JPH0576400A - 核酸増幅の使用による細菌の検出方法 - Google Patents
核酸増幅の使用による細菌の検出方法Info
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- JPH0576400A JPH0576400A JP4043049A JP4304992A JPH0576400A JP H0576400 A JPH0576400 A JP H0576400A JP 4043049 A JP4043049 A JP 4043049A JP 4304992 A JP4304992 A JP 4304992A JP H0576400 A JPH0576400 A JP H0576400A
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- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い特異性または感度と低いバックグラウン
ドシグナルとを組み合わせる細菌の検出方法を提供する
こと。 【構成】 試料を1種類以上の標識ヌクレオチド三リン
酸およびこのヌクレオチドを含有する標識核酸Bの生産
を触媒する1種類以上の酵素と反応させ、熱変性させ、
該試料を、核酸Bと充分に相補的であり、かつ少なくと
も1つの固定可能な基を含有する核酸プローブCと反応
させ、形成し得る核酸ハイブリッドDと固定可能な基を
認識および結合する固相とを接触させ、固相から液体を
除去し、細菌の存在についての尺度として固相上の標識
を測定することを特徴とする試料中の細菌の特異的な検
出方法。
ドシグナルとを組み合わせる細菌の検出方法を提供する
こと。 【構成】 試料を1種類以上の標識ヌクレオチド三リン
酸およびこのヌクレオチドを含有する標識核酸Bの生産
を触媒する1種類以上の酵素と反応させ、熱変性させ、
該試料を、核酸Bと充分に相補的であり、かつ少なくと
も1つの固定可能な基を含有する核酸プローブCと反応
させ、形成し得る核酸ハイブリッドDと固定可能な基を
認識および結合する固相とを接触させ、固相から液体を
除去し、細菌の存在についての尺度として固相上の標識
を測定することを特徴とする試料中の細菌の特異的な検
出方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核酸増幅を使用する細
菌の特異的検出方法に関する。
菌の特異的検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、核酸による臨床診断学および分子
生物学において、細菌の検出は従来の免疫学的試験に比
べてますます重要になってきた。これは、種々の供給源
由来の核酸のヌクレオチド配列の研究が進歩してきたと
いう事実に関係する。
生物学において、細菌の検出は従来の免疫学的試験に比
べてますます重要になってきた。これは、種々の供給源
由来の核酸のヌクレオチド配列の研究が進歩してきたと
いう事実に関係する。
【0003】増幅方法の導入は、例えば鎌型赤血球貧血
症について試験する際に、核酸試験の感受性を相当増大
させた。このような方法は、例えば欧州特許出願公開E
P−A−0200362号公報に開示されている。増幅
効果は、主に、プライマーおよびモノヌクレオチド三リ
ン酸(mononucleotide triphosphate)の助けをかりて、
プライマーの伸長生成物が鋳型としてのいわゆる標的核
酸から形成され、この伸長生成物が検出されるか、また
はそれ自体、鋳型核酸として再度使用され得るという事
実に基づいている。この方法では、伸長生成物に検出可
能なヌクレオチドを取込むことができる。形成された伸
長生成物は電気泳動によって検出され得る。しかし、こ
の検出方法は複雑でかつ時間がかかる電気泳動工程のた
めに不便である。
症について試験する際に、核酸試験の感受性を相当増大
させた。このような方法は、例えば欧州特許出願公開E
P−A−0200362号公報に開示されている。増幅
効果は、主に、プライマーおよびモノヌクレオチド三リ
ン酸(mononucleotide triphosphate)の助けをかりて、
プライマーの伸長生成物が鋳型としてのいわゆる標的核
酸から形成され、この伸長生成物が検出されるか、また
はそれ自体、鋳型核酸として再度使用され得るという事
実に基づいている。この方法では、伸長生成物に検出可
能なヌクレオチドを取込むことができる。形成された伸
長生成物は電気泳動によって検出され得る。しかし、こ
の検出方法は複雑でかつ時間がかかる電気泳動工程のた
めに不便である。
【0004】欧州特許出願公開EP−A−020118
4号公報によれば、非標識伸長生成物は検出可能に標識
された核酸プローブとのハイブリダイゼーションによっ
て検出され得る。しかし、この出願に開示されている方
法を使用する伸長生成物とプローブとのハイブリッドと
非反応プローブとの分離は、非特異的相互作用のため不
充分であるか、あるいは感度を低減させる多くの洗浄工
程を含む。
4号公報によれば、非標識伸長生成物は検出可能に標識
された核酸プローブとのハイブリダイゼーションによっ
て検出され得る。しかし、この出願に開示されている方
法を使用する伸長生成物とプローブとのハイブリッドと
非反応プローブとの分離は、非特異的相互作用のため不
充分であるか、あるいは感度を低減させる多くの洗浄工
程を含む。
【0005】国際公開WO89/11546号公報に
は、固相に結合した増幅核酸をプライマーおよび標識モ
ノヌクレオチドと反応させて、この方法で形成される標
識核酸を検出する方法が開示されている。この方法の欠
点は、全ての関連反応が反応速度を低下させる固相上で
進行するということである。欧州特許出願公開EP−A
−0324474号公報には、標識モノヌクレオチドを
取込み、これらの標識核酸を検出されるべき核酸と相補
的である固定核酸によって捕捉する方法が開示されてい
る。増幅核酸の変性方法について、またはハイブリダイ
ゼーション条件については、全く開示されていない。こ
の方法の別の欠点は、固相に有効に結合されている核酸
の製造が困難であるということである。
は、固相に結合した増幅核酸をプライマーおよび標識モ
ノヌクレオチドと反応させて、この方法で形成される標
識核酸を検出する方法が開示されている。この方法の欠
点は、全ての関連反応が反応速度を低下させる固相上で
進行するということである。欧州特許出願公開EP−A
−0324474号公報には、標識モノヌクレオチドを
取込み、これらの標識核酸を検出されるべき核酸と相補
的である固定核酸によって捕捉する方法が開示されてい
る。増幅核酸の変性方法について、またはハイブリダイ
ゼーション条件については、全く開示されていない。こ
の方法の別の欠点は、固相に有効に結合されている核酸
の製造が困難であるということである。
【0006】欧州特許出願公開EP−A−035701
1号公報には、伸長反応において、一方が検出可能に標
識され、他方が固相への結合に適切である2つのプライ
マーを使用する方法が開示されている。この方法の欠点
は、検出可能に標識されたオリゴヌクレオチドと、これ
らオリゴヌクレオチドを含有する伸長生成物とを分離す
るのがより困難であるということである。分離が行われ
ない場合、競合反応のために感度の低減が予想されるで
あろう。
1号公報には、伸長反応において、一方が検出可能に標
識され、他方が固相への結合に適切である2つのプライ
マーを使用する方法が開示されている。この方法の欠点
は、検出可能に標識されたオリゴヌクレオチドと、これ
らオリゴヌクレオチドを含有する伸長生成物とを分離す
るのがより困難であるということである。分離が行われ
ない場合、競合反応のために感度の低減が予想されるで
あろう。
【0007】欧州特許出願公開EP−A−029737
9号およびEP−A−0348529号の各公報には、
鋳型として標識核酸を使用して、検出可能なモノヌクレ
オチドによって固定プライマーまたは固定可能なプライ
マーを伸長して、同時に検出可能に標識される固定核酸
を形成する方法が開示されている。この方法の1つの欠
点は、とりわけ、試験の特異性があまり高くないという
ことである。固定プライマーまたは固定可能なプライマ
ーを1つだけ使用して伸長生成物を標識オリゴヌクレオ
チドと反応させるという欧州特許出願公開EP−A−0
297379号公報に開示されている方法は、オリゴヌ
クレオチドの分離が困難であるという欧州特許出願公開
EP−A−0357011号に開示された欠点を有す
る。
9号およびEP−A−0348529号の各公報には、
鋳型として標識核酸を使用して、検出可能なモノヌクレ
オチドによって固定プライマーまたは固定可能なプライ
マーを伸長して、同時に検出可能に標識される固定核酸
を形成する方法が開示されている。この方法の1つの欠
点は、とりわけ、試験の特異性があまり高くないという
ことである。固定プライマーまたは固定可能なプライマ
ーを1つだけ使用して伸長生成物を標識オリゴヌクレオ
チドと反応させるという欧州特許出願公開EP−A−0
297379号公報に開示されている方法は、オリゴヌ
クレオチドの分離が困難であるという欧州特許出願公開
EP−A−0357011号に開示された欠点を有す
る。
【0008】国際公開WO−89/09281号には、
両プライマーが固定化および検出のために使用される同
一の化学基を有する方法が開示されている。これは、可
分性に乏しいという前記欠点に加える。
両プライマーが固定化および検出のために使用される同
一の化学基を有する方法が開示されている。これは、可
分性に乏しいという前記欠点に加える。
【0009】プロシーディングス・オブ・ナショナル・
アカデミィ・オブ・サイエンシズ・ユーエスエイ(Pro
c.Acad.Sci.USA)、第86巻、第6230〜623
4頁には、検出可能に標識されたプライマーを伸長する
方法が開示されている。該検出は、捕捉プローブに伸長
生成物を結合した後に行われる。この場合、追加工程な
しで検出可能に標識されたプライマーを分離することは
可能ではなく、したがって、これは検出反応を妨害す
る。
アカデミィ・オブ・サイエンシズ・ユーエスエイ(Pro
c.Acad.Sci.USA)、第86巻、第6230〜623
4頁には、検出可能に標識されたプライマーを伸長する
方法が開示されている。該検出は、捕捉プローブに伸長
生成物を結合した後に行われる。この場合、追加工程な
しで検出可能に標識されたプライマーを分離することは
可能ではなく、したがって、これは検出反応を妨害す
る。
【0010】細菌細胞の検出方法は、欧州特許出願公開
EP−A−0131052号公報から公知である。この
方法では、細菌核酸を、該検出されるべき核酸よりも短
い検出可能な標識核酸プローブと反応させ、次いで、形
成するハイブリッドを検出する。この方法の欠点は、比
較的鈍感であり、したがって、他の細胞成分の広範囲な
除去を必要とし、検出されるべき核酸を濃縮しなければ
ならないということである。
EP−A−0131052号公報から公知である。この
方法では、細菌核酸を、該検出されるべき核酸よりも短
い検出可能な標識核酸プローブと反応させ、次いで、形
成するハイブリッドを検出する。この方法の欠点は、比
較的鈍感であり、したがって、他の細胞成分の広範囲な
除去を必要とし、検出されるべき核酸を濃縮しなければ
ならないということである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
方法の欠点を回避すること、特に、高い特異性または選
択性に低いバックグラウンドシグナルを兼ね合わせる細
菌の検出方法を提供することを目的とする。
方法の欠点を回避すること、特に、高い特異性または選
択性に低いバックグラウンドシグナルを兼ね合わせる細
菌の検出方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、 a)試料を溶解して、細菌核酸を放出させ、 b)該溶解試料を、1種類以上の標識モノヌクレオシド
三リン酸および該ヌクレオチドを含有する標識核酸Bの
生産を触媒する1種類以上の酵素と反応させ、 c)該試料を、細菌に対して特異的であり、かつ核酸B
と充分に相補的である核酸プローブCと反応させ、次い
で、 d)標識核酸Bおよび核酸プローブCから形成された核
酸ハイブリッドDを検出する工程からなる方法であっ
て、 e)該核酸プローブが少なくとも1つの固定可能な基を
含有し、 f)工程c)の直前に反応混合物を熱変性させ、 g)核酸ハイブリッドDを、固定可能な核酸プローブC
を特異的に結合することができる固相と接触させ、 h)液相を該固相と分離し、 i)該固相に結合した検出可能な基を検出することを特
徴とする試料中の細菌の特異的検出方法を提供するもの
である。
三リン酸および該ヌクレオチドを含有する標識核酸Bの
生産を触媒する1種類以上の酵素と反応させ、 c)該試料を、細菌に対して特異的であり、かつ核酸B
と充分に相補的である核酸プローブCと反応させ、次い
で、 d)標識核酸Bおよび核酸プローブCから形成された核
酸ハイブリッドDを検出する工程からなる方法であっ
て、 e)該核酸プローブが少なくとも1つの固定可能な基を
含有し、 f)工程c)の直前に反応混合物を熱変性させ、 g)核酸ハイブリッドDを、固定可能な核酸プローブC
を特異的に結合することができる固相と接触させ、 h)液相を該固相と分離し、 i)該固相に結合した検出可能な基を検出することを特
徴とする試料中の細菌の特異的検出方法を提供するもの
である。
【0013】本発明は、ドイツ特許出願公開DE−A−
3929030号公報による細菌の検出方法を包含する
ものではない。かくして、細菌核酸が、核酸鎖につき、
少なくともその1つが複製システムに対して特異的であ
るヌクレオチド配列を含有する少なくとも2つのアダプ
ターと反応して、少なくとも1つのアダプターをさらに
含有する検出されるべき核酸と実質的に相補的である核
酸の形成を除く。好ましくは、蛋白活性複製システムに
基づく検出方法を除く。
3929030号公報による細菌の検出方法を包含する
ものではない。かくして、細菌核酸が、核酸鎖につき、
少なくともその1つが複製システムに対して特異的であ
るヌクレオチド配列を含有する少なくとも2つのアダプ
ターと反応して、少なくとも1つのアダプターをさらに
含有する検出されるべき核酸と実質的に相補的である核
酸の形成を除く。好ましくは、蛋白活性複製システムに
基づく検出方法を除く。
【0014】本発明方法は、主な特徴が核酸診断学の分
野の当業者に公知の、いわゆるハイブリダイゼーション
試験を行う特定の方法である。以下に記載されない実験
細部に関する限り、その全体にわたって、「核酸ハイブ
リダイゼーション」(“Nucleic Acid Hybridizatio
n")[ビー・ディー・ヘイムズ(B.D.Hames)およびエ
ス・ジェイ・ヒギンズ(S.J.Higgins)編、IRLプレ
ス、1986、第1章(ハイブリダイゼーションストラ
テジー)、第3章(溶液ハイブリダイゼーションの定量分
析)および第4章(定量フィルターハイブリダイゼーショ
ン)]、分子生物学における現在のプロトコール(Curre
nt Protocols in Molecular Biology)[エフ・エム
・アウスベル(F.M.Ausubel)ら編、ジェイ・ウィリィ
・アンド・サン(J.Wiley and Son)、1987、2.
9.1.−2.9.10]および分子クローニング(Molecu
lar Cloning)[ジェイ・サムブルーク(J.Sambrook)
ら編、CSH、1989、9.4.7.−9.5.8.]を引
用する。公知の方法は、欧州特許出願公開EP−A−0
324474号に開示されているような標識ヌクレオシ
ド三リン酸の製造、修飾または非修飾オリゴヌクレオチ
ドの化学合成、制限酵素による核酸の分裂、ハイブリダ
イズされるべき核酸間の相同性の程度、およびそれらの
GC含量およびそれらの長さに依存する特異性を達成し
得るハイブリダイゼーション条件の選択、ならびにポリ
メラーゼを使用し、所望によりいわゆるプライマーを使
用するヌクレオシド三リン酸による核酸の形成を含む。
野の当業者に公知の、いわゆるハイブリダイゼーション
試験を行う特定の方法である。以下に記載されない実験
細部に関する限り、その全体にわたって、「核酸ハイブ
リダイゼーション」(“Nucleic Acid Hybridizatio
n")[ビー・ディー・ヘイムズ(B.D.Hames)およびエ
ス・ジェイ・ヒギンズ(S.J.Higgins)編、IRLプレ
ス、1986、第1章(ハイブリダイゼーションストラ
テジー)、第3章(溶液ハイブリダイゼーションの定量分
析)および第4章(定量フィルターハイブリダイゼーショ
ン)]、分子生物学における現在のプロトコール(Curre
nt Protocols in Molecular Biology)[エフ・エム
・アウスベル(F.M.Ausubel)ら編、ジェイ・ウィリィ
・アンド・サン(J.Wiley and Son)、1987、2.
9.1.−2.9.10]および分子クローニング(Molecu
lar Cloning)[ジェイ・サムブルーク(J.Sambrook)
ら編、CSH、1989、9.4.7.−9.5.8.]を引
用する。公知の方法は、欧州特許出願公開EP−A−0
324474号に開示されているような標識ヌクレオシ
ド三リン酸の製造、修飾または非修飾オリゴヌクレオチ
ドの化学合成、制限酵素による核酸の分裂、ハイブリダ
イズされるべき核酸間の相同性の程度、およびそれらの
GC含量およびそれらの長さに依存する特異性を達成し
得るハイブリダイゼーション条件の選択、ならびにポリ
メラーゼを使用し、所望によりいわゆるプライマーを使
用するヌクレオシド三リン酸による核酸の形成を含む。
【0015】本発明の範囲内の標識は、直接または間接
的に検出可能な基Lからなる。直接検出可能な基の例と
しては、放射性(32P)、着色もしくは蛍光性の基または
金属原子が挙げられる。間接的に検出可能な基の例とし
ては、抗体、抗原、ハプテンまたは酵素のような免疫的
または酵素的に活性な化合物あるいは酵素の酵素的に活
性な部分が挙げられる。これらは、次の反応または反応
シーケンスにおいて検出される。ポリメラーゼに関する
基質としてハプテンで標識されるヌクレオシド三リン酸
が一般的に非常によく使用され得、次の、ハプテンまた
はハプテン化ヌクレオシドに対する標識抗体との反応が
容易に行われ得るので、ハプテンが特に好ましい。この
ようなヌクレオシド三リン酸の例としては、ブロモヌク
レオシド三リン酸またはジゴキシゲニン、ジゴキシンま
たはフルオレセインに結合したヌクレオシド三リン酸が
挙げられる。欧州特許出願公開EP−A−032447
4号公報に開示されたステロイド類およびそれらの検出
が特に適切であることが判明した。これとの関係で、そ
れらの核酸への取込みについて、欧州特許出願公開EP
−A−0324474号を引用記載する。
的に検出可能な基Lからなる。直接検出可能な基の例と
しては、放射性(32P)、着色もしくは蛍光性の基または
金属原子が挙げられる。間接的に検出可能な基の例とし
ては、抗体、抗原、ハプテンまたは酵素のような免疫的
または酵素的に活性な化合物あるいは酵素の酵素的に活
性な部分が挙げられる。これらは、次の反応または反応
シーケンスにおいて検出される。ポリメラーゼに関する
基質としてハプテンで標識されるヌクレオシド三リン酸
が一般的に非常によく使用され得、次の、ハプテンまた
はハプテン化ヌクレオシドに対する標識抗体との反応が
容易に行われ得るので、ハプテンが特に好ましい。この
ようなヌクレオシド三リン酸の例としては、ブロモヌク
レオシド三リン酸またはジゴキシゲニン、ジゴキシンま
たはフルオレセインに結合したヌクレオシド三リン酸が
挙げられる。欧州特許出願公開EP−A−032447
4号公報に開示されたステロイド類およびそれらの検出
が特に適切であることが判明した。これとの関係で、そ
れらの核酸への取込みについて、欧州特許出願公開EP
−A−0324474号を引用記載する。
【0016】ヌクレオシド三リン酸(NTP)は、リボヌ
クレオシド三リン酸(rNTP)またはデオキシリボヌク
レオシド三リン酸(dNTP)である。
クレオシド三リン酸(rNTP)またはデオキシリボヌク
レオシド三リン酸(dNTP)である。
【0017】標的核酸は、試験の標的および本発明方法
の出発物質である細菌核酸と解される。
の出発物質である細菌核酸と解される。
【0018】鋳型核酸Aは、実質的にそれと相補的であ
る核酸鎖を新しく形成する核酸である。配列情報に関し
て、鋳型核酸は鋳型の役をし、反応b)において核酸B
に転写される配列情報を含有する。核酸Aは、標的核酸
またはそれらから誘導された核酸である。例えば標的核
酸の一部分であり得るか、または他の部分に加えて標的
核酸の一部分を含有し得る、例えば核酸を非常によく複
合し得る。標的核酸と相補的である鎖の一部分も含有し
得る。
る核酸鎖を新しく形成する核酸である。配列情報に関し
て、鋳型核酸は鋳型の役をし、反応b)において核酸B
に転写される配列情報を含有する。核酸Aは、標的核酸
またはそれらから誘導された核酸である。例えば標的核
酸の一部分であり得るか、または他の部分に加えて標的
核酸の一部分を含有し得る、例えば核酸を非常によく複
合し得る。標的核酸と相補的である鎖の一部分も含有し
得る。
【0019】変性は、核酸二本鎖を一本鎖に分離するこ
とを意味する。多数の変形は当業者に利用可能である。
とを意味する。多数の変形は当業者に利用可能である。
【0020】特異的検出は、ある細菌が所望により他の
細菌の存在下でさえ選択的に検出され得る方法と解され
る。しかし、部分的に対応するかまたは同一のヌクレオ
チド配列と一緒に核酸を使用して細菌のグループを検出
するのも可能である。2本鎖核酸を検出するために2つ
の相補鎖のいずれも使用され得る。
細菌の存在下でさえ選択的に検出され得る方法と解され
る。しかし、部分的に対応するかまたは同一のヌクレオ
チド配列と一緒に核酸を使用して細菌のグループを検出
するのも可能である。2本鎖核酸を検出するために2つ
の相補鎖のいずれも使用され得る。
【0021】核酸または核酸と実質的に相補的である核
酸配列は、対応する核酸にハイブリダイズすることがで
き、かつハイブリダイズ化領域に、他の核酸と正確に相
補的であるかまたは正確に相補的な核酸とはいくつかの
塩基が異なるヌクレオチド配列を有する核酸または配列
と解される。これの特異性は、相補性の程度およびハイ
ブリダイゼーション条件に依存する。
酸配列は、対応する核酸にハイブリダイズすることがで
き、かつハイブリダイズ化領域に、他の核酸と正確に相
補的であるかまたは正確に相補的な核酸とはいくつかの
塩基が異なるヌクレオチド配列を有する核酸または配列
と解される。これの特異性は、相補性の程度およびハイ
ブリダイゼーション条件に依存する。
【0022】液相は、溶解した有機または無機成分、例
えばハイブリダイゼーション緩衝液、過剰のヌクレオチ
ド、検出されるべきでない別の細菌の核酸、蛋白などを
含有する核酸試験において通常使用される水相である。
えばハイブリダイゼーション緩衝液、過剰のヌクレオチ
ド、検出されるべきでない別の細菌の核酸、蛋白などを
含有する核酸試験において通常使用される水相である。
【0023】本発明の細菌の検出方法は、検出されるべ
き細菌に対して特異的である核酸の特異的な検出に基づ
いている。これらの核酸は、好ましくは、溶液中に存在
する。反応シーケンスは、通常、適当な試薬を用いて扱
い易い細菌核酸を作成すること、いわゆる溶菌によって
開始される。これについては、剪断応力(例えば、流体
力学的剪断応力、フレンチプレス、ホモジェナイザーに
よって実現される)、超音波(キャビティの形成)、浸透
(細胞膜に対して向けられる静水圧)、加熱、極度の温度
変化の反復(解凍/冷凍)および電離放射線の使用のよう
な物理的方法、ならびに細胞壁合成の抑制(例えば、ペ
ニシリンのような抗生物質による)、細胞壁の酵素分解
(リゾチーム、リゾスタチン、プロテアーゼのような細
胞壁構造を特異的に攻撃する酵素による)およびバクテ
リオファージ溶菌のような化学的方法を使用し得る。こ
のような方法は、例えば、微生物額における実験方法
(Methods in Microbiology)[アカデミック・プレス
・インコーポレイテッド(Academic Press Inc.)、ニ
ューヨーク、Vol.5 B、1971]および一般細菌学
のための実験方法のマニュアル(Manual of Methods f
or General Bacteriology)[アメリカン・ソサイエテ
ィ・フォー・マイクロバイオロジー(AmericanSociety
for Microbiology)、第5章、1981]に開示され
ている。
き細菌に対して特異的である核酸の特異的な検出に基づ
いている。これらの核酸は、好ましくは、溶液中に存在
する。反応シーケンスは、通常、適当な試薬を用いて扱
い易い細菌核酸を作成すること、いわゆる溶菌によって
開始される。これについては、剪断応力(例えば、流体
力学的剪断応力、フレンチプレス、ホモジェナイザーに
よって実現される)、超音波(キャビティの形成)、浸透
(細胞膜に対して向けられる静水圧)、加熱、極度の温度
変化の反復(解凍/冷凍)および電離放射線の使用のよう
な物理的方法、ならびに細胞壁合成の抑制(例えば、ペ
ニシリンのような抗生物質による)、細胞壁の酵素分解
(リゾチーム、リゾスタチン、プロテアーゼのような細
胞壁構造を特異的に攻撃する酵素による)およびバクテ
リオファージ溶菌のような化学的方法を使用し得る。こ
のような方法は、例えば、微生物額における実験方法
(Methods in Microbiology)[アカデミック・プレス
・インコーポレイテッド(Academic Press Inc.)、ニ
ューヨーク、Vol.5 B、1971]および一般細菌学
のための実験方法のマニュアル(Manual of Methods f
or General Bacteriology)[アメリカン・ソサイエテ
ィ・フォー・マイクロバイオロジー(AmericanSociety
for Microbiology)、第5章、1981]に開示され
ている。
【0024】本発明の方法は、非常に敏感かつ選択的で
あるので、蛋白、細胞、細胞フラグメントのような他の
物質および検出されるべきではない核酸の存在下、少量
の核酸を検出することさえ可能である。したがって、試
料の精製は、検出されるべき核酸が使用した試薬に充分
にアクセスできることが確実であり得る場合には省略さ
れ得る。
あるので、蛋白、細胞、細胞フラグメントのような他の
物質および検出されるべきではない核酸の存在下、少量
の核酸を検出することさえ可能である。したがって、試
料の精製は、検出されるべき核酸が使用した試薬に充分
にアクセスできることが確実であり得る場合には省略さ
れ得る。
【0025】食品を検査する場合は、多段階工程で放出
を行うのが好ましい。最初に、検出されるべき細菌を放
出するために、検査されるべき試料を分解する。非常に
少数の細菌が生じる場合、これらは、次工程で培養にお
いて増殖される。これは、他の細菌については必要では
ない。細菌核酸は、上記の公知の方法で、この方法で得
られる細菌から溶菌によって放出される。核酸は前処理
され得る。公知の前処理は、例えばRNAからcDNA
の合成を含む。本発明の方法の長所が充分に影響するよ
うになるため、核酸が少なくとも40bpのサイズを有
することが好都合であることを判明した。
を行うのが好ましい。最初に、検出されるべき細菌を放
出するために、検査されるべき試料を分解する。非常に
少数の細菌が生じる場合、これらは、次工程で培養にお
いて増殖される。これは、他の細菌については必要では
ない。細菌核酸は、上記の公知の方法で、この方法で得
られる細菌から溶菌によって放出される。核酸は前処理
され得る。公知の前処理は、例えばRNAからcDNA
の合成を含む。本発明の方法の長所が充分に影響するよ
うになるため、核酸が少なくとも40bpのサイズを有
することが好都合であることを判明した。
【0026】さらに、核酸は予備の特異的または非特異
的核酸増幅の生成物であり得る。このような核酸増幅方
法は、例えば欧州特許出願公開EP−A−020118
4号、EP−A−0272098号、ドイツ特許出願公
開DE−A−3726934号、欧州特許出願公開EP
−A−0237362号、国際公開WO88/1031
5号、WO90/01069号、WO87/06270
号、欧州特許出願公開EP−A−0300796号、E
P−A−0310229号、国際公開WO89/098
35号、欧州特許出願公開EP−A−0370694
号、EP−A−0356021号、EP−A−0373
960号、EP−A−0379369号、国際公開WO
89/12696号または欧州特許出願公開EP−A−
0361983号の各公報に開示されている。
的核酸増幅の生成物であり得る。このような核酸増幅方
法は、例えば欧州特許出願公開EP−A−020118
4号、EP−A−0272098号、ドイツ特許出願公
開DE−A−3726934号、欧州特許出願公開EP
−A−0237362号、国際公開WO88/1031
5号、WO90/01069号、WO87/06270
号、欧州特許出願公開EP−A−0300796号、E
P−A−0310229号、国際公開WO89/098
35号、欧州特許出願公開EP−A−0370694
号、EP−A−0356021号、EP−A−0373
960号、EP−A−0379369号、国際公開WO
89/12696号または欧州特許出願公開EP−A−
0361983号の各公報に開示されている。
【0027】検出されるべき(標的)核酸は、それらが選
択された酵素システムのために必要とされる条件を満た
すならば、反応b)において鋳型核酸Aとして直接使用
され得る。いくつかの酵素については、これは、核酸が
一本鎖であることを必要とし、他の酵素については、そ
れらが酵素システムに関する認識部位またはプロモータ
ーを含むことが必要である。
択された酵素システムのために必要とされる条件を満た
すならば、反応b)において鋳型核酸Aとして直接使用
され得る。いくつかの酵素については、これは、核酸が
一本鎖であることを必要とし、他の酵素については、そ
れらが酵素システムに関する認識部位またはプロモータ
ーを含むことが必要である。
【0028】これが実情でない場合、標的核酸は、反応
b)の前の段階で、このような鋳型核酸Aに転換されな
ければならない。
b)の前の段階で、このような鋳型核酸Aに転換されな
ければならない。
【0029】Aは、リボ核酸またはデオキシリボ核酸で
あり得る。核酸Aとして、デオキシリボ核酸が特に好ま
しい。
あり得る。核酸Aとして、デオキシリボ核酸が特に好ま
しい。
【0030】本発明の範囲内で、酵素Eは、モノヌクレ
オシド三リン酸から核酸の鋳型依存性合成を触媒する酵
素または酵素システムである。好ましい酵素は、モノヌ
クレオチドを結合するために作用するポリメラーゼおよ
びトランスクリプターゼである。このような酵素は当業
者に公知である。蛋白活性レプリカーゼ以外であるのが
好ましい。
オシド三リン酸から核酸の鋳型依存性合成を触媒する酵
素または酵素システムである。好ましい酵素は、モノヌ
クレオチドを結合するために作用するポリメラーゼおよ
びトランスクリプターゼである。このような酵素は当業
者に公知である。蛋白活性レプリカーゼ以外であるのが
好ましい。
【0031】工程b)において、鋳型核酸Aから標識核
酸Bを製造する。原則的には、これは、核酸Aのヌクレ
オチド配列またはそれらの一部の特異的な情報が実質的
に保存されることを条件とする如何なる方法でも行われ
得る。
酸Bを製造する。原則的には、これは、核酸Aのヌクレ
オチド配列またはそれらの一部の特異的な情報が実質的
に保存されることを条件とする如何なる方法でも行われ
得る。
【0032】本発明の細菌検出は標的核酸としてリボ核
酸を使用するのが好ましいので、通常、反応b)の前ま
たはその間にそれらを一本鎖にする必要はない。鎖分離
が望まれる場合、これは、アルカリによる処理によっ
て、または熱的に、酵素的に、またはカオトロピック塩
によって行われ得る。
酸を使用するのが好ましいので、通常、反応b)の前ま
たはその間にそれらを一本鎖にする必要はない。鎖分離
が望まれる場合、これは、アルカリによる処理によっ
て、または熱的に、酵素的に、またはカオトロピック塩
によって行われ得る。
【0033】特異イニシエーターの存在に依存する反応
b)の使用は特異性の増大のために特に好ましい。この
ような特異イニシエーターは、酵素がこのイニシエータ
ーを結合した核酸に作用するだけであるという効果を有
する。該イニシエーターは、いわゆる特異プライマーP
1またはプロモーターであるのが好ましい。
b)の使用は特異性の増大のために特に好ましい。この
ような特異イニシエーターは、酵素がこのイニシエータ
ーを結合した核酸に作用するだけであるという効果を有
する。該イニシエーターは、いわゆる特異プライマーP
1またはプロモーターであるのが好ましい。
【0034】特異プライマーP1は、特に、核酸Aと特
に相補的であるヌクレオチド配列Sを有する修飾または
非修飾オリゴヌクレオチドである。修飾オリゴヌクレオ
チドは、例えば、核酸とプライマーとのハイブリダイゼ
ーションを実質的には損なわない基を含有し得る。この
ようなオリゴヌクレオチドは、化学的または酵素的手段
によって調製され得る。標的核酸は、鋳型核酸Aとして
直接使用され得る。
に相補的であるヌクレオチド配列Sを有する修飾または
非修飾オリゴヌクレオチドである。修飾オリゴヌクレオ
チドは、例えば、核酸とプライマーとのハイブリダイゼ
ーションを実質的には損なわない基を含有し得る。この
ようなオリゴヌクレオチドは、化学的または酵素的手段
によって調製され得る。標的核酸は、鋳型核酸Aとして
直接使用され得る。
【0035】したがって、このようなプライマーP1の
使用は、核酸の配列の少なくとも一部分が知られている
ことが必要である。さらにまた、プライマーの配列は、
その末端の一方、好ましくは3'末端が核酸よりも短い
ように選択される。したがって、これは、プライマーの
3'末端を越えて伸長する一本鎖部分を有する。
使用は、核酸の配列の少なくとも一部分が知られている
ことが必要である。さらにまた、プライマーの配列は、
その末端の一方、好ましくは3'末端が核酸よりも短い
ように選択される。したがって、これは、プライマーの
3'末端を越えて伸長する一本鎖部分を有する。
【0036】かくして、個々の細菌の公表されたヌクレ
オチド配列[サルモネラ(Salmonella):インフェクシ
ョン・アンド・イムニティ(Inf.Immun.)、58:26
51(1990);Res.Microbiol.140:455(1
989);ジャーナル・オブ・バクテリオロジィ(J.Ba
cteriol.)173:86(1991);リステリア・モノ
サイトゲネス(Listeria monocytogenes):Mol.Micro
biol.4:1091(1990);インフェクション・ア
ンド・イムニティ(Infect.Immun.)55:3225(1
987)]に基づいてプライマー配列Sを選択するのが
可能である。
オチド配列[サルモネラ(Salmonella):インフェクシ
ョン・アンド・イムニティ(Inf.Immun.)、58:26
51(1990);Res.Microbiol.140:455(1
989);ジャーナル・オブ・バクテリオロジィ(J.Ba
cteriol.)173:86(1991);リステリア・モノ
サイトゲネス(Listeria monocytogenes):Mol.Micro
biol.4:1091(1990);インフェクション・ア
ンド・イムニティ(Infect.Immun.)55:3225(1
987)]に基づいてプライマー配列Sを選択するのが
可能である。
【0037】反応工程b)において、検出されるべき核
酸一本鎖につき、1つ以上の特異プライマーを使用し得
る。複数のプライマーの各々の場合、プライマーがハイ
ブリダイズし得る核酸上の領域は重複しないのが好まし
く、これらの領域の間に核酸Aの一本鎖領域があるのが
特に好ましい。鋳型核酸Aと実質的に相補的である部分
に加えて、該プライマーは、特に相補的領域に隣接する
領域を含まない核酸によってハイブリダイズすることが
できない5'末端にもう1つのヌクレオチド配列S1を
含むこともできる。
酸一本鎖につき、1つ以上の特異プライマーを使用し得
る。複数のプライマーの各々の場合、プライマーがハイ
ブリダイズし得る核酸上の領域は重複しないのが好まし
く、これらの領域の間に核酸Aの一本鎖領域があるのが
特に好ましい。鋳型核酸Aと実質的に相補的である部分
に加えて、該プライマーは、特に相補的領域に隣接する
領域を含まない核酸によってハイブリダイズすることが
できない5'末端にもう1つのヌクレオチド配列S1を
含むこともできる。
【0038】この配列S1は、例えば、一本鎖または2
本鎖であり得、酵素に対する認識配列を含有することも
できる。これは、例えば、制限分裂部位であり得る。有
効な活性化に関して、プライマーは、例えば、ポリメラ
ーゼであるのが好ましい酵素Eによって認識される結合
形態の蛋白も含有し得る。
本鎖であり得、酵素に対する認識配列を含有することも
できる。これは、例えば、制限分裂部位であり得る。有
効な活性化に関して、プライマーは、例えば、ポリメラ
ーゼであるのが好ましい酵素Eによって認識される結合
形態の蛋白も含有し得る。
【0039】反応b)が進行し得るために、まず、核酸
AおよびプライマーP1の相補領域を、存在するかもし
れない相補鎖と分離しなければならない。この分離は、
公知の方法によって、例えば熱的にあるいは非熱的に行
われ得る。非熱的変性が好ましい。次に、AおよびP1
がお互いにハイブリダイズすることができる条件を使用
して反応a)を始める。
AおよびプライマーP1の相補領域を、存在するかもし
れない相補鎖と分離しなければならない。この分離は、
公知の方法によって、例えば熱的にあるいは非熱的に行
われ得る。非熱的変性が好ましい。次に、AおよびP1
がお互いにハイブリダイズすることができる条件を使用
して反応a)を始める。
【0040】イニシエーターとしてプライマーを使用す
る場合、プライマー依存性反応においてAと相補的な核
酸を合成することができる試料中にも酵素Eを添加す
る。これらとしては、特にポリメラーゼが挙げられる。
それらの基質特異性は核酸Aに依存する。AがRNAで
ある場合、逆トランスクリプターゼ(例えば、AMVま
たはM−MuLV由来)のようなRNA依存性DNAポ
リメラーゼは、特別に考慮される。AがDNAである場
合、クレノウ酵素またはTaq DNAポリメラーゼの
ようなDNA依存性DNAポリメラーゼが好ましい。
る場合、プライマー依存性反応においてAと相補的な核
酸を合成することができる試料中にも酵素Eを添加す
る。これらとしては、特にポリメラーゼが挙げられる。
それらの基質特異性は核酸Aに依存する。AがRNAで
ある場合、逆トランスクリプターゼ(例えば、AMVま
たはM−MuLV由来)のようなRNA依存性DNAポ
リメラーゼは、特別に考慮される。AがDNAである場
合、クレノウ酵素またはTaq DNAポリメラーゼの
ようなDNA依存性DNAポリメラーゼが好ましい。
【0041】少なくともその1つが標識されているデオ
キシリボヌクレオシド三リン酸(dNTP)も試料に添加
される。
キシリボヌクレオシド三リン酸(dNTP)も試料に添加
される。
【0042】ポリメラーゼ反応の生成物は、プライマー
P1および標識デオキシリボヌクレオシド三リン酸が取
込まれる標識デオキシリボ核酸Bである。この核酸B
は、鋳型と同一またはそれよりも小さいサイズのもので
あるが、少なくとも一部分が鋳型と実質的に相補的であ
る領域を有する。
P1および標識デオキシリボヌクレオシド三リン酸が取
込まれる標識デオキシリボ核酸Bである。この核酸B
は、鋳型と同一またはそれよりも小さいサイズのもので
あるが、少なくとも一部分が鋳型と実質的に相補的であ
る領域を有する。
【0043】次に、この核酸Bを、工程c)において直
接使用することができる。しかし、該核酸を鋳型核酸と
して工程b)と同様に反応させるのが好ましい。これに
関して、核酸Bの一部分と、好ましくはdNTPsから
形成される新しい領域の一部分と実質的に相補的である
プライマーP2を試料に添加する。該プライマー対P1
およびP2は、欧州特許出願公開EP−A−02011
84号公報に記載の条件を満たすのが好ましい。伸長さ
れるべきそれらの3'末端がAまたはBと100%相補
的であるのが特に好ましい。P1およびP2は、同時
に、鋳型Aに添加されるのが好ましい。
接使用することができる。しかし、該核酸を鋳型核酸と
して工程b)と同様に反応させるのが好ましい。これに
関して、核酸Bの一部分と、好ましくはdNTPsから
形成される新しい領域の一部分と実質的に相補的である
プライマーP2を試料に添加する。該プライマー対P1
およびP2は、欧州特許出願公開EP−A−02011
84号公報に記載の条件を満たすのが好ましい。伸長さ
れるべきそれらの3'末端がAまたはBと100%相補
的であるのが特に好ましい。P1およびP2は、同時
に、鋳型Aに添加されるのが好ましい。
【0044】さらに高い感度を達成するために、反応
を、数回、好ましくは1〜60回、特に好ましくは20
〜60回行うことが可能であり、毎回、反応生成物を反
応b)で再度使用する。これは、理論的には、標識核酸
の数のほとんど対数増加を生じる。この方法では両核酸
鎖が形成され、該長さは、プライマーP1およびP2の
伸長可能な末端によって決定される。欧州特許出願公開
EP−A−0201184号公報と同様に、反応b)の
後半のサイクルにおいて、形成する核酸が最初に生産さ
れたものよりも小さいように配列が選択される、いわゆ
るネスト化プライマー(nested primers)を使用すること
も可能である。反応b)の各サイクルの前に、反応b)
においてAおよびBから形成された二本鎖を分離するの
が好都合である。これは、熱的または非熱的に行われ得
る。熱的分離が好ましい。それぞれの場合、プライマー
P1およびP2が再度存在しなければならない。
を、数回、好ましくは1〜60回、特に好ましくは20
〜60回行うことが可能であり、毎回、反応生成物を反
応b)で再度使用する。これは、理論的には、標識核酸
の数のほとんど対数増加を生じる。この方法では両核酸
鎖が形成され、該長さは、プライマーP1およびP2の
伸長可能な末端によって決定される。欧州特許出願公開
EP−A−0201184号公報と同様に、反応b)の
後半のサイクルにおいて、形成する核酸が最初に生産さ
れたものよりも小さいように配列が選択される、いわゆ
るネスト化プライマー(nested primers)を使用すること
も可能である。反応b)の各サイクルの前に、反応b)
においてAおよびBから形成された二本鎖を分離するの
が好都合である。これは、熱的または非熱的に行われ得
る。熱的分離が好ましい。それぞれの場合、プライマー
P1およびP2が再度存在しなければならない。
【0045】イニシエーターはプロモーターでもあり得
る。プロモーターは、RNAポリメラーゼによって認識
されるヌクレオチド配列であり、ヌクレオチド配列上で
これにプロモーターに続く相補的核酸鎖Bを合成させ
る。この方法で、非標識NTPsに加えて、標識NTP
は形成する核酸鎖に取込まれる。
る。プロモーターは、RNAポリメラーゼによって認識
されるヌクレオチド配列であり、ヌクレオチド配列上で
これにプロモーターに続く相補的核酸鎖Bを合成させ
る。この方法で、非標識NTPsに加えて、標識NTP
は形成する核酸鎖に取込まれる。
【0046】適当なプロモーターとしては、例えば、T
3、T7またはSP6のような細菌ファージ由来のRN
A−ポリメラーゼ結合部位が知られている[メルトン
(Melton)ら:NAR 12、1984、7035−5
6;フェイファー・アンド・ギルバート(Pfeiffer &
Gilbert):蛋白配列およびDNA分析I(Protein Se
quences and DNA Analysis I)、1988、269
−280;ウーレンベク(Uhlenbeck)ら:ネイチャー
(Nature)328、1987、596−600]。
3、T7またはSP6のような細菌ファージ由来のRN
A−ポリメラーゼ結合部位が知られている[メルトン
(Melton)ら:NAR 12、1984、7035−5
6;フェイファー・アンド・ギルバート(Pfeiffer &
Gilbert):蛋白配列およびDNA分析I(Protein Se
quences and DNA Analysis I)、1988、269
−280;ウーレンベク(Uhlenbeck)ら:ネイチャー
(Nature)328、1987、596−600]。
【0047】試験方法の好ましい具体例において、プロ
モーターは、標的核酸から鋳型核酸Aを製造するための
特異プライマーの一部である。このプライマーは、標的
核酸の一部と実質的に相補的であるヌクレオチド配列S
およびRNAポリメラーゼによって認識される核酸配列
S1を有し、少なくとも1つのプロモーター配列を含
む。最初の反応において、標的核酸と少なくとも部分的
に相補的であり、プロモーターを有するプライマーを含
む核酸鎖A1を、該プライマーならびに標的核酸のタイ
プおよびdNTPsに依存するDNAポリメラーゼを使
用して形成する。もはやプライマーに結合されない場
合、核酸の新しく形成された部分は、別の酵素、好まし
くはリガーゼ、例えばイー・コリ(E.coli)DNAリガ
ーゼの添加によってプライマーに共有的に結合される。
該リガーゼは、熱的にも安定であり得る。A1は標的核
酸よりも短いのが好ましい。この転写反応では、標的核
酸鎖と相補的な第2プライマーP3を使用するのが好ま
しく、両プライマー間のギャップをギャップ充填反応(g
ap filling reaction)によって詰められる。標識dNT
Psの使用は可能であるが、このメジャーは本発明の方
法において測定シグナルのわずかな増幅を生じるだけな
ので、この場合に必要ではない。
モーターは、標的核酸から鋳型核酸Aを製造するための
特異プライマーの一部である。このプライマーは、標的
核酸の一部と実質的に相補的であるヌクレオチド配列S
およびRNAポリメラーゼによって認識される核酸配列
S1を有し、少なくとも1つのプロモーター配列を含
む。最初の反応において、標的核酸と少なくとも部分的
に相補的であり、プロモーターを有するプライマーを含
む核酸鎖A1を、該プライマーならびに標的核酸のタイ
プおよびdNTPsに依存するDNAポリメラーゼを使
用して形成する。もはやプライマーに結合されない場
合、核酸の新しく形成された部分は、別の酵素、好まし
くはリガーゼ、例えばイー・コリ(E.coli)DNAリガ
ーゼの添加によってプライマーに共有的に結合される。
該リガーゼは、熱的にも安定であり得る。A1は標的核
酸よりも短いのが好ましい。この転写反応では、標的核
酸鎖と相補的な第2プライマーP3を使用するのが好ま
しく、両プライマー間のギャップをギャップ充填反応(g
ap filling reaction)によって詰められる。標識dNT
Psの使用は可能であるが、このメジャーは本発明の方
法において測定シグナルのわずかな増幅を生じるだけな
ので、この場合に必要ではない。
【0048】標的核酸がRNAである場合、これは、次
工程において選択的に分解されるのが好ましい。これに
関して、例えばアルカリまたはRNAasesによる処
理のような公知の方法が適切である。次に、A1と相補
的である核酸鎖A2を形成する。これに関して、鎖A1
の一部分、好ましくは新しく形成された部分と相補的で
あるプライマーP2を反応混合物に添加するのが好まし
い。プライマーP2は、プロモーター配列S2も含有す
るのが好ましい。これを、A1について上記したように
伸長して、A2を形成する。このような工程は、例え
ば、欧州特許出願公開EP−A−0329822号、ド
イツ特許出願公開DE−A−3726934号、国際公
開WO88/10315号、WO87/06270号、
欧州特許出願公開EP−A−0310229号およびE
P−A−0373960号の各公報に開示されており、
全体において、これらの文献を引用記載する。
工程において選択的に分解されるのが好ましい。これに
関して、例えばアルカリまたはRNAasesによる処
理のような公知の方法が適切である。次に、A1と相補
的である核酸鎖A2を形成する。これに関して、鎖A1
の一部分、好ましくは新しく形成された部分と相補的で
あるプライマーP2を反応混合物に添加するのが好まし
い。プライマーP2は、プロモーター配列S2も含有す
るのが好ましい。これを、A1について上記したように
伸長して、A2を形成する。このような工程は、例え
ば、欧州特許出願公開EP−A−0329822号、ド
イツ特許出願公開DE−A−3726934号、国際公
開WO88/10315号、WO87/06270号、
欧州特許出願公開EP−A−0310229号およびE
P−A−0373960号の各公報に開示されており、
全体において、これらの文献を引用記載する。
【0049】特に、RNAの逆転写またはDNAの転写
に有用かつ必要である詳述に関してこれらの文献を引用
する。
に有用かつ必要である詳述に関してこれらの文献を引用
する。
【0050】この具体例では、試料が標的核酸と相補的
な鎖をさらに含有しており、P1およびP2が同時に伸
長されるのが特に好ましい。
な鎖をさらに含有しており、P1およびP2が同時に伸
長されるのが特に好ましい。
【0051】該具体例において、次に、本発明に従っ
て、この方法で前処理された試料にプロモーター特異性
コントロール下のDNA依存性RNAポリメラーゼを添
加する。このようなポリメラーゼは、例えばT3、T7
またはSP6 RNAポリメラーゼである。それらを使
用して、NTPsおよび標識NTPから標識核酸Bを形
成する。この場合、二本鎖核酸A1/A2は、好ましく
は数回、鋳型核酸としての役をする。
て、この方法で前処理された試料にプロモーター特異性
コントロール下のDNA依存性RNAポリメラーゼを添
加する。このようなポリメラーゼは、例えばT3、T7
またはSP6 RNAポリメラーゼである。それらを使
用して、NTPsおよび標識NTPから標識核酸Bを形
成する。この場合、二本鎖核酸A1/A2は、好ましく
は数回、鋳型核酸としての役をする。
【0052】好ましいNTPsはリボヌクレオチド三リ
ン酸である。この反応b)の変形において、一本鎖核酸
Bが形成されるので、変性は可能であるが該鎖を分離す
るのに絶対に必要というわけではない。
ン酸である。この反応b)の変形において、一本鎖核酸
Bが形成されるので、変性は可能であるが該鎖を分離す
るのに絶対に必要というわけではない。
【0053】しかし、本発明を行う好ましい方法は、検
出可能に標識されたリボヌクレオチド三リン酸を使用す
るドイツ特許出願公開DE−A−4010465号公報
による方法である。
出可能に標識されたリボヌクレオチド三リン酸を使用す
るドイツ特許出願公開DE−A−4010465号公報
による方法である。
【0054】工程b)の最後のサイクルの後、本発明の
方法において、反応混合物を熱変性させる(反応f))。
工程b)を数回行う場合でさえ、熱変性は、工程c)の
直前に行われる。この方法では、特に、核酸2本鎖が互
いに分離される。熱変性は、特に、約50〜95℃、好
ましくは85〜95℃の温度範囲における変性を意味す
る。該変性は1〜15分間行われるのが好ましい。
方法において、反応混合物を熱変性させる(反応f))。
工程b)を数回行う場合でさえ、熱変性は、工程c)の
直前に行われる。この方法では、特に、核酸2本鎖が互
いに分離される。熱変性は、特に、約50〜95℃、好
ましくは85〜95℃の温度範囲における変性を意味す
る。該変性は1〜15分間行われるのが好ましい。
【0055】熱変性の長所は、水酸化ナトリウム溶液の
ような追加試料を使用する必要がないことである。かく
して、ピペッティング工程を省略することができ、該方
法は簡素化され、試験の再現性は増大する。
ような追加試料を使用する必要がないことである。かく
して、ピペッティング工程を省略することができ、該方
法は簡素化され、試験の再現性は増大する。
【0056】次の反応工程c)において、核酸Bとプロ
ーブCは、一緒に核酸ハイブリッドDを形成するような
方法で反応させられる。
ーブCは、一緒に核酸ハイブリッドDを形成するような
方法で反応させられる。
【0057】核酸プローブCとして、特に、6〜500
0、好ましくは15〜2000の長さを有するオリゴヌ
クレオチドまたはポリヌクレオチドを考慮する。プロー
ブCはプラスミド、核酸フラグメントまたはオリゴヌク
レオチドであり得る。それはRNAまたはDNAであり
得る。水溶液の形態であるのが好ましい反応混合物に核
酸Bの予想量以上の核酸プローブCを添加する。プロー
ブCはBと実質的に相補的であり、Bに対して特異的で
あるヌクレオチド配列を有し、試料中に存在するかまた
は検出されないように新しく形成される核酸とハイブリ
ダイズしないかまたは非常に僅かの量だけハイブリダイ
ズする。特異プライマーの使用および特異プローブとの
ハイブリダイゼーションの組み合わせによって、本発明
の方法が特に選択的にされる。
0、好ましくは15〜2000の長さを有するオリゴヌ
クレオチドまたはポリヌクレオチドを考慮する。プロー
ブCはプラスミド、核酸フラグメントまたはオリゴヌク
レオチドであり得る。それはRNAまたはDNAであり
得る。水溶液の形態であるのが好ましい反応混合物に核
酸Bの予想量以上の核酸プローブCを添加する。プロー
ブCはBと実質的に相補的であり、Bに対して特異的で
あるヌクレオチド配列を有し、試料中に存在するかまた
は検出されないように新しく形成される核酸とハイブリ
ダイズしないかまたは非常に僅かの量だけハイブリダイ
ズする。特異プライマーの使用および特異プローブとの
ハイブリダイゼーションの組み合わせによって、本発明
の方法が特に選択的にされる。
【0058】Cは、その1つの鎖C1がBの一部分と相
補的である二本鎖核酸であり得る。該核酸プローブの他
方の鎖C2は、他の核酸B、特に鋳型核酸としてBを用
いる反応b)を行う場合に形成されるものと相補的であ
るのが好ましい。この場合、Cの変性はBとは別々に行
われ得る。しかし、CがBと一緒に変性されるのが好ま
しい。
補的である二本鎖核酸であり得る。該核酸プローブの他
方の鎖C2は、他の核酸B、特に鋳型核酸としてBを用
いる反応b)を行う場合に形成されるものと相補的であ
るのが好ましい。この場合、Cの変性はBとは別々に行
われ得る。しかし、CがBと一緒に変性されるのが好ま
しい。
【0059】Cが一本鎖核酸プローブC1であり、C1
と相補的な鎖C2が添加されないのが好ましい。次に、
Bを変性させる前にC1を添加するのも可能である。一
本鎖核酸C1を含有する溶液は、例えばSSC、ホルム
アミドまたは検出されるべきではない核酸に対する遮断
薬のようなハイブリダイゼーションを促す試薬を含有す
るのも好ましい。これによって、ハイブリダイゼーショ
ン溶液の添加に関する追加ピペッティング工程が省略さ
れ得る。
と相補的な鎖C2が添加されないのが好ましい。次に、
Bを変性させる前にC1を添加するのも可能である。一
本鎖核酸C1を含有する溶液は、例えばSSC、ホルム
アミドまたは検出されるべきではない核酸に対する遮断
薬のようなハイブリダイゼーションを促す試薬を含有す
るのも好ましい。これによって、ハイブリダイゼーショ
ン溶液の添加に関する追加ピペッティング工程が省略さ
れ得る。
【0060】一本鎖核酸プローブC1は、例えばドイツ
特許出願公開DE−A−3916871号公報または欧
州特許出願公開EP−B−0184056号公報によっ
て、化学的核酸合成によって生産され得る。
特許出願公開DE−A−3916871号公報または欧
州特許出願公開EP−B−0184056号公報によっ
て、化学的核酸合成によって生産され得る。
【0061】プローブCは、核酸鎖につき固定化の可能
な1または数種類の(固定可能な)グループIを含む。
な1または数種類の(固定可能な)グループIを含む。
【0062】固定化の可能な基Iは、例えば、例えば化
学反応または光反応によって、固相に共有的に結合され
得る化学基、あるいは基特異的相互作用を介して別の分
子もしくは分子の一部分によって結合され得るかまたは
認識され得る基もしくは分子の一部分である。したがっ
て、このような基は、例えば、ハプテン、抗原および抗
体、ヌクレオチド配列、レセプター、調節配列(regulat
ion sequence)、レクチンのような糖蛋白、またはビオ
チンまたはイミノビオチンのような結合蛋白の結合相手
である。ビタミンおよびハプテンが好ましく、ビオチ
ン、フルオレセイン、またはジゴキシゲニンもしくはジ
ゴキシンのようなステロイドが特に好ましい。各ハイブ
リッドDにおいて、プローブの固定可能な基は核酸Bの
検出可能な基とは異なることが本発明に重要である。
学反応または光反応によって、固相に共有的に結合され
得る化学基、あるいは基特異的相互作用を介して別の分
子もしくは分子の一部分によって結合され得るかまたは
認識され得る基もしくは分子の一部分である。したがっ
て、このような基は、例えば、ハプテン、抗原および抗
体、ヌクレオチド配列、レセプター、調節配列(regulat
ion sequence)、レクチンのような糖蛋白、またはビオ
チンまたはイミノビオチンのような結合蛋白の結合相手
である。ビタミンおよびハプテンが好ましく、ビオチ
ン、フルオレセイン、またはジゴキシゲニンもしくはジ
ゴキシンのようなステロイドが特に好ましい。各ハイブ
リッドDにおいて、プローブの固定可能な基は核酸Bの
検出可能な基とは異なることが本発明に重要である。
【0063】検出されるべき核酸が試料中に存在した場
合、核酸ハイブリッドBを含有する混合物を、次に、核
酸プローブCの固定可能な基を介してハイブリッドDを
特異的に結合し得る固相と接触させる。
合、核酸ハイブリッドBを含有する混合物を、次に、核
酸プローブCの固定可能な基を介してハイブリッドDを
特異的に結合し得る固相と接触させる。
【0064】固相のタイプは、固定化の可能な基Iに依
存する。Iと結合相互作用を行うことができる固定化基
Rを有するのが好ましい。固定可能な基が例えばハプテ
ンである場合、表面上にこのハプテンに対する抗体を有
する固相が使用され得る。固定可能な基が例えばビオチ
ンのようなビタミンである場合、固相は固定された形態
でのアビジンまたはストレプトアビジンのような結合蛋
白を含有し得る。特に好ましい基IとRは、ビオチンと
ストレプトアビジンである。修飾核酸上の基を介する固
定化は、これが例えばハイブリダイゼーション反応より
も穏やかな条件下で行われ得るので、特に便利である。
存する。Iと結合相互作用を行うことができる固定化基
Rを有するのが好ましい。固定可能な基が例えばハプテ
ンである場合、表面上にこのハプテンに対する抗体を有
する固相が使用され得る。固定可能な基が例えばビオチ
ンのようなビタミンである場合、固相は固定された形態
でのアビジンまたはストレプトアビジンのような結合蛋
白を含有し得る。特に好ましい基IとRは、ビオチンと
ストレプトアビジンである。修飾核酸上の基を介する固
定化は、これが例えばハイブリダイゼーション反応より
も穏やかな条件下で行われ得るので、特に便利である。
【0065】形成される核酸の固定化については、核酸
ハイブリッドDの形成の後、表面が固定可能な基と反応
することができる容器中に、反応混合物を分配するのが
好ましい。プローブとのハイブリダイゼーション反応
は、固定化と同時に起こるのが好ましい。該容器は、例
えばキュベット、チューブまたは微量滴定プレートであ
り得る。しかし、反応混合物が適用される膜、ティッシ
ュまたはパッドのような多孔性物質形態の固相を使用す
ることも可能である。いわゆるビーズまたはラテックス
粒子を使用するのも可能である。固相は、少なくとも、
核酸ハイブリッドDおよびかくして存在する核酸Bと同
じくらい多くの、プローブの固定可能な基に対する結合
部位を有するべきである。
ハイブリッドDの形成の後、表面が固定可能な基と反応
することができる容器中に、反応混合物を分配するのが
好ましい。プローブとのハイブリダイゼーション反応
は、固定化と同時に起こるのが好ましい。該容器は、例
えばキュベット、チューブまたは微量滴定プレートであ
り得る。しかし、反応混合物が適用される膜、ティッシ
ュまたはパッドのような多孔性物質形態の固相を使用す
ることも可能である。いわゆるビーズまたはラテックス
粒子を使用するのも可能である。固相は、少なくとも、
核酸ハイブリッドDおよびかくして存在する核酸Bと同
じくらい多くの、プローブの固定可能な基に対する結合
部位を有するべきである。
【0066】好ましい固相の製造は、欧州特許出願公開
EP−A−0344578号公報に開示されており、そ
の全体を引用する。
EP−A−0344578号公報に開示されており、そ
の全体を引用する。
【0067】固定化反応が起こるインキュベーション期
間の後、容器、多孔性物質またはペレットビーズから液
相を除去する。次に、ハイブリッドDの固相への結合が
非常に効果があるので、固相を適切な緩衝液で洗浄する
ことができる。これに関連して、本発明の方法は、従来
技術で使用される検出可能なプローブとは違って分離が
困難なプローブを必ずしも完全に除去しなければならな
いわけではないので、特にほとんど洗浄工程を使用しな
いか、あるいはバックグラウンドシグナルを比較的低く
する。
間の後、容器、多孔性物質またはペレットビーズから液
相を除去する。次に、ハイブリッドDの固相への結合が
非常に効果があるので、固相を適切な緩衝液で洗浄する
ことができる。これに関連して、本発明の方法は、従来
技術で使用される検出可能なプローブとは違って分離が
困難なプローブを必ずしも完全に除去しなければならな
いわけではないので、特にほとんど洗浄工程を使用しな
いか、あるいはバックグラウンドシグナルを比較的低く
する。
【0068】固相に結合した修飾核酸の量は、原則的に
は、公知の方法で測定され、行われなければならない工
程は、検出可能な基のタイプに依存する。直接検出可能
な基、例えば蛍光標識の場合、標識の量は蛍光光度測定
によって測定される。検出可能な基がハプテンである場
合、修飾核酸を欧州特許出願公開EP−A−03244
74号公報に同様に開示されているようなハプテンに対
する標識抗体と反応させるのが好ましい。該標識は、β
−ガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼまたはペ
ルオキシダーゼのような酵素標識でもあり得る。酵素標
識の場合、核酸の量は、色素基質、化学発光基質または
蛍光基質と酵素との反応の通常の光度測定的、化学発光
測定的、または蛍光測定的モニターリングによって測定
される。しかし、標識としてレドックス酵素を使用する
場合、電気化学的に反応をモニターすること、またはp
H電極によってpHの変化をモニターすることも可能で
ある。測定シグナルは最初に存在する標的核酸の量およ
びかくして検出されるべき細菌の量の尺度である。初め
の実験では、1〜5ゲノム当量/反応が検出され得るこ
とが判明した。
は、公知の方法で測定され、行われなければならない工
程は、検出可能な基のタイプに依存する。直接検出可能
な基、例えば蛍光標識の場合、標識の量は蛍光光度測定
によって測定される。検出可能な基がハプテンである場
合、修飾核酸を欧州特許出願公開EP−A−03244
74号公報に同様に開示されているようなハプテンに対
する標識抗体と反応させるのが好ましい。該標識は、β
−ガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼまたはペ
ルオキシダーゼのような酵素標識でもあり得る。酵素標
識の場合、核酸の量は、色素基質、化学発光基質または
蛍光基質と酵素との反応の通常の光度測定的、化学発光
測定的、または蛍光測定的モニターリングによって測定
される。しかし、標識としてレドックス酵素を使用する
場合、電気化学的に反応をモニターすること、またはp
H電極によってpHの変化をモニターすることも可能で
ある。測定シグナルは最初に存在する標的核酸の量およ
びかくして検出されるべき細菌の量の尺度である。初め
の実験では、1〜5ゲノム当量/反応が検出され得るこ
とが判明した。
【0069】核酸の検出は、定性的および定量的に行わ
れ得る。定量分析の場合、既知の核酸含有量の試料との
比較試験を行うのが好都合であることが判明した。検量
線を確立するのが可能であり、これを推奨する。
れ得る。定量分析の場合、既知の核酸含有量の試料との
比較試験を行うのが好都合であることが判明した。検量
線を確立するのが可能であり、これを推奨する。
【0070】PCRを使用する方法の具体例において、
プライマーP1およびP2としてオリゴヌクレオチドを
試料に添加する。この場合、P1は、標的核酸および鋳
型核酸の両方を表す核酸一本鎖Aの一部分と相補的であ
る。P2は、これから少し離れているAの一部分と相同
である。欧州特許出願公開EP−A−0201184号
公報の開示に従って、該混合物を処理するが、非修飾デ
オキシモノヌクレオチド三リン酸に加えて、例えばジゴ
キシゲニン標識またはフルオレセイン標識デオキシモノ
ヌクレオチド三リン酸をも使用し得る。20〜30増幅
サイクルを行うのが好ましい。その後、一本鎖ビオチン
標識プローブCを添加する。該混合物を、50〜95
℃、好ましくは80〜95℃、特に好ましくは85〜9
5℃の温度で約1〜15分間インキュベートする。所望
によりいくつかの増幅工程の後、この段階での熱変性の
利点は、できる限り少ない試薬を添加するのが望ましい
ことである。化学的変性の場合、溶菌およびそれらの中
和のために必要な試薬によっても生じる緩衝効果を回避
するために、極端な場合、このような試薬を非常に高濃
度で添加するのが必要である。これは、次のハイブリッ
ドの壁結合における利点でもあり得る。該混合物を、好
ましくは該反応混合物を約37℃に冷却した後、ストレ
プトアビジン被覆容器に移し、再度、インキュベートす
る。該溶液を除去し、容器を洗浄する。ジゴキシゲニン
に対する抗体と酵素とのコンジュゲート体を添加し、再
度、インキュベートする。溶液を除去し、容器を洗浄し
た後、酵素に対する色素基質と反応し、色素の形成が観
察される。予め検出可能に標識されたプローブは、従来
技術の方法において常に使用されていた。非ハイブリダ
イズプローブの完全な分離は、測定結果の精度のために
必要であったが、比較的困難であった。
プライマーP1およびP2としてオリゴヌクレオチドを
試料に添加する。この場合、P1は、標的核酸および鋳
型核酸の両方を表す核酸一本鎖Aの一部分と相補的であ
る。P2は、これから少し離れているAの一部分と相同
である。欧州特許出願公開EP−A−0201184号
公報の開示に従って、該混合物を処理するが、非修飾デ
オキシモノヌクレオチド三リン酸に加えて、例えばジゴ
キシゲニン標識またはフルオレセイン標識デオキシモノ
ヌクレオチド三リン酸をも使用し得る。20〜30増幅
サイクルを行うのが好ましい。その後、一本鎖ビオチン
標識プローブCを添加する。該混合物を、50〜95
℃、好ましくは80〜95℃、特に好ましくは85〜9
5℃の温度で約1〜15分間インキュベートする。所望
によりいくつかの増幅工程の後、この段階での熱変性の
利点は、できる限り少ない試薬を添加するのが望ましい
ことである。化学的変性の場合、溶菌およびそれらの中
和のために必要な試薬によっても生じる緩衝効果を回避
するために、極端な場合、このような試薬を非常に高濃
度で添加するのが必要である。これは、次のハイブリッ
ドの壁結合における利点でもあり得る。該混合物を、好
ましくは該反応混合物を約37℃に冷却した後、ストレ
プトアビジン被覆容器に移し、再度、インキュベートす
る。該溶液を除去し、容器を洗浄する。ジゴキシゲニン
に対する抗体と酵素とのコンジュゲート体を添加し、再
度、インキュベートする。溶液を除去し、容器を洗浄し
た後、酵素に対する色素基質と反応し、色素の形成が観
察される。予め検出可能に標識されたプローブは、従来
技術の方法において常に使用されていた。非ハイブリダ
イズプローブの完全な分離は、測定結果の精度のために
必要であったが、比較的困難であった。
【0071】本発明の方法は、標識プローブをハイブリ
ダイズして、それらを測定する代わりに、取込まれた標
識モノヌクレオチドの存在を測定し、検出されるべき核
酸の存在または量の尺度として使用するという点でこの
欠点を回避する。取込まれていない標識モノヌクレオチ
ドの分離は、それらが核酸または表面に結合されないの
で、本発明の方法により簡単かつ完全に達成され得る。
他方、過剰の固定可能なプローブCは、プローブCの固
定可能な基が標識として使用されず、かくして測定結果
に寄与しないので、測定を妨害しない。特に、固定可能
なNTPsの取込みについてよりも固相の結合能力を計
算する方が簡単である。
ダイズして、それらを測定する代わりに、取込まれた標
識モノヌクレオチドの存在を測定し、検出されるべき核
酸の存在または量の尺度として使用するという点でこの
欠点を回避する。取込まれていない標識モノヌクレオチ
ドの分離は、それらが核酸または表面に結合されないの
で、本発明の方法により簡単かつ完全に達成され得る。
他方、過剰の固定可能なプローブCは、プローブCの固
定可能な基が標識として使用されず、かくして測定結果
に寄与しないので、測定を妨害しない。特に、固定可能
なNTPsの取込みについてよりも固相の結合能力を計
算する方が簡単である。
【0072】したがって、本発明の方法は、非常に敏感
かつ選択的であり、加えて非常に短時間で行われ得る。
かつ選択的であり、加えて非常に短時間で行われ得る。
【0073】本発明の方法は、細菌種および細菌の分類
学的グループの検出に適している。該方法は、例えばサ
ルモネラ(Salmonella)種、リステリア・モノサイトゲ
ネス(Listeria monocytogenes)、カンピロバクター(C
ampylobacter)種、ビブリオ・パラヘモリチカス(Vibri
o parahaemolyticus)、ビブリオ・コレレ(Vibrio chol
erae)、イー・コリ(E.coli)、スタフィロコッカス・ア
ウレウス(Staphylococcus aureus)、クロストリジウム
・パーフリンジェンス(Clostridium perfringens)、ク
ロストリジウム・ボツリナム(Clostridium botulinu
m)、バシルス(Bacillus)種、エルシニア・エンテロコ
リチカ(Yersinia enterocolytica)のような病原体の測
定に特によく使用され得る。該試験は、好ましくは、ミ
ルク、チーズ、ケフィア、ヨーグルトのようなミルク製
品、肉、魚、海産物、野菜、レタス、ライス、シリア
ル、タマゴ、家禽類、スパイス、ハーブおよび乾燥食品
の如き食物において可能である。リボ核酸およびデオキ
シリボ核酸が検出され得る。標的核酸として、rRNA
のようなリボ核酸が好ましく、16 Sまたは23 S−
rRNAが特に好ましい。
学的グループの検出に適している。該方法は、例えばサ
ルモネラ(Salmonella)種、リステリア・モノサイトゲ
ネス(Listeria monocytogenes)、カンピロバクター(C
ampylobacter)種、ビブリオ・パラヘモリチカス(Vibri
o parahaemolyticus)、ビブリオ・コレレ(Vibrio chol
erae)、イー・コリ(E.coli)、スタフィロコッカス・ア
ウレウス(Staphylococcus aureus)、クロストリジウム
・パーフリンジェンス(Clostridium perfringens)、ク
ロストリジウム・ボツリナム(Clostridium botulinu
m)、バシルス(Bacillus)種、エルシニア・エンテロコ
リチカ(Yersinia enterocolytica)のような病原体の測
定に特によく使用され得る。該試験は、好ましくは、ミ
ルク、チーズ、ケフィア、ヨーグルトのようなミルク製
品、肉、魚、海産物、野菜、レタス、ライス、シリア
ル、タマゴ、家禽類、スパイス、ハーブおよび乾燥食品
の如き食物において可能である。リボ核酸およびデオキ
シリボ核酸が検出され得る。標的核酸として、rRNA
のようなリボ核酸が好ましく、16 Sまたは23 S−
rRNAが特に好ましい。
【0074】本発明の方法において、特異的イニシエー
ターおよび核酸プローブに対する種々の特異性を選択す
ることが可能である。結果として、二重の特異性を達成
するのが可能である。
ターおよび核酸プローブに対する種々の特異性を選択す
ることが可能である。結果として、二重の特異性を達成
するのが可能である。
【0075】「図1」は、プライマー伸長を使用する具
体例の経路の線図を示す(1つのプライマーP1だけを
使用する)。
体例の経路の線図を示す(1つのプライマーP1だけを
使用する)。
【0076】「図2」は、2つのプライマーと一緒にP
CR成分を使用して、最初に形成される核酸Bを再度鋳
型核酸として使用する好ましい具体例の経路の線図を示
す。
CR成分を使用して、最初に形成される核酸Bを再度鋳
型核酸として使用する好ましい具体例の経路の線図を示
す。
【0077】「図3」は、実施例1に従って得た検量線
を示す。
を示す。
【0078】「図4」は、実施例1で使用したプライマ
ーおよびプローブのヌクレオチド配列を示す(DNA;
線形;一本鎖;20、19または20bp)。
ーおよびプローブのヌクレオチド配列を示す(DNA;
線形;一本鎖;20、19または20bp)。
【0079】記号は以下のとおりである。 A 鋳型核酸 A1 Aの対向鎖 P1 Aと相補的なプライマー E 酵素/酵素複合体 E1 DNAポリメラーゼまたは逆トランスクリプター
ゼ L 検出可能な基(標識) B 反応a)の生成物 C 核酸プローブ I 固定可能な基 D BおよびCの核酸ハイブリッド R 固定化基 F 固相 S1 Aと相補的な配列 S1' Aと相補的な別の配列 S2 プロモーター S2' プロモーター
ゼ L 検出可能な基(標識) B 反応a)の生成物 C 核酸プローブ I 固定可能な基 D BおよびCの核酸ハイブリッド R 固定化基 F 固相 S1 Aと相補的な配列 S1' Aと相補的な別の配列 S2 プロモーター S2' プロモーター
【0080】
【実施例】以下の実施例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【0081】実施例1 95℃で5分間のインキュベーションを用いて1%Tri
ton X−100で細菌を溶解する。ポリメラーゼ鎖反応
において、該溶菌調製物10マイクロリットルを使用す
る。使用したプライマーは、リステリア・モノサイトゲ
ネス(Listeriamonocytogenes)の23 S rRNA遺伝
子の689〜708位および2223〜2241位に結
合する(「図4」)。すなわち、1552ヌクレオチドの配
列が増幅される。この場合に使用される連続希釈法にお
いて、5fg〜5ngの染色体DNAが使用される。
ton X−100で細菌を溶解する。ポリメラーゼ鎖反応
において、該溶菌調製物10マイクロリットルを使用す
る。使用したプライマーは、リステリア・モノサイトゲ
ネス(Listeriamonocytogenes)の23 S rRNA遺伝
子の689〜708位および2223〜2241位に結
合する(「図4」)。すなわち、1552ヌクレオチドの配
列が増幅される。この場合に使用される連続希釈法にお
いて、5fg〜5ngの染色体DNAが使用される。
【0082】200mMの各プライマー、50mM KC
l、10mM Tris−HCl(pH8.5)、1.5mM MgCl
2、100μg/ミリリットルのゼラチン、200μM
dATP、200μM dGTP、150μM dTT
P、50μM ジゴキシゲニン−11−2'−デオキシウ
リジン−5'−dUTP[Dig−[11]−dUTP、ベ
ーリンガー・マンハイム(Boehringer Mannheim)]、
2.5U サーマス・アクアティカス(Thermus aquaticu
s)(Taq)DNAポリメラーゼを含有する100マイクロ
リットルの容量で30 PCRサイクル(94℃で15
秒;60℃で30秒;72℃で90秒)を行う。増幅調
製物20マイクロリットル、および上記遺伝子の119
1〜1210位に結合するビオチン標識試料DNA40
ng(「図4」)を、合計40マイクリットルの容量で、9
5℃で10分間、変性させる。次いで、ハイブリダイゼ
ーション溶液[52.5mMリン酸ナトリウム(pH6.
8)、6.25 × SSC(1×SSC=0.15M Na
Cl、0.015Mクエン酸ナトリウム)および62.5
%ホルムアミド]160マイクロリットルを添加し、ス
トレプトアビジン被覆微量滴定プレート中にピペットで
入れる。ゆっくりと振盪しつつ、37℃で3時間、ハイ
ブリダイゼーション/壁結合を行う。ハイブリダイゼー
ション溶液を除去し、0.9%NaClで3回洗浄した
後、200mU/ミリリットル <ジゴキシゲニン>−ム
ラサキウマゴヤシペルオキシダーゼコンジュゲート体を
添加し、10mM Tris−HCl(pH7.5)、0.9%Na
Cl、1%BSA、0.5%Pluronic T68中、37℃
で30分間インキュベートする。3回洗浄した後(条件
は上記参照)、37℃で30分間、0.1%2,2−アジ
ノ−ジ[3−エチルベンゾチアゾール]−(ABTS)と一
緒にインキュベートし、405nmで吸光度を測定する。
l、10mM Tris−HCl(pH8.5)、1.5mM MgCl
2、100μg/ミリリットルのゼラチン、200μM
dATP、200μM dGTP、150μM dTT
P、50μM ジゴキシゲニン−11−2'−デオキシウ
リジン−5'−dUTP[Dig−[11]−dUTP、ベ
ーリンガー・マンハイム(Boehringer Mannheim)]、
2.5U サーマス・アクアティカス(Thermus aquaticu
s)(Taq)DNAポリメラーゼを含有する100マイクロ
リットルの容量で30 PCRサイクル(94℃で15
秒;60℃で30秒;72℃で90秒)を行う。増幅調
製物20マイクロリットル、および上記遺伝子の119
1〜1210位に結合するビオチン標識試料DNA40
ng(「図4」)を、合計40マイクリットルの容量で、9
5℃で10分間、変性させる。次いで、ハイブリダイゼ
ーション溶液[52.5mMリン酸ナトリウム(pH6.
8)、6.25 × SSC(1×SSC=0.15M Na
Cl、0.015Mクエン酸ナトリウム)および62.5
%ホルムアミド]160マイクロリットルを添加し、ス
トレプトアビジン被覆微量滴定プレート中にピペットで
入れる。ゆっくりと振盪しつつ、37℃で3時間、ハイ
ブリダイゼーション/壁結合を行う。ハイブリダイゼー
ション溶液を除去し、0.9%NaClで3回洗浄した
後、200mU/ミリリットル <ジゴキシゲニン>−ム
ラサキウマゴヤシペルオキシダーゼコンジュゲート体を
添加し、10mM Tris−HCl(pH7.5)、0.9%Na
Cl、1%BSA、0.5%Pluronic T68中、37℃
で30分間インキュベートする。3回洗浄した後(条件
は上記参照)、37℃で30分間、0.1%2,2−アジ
ノ−ジ[3−エチルベンゾチアゾール]−(ABTS)と一
緒にインキュベートし、405nmで吸光度を測定する。
【0083】この反応の吸光度および生物標識試料との
対照反応の吸光度を「図3」に示す。
対照反応の吸光度を「図3」に示す。
【0084】この曲線の助けをかりて、未知の細菌濃度
の試料中に存在する核酸濃度およびかくして細菌の量を
測定するのも可能である。
の試料中に存在する核酸濃度およびかくして細菌の量を
測定するのも可能である。
【図1】 プライマー伸長を使用する具体例の経路を示
す線図。
す線図。
【図2】 2つのプライマーと一緒にPCR成分を使用
して、最初に形成される核酸Bを再度鋳型核酸として使
用する好ましい具体例の経路を示す線図。
して、最初に形成される核酸Bを再度鋳型核酸として使
用する好ましい具体例の経路を示す線図。
【図3】 実施例1に従って得た検量線を示すグラフ。
【図4】 実施例1で使用したプライマーおよびプロー
ブのヌクレオチド配列図。
ブのヌクレオチド配列図。
A 鋳型核酸 P1 Aと相補的なプライマー E 酵素/酵素複合体 L 検出可能な基(標識) B 反応a)の生成物 C 核酸プローブ I 固定可能な基 D 核酸BおよびCのハイブリッド R 固定化基 F 固相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コルテイナ・カレツタ ドイツ連邦共和国デー−8000ミユンヘン− 70、ゼーハウザーシユトラーセ14番 (72)発明者 クリストフ・ケスラー ドイツ連邦共和国デー−8021ドルフエン、 シユロスベルクヴエーク11番 (72)発明者 リユーデイガー・リユーガー ドイツ連邦共和国デー−8124ゼースハオプ ト、トウーツインガー・シユトラーセ2番
Claims (4)
- 【請求項1】 a)試料を溶解して、細菌核酸を放出さ
せ、 b)該溶解試料を、1種類以上の標識モノヌクレオシド
三リン酸および該ヌクレオチドを含有する標識核酸Bの
生産を触媒する1種類以上の酵素と反応させ、 c)該試料を、細菌に対して特異的であり、かつ核酸B
と充分に相補的である核酸プローブCと反応させ、次い
で、 d)標識核酸Bおよび核酸プローブCから形成された核
酸ハイブリッドDを検出する工程からなる方法であっ
て、 e)該核酸プローブが少なくとも1つの固定可能な基を
含有し、 f)工程a)の後に反応混合物を熱変性させ、 g)核酸ハイブリッドDを、固定可能な核酸プローブC
を特異的に結合することができる固相と接触し、 h)液相を該固相と分離し、 i)該固相に結合した検出可能な基を検出し、 これにより、細菌核酸プローブが、核酸鎖につき、少な
くともその1つが複製システムに対して特異的であるヌ
クレオチド配列を含有する少なくとも2つのアダプター
と反応して、少なくとも1つのアダプターをさらに含有
する検出されるべき核酸と実質的に相補的である核酸の
形成を除くことを特徴とする試料中の細菌の特異的検出
方法。 - 【請求項2】 反応b)が特異的イニシエーターの存在
下で進行する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 検出されるべき核酸が一本鎖であるか、
またはそれを一本鎖にし、次いで、検出されるべき一本
鎖につき、一部分が検出されるべき核酸と実質的に相補
的であるヌクレオチド配列を含有し、かつ転写開始配列
を含有する少なくとも1つのプライマーを試料に添加
し、該プライマーを、検出されるべき核酸と相補的であ
るヌクレオチド配列によって伸長し、この方法で形成し
た核酸を反応a)において鋳型核酸として使用する請求
項1または2記載の検出方法。 - 【請求項4】 反応b)を連続して複数回行い、いずれ
の場合にも、反応生成物を反復反応の出発物質として使
用する請求項1〜3のいずれか1項記載の検出方法。
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DE4106251-5 | 1991-02-28 | ||
DE4106251A DE4106251A1 (de) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Nachweis von bakterien mit hilfe einer nukleinsaeureamplifikation |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0576400A true JPH0576400A (ja) | 1993-03-30 |
JPH0655159B2 JPH0655159B2 (ja) | 1994-07-27 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP (1) | JPH0655159B2 (ja) |
AU (1) | AU641085B2 (ja) |
CA (1) | CA2062078A1 (ja) |
DE (1) | DE4106251A1 (ja) |
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NZ (1) | NZ241697A (ja) |
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FR2762013B1 (fr) * | 1997-04-09 | 1999-06-04 | Cis Bio Int | Systemes de detection d'hybridation d'acides nucleiques, leur procede de preparation et leurs utilisations |
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- 1991-02-28 DE DE4106251A patent/DE4106251A1/de not_active Withdrawn
-
1992
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- 1992-02-24 NZ NZ241697A patent/NZ241697A/en unknown
- 1992-02-27 IE IE061692A patent/IE920616A1/en not_active Application Discontinuation
- 1992-02-27 FI FI920885A patent/FI920885A/fi not_active Application Discontinuation
- 1992-02-28 JP JP4043049A patent/JPH0655159B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-28 CA CA002062078A patent/CA2062078A1/en not_active Abandoned
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NZ241697A (en) | 1994-11-25 |
CA2062078A1 (en) | 1992-08-29 |
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AU641085B2 (en) | 1993-09-09 |
AU1113992A (en) | 1992-09-17 |
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