wherein the probes are at least two specific for the target polynucleotide; 2 probes, the first probe and the second probe each containing a nucleotide complementary to a portion of the respective target polynucleotide. The first probe and the second probe form a hybrid molecule by complementary base pairing with the target polynucleotide. the second probe has a detectable label; any of the plurality of probes is probes are not fixed on the rear, multiple probes do not hybridize with each other, and multiple target polynucleotides Each second cleotide-specific probe is a probe with a different label. (b) then contacting the reaction mixture with a solid carrier that binds the first probe but not the second probe or the target probe; (c) then any of the different labels are placed on the solid carrier; A method comprising the step of determining whether or not they are combined. 27. Each probe is about 15 to about 50,000 nucleotides in length, and a first probe and a second probe specific for each target polynucleotide are used for each target polynucleotide. complementary to different parts of the target polynucleotide, and the shortest distance between the two parts is 27. The method of claim 26, wherein the method is no longer than about 300 leotides. 28. 28. The method of claim 27, wherein the complementary portions are directly adjacent. 29. 27. The method of claim 26, wherein the at least one single-stranded target polynucleotide is formed by denaturation of a double-stranded polynucleotide. 30. At least some of the probes may be combined with the sample at different times. The method according to claim 26. 31. 27. The method of claim 26, wherein all probes are combined with the sample at the same time. 32. A kit for detecting a single-stranded target polynucleotide in a sample, comprising: (a) a polynucleotide reagent comprising at least two different probes, the probes comprising a first probe and a second probe; probes, each probe consisting of a single-stranded polynucleotide containing a nucleotide sequence complementary to a portion of the target polynucleotide; the probes form a hybrid molecule by complementary base pairing with the target polynucleotide; (b) the probes are not immobilized on a solid carrier and do not hybridize with each other; the second probe has a detectable label; (b) it binds to the first probe, but the second probe and the target polynucleo A kit comprising a solid carrier that does not bind to TiD. 33. 33. The kit according to claim 32, wherein the first probe is an RNA or DNA fragment. 34. 33. The kit according to claim 32, wherein the second probe is an RNA or DNA fragment. 35. Solid carriers include agarose, cellulose, glass, latex, polyacrylic selected from the group consisting of lylamide, polyamide, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, silica gel, silica, and derivatives thereof. 33. The kit of claim 32, wherein the kit is formed of a material comprising: 36. Solid carriers include microparticles, macroparticles, sheets, beads, tubes, pipettes 33. The kit of claim 32, selected from the group consisting of tips, plates, and filters. 37. If the label is a radioisotope, chemiluminescent compound, bioluminescent compound, or fluorescent compound 33. The kit of claim 32, which is selected from the group consisting of compounds, phosphorescent compounds, enzymes, enzyme cofactors, heptene, antibodies, avidin, biotin, carbohydrates, lectins, metal chelators, and derivatives thereof. 38. the first prog has a first binding group; the solid carrier has a second binding group; 33. The kit of claim 32, wherein the two binding groups are capable of binding to each other and the two binding grooves form a binding pair. 39. The binding pair is avidin-biotin, hapten-antibody, antibody-antigen, carbohydrate-lectin, riboflavin-riboflavin-binding protein, metal ion-metal ion binding substance, enzyme-substrate, boronatesis diol, Staph A protein-antibody. 39. The kit of claim 38, wherein the kit is selected from the group consisting of , enzyme inhibitors, and derivatives thereof. 40. The solid carrier is avidin-cellulose and the binding pair is biotin-avidin. 40. The kit according to claim 39, which is a kit. 41. each probe is about 15 to about 50,000 nucleotides in length, the first and second probes are each complementary to a different portion of the target polynucleotide, and the shortest distance between the two portions is about 15 to about 50,000 nucleotides in length; 33. The kit of claim 32, having a length of no more than 300 mm. 42. 42. The kit of claim 41, wherein the probe and the complementary portion are directly adjacent. 43. 33. A kit according to claim 32, comprising means for qualitatively detecting the label. 44. 33. The kit according to claim 32, comprising means for quantitatively detecting the label. 45. 33. The kit of claim 32, wherein at least one of the polynucleotide reagents contains one or more probes. 46. 33. The kit of claim 32, wherein all probes are contained in a single reagent. 47. A kit for detecting a plurality of single-strand target polynucleotides, the kit comprising at least two different probes for each target polynucleotide. a polynucleotide reagent comprising a first probe and a second probe; lobes, each probe containing a nucleotide complementary to a portion of its target polynucleotide. It consists of a single-stranded polynucleotide containing a leotide sequence, and both the first probe and the second probe undergo hybridization by complementary base pairing with their target polynucleotide. the second probe is a probe with a detectable label; none of the probes is immobilized on a solid carrier; the probes cannot hybridize with each other; the second probe is a probe with a detectable label; A kit comprising a solid carrier capable of binding to a second probe, but not to any second probe or to any target nucleotide. 48. 48. The kit of claim 47, wherein each first probe has a first binding group and the solid carrier has a second binding group, the second binding group being capable of binding to the first binding group on the first probe. . 49. 48. The kit of claim 47, wherein each second probe specific for each target polynucleotide comprises a different label. 50. 50. The kit of claim 49, comprising means for detecting a label on the second probe. to. 51. Each probe is about 15 to about 50,000 nucleotides in length, each pair of probes is specific for one target nucleotide, and each first probe and second pair of probes are specific for one target nucleotide. 49. The kit of claim 48, wherein the lobes are complementary to different portions of the target polynucleotide, and the shortest distance between the portions is no greater than about 300 nucleotides. 52. The probe must be complementary to an immediately adjacent location on the target polynucleotide. The kit according to claim 51. 53. 48. The kit of claim 47, wherein at least one of the polynucleotide reagents contains one or more probes. 54. All probes complementary to each target polynucleotide are contained in a single reagent. 48. The kit of claim 47, wherein the number of polynucleotide reagents is equal to the number of target polynucleotides. 55. A kit for detecting a plurality of target polynucleotides in a sample, the kit comprising: (a) a polynucleotide reagent for each target polynucleotide, the polynucleotide reagent comprising at least two different probes for each target polynucleotide; The probe is the first probe and and a second probe, each probe comprising a single-stranded polynucleotide containing a nucleotide sequence complementary to a portion of its target polynucleotide; Both the lobe and the second probe are activated by complementary base pairing with their target nucleotide. to form a hybridizing molecule, none of the probes is immobilized on a solid carrier, the second probe has a detectable label, and all probes for multiple target polynucleotides cannot hybridize with each other; against multiple target polynucleotides (b) each second probe that binds to the first probe is a probe with a different detectable label; A kit comprising a solid carrier that does not bind to ocide. 56. 56. The kit of claim 55, comprising means for detecting a different label on the second probe. 57. Each probe is a single-stranded polymer with a length of about 15 to about 50,000 nucleotides. each pair of probes is specific for each target nucleotide, and each first and second probe is complementary to a different portion of its target polynucleotide, such that the shortest distance between the portions is Longer than about 300 nucleotides 57. The kit of claim 56. 58. The probe must be complementary to an immediately adjacent location on the target polynucleotide. The method according to claim 57. 59. 56. The kit of claim 55, wherein at least one of the polynucleo reagents contains one or more probes. 60. 56. The kit of claim 55, wherein all probes are contained in a single reagent. 61. Samples containing standard polynucleotides along with target polynucleotides, all that is, the nucleotide sequences of both polynucleotides are substantially the same and the standard polynucleotide leotide has an A portion and a B portion, the target polynucleotide has an A′ portion and a B′ portion, and the standard and target polynucleotides have at least one nucleotide located between the A portion and the B portion of the standard polynucleotide. are different from the nucleotide located between the A' and B' parts of the target polynucleotide ▽ 1. An assay method for detecting a target polynucleotide in a sample containing both a standard polynucleotide and a target polynucleotide, the method comprising: In the case of cleotides, there is no segment containing both A and B moieties; In the case of polynucleotides, at least one segment contains both A' and B' parts. (b) The sample treated in (a) is combined with at least two probes, each of which contains a first probe and a first probe. second probe, each probe is a single-stranded polynucleotide. cleotide, the probes cannot hybridize with each other, the first probe is in complementary base pairing with the A part and the A' part, and the second probe is in complementary base pairing with the B part and the B' part. (c) both probes form a hybrid molecule by complementary base pairing with a single-stranded segment of the target polynucleotide, both containing both A' and B' moieties; A method comprising the step of determining the presence of a hybridizing molecule containing a probe. 62. 62. The method of claim 61, wherein the cleaving step comprises restriction enzyme treatment. 63. 63. The method of claim 62, wherein the target and standard polynucleotides are double-stranded and the cleavage step further comprises denaturation of the target and standard polynucleotides. 64. 62. The method of claim 61, wherein portion A is the same as portion A' and portion B is the same as portion B'. 65. 62. The shortest distance between the A and B moieties on the standard polynucleotide and the shortest distance between the A' and B' moieties on the target polynucleotide is not greater than about 300 nucleotides. Method. 66. 66. The method of claim 65, wherein the shortest distance between the A and B moieties on the standard polynucleotide and the shortest distance between the A' and B' moieties on the target polynucleotide is not greater than about 10 nucleotides. . 67. The target polynucleotide is a genetic variant of the standard polynucleotide; 62. The method of claim 61, wherein the target polynucleotide is the result of a genetic mutation that is indicative of a genetic disease. 68. 68. The method of claim 67, wherein the genetic disease is sickle cell negative blood. 69. Neither probe is fixed to a solid carrier, and the second probe is (a) combining the reaction mixture with the first probe, but only the second probe and the β or B' portion; 62. The method of claim 61, comprising the steps of: (b) subsequently determining whether any labels are bound on the solid carrier. 70. Solid carriers include agarose, cellulose, glass, latex, polyacrylic selected from the group consisting of lylamide, polyamide, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, silica gel, silica, and derivatives thereof. 70. The method of claim 69, wherein the method is formed of a material comprising: 71. Solid carriers include microparticles, macroparticles, sheets, beads, tubes, pipettes 70. The method of claim 69, wherein the shape is selected from the group consisting of a chip, a plate, and a filter. 72. If the label is a radioisotope, chemiluminescent compound, bioluminescent compound, or fluorescent compound 70. The method of claim 69, which is selected from the group consisting of compounds, phosphorescent compounds, enzymes, enzyme cofactors, haptens, antibodies, avidin, biotin, carbohydrates, lectins, metal chelators, and derivatives thereof. 73. the first probe has a first binding group; the solid carrier has a second binding group; 70. The method according to claim 69, wherein the two types of bonding groups are capable of bonding to each other, and the two types of bonding groups constitute one bonding pair. 74. The binding pair is avidin-biotin, hapten-antibody, antibody-antigen, carbohydrate-lectin, riboflavin-riboflavin-binding protein, metal ion-metal ion binding substance, enzyme-substrate, boronatesis diol, Staph A protein-antibody. 74. The method of claim 73, wherein the method is selected from the group consisting of enzyme inhibitors, enzyme inhibitors, and derivatives thereof. 75. The solid carrier is avidin-cellulose and the binding pair is biotin-avidin. 77. The method of claim 76. 76. The first probe is an RNA or DNA fragment and the second probe is an RNA or DNA fragment; the solid carrier is agarose, cellulose, glass, latex. polyacrylamide, polyamide, polycarbonate, polyethylene, polyester Formed from a material selected from the group consisting of propylene, polystyrene, silica gel, silica, and their derivatives; selected from the group consisting of pipettes, beads, tubes, pipette tips, plates, and filters. the label is a chemiluminescent compound, bioluminescent compound, fluorescent compound, Consisting of fluorescent compounds, enzymes, enzyme cofactors, heptene, antibodies, avidin, biotin, carbohydrates, lectins, metal chelators, and derivatives thereof; the lobe has a first binding group, the solid carrier has a second binding group, the two binding groups are capable of binding to each other; the two binding groups are a binding pair; The binding pair is avidin-biotin, heptene-antibody, antibody-antigen, carbohydrate-lectin, riboflavin-riboflavin-binding protein, metal ion-metal ion-binding substance, enzyme-substrate, boronate cis diol, staff A protein-antibody, 77. The method according to claim 76, wherein the method is selected from enzyme inhibitors and derivatives thereof. 79. Determining whether any labels are bound on the solid carrier further comprises the steps of: (a) separating from the solid carrier any second probe that is not incorporated into the hybridizing molecule; and (b) baking the sample into the sample. 70. The method of claim 69, further comprising the step of detecting the presence or absence of a label on the solid carrier indicating the presence or absence of the target polynucleotide. 80. Determining whether any label is bound on the solid carrier further comprises: (a) measuring the amount of unbound second probe in solution; and (b) adding that measurement to the reaction mixture. target polynucleotide in the sample compared to the total amount of second probe 70. The method of claim 69, comprising the step of determining the presence or absence of tide.
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