JPH10174589A - Dna analysis and reagent kit - Google Patents

Dna analysis and reagent kit

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JPH10174589A
JPH10174589A JP9263186A JP26318697A JPH10174589A JP H10174589 A JPH10174589 A JP H10174589A JP 9263186 A JP9263186 A JP 9263186A JP 26318697 A JP26318697 A JP 26318697A JP H10174589 A JPH10174589 A JP H10174589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
fragment
base sequence
analysis method
oligomer
Prior art date
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Application number
JP9263186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Matsunaga
浩子 松永
Kazunobu Okano
和宣 岡野
Hideki Kanbara
秀記 神原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP9263186A priority Critical patent/JPH10174589A/en
Publication of JPH10174589A publication Critical patent/JPH10174589A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing a nested deletion library which does not use cloning and a method for determining a base sequence. SOLUTION: Amplification of each DNA fragment (fragment-1) obtained by cleaving a sample DNA 151 with a restriction enzyme is carried out by using 16 kinds of selection primer sets and DNA 152 (fragment-2) near 5' end of either one of each fragment is obtained by λexonuclease and Klenow fragment. PCR reaction is carried out by using the fragment 2 and the sample DNA 151 to afford a DNA fragment (the third fragment) 158 containing a base sequence complementary to the fragment-2 and longer than the fragment. The starting end of the third fragment is common and the final end is different by a restriction enzyme-cleaving part. The base sequence is determined from the restriction enzyme-cleaving part of each fragment and determination of base sequence in total length of the sample DNA 151 is efficiently carried out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酵素による相補鎖
合成を基本技術とするDNA塩基配列決定法に供する試
料調製法、及びこれに用いる塩基配列決定用試薬キット
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for preparing a sample to be used in a DNA base sequence determination method based on complementary strand synthesis by an enzyme, and to a base sequence determination reagent kit used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゲノム解析を中心にDNA塩基配列決定
の高効率化のニーズが高まっている。塩基配列決定は遺
伝子に含まれるDNAを10k塩基から100k塩基の
長さのクローンにし、全てのDNAを網羅するDNAラ
イブラリーの作製から始まる。従来、作製されたクロー
ンの塩基配列決定は、大きく分けると3つの方法(ショ
ットガン法、プライマーウオーキング法、ネステッドデ
リーション法)で行われている。
2. Description of the Related Art There is an increasing need for higher efficiency of DNA base sequence determination mainly in genome analysis. Nucleotide sequence determination starts with the DNA contained in the gene being cloned from 10 kbases to 100 kbases in length, and the creation of a DNA library covering all DNAs. Conventionally, base sequence determination of clones thus produced has been roughly divided into three methods (shotgun method, primer walking method, and nested deletion method).

【0003】ショットガン法では、試料DNAを超音波
等を用いてランダムに切断し、サブクローニング法でD
NA断片を調製し各断片の塩基配列の決定を行い、塩基
配列決定された断片同士の重複を利用して全体の塩基配
列を決定する。ショットガン法に関する技術の説明は、
例えば文献1(T.Maniatis et al.:
Molecular Cloning、Cold Sp
ring Harbor Laboratory Pr
ess、13、21−33(1989))に記載されて
いる。
[0003] In the shotgun method, sample DNA is cut at random using ultrasonic waves or the like, and D
An NA fragment is prepared, the base sequence of each fragment is determined, and the entire base sequence is determined by utilizing the overlap between the base sequence-determined fragments. For an explanation of the technology related to the shotgun method,
For example, reference 1 (T. Maniatis et al .:
Molecular Cloning, Cold Sp
ring Harbor Laboratory Pr
ess, 13, 21-33 (1989)).

【0004】プライマーウオーキング法では、塩基配列
決定しようとするDNA断片を端から順に解析してい
く。即ち、プライマーウオーキング法では、試料DNA
の末端から塩基配列決定を行い、決定された塩基配列の
中から次の領域に続くプライマー配列を選びそこを始点
に再び塩基配列決定を進める。プライマーウオーキング
法に関する技術の説明は、例えば文献2(T.Mani
atis et al.:Molecular Clo
ning、Cold Spring Harbor L
aboratory Press、13、14−20
(1989))に記載されている。
In the primer walking method, a DNA fragment to be sequenced is analyzed in order from the end. That is, in the primer walking method, the sample DNA
The base sequence is determined from the end of the primer sequence, a primer sequence following the next region is selected from the determined base sequence, and the base sequence is determined again starting from the selected primer sequence. For a description of the technique relating to the primer walking method, see, for example, Reference 2 (T. Mani).
atis et al. : Molecular Clo
ning, Cold Spring Harbor L
laboratory Press, 13, 14-20
(1989)).

【0005】ネステッドデリーション法では、試料DN
A断片を酵素による分解反応を用いて末端を分解し少し
づつ長さの違う断片を得て、断片の片側末端の始点をそ
ろえた後、長さ順に始点と反対の末端から塩基配列決定
を行う。ネステッドデリーション法に関する技術の説明
は、例えば文献3(T.Maniatis et a
l.:Molecular Cloning、Cold
Spring Harbor Laboratory
Press、13、34−41(1989))に記載
されている。
In the nested deletion method, the sample DN
The end of the fragment A is decomposed using an enzymatic decomposition reaction to obtain fragments having different lengths little by little, and the starting point of one end of the fragment is aligned. Then, the base sequence is determined from the terminal opposite to the starting point in order of length. . For a description of the technology related to the nested deletion method, see, for example, Reference 3 (T. Maniatis et al.)
l. : Molecular Cloning, Cold
Spring Harbor Laboratory
Press, 13, 34-41 (1989)).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のショットガン法
では、サブクローンで抽出されたDNAが試料DNAの
どの部分であるのかは全体の塩基配列が決定されるまで
分からず、重複のみで全塩基配列を決定するためDNA
鎖の10〜20倍ものDNA長に相当するDNA断片を
解析する必要が有り、時間と手間が大変かかり大きな障
害となっている。また、上記のプライマーウオーキング
法では、無駄が少なく効率の良い塩基配列決定ができる
が、時系列的に塩基配列決定を決めていくので時間がか
かる点、解析の都度プライマーを用意するという手間が
かかる点に問題がある。
In the above-mentioned shotgun method, it is not known which part of the sample DNA is the DNA extracted by the subclone until the entire base sequence is determined. DNA to determine sequence
It is necessary to analyze a DNA fragment corresponding to a DNA length that is 10 to 20 times the length of the strand, which is very time-consuming and troublesome, and is a major obstacle. In addition, the above-described primer walking method can efficiently and efficiently determine a base sequence, but it takes time to determine the base sequence in a time-series manner, and it takes time to prepare primers for each analysis. There is a problem with the point.

【0007】上記のネステッドデリーション法では、各
断片間の長さの差分だけ常に新しい塩基配列情報が得ら
れる。またプライマーウオーキング法と同様、端から順
に塩基配列決定するので効率が良い。また調製されたD
NA断片は、プラスミドに挿入されサブクローニングし
た後に塩基配列決定操作を行うため、プライミングサイ
トはプラスミドの塩基配列から得られ、塩基配列決定の
際にプライマーをその都度準備しなくてよい。このよう
な点からネステッドデリーション法は、ショットガン法
及びプライマーウオーキング法における問題点を克服し
た方法にも思える。しかし、実際には最終的に塩基配列
決定に都合の良いサンプルを長さ順に選別し揃えるとい
う手間のかかる操作が必要であり、この点が一番の問題
となってくる。また、ショットガン法及びネステッドデ
リーション法に共通するサブクローニングの精製は煩雑
な操作であり、解決すべき重要な問題となっている。
In the above nested deletion method, new base sequence information is always obtained by the difference in length between fragments. Also, similar to the primer walking method, the base sequence is determined in order from the end, so that the efficiency is high. Also prepared D
Since the NA fragment is inserted into a plasmid and subcloned and subjected to a nucleotide sequence determination operation, the priming site is obtained from the nucleotide sequence of the plasmid, and it is not necessary to prepare a primer each time the nucleotide sequence is determined. From such a point, it seems that the nested deletion method overcomes the problems in the shotgun method and the primer walking method. However, actually, it is necessary to perform a troublesome operation of finally selecting and aligning samples convenient for base sequence determination in order of length, and this point is the most problematic. Purification of subcloning common to the shotgun method and the nested deletion method is a complicated operation, and is an important problem to be solved.

【0008】従来の3方法の様な塩基配列決定の手法の
問題点を解決するために各種の方法が試みられている。
試料DNAの制限酵素によるDNA断片を混合物の状態
から直接塩基配列決定する特に有望な方法(フラグメン
トウオーキング法)について以下に説明する。フラグメ
ントウオーキング法に関する技術の説明は、例えば文献
4(K.Okano et al.、Fragment
walking for large DNA se
quencing by using a libra
ry as small as 16primers、
Gene、176:231−235(1996))に記
載されている。DNA試料を制限酵素で分解後、断片混
合液中より各DNA断片を認識するために、既知塩基配
列を持つオリゴマーをDNA断片の末端にライゲーショ
ン反応で導入する。次に、導入されたオリゴマーの少な
くとも一部及び制限酵素による切断部と相補的な塩基配
列とこの切断部に続く1塩基から4塩基の未知塩基配列
を選別できるプライマーセットを用いてシーケンシング
反応を行う。プライマーセットは、例えば、未知塩基配
列部分が2塩基の場合、4種類の全ての塩基の可能な塩
基配列の組み合わせ16通りからなる。DNA断片群中
に含まれるDNA断片の種類が少なく、1種のプライマ
ーと完全に相補的なDNA断片が1個の場合には各断片
の塩基配列を、上記プライマーを用いて各々決定でき
る。1種のプライマーが2つ以上のDNA断片と相補鎖
を形成する場合には、予め長さ分離する等してから上記
の方法を行う。各DNA断片の塩基配列を決定した後
に、断片間を繋ぎあわせ全体の塩基配列を得る。断片間
の繋ぎ合わせには、塩基配列決定の際鋳型として各断片
及び制限酵素による切断処理前の全長試料DNAを用
い、断片部を乗り越えその繋ぎの部分の塩基配列を決定
する方法や、最初に用いる制限酵素の種類を増し各々の
断片間の塩基配列の重複を利用して全体の塩基配列決定
を行う等の方法がとられている。
[0008] Various methods have been tried to solve the problems of the base sequence determination techniques as in the conventional three methods.
A particularly promising method (fragment walking method) for directly determining the base sequence of a DNA fragment of a sample DNA by a restriction enzyme from the state of a mixture will be described below. For a description of the technique related to the fragment walking method, see, for example, Reference 4 (K. Okano et al., Fragment).
walking for large DNAse
quenching by using a libra
ry as small as 16 primers,
Gene, 176: 231-235 (1996)). After the DNA sample is digested with restriction enzymes, an oligomer having a known base sequence is introduced into the end of the DNA fragment by a ligation reaction in order to recognize each DNA fragment from the fragment mixture. Next, a sequencing reaction was carried out using a primer set that can select at least a part of the introduced oligomer and a base sequence complementary to the cut by the restriction enzyme and an unknown base sequence of 1 to 4 bases following the cut. Do. For example, when the unknown base sequence portion has two bases, the primer set includes 16 combinations of possible base sequences of all four bases. When the types of DNA fragments contained in the DNA fragment group are few and there is only one DNA fragment completely complementary to one type of primer, the base sequence of each fragment can be determined using the above primers. When one type of primer forms a complementary strand with two or more DNA fragments, the above-described method is performed after length separation or the like. After determining the nucleotide sequence of each DNA fragment, the fragments are joined to obtain the entire nucleotide sequence. For the joining between fragments, a method of determining the nucleotide sequence of the joining portion by using each fragment and the full-length sample DNA before the cleavage treatment with the restriction enzyme as a template when determining the nucleotide sequence, overcoming the fragment portion, Methods of increasing the types of restriction enzymes to be used and determining the entire nucleotide sequence by utilizing the duplication of the nucleotide sequence between the fragments have been adopted.

【0009】以上説明したように、従来法はいずれを取
っても難点がある。即ち、ショットガン法では同じ塩基
配列を重複して読む必要があり、リダンダンシーが高く
効率が悪い。リダンダンシーが低い方法としてプライマ
ーウオーキング法やネステッドデリーション法がある。
しかしプライマーウオーキング法は、塩基配列決定に先
立ち、その都度プライマーを合成するか、膨大なプライ
マーを含むライブラリーを用意しておく必要がある点
と、シリーズで塩基配列決定するには時間がかかる難点
がある。またネステッドデリーション法では塩基配列決
定に都合の良いサンプルの調製が難しいという点に問題
がある。更に、ショットガン法やネステッドデリーショ
ン法等では自動化しにくい培養工程を用いたクローニン
グを必要とし手間と時間がかかる。また、フラグメント
ウォーキング法では、上記3方法に対しクローニングを
必要とせずかつリダンダンシーが低いという利点はある
が、制限酵素で切断され塩基配列決定された断片の塩基
長が長い場合の繋ぎあわせ等に問題が残っている。
As described above, any of the conventional methods has disadvantages. That is, in the shotgun method, it is necessary to read the same base sequence redundantly, and the redundancy is high and the efficiency is low. As methods having low redundancy, there are a primer walking method and a nested deletion method.
However, the primer walking method requires the synthesis of primers or the preparation of a library containing a large number of primers each time prior to base sequencing, and the difficulty of sequencing in series There is. In addition, the nested deletion method has a problem in that it is difficult to prepare a sample convenient for base sequence determination. In addition, the shotgun method, the nested deletion method, and the like require cloning using a culture step that is difficult to automate, which requires time and effort. In addition, the fragment walking method has the advantage over the above three methods that cloning is not required and the redundancy is low, but there are problems such as joining when the base length of a fragment cut with a restriction enzyme and sequenced is long, etc. Remains.

【0010】本発明の目的は、フラグメントウオーキン
グ法で調製された断片をもとにネステッドデリーション
用のサンプル調製を行い塩基配列決定を行っていき、フ
ラグメントウオーキング法で問題となっている断片間の
繋ぎあわせ、及びネステッドデリーション法で問題とな
っているサンプル調製の難しさ及びサブクローニング操
作の煩雑さを解決できるDNA塩基配列決定方法及びこ
れに用いる試薬キットを提供することにある。
[0010] An object of the present invention is to prepare a nested deletion sample based on the fragments prepared by the fragment walking method and determine the nucleotide sequence. It is an object of the present invention to provide a method for determining a DNA base sequence which can solve the difficulty of sample preparation and the complexity of subcloning operations, which are problems in the splicing and nested deletion methods, and a reagent kit used therefor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

A. 本発明の塩基配列決定方法の第1の構成では、 (A1):試料DNAを制限酵素で切断してDNA断片
を得る工程と、 (A2):DNA断片の両3’末端に既知塩基配列をも
つオリゴマーを導入する工程と、 (A3):オリゴマーの導入されたDNA断片を鋳型と
し、オリゴマーの塩基配列の少なくとも一部と相補的な
第1の塩基配列部分と、制限酵素で認識される塩基配列
と相補的な第2の塩基配列部分と、A、C、G、T4種
塩基の全ての可能な組み合わせからなる2塩基の第3の
塩基配列部分とからなり、標識(例えば蛍光標識)され
た各々のプライマー(以下、この塩基配列をもつ未標識
のプライマーを選択プライマーと呼ぶ)を用いて、相補
鎖合成伸長反応を行い、オリゴマーの導入されたDNA
断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩基配列を
決定する工程と、 (A4):オリゴマーの導入されたDNA断片を鋳型と
し工程(A3)で決定された塩基配列情報をもとに選択
プライマー2種を用いて各々のDNA断片を増幅する第
1の増幅反応を行う工程と、 (A5):増幅された断片の一方の5’末端近傍及び両
3’末端近傍を分解し他方の5’末端近傍の一本鎖を得
る工程と、及び、 (A6):制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし試料
DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー及び工程(A
5)で精製された5’末端近傍の一本鎖をプライマーと
し第2の増幅反応を行い、その産物の塩基配列決定を行
う工程とを有することに特徴があり、更に、工程(A
2)で、既知塩基配列を持つオリゴマーの導入にはライ
ゲーション反応又はTdTを用いてデオキシリボヌクレ
オチドオリゴマーを導入し、工程(A4)での2種プラ
イマーのうち一種は5’末端にリン酸基による標識があ
り、工程(A5)で、5’末端近傍の分解には5’→
3’エクソヌクレアーゼであるλエクソヌクレアーゼ
を、3’末端近傍の分解には3’→5’エクソヌクレア
ーゼ活性を持つ酵素である、クレノーフラグメント、T
4DNAポリメラーゼ、エクソヌクレアーゼIII、B
AL31エクソヌクレアーゼの何れかを用いる。
A. In the first configuration of the base sequence determination method of the present invention, (A1): a step of cutting a sample DNA with a restriction enzyme to obtain a DNA fragment; and (A2): a known base sequence at both 3 ′ ends of the DNA fragment. (A3) using a DNA fragment into which the oligomer has been introduced as a template, a first base sequence portion complementary to at least a part of the base sequence of the oligomer, and a base recognized by a restriction enzyme. It is composed of a second base sequence portion complementary to the sequence and a two-base third base sequence portion composed of all possible combinations of A, C, G, and T4 bases, and is labeled (eg, fluorescently labeled). Using each of the primers (hereinafter, an unlabeled primer having this base sequence is referred to as a selection primer), a complementary strand synthesis elongation reaction is performed, and the DNA into which the oligomer has been introduced.
Determining a base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence of the fragment; (A4): using the DNA fragment into which the oligomer has been introduced as a template and selecting based on the base sequence information determined in step (A3) Performing a first amplification reaction to amplify each DNA fragment using two primers; (A5): decomposing the vicinity of one 5 ′ end of the amplified fragment and the vicinity of both 3 ′ ends and decomposing the other 5 ′ end. 'A step of obtaining a single strand near the end, and (A6): an oligomer having a partial base sequence of the sample DNA using the sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template and a step (A
5) performing a second amplification reaction using the single strand near the 5 ′ end purified in 5) as a primer, and determining the nucleotide sequence of the product.
In step 2), an oligomer having a known base sequence is introduced by introducing a deoxyribonucleotide oligomer using a ligation reaction or TdT, and one of the two primers in step (A4) is labeled with a phosphate group at the 5 ′ end. In step (A5), the decomposition near the 5 'end is 5' →
Λ exonuclease, which is a 3 ′ exonuclease, is digested near the 3 ′ end by Klenow fragment, which is an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity.
4 DNA polymerase, exonuclease III, B
Use any of the AL31 exonucleases.

【0012】B. 本発明の塩基配列決定方法の第2の
構成では、第1の構成(A)の工程(A6)を以下の工
程(B6)の様に変化させる。即ち、工程(B1)〜
(B5)は各々、工程(A1)〜(A5)と同じであ
り、 (B6):工程(B5)(即ち、工程(A5))で精製
された5’末端近傍の一本鎖及び制限酵素切断前の試料
DNAを鋳型とし試料DNAの一部の塩基配列を持つオ
リゴマー及び5’末端近傍の一部と同じ配列を持つ一種
の選択プライマーを用いて第2の増幅反応を行い、その
産物の塩基配列決定を行う工程とを有することに特徴が
あり、更に、工程(B2)(即ち、工程(A2))で、
既知塩基配列を持つオリゴマーの導入にはライゲーショ
ン反応又はTdTを用いてデオキシリボヌクレオチドオ
リゴマーを導入し、工程(B4)(即ち、工程(A
4))での2種プライマーのうち一種は5’末端にリン
酸基による標識があり、工程(B5)(即ち、工程(A
5))での5’末端近傍の分解には5’→3’エクソヌ
クレアーゼであるλエクソヌクレアーゼを、3’末端近
傍の分解には3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を持つ
酵素である、クレノーフラグメント、T4DNAポリメ
ラーゼ、エクソヌクレアーゼIII、BAL31エクソ
ヌクレアーゼの何れかを用いることに特徴がある。
B. In the second configuration of the base sequence determination method of the present invention, the step (A6) of the first configuration (A) is changed as in the following step (B6). That is, steps (B1) to
(B5) is the same as steps (A1) to (A5), respectively. (B6): Single strand and restriction enzyme near the 5 ′ end purified in step (B5) (ie, step (A5)) Using the sample DNA before cleavage as a template and an oligomer having a partial base sequence of the sample DNA and a kind of selective primer having the same sequence as a part near the 5 ′ end, a second amplification reaction is carried out. And a step of determining a base sequence. In the step (B2) (ie, the step (A2)),
In order to introduce an oligomer having a known base sequence, a ligation reaction or TdT is used to introduce a deoxyribonucleotide oligomer, and the step (B4) (ie, step (A)
One of the two primers in 4)) has a label with a phosphate group at the 5 ′ end, and is labeled with step (B5) (ie, step (A)
In 5)), λ exonuclease which is a 5 ′ → 3 ′ exonuclease is used for degradation near the 5 ′ end, and cleaving which is an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity is used for degradation near the 3 ′ end. It is characterized by using any of No Fragment, T4 DNA polymerase, Exonuclease III and BAL31 Exonuclease.

【0013】C. 本発明のDNA塩基配列決定用試薬
キットの第1の構成では、DNA鎖を分解する制限酵
素、既知塩基配列を持つオリゴマー、少なくともライゲ
ース、又はTdTを含むDNAの末端への既知塩基配列
を持つオリゴマー導入用試薬、及び相補鎖合成に用いる
16種選択プライマーのセット、5’→3’エクソヌク
レアーゼ、及び3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を持
つ酵素からなるDNA塩基配列決定用試薬キットに特徴
がある。
C. In the first configuration of the reagent kit for determining a DNA base sequence of the present invention, a restriction enzyme that degrades a DNA strand, an oligomer having a known base sequence, an oligomer having at least a ligase, or an oligomer having a known base sequence at the end of DNA containing TdT It is characterized by a set of an introduction reagent and a set of 16 selection primers used for complementary strand synthesis, a 5 ′ → 3 ′ exonuclease, and a DNA base sequencing reagent kit comprising an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity. .

【0014】D. 本発明の塩基配列決定方法の第3の
構成では、第1の構成(A)の工程(A5)及び(A
6)の工程を以下の工程(D5)及び(D6)の様に変
化させる。即ち、工程(D1)〜(D4)は各々、工程
(A1)〜(A4)と同じであり、 (D5):増幅された断片の両3’末端近傍を分解し
5’末端近傍の一本鎖を得る工程と、及び (D6):一方の鎖のみを精製した制限酵素切断前の試
料DNAを鋳型とし試料DNAの一部の塩基配列を持つ
オリゴマー及び工程(D5)で精製された5’末端近傍
の一本鎖をプライマーとし第2の増幅反応を行い、その
産物の塩基配列決定を行う工程とを有することに特徴が
あり、更に、工程(D2)(即ち、工程(A2))で、
既知塩基配列を持つオリゴマーの導入にはライゲーショ
ン反応又はTdTを用いてデオキシリボヌクレオチドオ
リゴマーを導入し、工程(D5)での3’末端近傍の分
解には3’→5’エクソヌクレアーゼであるエクソヌク
レアーゼIII又はBAL31エクソヌクレアーゼを用
いることに特徴がある。
D. In the third configuration of the method for determining a nucleotide sequence of the present invention, the steps (A5) and (A5) of the first configuration (A) are performed.
The step 6) is changed as in the following steps (D5) and (D6). That is, Steps (D1) to (D4) are the same as Steps (A1) to (A4), respectively. (D5): Decompose the vicinity of both 3 ′ ends of the amplified fragment to obtain one fragment near the 5 ′ end. And (D6): an oligomer having a partial base sequence of the sample DNA and the 5 ′ purified in the step (D5) using, as a template, the sample DNA before restriction enzyme digestion in which only one strand has been purified. Performing a second amplification reaction using the single strand near the end as a primer, and determining the base sequence of the product, and further comprising a step (D2) (that is, a step (A2)). ,
A deoxyribonucleotide oligomer is introduced using a ligation reaction or TdT to introduce an oligomer having a known base sequence, and exonuclease III, which is a 3 ′ → 5 ′ exonuclease, is used for degradation near the 3 ′ end in step (D5). Alternatively, BAL31 exonuclease is used.

【0015】E. 本発明の塩基配列決定方法の第4の
構成では、第3の構成(D)の工程(D6)を以下の工
程(E6)の様に変化させる。即ち、工程(E1)〜
(E5)は各々、(D1)〜(D5)と同じであり、 (E6):工程(E5)(即ち、工程(D5))で精製
された5’末端近傍の一本鎖及び一方の鎖のみを精製し
た制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし試料DNAの
一部の塩基配列を持つオリゴマー及び5’末端近傍の一
本鎖の一部と同じ配列を持つ一種の選択プライマーを用
いて第2の増幅反応を行い、その産物の塩基配列決定を
行う工程とを有することに特徴があり、更に、工程(E
2)(即ち、工程(A2))で、既知塩基配列を持つオ
リゴマーの導入にはライゲーション反応又はTdTを用
いてデオキシリボヌクレオチドオリゴマーを導入し、工
程(E5)(即ち、工程(D5))において3’末端近
傍の分解には3’→5’エクソヌクレアーゼであるエク
ソヌクレアーゼIII又はBAL31エクソヌクレアー
ゼを用いることに特徴がある。
E. In the fourth configuration of the method for determining a base sequence of the present invention, the step (D6) of the third configuration (D) is changed as in the following step (E6). That is, steps (E1) to
(E5) is the same as (D1) to (D5), respectively. (E6): Single strand and one strand near the 5 ′ end purified in step (E5) (that is, step (D5)) Using only the purified sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template, an oligomer having a partial base sequence of the sample DNA and a kind of selective primer having the same sequence as a part of the single strand near the 5 'end are used. And a step of determining the nucleotide sequence of the product by performing the amplification reaction of Step 2.
2) In step (A2), a deoxyribonucleotide oligomer is introduced using a ligation reaction or TdT to introduce an oligomer having a known base sequence, and in step (E5) (ie, step (D5)), Characterization of the decomposition near the terminus is to use 3 ′ → 5 ′ exonuclease, exonuclease III or BAL31 exonuclease.

【0016】F. 本発明のDNA塩基配列決定用試薬
キットの第2の構成では、DNA鎖を分解する制限酵
素、既知塩基配列を持つオリゴマー、少なくともライゲ
ース、又はTdTを含むDNAの末端への既知塩基配列
を持つオリゴマー導入用試薬、相補鎖合成に用いる16
種選択プライマー、及び3’→5’エクソヌクレアーゼ
からなるDNA塩基配列決定用試薬キットに特徴があ
る。
F. In the second configuration of the reagent kit for determining a DNA base sequence of the present invention, a restriction enzyme that degrades a DNA strand, an oligomer having a known base sequence, an oligomer having at least a ligase, or an oligomer having a known base sequence at the end of DNA containing TdT Introduction reagent, used for complementary strand synthesis 16
It is characterized by a reagent kit for DNA base sequence determination comprising a species selection primer and a 3 ′ → 5 ′ exonuclease.

【0017】G. 本発明の塩基配列決定方法の第5の
構成では、第1の構成(A)の工程(A5)及び(A
6)の工程を以下の工程(G5)及び(G6)の様に変
化させる。即ち、工程(G1)〜(G4)は各々、工程
(A1)〜(A4)と同じであり、 (G5):増幅された断片の一方の5’末端近傍を分解
する工程と、 (G6):一本鎖化したDNAを分解する工程と、及
び、 (G7):制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし試料
DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー及び工程(G
5)及び(G6)で精製された他の5’末端近傍の一本
鎖をプライマーとし第2の増幅反応を行い、その産物の
塩基配列決定を行う工程とを有することに特徴があり、
更に、工程(G2)(即ち工程(A2))で、既知塩基
配列を持つオリゴマーの導入にはライゲーション反応又
はTdTを用いてデオキシリボヌクレオチドオリゴマー
を導入し、工程(G4)(即ち工程(A4))での2種
プライマーのうち一種は5’末端にリン酸基による標識
があり、工程(G5)での5’末端近傍の分解には5’
→3’エクソヌクレアーゼであるλエクソヌクレアーゼ
を用い、工程(G6)での一本鎖化したDNAの分解に
はS1ヌクレアーゼ又はマグビーンヌクレアーゼを用い
ることに特徴がある。
G. In the fifth configuration of the nucleotide sequence determination method of the present invention, the steps (A5) and (A5) of the first configuration (A) are performed.
Step 6) is changed as in the following steps (G5) and (G6). That is, steps (G1) to (G4) are the same as steps (A1) to (A4), respectively; (G5): a step of decomposing the vicinity of one 5 ′ end of the amplified fragment; (G6) : A step of decomposing the single-stranded DNA; and (G7): an oligomer and a step (G7) using the sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template and having a partial base sequence of the sample DNA.
5) and a step of performing a second amplification reaction using a single strand near the other 5 ′ end purified in (G6) as a primer and determining the nucleotide sequence of the product,
Further, in step (G2) (ie, step (A2)), a deoxyribonucleotide oligomer is introduced using a ligation reaction or TdT to introduce an oligomer having a known base sequence, and the step (G4) (ie, step (A4)) Of the two primers has a label at the 5 ′ end with a phosphate group, and the degradation near the 5 ′ end in step (G5) is 5 ′.
→ It is characterized in that λ exonuclease, which is a 3 ′ exonuclease, is used, and S1 nuclease or Mag Bean nuclease is used for the degradation of the single-stranded DNA in step (G6).

【0018】H. 本発明の塩基配列決定方法の第6の
構成では、第5の構成(G)の工程(G7)を以下の工
程(H7)の様に変化させる。即ち、工程(H1)〜
(H6)は各々、工程(G1)〜(G6)と同じであ
り、 (H7):工程(H5)(即ち、工程(G5))及び
(H6)(即ち、工程(G6))で精製された他の5’
末端近傍の一本鎖及び制限酵素切断前の試料DNAを鋳
型とし試料DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー及
び他の5’末端近傍の一本鎖の一部と同じ配列を持つ一
種の選択プライマーを用いて第2の増幅反応を行い、そ
の産物の塩基配列決定を行う工程とを有することに特徴
があり、更に、工程(H2)(即ち、工程(A2))で
の既知塩基配列を持つオリゴマーの導入にはライゲーシ
ョン反応又はTdTを用いてデオキシリボヌクレオチド
オリゴマーを導入し、工程(H4)(即ち、工程(A
4))での2種プライマーのうち一種は5’末端にリン
酸基による標識があり、工程(H5)(即ち、工程(G
5))での5’末端近傍の分解には5’→3’エクソヌ
クレアーゼであるλエクソヌクレアーゼを用い、工程
(H6)(即ち、工程(G6))で、一本鎖化したDN
Aの分解にはS1ヌクレアーゼ又はマグビーンヌクレア
ーゼを用いることに特徴がある。
H. In the sixth configuration of the nucleotide sequence determination method of the present invention, the step (G7) of the fifth configuration (G) is changed as in the following step (H7). That is, steps (H1) to
(H6) is the same as steps (G1) to (G6), respectively. (H7): Purified in steps (H5) (ie, step (G5)) and (H6) (ie, step (G6)) Other 5 '
Using a single strand near the end and the sample DNA before restriction enzyme as a template as a template, an oligomer having a partial base sequence of the sample DNA and a type of other oligomer having the same sequence as a part of the single strand near the 5 'end Performing a second amplification reaction using the primers and determining the nucleotide sequence of the product. In addition, the known nucleotide sequence in the step (H2) (that is, the step (A2)) is For the introduction of the oligomer having the compound, a deoxyribonucleotide oligomer is introduced using a ligation reaction or TdT, and then the step (H4) (ie, the step (A)
One of the two primers in 4)) has a label at the 5 ′ end with a phosphate group, and is labeled in step (H5) (ie, step (G)
In step 5)), the 5′-terminal degradation is carried out using a 5 ′ → 3 ′ exonuclease, λ exonuclease, and the single-stranded DN in step (H6) (ie, step (G6)).
It is characterized in that A is degraded using S1 nuclease or mag bean nuclease.

【0019】I. 本発明のDNA塩基配列決定用試薬
キットの第3の構成では、DNA鎖を分解する制限酵
素、既知塩基配列を持つオリゴマー、少なくともライゲ
ース、又はTdTを含むDNAの末端への既知塩基配列
を持つオリゴマー導入用試薬、相補鎖合成に用いる16
種選択プライマー、5’→3’エクソヌクレアーゼ、及
び一本鎖分解酵素からなるDNA塩基配列決定用試薬キ
ットに特徴がある。
I. In a third configuration of the reagent kit for determining a DNA base sequence of the present invention, a restriction enzyme that degrades a DNA strand, an oligomer having a known base sequence, an oligomer having at least a ligase, or an oligomer having a known base sequence at the end of DNA containing TdT Introduction reagent, used for complementary strand synthesis 16
It is characterized by a DNA base sequence determination reagent kit comprising a species selection primer, 5 ′ → 3 ′ exonuclease, and a single-strand degrading enzyme.

【0020】J. 本発明の塩基配列決定方法の第7の
構成では、第1の構成(A)の工程(A6)、構成
(D)の工程(D6)、構成(G)の工程(G7)での
第2の増幅反応の工程を以下の工程(J1)の様に変化
させる。即ち、 (J1):制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし、試
料DNAより調製された5’末端近傍の一本鎖及びラン
ダムプライマー(ランダムな塩基配列を持つオリゴマ
ー)を用いて第2の増幅反応を行い、その産物の塩基配
列決定を行う工程を有することに特徴がある。
J. In the seventh configuration of the method for determining a base sequence of the present invention, the step (A6) of the first configuration (A), the step (D6) of the configuration (D), and the second configuration in the step (G7) of the configuration (G) are performed. Is changed as in the following step (J1). (J1): Using the sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template, the second amplification using a single strand near the 5 ′ end prepared from the sample DNA and a random primer (oligomer having a random base sequence) It is characterized by having a step of performing a reaction and determining the base sequence of the product.

【0021】K. 更に、本発明の塩基配列決定方法の
第8の構成では、第2の構成(B)の工程(B6)、構
成(E)の工程(E6)、構成(H)の工程(H7)で
の第2の増幅反応の工程を以下の工程(K1)の様に変
化させる。即ち、 (K1):試料DNAより調製された5’末端近傍の一
本鎖及び制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし、ラン
ダムプライマー(ランダムな塩基配列を持つオリゴマ
ー)及び5’末端近傍の一本鎖の一部と同じ配列を持つ
一種の選択プライマーを用いて第2の増幅反応を行い、
その産物の塩基配列決定を行う工程を有することに特徴
がある。
K. Further, in the eighth configuration of the method for determining a base sequence of the present invention, in the step (B6) of the second configuration (B), the step (E6) of the configuration (E), and the step (H7) of the configuration (H). The step of the second amplification reaction is changed as in the following step (K1). That is, (K1): using a single strand near the 5 ′ end prepared from the sample DNA and the sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template, a random primer (oligomer having a random base sequence) and one near the 5 ′ end. A second amplification reaction is performed using a kind of selective primer having the same sequence as a part of the main strand,
It is characterized by having a step of determining the base sequence of the product.

【0022】本発明では、試料DNAを制限酵素で断片
化しその断片をPCR法で増幅した後、酵素による分解
反応を経て一方の5’末端近傍の一本鎖のみを回収しそ
の断片が断片化される前の試料DNAの一方の鎖に相補
的であることを利用する。DNA断片の5’末端近傍の
一本鎖DNAは制限酵素による切断前の試料DNAと相
補鎖を形成した後、このDNAを鋳型として3’方向に
伸長反応を行うことができ、また制限酵素切断前の試料
DNAの塩基配列の一部を持つオリゴマーは、DNA断
片の5’末端近傍の一本鎖DNAの伸長生成物と相補的
であり、この伸長生成物を鋳型として伸長反応ができる
ので、工程(A6)、(D6)、(G7)、(J1)の
様に、DNA断片の5’末端近傍の一本鎖と制限酵素切
断前の試料DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー又
はランダムな塩基配列を持つオリゴマー(ランダムプラ
イマー)をPCR用プライマーとして用い、両プライマ
ーで挟まれる部位をPCR法で増幅できる。同様に、D
NA断片の5’末端近傍の一本鎖DNAは制限酵素によ
る切断前の試料DNAと相補鎖を形成した後、このDN
Aを鋳型として3’方向に伸長反応をでき、工程(B
6)、(E6)、(H7)(K1)の様に、この伸長反
応生成物及び制限酵素切断前の試料DNAを鋳型とし、
DNA断片の5’末端近傍の1本鎖の一部の塩基配列を
持つオリゴマーと、制限酵素切断前の試料DNAの一部
の塩基配列を持つオリゴマー又はランダムな塩基配列を
持つオリゴマー(ランダムプライマー)を用いて、両プ
ライマーで挟まれる部位をPCR法で増幅できる。また
鋳型及び、プライマーを用いて行う第2の増幅反応によ
る生成物は、一方の端は全て制限酵素切断前の試料DN
Aの同じ位置(オリゴマーの持つ塩基配列を持つ位置)
であり、他方は試料DNAの制限酵素による切断位置で
決定され、制限酵素切断後のDNA断片の個数分だけ長
さの違う産物が生成されるので、ネスッテドデリーショ
ン用のライブラリーを形成できる。
In the present invention, a sample DNA is fragmented with a restriction enzyme, and the fragment is amplified by a PCR method. After that, only a single strand near one 5 ′ end is recovered through an enzymatic decomposition reaction, and the fragment is fragmented. Utilizing the fact that it is complementary to one strand of the sample DNA before being subjected. The single-stranded DNA near the 5 'end of the DNA fragment forms a complementary strand with the sample DNA before cleavage with the restriction enzyme, and can be extended in the 3' direction using this DNA as a template. The oligomer having a part of the base sequence of the previous sample DNA is complementary to the single-stranded DNA extension product near the 5 ′ end of the DNA fragment, and this extension product can be used as a template for extension reaction. As in steps (A6), (D6), (G7), and (J1), an oligomer or random having a single strand near the 5 ′ end of the DNA fragment and a partial base sequence of the sample DNA before restriction enzyme cleavage. Oligomers having random base sequences (random primers) can be used as PCR primers, and the site between the two primers can be amplified by PCR. Similarly, D
The single-stranded DNA near the 5 'end of the NA fragment forms a complementary strand with the sample DNA before cleavage with the restriction enzyme, and this DN
A can be used as a template to perform an elongation reaction in the 3 ′ direction.
6), (E6), (H7) and (K1), using the extension reaction product and the sample DNA before restriction enzyme cleavage as a template,
An oligomer having a partial base sequence of a single strand near the 5 'end of a DNA fragment and an oligomer having a partial base sequence of a sample DNA before restriction enzyme cleavage or an oligomer having a random base sequence (random primer) Can be used to amplify the site flanked by both primers by PCR. In addition, the product of the second amplification reaction performed using the template and the primer has one end of the sample DN before the restriction enzyme cleavage.
Same position in A (position with base sequence of oligomer)
The other is determined by the position of the cut of the sample DNA by the restriction enzyme, and a product having a different length by the number of the DNA fragments after the restriction enzyme is generated, so that a library for nested deletion is formed. it can.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、実施例を図を参照して詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施例)図1は本発明の第1の実
施例における処理の手順を示し、試料DNAを制限酵素
で断片化した後、各断片の制限酵素認識塩基配列に続く
2塩基の塩基配列を決定する工程を説明する図である。
試料DNAはプラスミドに挿入されたヒトのゲノム遺伝
子約8.9k塩基長を用いた。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a procedure of a treatment in a first embodiment of the present invention. After a sample DNA is fragmented with a restriction enzyme, a fragment sequence following the restriction enzyme recognition base sequence of each fragment is obtained. FIG. 3 is a diagram illustrating a step of determining a base sequence of a base.
As the sample DNA, a human genomic gene having a length of about 8.9 k bases inserted into the plasmid was used.

【0025】〈試料DNAの増幅〉試料DNAが少ない
時には、以下の手順でPCR(Polymerase
Chain Reaction)法で試料DNAを増幅
する。プライマーは試料DNAの挿入されているプラス
ミドに相補的な塩基配列を持つ下記の2種を用いた。
<Amplification of Sample DNA> When the amount of sample DNA is small, PCR (Polymerase) is performed in the following procedure.
The sample DNA is amplified by the Chain Reaction method. The following two primers having a base sequence complementary to the plasmid into which the sample DNA was inserted were used.

【0026】5’TGTAAAACGACGGCCAG
T3’(プライマー;塩基配列番号1) 5’ACAGGAAACAGCTATGAC3’(プラ
イマー;塩基配列番号2) 2種のプライマーを用いてプラスミドに挿入された試料
DNAを熱耐性ポリメラーゼEx Taq(Takar
a社)を用いてPCR増幅を行った。増幅された試料D
NAは未反応のプライマー及びdATP、dCTP、d
GTP、dTTPを除去するため1%のアガロースゲル
電気泳動で分離分取し、電気泳動的に8.9k塩基長の
1つのバンドからなる高純度のPCR産物を得た。以下
ではこの直鎖状ヒトゲノム遺伝子をPCR産物と呼び、
試料DNA1とする。
5'TGTAAAACGACGGGCCAG
T3 '(primer; base sequence No. 1) 5'ACAGGAAACAGCTATGAC 3'(primer; base sequence No. 2) A sample DNA inserted into a plasmid using two types of primers was subjected to heat-resistant polymerase Ex Taq (Takar
a) was used for PCR amplification. Amplified sample D
NA is unreacted primer and dATP, dCTP, d
In order to remove GTP and dTTP, they were separated and fractionated by 1% agarose gel electrophoresis, and a high-purity PCR product consisting of one band of 8.9 k base length was obtained by electrophoresis. Hereinafter, this linear human genomic gene is referred to as a PCR product,
Let it be sample DNA1.

【0027】〈試料DNAの断片化〉制限酵素を用いて
試料DNAを切断したDNA断片を作製する。本実施例
では、制限酵素Hsp92IIを用いたが、試料DNA
1を切断する制限酵素はHhaI、MboI、AluI
等でもよく、Hsp92IIには限定されない。図1
で、2、3、4は試料DNAの制限酵素で生じる断片部
分を示す。37℃条件下で1時間反応を行い、Hsp9
2IIで試料DNAを完全に切断した後、制限酵素の失
活、除去の目的でエタノール沈殿による濃縮精製操作を
行った。その後反応液の全部を使用して、後述するDN
A断片の3’末端へのオリゴマーの付加方法に従い既知
の塩基配列を導入する。
<Fragmentation of Sample DNA> A DNA fragment is prepared by cutting the sample DNA using a restriction enzyme. In this example, the restriction enzyme Hsp92II was used.
Restriction enzymes that cleave 1 are HhaI, MboI, AluI.
Etc. and is not limited to Hsp92II. FIG.
And 2, 3 and 4 indicate fragments generated by restriction enzymes of the sample DNA. The reaction was carried out at 37 ° C. for 1 hour, and Hsp9
After the sample DNA was completely cleaved with 2II, a concentration purification operation by ethanol precipitation was performed for the purpose of inactivating and removing the restriction enzyme. Thereafter, using all of the reaction solution, DN
A known base sequence is introduced according to the method of adding an oligomer to the 3 'end of the A fragment.

【0028】〈選択プライマーの準備〉後に続く反応に
使用する選択プライマーと呼ばれるプライマーセットの
準備を行う。図1で5は蛍光標識付選択プライマーを示
し、9は蛍光標識を示す。このプライマーは、断片化さ
れたDNAへ導入されるオリゴマーの少なくとも一部と
相補的な塩基配列6の部分、試料DNAを断片化するの
に用いた制限酵素の認識塩基配列に相補的な塩基配列7
の部分、及びA、C、G、T、4種塩基の任意の塩基配
列2塩基からなる塩基配列8の部分からなる。また蛍光
標識付選択プライマーの種類は任意の2塩基の全ての可
能な組み合わせの数から16種類となる。
<Preparation of Selection Primer> A primer set called a selection primer to be used in the subsequent reaction is prepared. In FIG. 1, 5 indicates a fluorescent-labeled selection primer, and 9 indicates a fluorescent label. This primer has a base sequence 6 complementary to at least a part of the oligomer to be introduced into the fragmented DNA, and a base sequence complementary to the recognition base sequence of the restriction enzyme used to fragment the sample DNA. 7
And a portion of a base sequence 8 consisting of 2 bases of any base sequence of A, C, G, T and four kinds of bases. The number of types of the fluorescent-labeled selection primer is 16 from the number of all possible combinations of any two bases.

【0029】〈DNA断片両末端への既知塩基配列オリ
ゴマーの導入〉DNA断片の両末端に既知塩基配列を持
つオリゴマーを導入する方法には2通りある。第1の方
法は、既知の塩基配列を持つオリゴマーをDNA断片へ
ライゲーションで結合させる方法である(例えば、文献
5(T.Maniatis et al.:Molec
ular Cloning、Cold SpringH
arbor Laboratory Press、5、
62−63(1989)))。ライゲーション用の2本
鎖オリゴマー(以下、アダプターと呼ぶ)のうち、DN
A断片の5’末端に接する側のアダプターの3’末端を
リン酸化する。またDNA断片の3’末端側に接する側
のアダプターの5’末端も同様にリン酸化する。これは
アダプター同士のライゲーションを防ぐためである。ま
たDNA断片同士のライゲーションを防ぐため、各断片
の両5’末端のリン酸基をCIAP(アルカリフォスフ
ァターゼ)を用いて除去しておく。第2の方法は、Td
Tを用いて、DNA断片の3’末端にdATP(デオキ
シアデノシントリフォスフェイト)、又はdUTP(ウ
ラシルトリフォスフェート)を順次付加していく方法で
ある(例えば、文献6(T.Maniatis et
al.:Molecular Cloning、Col
d Spring Harbor Laborator
y Press、5、56−57(1989)))。第
2の方法に比べ第1の方法の方が後に続く反応において
安定性が高いので、本実施例では第1の方法を用いた。
本実施例で用いたアダプターは図1中の10及び11で
ある。Hsp92IIで切断処理されたDNA断片に結
合するようアダプターの片側11は3側が突出した形を
取っている。このアダプター及びエタノール沈殿法で濃
縮精製されたDNA断片をT4DNAライゲースを用い
て15℃で一晩反応させ結合させた。ライゲーション反
応後、実際にDNA断片と結合しているのはホスホジエ
ステル結合で結合している10の方の鎖のみである。
<Introduction of Oligomer with Known Base Sequence into Both Ends of DNA Fragment> There are two methods for introducing an oligomer having a known base sequence at both ends of a DNA fragment. The first method is a method in which an oligomer having a known base sequence is linked to a DNA fragment by ligation (for example, Reference 5 (T. Maniatis et al .: Molec).
ullar Cloning, Cold SpringH
arbor Laboratory Press 5,
62-63 (1989))). Among the double-stranded oligomers for ligation (hereinafter referred to as adapters), DN
The 3 ′ end of the adapter that contacts the 5 ′ end of the A fragment is phosphorylated. Similarly, the 5 'end of the adapter on the side in contact with the 3' end of the DNA fragment is also phosphorylated. This is to prevent ligation between adapters. In order to prevent ligation between DNA fragments, the phosphate groups at both 5 'ends of each fragment are removed using CIAP (alkaline phosphatase). The second method is Td
This is a method of sequentially adding dATP (deoxyadenosine triphosphate) or dUTP (uracil triphosphate) to the 3 ′ end of a DNA fragment using T (for example, see Reference 6 (T. Maniatis et al.)).
al. : Molecular Cloning, Col
d Spring Harbor Laborator
y Press, 5, 56-57 (1989))). Since the first method has higher stability in the subsequent reaction than the second method, the first method was used in this example.
The adapters used in this example are 10 and 11 in FIG. One side 11 of the adapter has a three-sided protruding shape so as to bind to the DNA fragment cut with Hsp92II. The adapter and the DNA fragment concentrated and purified by the ethanol precipitation method were allowed to react overnight at 15 ° C. using T4 DNA ligase to bind. After the ligation reaction, only the ten strands linked by a phosphodiester bond are actually linked to the DNA fragment.

【0030】〈各DNA断片の制限酵素認識塩基配列に
続く2塩基の塩基配列決定〉両末端への既知塩基配列オ
リゴマーが導入されたDNA断片131は、両末端に導
入されたアダプター塩基配列部分10、制限酵素認識部
分12、及び選別される塩基配列部分13、13’を持
つ。選別される塩基配列部分(選別塩基配列部分)は蛍
光標識選択プライマーで塩基配列が識別される2塩基で
ある。なお、以下の各図の説明で、記号M、Nは、塩基
A、T、G、Cの何れかを示し、記号mは塩基Mに相補
な塩基、記号nは塩基Nに相補な塩基を示す。選別塩基
配列部分は1塩基から4塩基からなり、好ましくは1塩
基から3塩基からなり、更に、好ましくは2塩基からな
る。
<Determination of Base Sequence of Two Bases Following Restriction Enzyme Recognition Base Sequence of Each DNA Fragment> The DNA fragment 131 into which the known base sequence oligomer was introduced into both ends was replaced with the adapter base sequence portion 10 introduced into both ends. , A restriction enzyme recognition portion 12, and base sequence portions 13, 13 'to be selected. The selected base sequence portion (selected base sequence portion) is two bases whose base sequence is identified by the fluorescent label selection primer. In the following description of each drawing, symbols M and N indicate any of bases A, T, G and C, symbol m is a base complementary to base M, and symbol n is a base complementary to base N. Show. The selection base sequence portion consists of 1 to 4 bases, preferably 1 to 3 bases, and more preferably 2 bases.

【0031】試料から制限酵素切断操作で得られるDN
A断片は、複数種類のDNA断片の混合物である。目的
とするDNA断片のみを選択的に塩基配列決定するため
に、蛍光標識選択プライマーを用いる。蛍光標識選択プ
ライマーの任意の塩基配列部分は、前述の通り全部で1
6種類ある。蛍光標識選択プライマーのアダプターと相
補的な部分6、及び制限酵素認識塩基配列に相補的な部
分7は全てのDNA断片のアダプター塩基配列部分10
及び制限酵素認識部分12と完全に相補鎖を形成でき
る。図1中の14で示すように蛍光標識選択プライマー
は3’末端に任意の2塩基の塩基配列部分を持ち、DN
A断片とこの2塩基の塩基配列が完全に相補的である場
合にのみ相補鎖16を形成できる。また15のように選
択プライマーの3’末端2塩基がDNA断片と相補的で
ない場合、伸長反応は進まない。これを利用し、DNA
断片の混合物中より各16種類の蛍光標識選択プライマ
ーと完全に相補鎖を形成できるDNA断片だけを選別
し、DNA断片の制限酵素認識塩基配列部分に続く2塩
基の塩基配列を決定する。
[0031] DN obtained from the sample by a restriction enzyme cleavage operation
The A fragment is a mixture of a plurality of types of DNA fragments. In order to selectively determine the base sequence of only the target DNA fragment, a fluorescent-labeled selection primer is used. An arbitrary base sequence portion of the fluorescent-labeled selection primer has a total of 1 as described above.
There are six types. The portion 6 complementary to the adapter of the fluorescent label selection primer and the portion 7 complementary to the restriction enzyme recognition base sequence are the adapter base sequence portion 10 of all the DNA fragments.
And a completely complementary strand with the restriction enzyme recognition portion 12. As shown by 14 in FIG. 1, the fluorescent-labeled selection primer has an arbitrary base sequence of 2 bases at the 3 ′ end, and
The complementary strand 16 can be formed only when the A fragment and the two base sequences are completely complementary. If the 2 bases at the 3 'end of the selection primer are not complementary to the DNA fragment as in 15, the extension reaction does not proceed. Using this, DNA
From the mixture of fragments, only those DNA fragments capable of completely forming a complementary strand with each of the 16 types of fluorescently labeled selection primers are selected, and the base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence portion of the DNA fragment is determined.

【0032】実際には以下の方法で塩基配列決定反応を
行った。DNA断片の混合物に1種類の蛍光標識選択プ
ライマー及びdATP、dCTP、dGTP、dTTP
と耐熱性DNAポリメラーゼを加え5サイクルの反応を
行った。他の全ての蛍光標識選択プライマーについて同
様の反応を行った。その後、反応物を電気泳動で分析し
た。図2に16種類の選択プライマーを用いて得たDN
A断片の相補鎖合成の産物の分析結果(ゲル電気泳動ス
ペクトル)の例を示す。図2で縦軸101は各選択プラ
イマーの3’末端の2塩基の塩基配列を、また横軸10
2は塩基長を表す。この図2からDNA断片混合物中に
含まれる各断片の長さ、及び両末端の制限酵素認識塩基
配列に続く2塩基の塩基配列情報が得られる。例えば図
2に示すように、3’末端にAAの塩基配列をもつ蛍光
標識選択プライマーを用いた時検出されるピーク103
は混合物中に制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩基
配列がTTの断片が存在することを示している。このA
Aのピークと同じ長さの位置に現れるピーク104はあ
るDNA断片の片方の鎖の末端にTTの塩基配列を持つ
断片の反対鎖の求める2塩基の塩基配列と相補的な塩基
配列を意味する。このようにしてDNA断片混合物中に
含まれるDNA断片の両側の求める2塩基の塩基配列を
決定できる。
Actually, a base sequence determination reaction was carried out by the following method. One kind of fluorescent label selection primer and dATP, dCTP, dGTP, dTTP are added to the mixture of DNA fragments.
And a thermostable DNA polymerase were added to carry out a reaction for 5 cycles. Similar reactions were performed for all other fluorescently labeled selection primers. The reaction was then analyzed by electrophoresis. FIG. 2 shows the DN obtained using 16 kinds of selective primers.
The example of the analysis result (gel electrophoresis spectrum) of the product of complementary strand synthesis of A fragment is shown. In FIG. 2, the vertical axis 101 represents the base sequence of the 2 bases at the 3 ′ end of each selected primer, and the horizontal axis 10 represents the base sequence.
2 represents a base length. From FIG. 2, the length of each fragment contained in the DNA fragment mixture and the base sequence information of two bases following the restriction enzyme recognition base sequences at both ends can be obtained. For example, as shown in FIG. 2, a peak 103 detected when a fluorescent-labeled selection primer having an AA base sequence at the 3 ′ end is used.
Indicates that a TT fragment is present in the mixture with a base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence. This A
The peak 104 appearing at the same position as the peak of A means a base sequence complementary to the required base sequence of two bases of the opposite strand of the fragment having the TT base sequence at the end of one strand of a certain DNA fragment. . In this manner, the required base sequence of the two bases on both sides of the DNA fragment contained in the DNA fragment mixture can be determined.

【0033】〈DNA断片混合物中より各DNA断片の
PCR反応による増幅〉図3は、5’→3’エクソヌク
レアーゼ及び、3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を持
つ酵素を用いたネステッドデリーションライブラリー用
の試料調製の工程を説明する図である。上記で決定され
た末端2塩基の塩基配列情報をもとに、各断片毎の選択
プライマーのペアを用い、混合物中より選択的に一種の
DNA断片のPCR法による増幅を行う。図3で131
は鋳型となるDNA断片を示す。この時PCR反応に用
いる2種プライマーのペア132、133のうち一種1
33はその5’末端がリン酸基で修飾されている。これ
は次に続く増幅されたDNA断片の一方の5’末端の分
解を行う時、リン酸基の導入されている図3中の134
で示す5’末端を特異的に分解させるためである。PC
R法で増幅されたDNA断片は未反応のプライマー及び
dATP、dCTP、dGTP、dTTPを除去するた
めカラム(QUIAGEN社;QIA quick c
olumn)を用いて精製濃縮を行った。以下では、こ
の精製産物をDNA断片PCR産物と呼び、試料DNA
135とする。
<Amplification of Each DNA Fragment from the DNA Fragment Mixture by PCR Reaction> FIG. 3 shows a nested deletion library using enzymes having 5 ′ → 3 ′ exonuclease activity and 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity. Is a view for explaining the steps of sample preparation for use. Based on the base sequence information of the two terminal bases determined as described above, one kind of DNA fragment is selectively amplified from the mixture by PCR using a pair of selective primers for each fragment. 131 in FIG.
Indicates a DNA fragment serving as a template. At this time, one of the two primer pairs 132 and 133 used in the PCR
33 has its 5 ′ end modified with a phosphate group. This is because when the subsequent 5 ′ end of the amplified DNA fragment is decomposed, the phosphate group introduced in FIG.
This is for specifically decomposing the 5 'end shown by. PC
The DNA fragment amplified by the R method is used to remove unreacted primers and dATP, dCTP, dGTP and dTTP (columns: QUIAGEN; QIA quick c).
olumn) for purification and concentration. Hereinafter, this purified product is called a DNA fragment PCR product, and the sample DNA
135.

【0034】〈DNA断片PCR産物の一方の5’末端
近傍及び両3’末端近傍の分解〉図3に示すように、上
記方法で精製されたDNA断片PCR産物135の一方
の5’末端近傍の一本鎖を得るために、他の5’末端近
傍及び両3’末端近傍をエクソヌクレアーゼ活性を持つ
酵素を用いて分解した。これは一方の5’末端に導入さ
れているアダプター近傍の塩基配列を分解し、第2の増
幅反応の際プライマーまたは鋳型として用いる他方の
5’末端の1本鎖のみを得るためである。本実施例では
精製されたDNA断片PCR産物135をλエクソヌク
レアーゼ136を用いて37℃で15分反応させた後、
酵素の失活及び精製濃縮の目的でエターノール沈殿操作
を行った。その後クレノーフラグメメント137を用い
て37℃で30分反応させ、酵素の失活除去、分解され
たオリゴヌクレオチドの除去及び反応液の精製濃縮の目
的でカラム(QUIAGEN社;QIA quickc
olumn)を用いて精製操作を行った。以上の操作か
ら図3に示す一方の5’末端近傍の一本鎖DNA138
を得た。ここでは一方の5’末端近傍の一本鎖を得るた
めに、5’→3’エクソヌクレアーゼ及び、3’→5’
エクソヌクレアーゼ活性を持つ酵素を用いたが、5’→
3’エクソヌクレアーゼの代わりに必要とする方の5’
末端にビオチンを導入しアビヂンの付加した磁気ビーズ
を用いて精製し他の一本鎖を得てもよい。
<Degradation of the DNA fragment PCR product near one 5 ′ end and near both 3 ′ ends> As shown in FIG. 3, the DNA fragment PCR product 135 purified by the above method has one 5 ′ end near the 5 ′ end. In order to obtain a single strand, the other 5 ′ end and the vicinity of both 3 ′ ends were digested with an enzyme having exonuclease activity. This is because the base sequence near the adapter introduced at one 5 ′ end is degraded to obtain only the other single-stranded 5 ′ end used as a primer or template in the second amplification reaction. In this example, after the purified DNA fragment PCR product 135 was reacted at 37 ° C. for 15 minutes using λ exonuclease 136,
An ethanol precipitation operation was performed for the purpose of deactivating the enzyme and purifying and concentrating. Thereafter, the reaction was carried out at 37 ° C. for 30 minutes using Klenow fragment 137, and a column (QUIAGEN; QIA quickcq) was used for the purpose of inactivation removal of enzymes, removal of decomposed oligonucleotides, and purification and concentration of the reaction solution.
The purification operation was carried out using the above-mentioned method. From the above operation, the single-stranded DNA 138 near one of the 5 'ends shown in FIG.
I got Here, in order to obtain a single strand near one 5 ′ end, 5 ′ → 3 ′ exonuclease and 3 ′ → 5 ′
An enzyme having exonuclease activity was used.
3 'Exonuclease 5' instead of the one you need
Biotin may be introduced into the terminal and purified using magnetic beads to which avidin has been added to obtain another single strand.

【0035】〈第2の増幅反応〉図4は、第2のPCR
増幅の工程を説明する図である。制限酵素による切断前
の試料DNA151を鋳型として、上記で得られたDN
A断片の5’末端近傍の一本鎖DNA152及び制限酵
素切断前の試料DNA151の一部の塩基配列を持つオ
リゴマー153をプライマーとして第2の増幅反応を行
った。オリゴマー153は、制限酵素切断前の試料DN
Aの一方の5’末端の塩基配列でありプライマーと同
じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイクルでは、DN
A断片の5’末端近傍の一本鎖DNA152はその5’
末端に導入されているアダプター塩基配列154より下
流の155の部分のみが鋳型DNAに相補的な塩基配列
であり、この部分だけが鋳型と相補鎖を形成し伸長反応
が鋳型DNAの末端まで進み、伸長反応生成物156を
得る。またオリゴマー153はもう一方の鎖の鋳型DN
Aと相補鎖を形成し伸長反応が進み、伸長反応生成物1
57を得る。しかし2回目以降の反応サイクルではオリ
ゴマー153は1回目のサイクル反応で生成した伸長生
成物156も鋳型となり伸長反応が進み、伸長生成物1
58を得る。PCR反応ではプライマーは鋳型DNAの
量に対し大過剰加えてあり、鋳型に対しプライマーとし
ての機能を持つオリゴマー153、及び5’末端近傍の
一本鎖DNA152は大過剰量加えてある。このためサ
イクルが進むにつれ、オリゴマー153は鋳型DNAと
相補鎖を形成するより、伸長生成物156と相補鎖を形
成することが多くなり、最終的にPCR反応でオリゴマ
ー153とアダプター塩基配列部154の間の断片のみ
が増幅される。
<Second Amplification Reaction> FIG.
It is a figure explaining the process of amplification. Using the sample DNA 151 before cleavage by the restriction enzyme as a template, the DN
A second amplification reaction was performed using the single-stranded DNA 152 near the 5 ′ end of the A fragment and the oligomer 153 having a partial base sequence of the sample DNA 151 before restriction enzyme cleavage as primers. Oligomers 153 are obtained from sample DN before restriction enzyme cleavage.
It is the base sequence of one 5 'end of A and has the same base sequence as the primer. In the first reaction cycle, DN
The single-stranded DNA 152 near the 5 'end of the A fragment is
Only the portion 155 downstream of the adapter base sequence 154 introduced at the end is a base sequence complementary to the template DNA, only this portion forms a complementary strand with the template, and the extension reaction proceeds to the end of the template DNA, An extension reaction product 156 is obtained. The oligomer 153 is a template DN of the other chain.
A forms a complementary strand with A and the extension reaction proceeds, and the extension reaction product 1
Obtain 57. However, in the second and subsequent reaction cycles, the oligomer 153 also uses the extension product 156 generated in the first cycle reaction as a template to proceed with the extension reaction, and the extension product 1
Obtain 58. In the PCR reaction, the primer was added in a large excess with respect to the amount of the template DNA, and the oligomer 153 having a function as a primer and the single-stranded DNA 152 near the 5 'end were added in a large excess with respect to the template. Therefore, as the cycle proceeds, the oligomer 153 often forms a complementary strand with the extension product 156, rather than forms a complementary strand with the template DNA, and finally the oligomer 153 and the adapter base sequence 154 are formed in a PCR reaction. Only the fragments in between are amplified.

【0036】図5は、ネステッドデリーションライブラ
リーを用いた試料DNAの塩基配列決定の方法を示す図
である。上記反応で増幅されるDNA断片181、18
2は、試料DNA188の制限酵素認識部位183で決
定され、始点184は全て同じでその反対末端は制限酵
素切断部位183で決定される。この末端部分185に
は各断片毎に各々選択プライマーと相補的な塩基配列が
あり、この部分をプライミングサイトとして塩基配列の
決定を行った。図5に示す186は塩基配列決定の際の
決定方向である。以上のようにネステッドデリーション
用のサンプルライブラリーを作製し順次塩基配列決定を
行い、制限酵素切断前の試料DNA188の全長の塩基
配列を決定した。
FIG. 5 is a diagram showing a method for determining the nucleotide sequence of a sample DNA using a nested deletion library. DNA fragments 181 and 18 amplified by the above reaction
No. 2 is determined by the restriction enzyme recognition site 183 of the sample DNA 188, and the starting points 184 are all the same, and the opposite ends thereof are determined by the restriction enzyme cleavage site 183. The terminal portion 185 has a nucleotide sequence complementary to the selection primer for each fragment, and the nucleotide sequence was determined using this portion as a priming site. Reference numeral 186 shown in FIG. 5 indicates a determination direction at the time of base sequence determination. As described above, a sample library for nested deletion was prepared, and the nucleotide sequence was determined sequentially, and the full-length nucleotide sequence of the sample DNA 188 before restriction enzyme digestion was determined.

【0037】(第2の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知塩基配列オリゴマーの導入、各D
NA断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩基配
列決定、及び各DNA断片のPCR反応による増幅、D
NA断片PCR産物の一方の5末端近傍及び両3末端近
傍の分解までの工程は、図1、図2及び図3に示す実施
例1と同様の方法を用いた。
(Second Example) As a sample DNA, a human genomic gene of about 8.9 k base length inserted into a plasmid was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
Introduction of a known base sequence oligomer to both ends of each fragment, each D
Determination of base sequence of 2 bases following restriction enzyme recognition base sequence of NA fragment, amplification of each DNA fragment by PCR reaction, D
The steps up to the degradation near the one 5 terminal and the vicinity of both 3 terminals of the NA fragment PCR product used the same method as in Example 1 shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.

【0038】〈第2の増幅反応〉図6は、選択プライマ
ーを用いた第2のPCR増幅の工程を説明する図であ
る。図6に示すように、制限酵素による切断前の試料D
NA201及び上記で得られたDNA断片の5’末端近
傍の一本鎖DNA202を鋳型として、制限酵素切断前
の試料DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー203
及び図3においてDNA断片のPCR増幅の際に用いた
選択プライマー133(図6中の204)を用いて第2
の増幅反応を行った。オリゴマー203は、制限酵素切
断前の試料DNAの一方の5’末端の塩基配列でありプ
ライマーと同じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイ
クルでは、図6に示すように、DNA断片の5’末端近
傍の一本鎖DNA202はその5’末端に導入されてい
るアダプター塩基配列205より下流の206の部分が
鋳型DNAに相補的な塩基配列であり、この部分が鋳型
と相補鎖を形成し伸長反応が鋳型DNAの末端まで進
み、伸長反応生成物207を得る。またオリゴマー20
3はもう一方の鎖の鋳型DNAと相補鎖を形成し伸長反
応が進み、伸長反応生成物208を得る。しかし2回目
以降の反応サイクルではオリゴマー203は1回目のサ
イクル反応で生成した伸長生成物207も鋳型となり伸
長反応が進み、伸長生成物209を得る。この2回目の
サイクル反応で生成した産物209は選択プライマー2
04のプライミングサイト210の塩基配列を持ち3回
目以降のサイクル反応で選択プライマー204が209
のDNA鎖を鋳型として伸長反応が進み、伸長生成物2
11を得る。PCR反応ではプライマーは鋳型DNAの
量に対し大過剰加えてあり、鋳型に対しプライマーとし
ての機能を持つオリゴマー203、及び選択プライマー
204は大過剰量加えてある。このためサイクルが進む
につれ、オリゴマー203は鋳型DNAと相補鎖を形成
するより、伸長生成物207と相補鎖を形成することが
多くなり、最終的にPCR反応でオリゴマー203と選
択プライマー204の間の断片が増幅される。上記の方
法で増幅される各DNA断片は図5に示す断片と同じで
あり、図5で示すようにネステッドデリーション用のサ
ンプルライブラリーを作製でき、順次塩基配列決定を行
い制限酵素切断前の試料DNA188の全長の塩基配列
を決定した。
<Second Amplification Reaction> FIG. 6 is a diagram for explaining the step of the second PCR amplification using the selection primer. As shown in FIG. 6, sample D before cleavage by restriction enzyme
Using the NA201 and the single-stranded DNA 202 near the 5 ′ end of the DNA fragment obtained above as a template, an oligomer 203 having a partial base sequence of the sample DNA before restriction enzyme cleavage.
In FIG. 3, the second primer was selected using the selection primer 133 (204 in FIG. 6) used for PCR amplification of the DNA fragment.
Was performed. The oligomer 203 has the same base sequence as the primer, which is the base sequence at one 5 'end of the sample DNA before restriction enzyme cleavage. In the first reaction cycle, as shown in FIG. 6, the single-stranded DNA 202 near the 5′-end of the DNA fragment has a portion 206 located downstream of the adapter base sequence 205 introduced at the 5′-end thereof as the template DNA. This portion forms a complementary strand with the template, and the extension reaction proceeds to the end of the template DNA to obtain an extension reaction product 207. Oligomer 20
No. 3 forms a complementary strand with the template DNA of the other strand, the extension reaction proceeds, and an extension reaction product 208 is obtained. However, in the second and subsequent reaction cycles, the extension reaction of the oligomer 203 is also performed using the extension product 207 generated in the first cycle reaction as a template, and an extension product 209 is obtained. The product 209 generated in the second cycle reaction is selected primer 2
04 having the base sequence of the priming site 210 and the selection primer 204 was 209 in the third and subsequent cycle reactions.
The elongation reaction proceeds with the DNA strand of
Get 11. In the PCR reaction, the primer was added in a large excess with respect to the amount of the template DNA, and the oligomer 203 having a function as a primer with respect to the template and the selection primer 204 were added in a large excess. For this reason, as the cycle proceeds, the oligomer 203 forms a complementary strand with the extension product 207 more frequently than forms a complementary strand with the template DNA. The fragment is amplified. Each DNA fragment amplified by the above method is the same as the fragment shown in FIG. 5, and a sample library for nested deletion can be prepared as shown in FIG. The full-length nucleotide sequence of the sample DNA188 was determined.

【0039】(第3の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知塩基配列オリゴマーの導入、及び
各DNA断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩
基配列決定までの工程は、図1及び図2に示す実施例1
と同様の方法を用いて行った。
(Third Example) As a sample DNA, a human genomic gene of about 8.9 k base length inserted into a plasmid was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
The steps from the introduction of a known base sequence oligomer to both ends of each fragment and the determination of the base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence of each DNA fragment were carried out in Example 1 shown in FIGS.
This was performed using the same method as described above.

【0040】〈DNA断片混合物中より各DNA断片の
PCR反応による増幅〉図7は、3’→5’エクソヌク
レアーゼを用いたネステッドデリーションライブラリー
用の試料調製の工程を説明する図である。図7に示すよ
うに、上記の方法を用いて決定された各断片の両末端の
制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の情報をもとに、各
断片をPCR法で増幅する。図7で230は鋳型となる
DNA断片を示す。上記で決定された末端2塩基の塩基
配列情報をもとに、各断片毎の選択プライマーのペアを
用い、混合物中より選択的に一種のDNA断片の増幅を
行う。混合物中より目的とする断片の両末端塩基配列を
持つ選択プライマーのペア231及び232でPCR反
応を行い断片の増幅を行った。PCR法で増幅されたD
NA断片は未反応のプライマー及びdATP、dCT
P、dGTP、dTTPを除去するためカラム(QUI
AGEN社;QIA quick column)を用
いて精製濃縮を行った。以下、この精製産物をDNA断
片PCR産物と呼び、試料DNA233とする。
<Amplification of Each DNA Fragment from a DNA Fragment Mixture by PCR Reaction> FIG. 7 is a diagram illustrating a process of preparing a sample for a nested deletion library using 3 ′ → 5 ′ exonuclease. As shown in FIG. 7, each fragment is amplified by the PCR method based on information of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence at both ends of each fragment determined by the above method. In FIG. 7, reference numeral 230 denotes a DNA fragment serving as a template. Based on the base sequence information of the terminal 2 bases determined as described above, a kind of DNA fragment is selectively amplified from the mixture using a pair of selective primers for each fragment. From the mixture, a PCR reaction was performed with a pair of selection primers 231 and 232 having both terminal base sequences of the target fragment from the mixture to amplify the fragment. D amplified by PCR
The NA fragment is composed of unreacted primer, dATP, dCT
Column for removing P, dGTP, dTTP (QUAI
Purification and concentration were performed using AGEN (QIA quick column). Hereinafter, this purified product is referred to as a DNA fragment PCR product, and is referred to as sample DNA 233.

【0041】〈DNA断片PCR産物の両3’末端近傍
の分解〉図7に示すように、上記で精製されたDNA断
片PCR産物233の5’末端近傍の一本鎖を得るため
に、両3’末端近傍234及び235をエクソヌクレア
ーゼを用いて分解した。第2の増幅反応の際プライマー
又は鋳型として用いる5’末端を得るためである。図7
に示すように、精製されたDNA断片PCR産物233
をエクソヌクレアーゼIII236を用いて37℃で1
5分反応させた後、酵素の失活除去、分解されたオリゴ
ヌクレオチドの除去及び反応液の精製濃縮の目的でカラ
ム(QUIAGEN社;QIA quick colu
mn)を用いて精製操作を行った。以上の操作から図7
に示す5’末端近傍の一本鎖DNA237及び238を
得た。
<Degradation of the DNA fragment PCR product near both 3 ′ ends> As shown in FIG. 7, in order to obtain a single strand near the 5 ′ end of the purified DNA fragment PCR product 233, 'The near ends 234 and 235 were digested with exonuclease. This is for obtaining the 5 'end used as a primer or template in the second amplification reaction. FIG.
As shown in the figure, the purified DNA fragment PCR product 233
At 37 ° C. using exonuclease III236
After reacting for 5 minutes, a column (QUIAGEN; QIA quick column) is used for the purpose of removing the inactivation of the enzyme, removing the decomposed oligonucleotide, and purifying and concentrating the reaction solution.
mn). From the above operation, FIG.
The single-stranded DNAs 237 and 238 near the 5 'end shown in the following were obtained.

【0042】〈第2の増幅反応〉図8は、第2のPCR
増幅の工程を説明する図である。図8に示すように、制
限酵素による切断前の試料DNA250は予め1本鎖状
態にし、一方のみを回収精製しておく。試料DNAをP
CR反応で増幅する。この時実施例1で述べたプライマ
ー及びプライマーを用い、そのうちプライマーの
方のみ5’末端にビオチンで修飾されている。このよう
にして増幅された試料DNAをアビヂンの付加した磁気
ビーズを用いて精製し、図8に示す一方の鎖251のみ
を回収した。この1本鎖DNA251を鋳型とし、上記
で得られたDNA断片の両5’末端近傍の一本鎖DNA
252、253、及び制限酵素切断前の試料DNA25
1の一部の塩基配列を持つオリゴマー254を用いて第
2の増幅反応を行った。オリゴマー254は、1本鎖D
NA251の5’末端の塩基配列であり上記に示すプラ
イマーと同じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイク
ルでは、図8に示すように253の5’末端に導入され
ているアダプター塩基配列255より下流の256の部
分のみが鋳型DNA251に相補的な塩基配列であり、
この部分だけが鋳型と相補鎖を形成し伸長反応が鋳型D
NAの末端まで進み、伸長反応生成物257を得る。2
回目の反応サイクルでは、オリゴマー254は1回目の
サイクル反応で生成した伸長生成物257を鋳型とし伸
長反応が進み、伸長生成物258を得る。最終的にPC
R反応でオリゴマー254とアダプター塩基配列部25
5の間の断片が増幅される。上記で増幅される各DNA
断片は図5に示す断片と同じであり、図5で示すように
ネステッドデリーション用のサンプルライブラリーを作
製でき、順次塩基配列決定を行い制限酵素切断前の試料
DNA250の全長の塩基配列を決定した。
<Second Amplification Reaction> FIG.
It is a figure explaining the process of amplification. As shown in FIG. 8, the sample DNA 250 before cleavage with the restriction enzyme is previously in a single-stranded state, and only one of them is recovered and purified. Sample DNA to P
Amplify by CR reaction. At this time, the primers and primers described in Example 1 were used, and only the primer was modified with biotin at the 5 ′ end. The sample DNA thus amplified was purified using magnetic beads to which avidin was added, and only one strand 251 shown in FIG. 8 was recovered. Using this single-stranded DNA 251 as a template, a single-stranded DNA near both 5 ′ ends of the DNA fragment obtained above
252, 253 and sample DNA 25 before restriction enzyme cleavage
A second amplification reaction was performed using the oligomer 254 having a partial base sequence of 1. Oligomers 254 are single-stranded D
This is the base sequence at the 5 'end of NA251 and has the same base sequence as the primer shown above. In the first reaction cycle, as shown in FIG. 8, only the portion of 256 downstream of the adapter nucleotide sequence 255 introduced at the 5 ′ end of 253 is a nucleotide sequence complementary to the template DNA 251;
Only this part forms a complementary strand with the template, and the extension reaction
Proceed to the end of NA to obtain extension reaction product 257. 2
In the second reaction cycle, the extension reaction of the oligomer 254 proceeds with the elongation product 257 generated in the first cycle reaction as a template, and an elongation product 258 is obtained. Finally PC
In the R reaction, oligomer 254 and adapter base sequence 25
Fragments between 5 are amplified. Each DNA amplified above
The fragment is the same as the fragment shown in FIG. 5, and a sample library for nested deletion can be prepared as shown in FIG. 5, and the nucleotide sequence is determined sequentially to determine the full-length nucleotide sequence of the sample DNA 250 before restriction enzyme digestion. did.

【0043】(第4の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知塩基配列オリゴマーの導入、各D
NA断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩基配
列決定、及び各DNA断片のPCR反応による増幅、D
NA断片PCR産物の両3’末端近傍の分解までの工程
は、図1、図2及び図7に示す実施例3と同様の方法を
用いて行った。
(Fourth Embodiment) As a sample DNA, a human genomic gene of about 8.9 k base length inserted into a plasmid was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
Introduction of a known base sequence oligomer to both ends of each fragment, each D
Determination of base sequence of 2 bases following restriction enzyme recognition base sequence of NA fragment, amplification of each DNA fragment by PCR reaction, D
The steps up to the degradation of the vicinity of both 3 ′ ends of the NA fragment PCR product were carried out using the same method as in Example 3 shown in FIGS. 1, 2 and 7.

【0044】〈第2の増幅反応〉図9は、選択プライマ
ーを用いた第2のPCR増幅の工程を説明する図であ
る。図9に示すように、制限酵素による切断前の試料D
NA270は予め1本鎖状態にし、一方の1本鎖のみを
回収精製しておく。試料DNAをPCR反応で増幅す
る。この時実施例1で述べたプライマー及びプライマ
ーを用い、プライマーの方のみ5’末端にビオチン
で修飾されている。このようにして増幅された試料DN
Aをアビヂンの付加した磁気ビーズを用いて精製し、図
9に示す一方の鎖271のみを回収した。この1本鎖D
NA271、及び上記で得られたDNA断片の両5’末
端近傍の一本鎖DNA272、273を鋳型とし、1本
鎖DNA271の一部の塩基配列を持つオリゴマー27
4及び図7でDNA断片のPCR増幅の際に用いた選択
プライマー231(図9中の275)を用いて第2の増
幅反応を行った。オリゴマー274は、1本鎖DNA2
71の5’末端の塩基配列であり上記に示すプライマー
と同じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイクルで
は、図9に示すように、273の5’末端に導入されて
いるアダプター塩基配列276より下流の277の部分
のみが鋳型DNAに相補的な塩基配列であり、この部分
だけが鋳型と相補鎖を形成し伸長反応が鋳型DNAの末
端まで進み、伸長反応生成物278を得る。2回目の反
応サイクルでは、オリゴマー274は1回目のサイクル
反応で生成した伸長生成物278を鋳型とし伸長反応が
進み、伸長生成物279を得る。2回目のサイクル反応
で生成した産物279は選択プライマー275のプライ
ミングサイト280の塩基配列を持ち3回目以降のサイ
クル反応で選択プライマー275がDNA鎖279を鋳
型として伸長反応が進み、伸長生成物281を得る。最
終的にPCR反応でオリゴマー274と選択プライマー
275の間の断片が増幅される。上記で増幅される各D
NA断片は図5に示す断片と同じであり、図5で示すよ
うにネステッドデリーション用のサンプルライブラリー
を作製でき、順次塩基配列決定を行い制限酵素切断前の
試料DNA270の全長の塩基配列を決定した。
<Second Amplification Reaction> FIG. 9 is a diagram for explaining the step of the second PCR amplification using the selection primer. As shown in FIG. 9, sample D before cleavage by restriction enzyme
NA270 is made into a single-stranded state in advance, and only one of the single-stranded is recovered and purified. The sample DNA is amplified by a PCR reaction. At this time, the primer and primer described in Example 1 were used, and only the primer was modified with biotin at the 5 ′ end. The sample DN thus amplified
A was purified using magnetic beads to which avidin was added, and only one strand 271 shown in FIG. 9 was recovered. This single chain D
The oligomer 27 having a partial base sequence of the single-stranded DNA 271 using NA271 and the single-stranded DNAs 272 and 273 near both 5 ′ ends of the DNA fragment obtained above as a template.
A second amplification reaction was performed using the selection primer 231 (275 in FIG. 9) used for PCR amplification of the DNA fragment in FIGS. 4 and 7. The oligomer 274 is a single-stranded DNA2
71 is the base sequence at the 5 'end and has the same base sequence as the primer shown above. In the first reaction cycle, as shown in FIG. 9, only the portion 277 downstream of the adapter nucleotide sequence 276 introduced at the 5 ′ end of 273 is a nucleotide sequence complementary to the template DNA, Only form a complementary strand with the template, the extension reaction proceeds to the end of the template DNA, and an extension reaction product 278 is obtained. In the second reaction cycle, the extension reaction of the oligomer 274 proceeds using the extension product 278 generated in the first cycle reaction as a template, and an extension product 279 is obtained. The product 279 generated in the second cycle reaction has the base sequence of the priming site 280 of the selection primer 275, and the extension reaction proceeds with the selection primer 275 using the DNA strand 279 as a template in the third and subsequent cycle reactions, and the extension product 281 obtain. Finally, a fragment between the oligomer 274 and the selection primer 275 is amplified in a PCR reaction. Each D amplified above
The NA fragment is the same as the fragment shown in FIG. 5, and as shown in FIG. 5, a sample library for nested deletion can be prepared, the nucleotide sequence is determined in order, and the full-length nucleotide sequence of the sample DNA 270 before restriction enzyme digestion is determined. Decided.

【0045】(第5の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知塩基配列オリゴマーの導入、及び
各DNA断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩
基配列決定までの工程は、図1及び図2に示す実施例1
と同様の方法を用いた。
(Fifth Embodiment) As a sample DNA, a human genomic gene inserted into a plasmid having a base length of about 8.9 k was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
The steps from the introduction of a known base sequence oligomer to both ends of each fragment and the determination of the base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence of each DNA fragment were carried out in Example 1 shown in FIGS.
The same method as that described above was used.

【0046】〈DNA断片混合物中より各DNA断片の
PCR反応による増幅〉図10は、5’→3’エクソヌ
クレアーゼ及び、一本鎖分解酵素を用いたネスッテドデ
リーションライブラリー用の試料調製の工程を説明する
図である。図10に示すように、上記の方法を用いて決
定された各断片の両末端の制限酵素認識塩基配列に続く
2塩基の情報をもとに、各断片をPCR法で増幅する。
上記で決定された末端2塩基の塩基配列情報をもとに、
各断片毎の選択プライマーのペアを用い、混合物中より
選択的に一種のDNA断片の増幅を行う。図10で30
0は鋳型となるDNA断片を示す。この時PCR反応に
用いる2種プライマーペア301、302のうち一種3
02はその5’末端がリン酸基で修飾されている。次に
続く増幅されたDNA断片の一方の5’末端の分解を行
う時、リン酸基の導入されている図10中の303で示
す5’末端を特異的に分解させるためである。PCR法
で増幅されたDNA断片は未反応のプライマー及びdA
TP、dCTP、dGTP、dTTPを除去するためカ
ラム(QUIAGEN社;QIA quick col
umn)を用いて精製濃縮を行った。以下ではこの精製
産物をDNA断片PCR産物と呼び、試料DNA304
とする。
<Amplification of Each DNA Fragment from the DNA Fragment Mixture by PCR Reaction> FIG. 10 shows a sample preparation for a nested deletion library using 5 ′ → 3 ′ exonuclease and single-strand degrading enzyme. FIG. As shown in FIG. 10, each fragment is amplified by the PCR method based on information of two bases following the restriction enzyme recognition base sequence at both ends of each fragment determined by the above method.
Based on the base sequence information of the terminal 2 bases determined above,
Using a pair of selection primers for each fragment, one kind of DNA fragment is selectively amplified from the mixture. 30 in FIG.
0 indicates a DNA fragment used as a template. At this time, of the two primer pairs 301 and 302 used in the PCR reaction,
02 has its 5 ′ end modified with a phosphate group. This is for the purpose of specifically decomposing the 5 ′ end indicated by reference numeral 303 in FIG. 10 into which a phosphate group has been introduced when the subsequent 5 ′ end of the amplified DNA fragment is decomposed. The DNA fragment amplified by the PCR method contains unreacted primers and dA
Column for removing TP, dCTP, dGTP and dTTP (from QUIAGEN; QIA quick col)
um)). Hereinafter, this purified product is referred to as a DNA fragment PCR product, and the sample DNA 304
And

【0047】〈DNA 断片PCR産物の一方の5’末
端近傍及び1本鎖部分の分解〉図10に示すように、上
記で精製されたDNA断片PCR産物304の一方の
5’末端近傍のDNAを得るために、他の5’末端近傍
をλエクソヌクレアーゼを用いて分解した後、1本鎖化
したDNA部分S1ヌクレアーゼ用いてを分解した。第
2の増幅反応の際プライマー又は鋳型として用いる断片
の他方の5’末端を得るためである。図10に示すよう
に、精製されたDNA断片PCR産物304をλエクソ
ヌクレアーゼ305を用いて37℃で15分反応させた
後、酵素の失活及び精製濃縮の目的でエターノール沈殿
操作を行った。その後S1ヌクレアーゼ306を用いて
37℃で30分反応させ、酵素の失活除去、分解された
オリゴヌクレオチドの除去及び反応液の精製濃縮の目的
でカラム(QUIAGEN社;QIA quick c
olumn)を用いて精製操作を行った。以上の操作か
ら図10に示す一方の5’末端近傍の2本鎖DNA30
7を得た。
<Degradation of the DNA fragment PCR product near one 5 ′ end and single-stranded portion> As shown in FIG. 10, the DNA near the one 5 ′ end of the purified DNA fragment PCR product 304 was removed as shown in FIG. To obtain it, the vicinity of the other 5 ′ end was digested with λ exonuclease and then digested with single-stranded DNA portion S1 nuclease. This is for obtaining the other 5 ′ end of the fragment used as a primer or template in the second amplification reaction. As shown in FIG. 10, the purified DNA fragment PCR product 304 was reacted with λ exonuclease 305 at 37 ° C. for 15 minutes, and then subjected to ethanol precipitation for the purpose of inactivating the enzyme and purifying and concentrating it. Thereafter, the reaction was carried out at 37 ° C. for 30 minutes using S1 nuclease 306, and a column (QUIAGEN; QIA quick c) was used for the purpose of inactivation removal of the enzyme, removal of degraded oligonucleotide, and purification and concentration of the reaction solution.
The purification operation was carried out using the above-mentioned method. From the above operation, the double-stranded DNA 30 near one of the 5 'ends shown in FIG.
7 was obtained.

【0048】〈第2の増幅反応〉図11は、第2のPC
R増幅の工程を説明する図である。図11に示すよう
に、制限酵素による切断前の試料DNA320を鋳型と
し、上記で得られたDNA断片の5’末端近傍の2本鎖
DNA321及び制限酵素切断前の試料DNA320の
一部の塩基配列を持つオリゴマー322を用い第2の増
幅反応を行った。オリゴマー322は、制限酵素切断前
の試料DNAの一方の5’末端の塩基配列でありプライ
マーと同じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイクル
では、図11に示すように、DNA断片の5’末端近傍
の2本鎖DNA321の一方の鎖323の5’末端に導
入されているアダプター塩基配列324より下流の32
5の部分のみが鋳型DNAに相補的な塩基配列であり、
この部分だけが鋳型と相補鎖を形成し伸長反応が鋳型D
NAの末端まで進み、伸長反応生成物326を得る。ま
たオリゴマー322はもう一方の鎖の鋳型DNAと相補
鎖を形成し伸長反応が進み、伸長反応生成物327を得
る。しかし2回目以降の反応サイクルではオリゴマー3
22は1回目のサイクル反応で生成した伸長生成物32
6も鋳型となり伸長反応が進み、伸長生成物328を得
る。PCR反応でプライマーは鋳型DNAの量に対し大
過剰加えてあり、鋳型に対しプライマーとしての機能を
持つオリゴマー322、及び5’末端近傍の一本鎖DN
A323(DNA断片の5’末端近傍の2本鎖DNA3
21)は大過剰量加えてある。このためサイクルが進む
につれ、オリゴマー322は鋳型DNAと相補鎖を形成
するより、伸長生成物326と相補鎖を形成することが
多くなり、最終的にPCR反応でオリゴマー322とア
ダプター塩基配列部324の間の断片のみが増幅され
る。上記で増幅される各DNA断片は図5に示す断片と
同じであり、図5で示すようにネステッドデリーション
用のサンプルライブラリーを作製でき、順次塩基配列決
定を行い制限酵素切断前の試料DNA320の全長の塩
基配列を決定した。
<Second Amplification Reaction> FIG.
It is a figure explaining the process of R amplification. As shown in FIG. 11, using the sample DNA 320 before cleavage by the restriction enzyme as a template, the double-stranded DNA 321 near the 5 ′ end of the DNA fragment obtained above and a partial base sequence of the sample DNA 320 before the restriction enzyme cleavage A second amplification reaction was performed using the oligomer 322 having The oligomer 322 is a base sequence at one 5 ′ end of the sample DNA before restriction enzyme cleavage and has the same base sequence as the primer. In the first reaction cycle, as shown in FIG. 11, 32 downstream of the adapter base sequence 324 introduced at the 5 'end of one strand 323 of the double-stranded DNA 321 near the 5' end of the DNA fragment.
Only part 5 is a base sequence complementary to the template DNA,
Only this part forms a complementary strand with the template, and the extension reaction
Proceed to the end of NA to obtain extension reaction product 326. In addition, the oligomer 322 forms a complementary strand with the template DNA of the other strand, and the extension reaction proceeds to obtain an extension reaction product 327. However, in the second and subsequent reaction cycles, oligomer 3
22 is an extension product 32 generated in the first cycle reaction.
6 also serves as a template, and the extension reaction proceeds to obtain an extension product 328. In the PCR reaction, the primer was added in a large excess with respect to the amount of the template DNA, an oligomer 322 having a function as a primer with respect to the template, and a single-stranded DN near the 5 ′ end.
A323 (double-stranded DNA 3 near the 5 'end of the DNA fragment
21) is a large excess. For this reason, as the cycle proceeds, the oligomer 322 often forms a complementary strand with the extension product 326 rather than forms a complementary strand with the template DNA, and finally the oligomer 322 and the adapter base sequence 324 in the PCR reaction. Only the fragments in between are amplified. Each of the DNA fragments amplified above is the same as the fragment shown in FIG. 5, and a sample library for nested deletion can be prepared as shown in FIG. Was determined.

【0049】(第6の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知塩基配列オリゴマーの導入、各D
NA断片の制限酵素認識塩基配列に続く2塩基の塩基配
列決定、及び各DNA断片のPCR反応による増幅、D
NA断片PCR産物の一方の5’末端近傍及び1本鎖部
分の分解までの工程は図1、図2及び図10に示す実施
例5と同様の方法を用た。
(Sixth Embodiment) As a sample DNA, a human genomic gene of about 8.9 k bases inserted into a plasmid was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
Introduction of a known base sequence oligomer to both ends of each fragment, each D
Determination of base sequence of 2 bases following restriction enzyme recognition base sequence of NA fragment, amplification of each DNA fragment by PCR reaction, D
The steps up to the decomposition near the one 5 ′ end of the NA fragment PCR product and the single-stranded portion were the same as those in Example 5 shown in FIGS. 1, 2 and 10.

【0050】〈第2の増幅反応〉図12は、選択プライ
マーを用いた第2のPCR増幅の工程を説明する図であ
る。図12に示すように、制限酵素による切断前の試料
DNA340及び上記で得られたDNA断片の5’末端
近傍の2本鎖DNA341を鋳型とし、制限酵素切断前
の試料DNAの一部の塩基配列を持つオリゴマー342
及び図10でDNA断片のPCR増幅の際に用いた選択
プライマー301(図12中の343)を用いて第2の
増幅反応を行った。オリゴマー342は、制限酵素切断
前の試料DNAの一方の5’末端の塩基配列でありプラ
イマーと同じ塩基配列を持つ。第1回目の反応サイク
ルでは、図12に示すように、DNA断片の5’末端近
傍の2本鎖DNA341の一方の鎖344の5’末端に
導入されているアダプター塩基配列345より下流の3
46の部分のみが鋳型DNAに相補的な塩基配列であ
り、この部分だけが鋳型と相補鎖を形成し伸長反応が鋳
型DNAの末端まで進み、伸長反応生成物347を得
る。またオリゴマー342はもう一方の鎖の鋳型DNA
と相補鎖を形成し伸長反応が進み、伸長反応生成物34
8を得る。しかし2回目以降の反応サイクルではオリゴ
マー342は1回目のサイクル反応で生成した伸長生成
物347も鋳型となり伸長反応が進み、伸長生成物は3
49を得る。この2回目のサイクル反応で生成した産物
349は選択プライマー343のプライミングサイト3
50の塩基配列を持ち3回目以降のサイクル反応で選択
プライマー343が349及び350のDNA鎖を鋳型
として伸長反応が進み、伸長生成物351を得る。PC
R反応ではプライマーは鋳型DNAの量に対し大過剰加
えてあり、鋳型に対しプライマーとしての機能を持つオ
リゴマー342、及び選択プライマー343は大過剰量
加えてある。このためサイクルが進むにつれオリゴマー
342は鋳型DNAと相補鎖を形成するより、伸長生成
物351と相補鎖を形成することが多くなり、最終的に
PCR反応でオリゴマー342と選択プライマー343
の間の断片が増幅される。上記で増幅される各DNA断
片は図5に示す断片と同じであり、図5で示すようにネ
ステッドデリーション用のサンプルライブラリーを作製
でき、順次塩基配列決定を行い制限酵素切断前の試料D
NA340の全長の塩基配列を決定した。
<Second Amplification Reaction> FIG. 12 is a diagram for explaining the step of the second PCR amplification using the selection primer. As shown in FIG. 12, the base sequence of a part of the sample DNA before cleavage with the restriction enzyme was used as a template, using the sample DNA 340 before cleavage with the restriction enzyme and the double-stranded DNA 341 near the 5 ′ end of the DNA fragment obtained above as a template. Oligomer 342 having
A second amplification reaction was performed using the selection primer 301 (343 in FIG. 12) used for PCR amplification of the DNA fragment in FIG. The oligomer 342 is a base sequence at one 5 ′ end of the sample DNA before restriction enzyme cleavage and has the same base sequence as the primer. In the first reaction cycle, as shown in FIG. 12, the 3 'downstream of the adapter base sequence 345 introduced at the 5' end of one strand 344 of the double-stranded DNA 341 near the 5 'end of the DNA fragment.
Only the portion 46 is a base sequence complementary to the template DNA, and only this portion forms a complementary strand with the template, the extension reaction proceeds to the end of the template DNA, and an extension reaction product 347 is obtained. The oligomer 342 is a template DNA of the other strand.
And the elongation reaction proceeds, and the elongation reaction product 34
Get 8. However, in the second and subsequent reaction cycles, the extension product of the oligomer 342 also becomes a template with the extension product 347 generated in the first cycle reaction, and the extension product proceeds.
Get 49. The product 349 generated in the second cycle reaction is the priming site 3 of the selection primer 343.
In the third and subsequent cycle reactions having a base sequence of 50, the extension reaction proceeds with the selection primer 343 using the DNA chains of 349 and 350 as templates, and an extension product 351 is obtained. PC
In the R reaction, the primer was added in a large excess with respect to the amount of the template DNA, and the oligomer 342 having a function as a primer and the selection primer 343 were added in a large excess with respect to the template. Therefore, as the cycle proceeds, the oligomer 342 forms a complementary strand with the extension product 351 more frequently than forms a complementary strand with the template DNA, and finally the oligomer 342 and the selection primer 343 in the PCR reaction.
Are amplified. The DNA fragments amplified as described above are the same as the fragments shown in FIG. 5, and a sample library for nested deletion can be prepared as shown in FIG.
The full-length nucleotide sequence of NA340 was determined.

【0051】(第7の実施例)試料DNAはプラスミド
に挿入されたヒトのゲノム遺伝子約8.9k塩基長を用
いた。本実施例では、試料DNAの制限酵素での切断、
各断片の両末端へ既知配列オリゴマーの導入、各DNA
断片の制限酵素認識配列に続く2塩基の配列決定、各D
NA断片のPCR反応による増幅、DNA断片PCR産
物の一方の5’末端近傍および両3’末端の近傍の分解
までの工程は図1、図2、図3に示す実施例1と同様の
方法を用いた。
(Seventh Embodiment) As a sample DNA, a human genomic gene inserted into a plasmid having a base length of about 8.9 k was used. In this example, cutting of sample DNA with a restriction enzyme,
Introduction of oligomers of known sequence to both ends of each fragment, DNA
Sequencing of two bases following the restriction enzyme recognition sequence of the fragment, each D
The steps from the amplification of the NA fragment by PCR reaction to the degradation near the one 5 ′ end and the vicinity of both 3 ′ ends of the DNA fragment PCR product are the same as those in Example 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3. Using.

【0052】〈第2の増幅反応〉図13は、ランダムな
塩基配列を持つオリゴマー(ランダムプライマー)を用
いた第2のPCR増幅の工程を説明する図である。制限
酵素による切断前の試料DNA151を鋳型として、上
記で得られたDNA断片の5’末端近傍の一本鎖DNA
152及びランダムな塩基配列を持つオリゴマー(ラン
ダムプライマー)371を用いて第2の増幅反応を行っ
た。ランダムプライマー371の長さは6塩基長から1
0塩基長程度が好ましく、その塩基配列は任意である。
第1回目のサイクル反応では、実施例1に示す伸長生成
物156及びランダムプライマー371が試料DNAと
相補鎖を形成する部位から得られる伸長生成物372を
得る。2回目以降のサイクル反応では、ランダムプライ
マー371は伸長生成物156を鋳型として伸長反応が
進み、伸長生成物373を得る。またアダプター塩基配
列部分154は伸長生成物373を鋳型にし伸長反応生
成物374を得る。最終的にサイクル反応ではアダプタ
ー配列部分154及びランダムプライマー371の間の
断片のみが増幅される。
<Second Amplification Reaction> FIG. 13 is a diagram for explaining the step of the second PCR amplification using an oligomer having a random base sequence (random primer). Using the sample DNA 151 before cleavage with the restriction enzyme as a template, the single-stranded DNA near the 5 'end of the DNA fragment obtained above
A second amplification reaction was performed using 152 and an oligomer (random primer) 371 having a random base sequence. The length of the random primer 371 is 6 bases to 1
The length is preferably about 0 bases, and the base sequence is arbitrary.
In the first cycle reaction, the extension product 156 shown in Example 1 and the extension product 372 obtained from the site where the random primer 371 forms a complementary strand with the sample DNA are obtained. In the second and subsequent cycle reactions, the extension reaction of the random primer 371 proceeds with the extension product 156 as a template, and an extension product 373 is obtained. The adapter base sequence portion 154 uses the extension product 373 as a template to obtain an extension reaction product 374. Finally, only the fragment between the adapter sequence portion 154 and the random primer 371 is amplified in the cycle reaction.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、試料DNAを制限酵素
で切断し得られる断片の制限酵素認識部位に続く2塩基
の塩基配列を決定し、この塩基配列情報をもとにPCR
法による断片の増幅を行うので、増幅断片の一方の5’
末端近傍の一本鎖DNA及び制限酵素切断前の試料DN
Aを用いて第2のPCR増幅を行いネステッドデリーシ
ョン用のサンプルライブラリーの作製できる。従って、
ショットガン法に比べはるかに低いリダンダンシーで効
率良く塩基配列決定できる。また、予め準備したわずか
16種類のプライマーセットで長い試料DNAの塩基配
列決定ができるので、プライマーウオーキング法のよう
に塩基配列決定毎にプライマーを合成する必要がない。
更に、制限酵素切断断片を用いてPCR増幅でサンプル
を調製するため、画一的にライブラリーを作成できる。
更に、本発明では各断片の重複情報が確実に得られるの
で、塩基配列決定した断片間の繋ぎを容易にできる。更
に、サブクローニングを使用せず、全て反応を試験管内
のみで行い、長い試料DNAの塩基塩基配列が決定でき
る。
According to the present invention, the base sequence of two bases following the restriction enzyme recognition site of a fragment obtained by cutting a sample DNA with a restriction enzyme is determined, and PCR is performed based on the base sequence information.
Of the amplified fragment, the 5 ′
Single-stranded DNA near the end and sample DN before restriction enzyme digestion
A can be used to perform a second PCR amplification to produce a nested deletion sample library. Therefore,
The nucleotide sequence can be determined efficiently with much lower redundancy than the shotgun method. Further, since the base sequence of a long sample DNA can be determined with only 16 types of primer sets prepared in advance, it is not necessary to synthesize a primer every base sequence determination unlike the primer walking method.
Furthermore, since a sample is prepared by PCR amplification using the restriction fragment, a library can be prepared uniformly.
Furthermore, in the present invention, since the overlapping information of each fragment can be reliably obtained, the connection between the base sequence-determined fragments can be facilitated. Further, without using subcloning, all reactions are performed only in a test tube, and the base sequence of a long sample DNA can be determined.

【0054】(塩基配列表) 塩基配列番号:1 塩基配列の長さ:18 塩基配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 塩基配列の種類:他の核酸、合成DNA 塩基配列 TGTAAAACGACGGCCAGT 塩基配列番号:2 塩基配列の長さ:18 塩基配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 塩基配列の種類:他の核酸、合成DNA 塩基配列 ACAGGAAACAGCTATGAC(Base Sequence Table) Base sequence number: 1 Base sequence length: 18 Base sequence type: Number of nucleic acid strands: Single strand Topology: Linear Base sequence type: Other nucleic acid, synthetic DNA base Sequence TGTAAAACGACGGCCAGT Base sequence number: 2 Base sequence length: 18 Base sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single stranded Topology: Linear Base sequence type: Other nucleic acid, synthetic DNA Base sequence ACAGGAAACAGCTATGAC

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例における、試料DNAを制限酵
素で断片化した後、各断片の制限酵素認識塩基配列に続
く2塩基の塩基配列を決定する工程を説明する図。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a step of, after fragmenting a sample DNA with a restriction enzyme, determining a base sequence of two bases following a restriction enzyme recognition base sequence of each fragment in the example of the present invention.

【図2】本発明の実施例における、16種類の選択プラ
イマーを用いて得たDNA断片の相補鎖合成の産物のゲ
ル電気泳動スペクトルの例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a gel electrophoresis spectrum of a product of complementary strand synthesis of a DNA fragment obtained using 16 types of selection primers in an example of the present invention.

【図3】本発明の実施例における、5’→3’エクソヌ
クレアーゼ及び、3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を
持つ酵素を用いたネステッドデリーションライブラリー
用の試料調製の工程を説明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a process of preparing a sample for a nested deletion library using 5 ′ → 3 ′ exonuclease and an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity in an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例における、第2のPCR増幅の
工程を説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification in an example of the present invention.

【図5】本発明の実施例における、ネステッドデリーシ
ョンライブラリーを用いた試料DNAの塩基配列決定の
方法を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a method for determining a base sequence of a sample DNA using a nested deletion library in an example of the present invention.

【図6】本発明の実施例における、選択プライマーを用
いた第2のPCR増幅の工程を説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification using a selection primer in an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例における、3’→5’エクソヌ
クレアーゼを用いたネステッドデリーションライブラリ
ー用の試料調製の工程を説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of preparing a sample for a nested deletion library using 3 ′ → 5 ′ exonuclease in an example of the present invention.

【図8】本発明の実施例における、第2のPCR増幅の
工程を説明する図。
FIG. 8 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification in an example of the present invention.

【図9】本発明の実施例における、選択プライマーを用
いた第2のPCR増幅の工程を説明する図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification using a selection primer in an example of the present invention.

【図10】本発明の実施例における、5’→3’エクソ
ヌクレアーゼ及び、一本鎖分解酵素を用いたネステッド
デリーションライブラリー用の試料調製の工程を説明す
る図。
FIG. 10 is a diagram illustrating a process of preparing a sample for a nested deletion library using a 5 ′ → 3 ′ exonuclease and a single-strand degrading enzyme in an example of the present invention.

【図11】本発明の実施例における、第2のPCR増幅
の工程を説明する図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification in an example of the present invention.

【図12】本発明の実施例における、選択プライマーを
用いた第2のPCR増幅の工程を説明する図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification using a selection primer in an example of the present invention.

【図13】本発明の実施例における、ランダムプライマ
ーを用いた第2のPCR増幅の工程を説明する図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a step of a second PCR amplification using random primers in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、151、188、201、250、270、32
0、340…制限酵素切断前の試料DNA、2、3、4
…試料DNAの制限酵素切断で生じるDNA断片、5…
蛍光標識付き選択プライマー、6…オリゴマーの少なく
とも一部と相補的な塩基配列、7…制限酵素認識塩基配
列に相補的な塩基配列、8…任意の塩基配列2塩基から
なる塩基配列、9…蛍光標識、10、11、154、2
05、255、276、324、345…アダプター塩
基配列、155、206、256、277、325、3
46…アダプター塩基配列より下流の塩基配列部分、1
2…制限酵素認識部分、13、13’…選別される塩基
配列部分、14…選択プライマーとDNA断片が完全に
相補的な塩基対、15…選択プライマーとDNA断片が
完全に相補的でない塩基対、16、156、157、1
58、207、208、209、211、257、25
8、278、279、281、326、327、32
8、347、348、349、351、372、37
3、374…相補鎖伸長反応生成物、101…縦軸(各
選択プライマーの3’末端の2塩基の塩基配列)、10
2…横軸(塩基長)、103…検出されるピーク、10
4…103のピークと同じ長さの位置に検出されるピー
ク、131、230、300…鋳型となるDNA断片、
132…PCR反応に用いるプライマー、133、30
2…5’末端にリン酸基による標識を持つPCR反応に
用いる選択プライマー、134、303…リン酸基の導
入されている5’末端、135、233、304…DN
A断片のPCR産物、136、305…λエクソヌクレ
アーゼ、137…クレノーフラグメント、236…エク
ソヌクレアーゼIII、138…一方の5’末端近傍の
一本鎖、152、202、237、238、252、2
53…5’末端近傍の一本鎖、153、203、25
4、274、322、342…試料DNAの一部の塩基
配列を持つオリゴマー、181、182…増幅されたD
NA断片、183…制限酵素認識部位、184…増幅さ
れたDNA断片の始点、185…増幅されたDNA断片
の末端部分、186…塩基配列決定時の塩基配列の決定
方向、204…133と同じ塩基配列を持つ選択プライ
マー、231、232、301…PCR反応に用いる選
択プライマー、275…231と同じ塩基配列を持つ選
択プライマー、343…301と同じ塩基配列を持つ選
択プライマー、210、280、350…選択プライマ
ーのプライミングサイト、234、235…DNA断片
の3’末端、251、271…試料DNAの一方の鎖、
272、273…5’末端近傍の一本鎖DNA、306
…S1ヌクレアーゼ、307、321、341…5’末
端近傍の二本鎖DNA、323、344…5’末端近傍
の二本鎖DNAの一方の鎖、371…ランダムプライ
マ。
1, 151, 188, 201, 250, 270, 32
0, 340: sample DNA before restriction enzyme cleavage, 2, 3, 4
... DNA fragments generated by restriction enzyme digestion of sample DNA, 5 ...
Selection primer with fluorescent label, 6: base sequence complementary to at least a part of oligomer, 7: base sequence complementary to restriction enzyme recognition base sequence, 8: base sequence consisting of 2 bases of any base sequence, 9: fluorescence Signs 10, 11, 154, 2
05, 255, 276, 324, 345: Adapter base sequence, 155, 206, 256, 277, 325, 3
46: base sequence portion downstream from the adapter base sequence, 1
2 ... restriction enzyme recognition portion, 13, 13 '... base sequence portion to be selected, 14 ... base pair in which the selection primer and the DNA fragment are completely complementary, 15 ... base pair in which the selection primer and the DNA fragment are not completely complementary , 16, 156, 157, 1
58, 207, 208, 209, 211, 257, 25
8, 278, 279, 281, 326, 327, 32
8, 347, 348, 349, 351, 372, 37
3, 374: complementary strand extension reaction product, 101: vertical axis (base sequence of 2 bases at 3 ′ end of each selected primer), 10
2 ... horizontal axis (base length), 103 ... detected peak, 10
4 ... peaks detected at the same position as the peak of 103, 131, 230, 300 ... DNA fragments serving as templates,
132: Primers used for PCR reaction, 133, 30
2 ... Selection primer used for PCR reaction having a phosphate group label at the 5 'end, 134, 303 ... 5' end to which phosphate group is introduced, 135, 233, 304 ... DN
A fragment PCR product, 136, 305 .lambda. Exonuclease, 137 ... Klenow fragment, 236 ... exonuclease III, 138 ... single strand near one 5 'end, 152, 202, 237, 238, 252, 2
53 single-stranded near the 5 'end, 153, 203, 25
4, 274, 322, 342... Oligomers having a partial base sequence of the sample DNA, 181, 182.
NA fragment, 183: restriction enzyme recognition site, 184, starting point of amplified DNA fragment, 185, terminal portion of amplified DNA fragment, 186, direction of determination of base sequence at the time of base sequence determination, same base as 204, 133 Selection primers having a sequence, 231, 232, 301... Selection primers used for the PCR reaction, 275... Selection primers having the same base sequence as 231. Priming sites of primers, 234, 235... 3 ′ end of DNA fragment, 251, 271.
272, 273 ... single-stranded DNA near the 5 'end, 306
... S1 nuclease, 307, 321, 341 ... double-stranded DNA near the 5 'end, 323, 344 ... one strand of the double-stranded DNA near the 5' end, 371 ... random primer.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1)試料DNAを断片化し各断片を増幅
して第1のDNA断片を得る工程と、(2)前記各第1
のDNA断片から、少なくとも3’末端側が前記試料D
NAと実質的に相補的な第2のDNA断片を得る工程
と、(3)前記試料DNAを鋳型とし、前記第2のDN
A断片と相補な塩基配列を含み前記第2のDNA断片よ
り長い第3のDNA断片を相補鎖伸長反応で作成して、
前記試料DNAの解析の鋳型とする工程とを有すること
を特徴とするDNA解析方法。
1. A step of (1) fragmenting a sample DNA and amplifying each fragment to obtain a first DNA fragment;
At least the 3 'end of the sample D
Obtaining a second DNA fragment substantially complementary to NA; and (3) using the sample DNA as a template,
A third DNA fragment containing a base sequence complementary to the A fragment and longer than the second DNA fragment is prepared by a complementary strand extension reaction,
Using the sample DNA as a template for analysis.
【請求項2】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片は、前記試料DNAを酵素切
断後、既知塩基配列を持つオリゴマーのライゲーション
により作成し、PCR増幅により得ることを特徴とする
DNA解析方法。
2. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the first DNA fragment is obtained by ligation of an oligomer having a known base sequence after enzymatic cleavage of the sample DNA and PCR amplification. Characteristic DNA analysis method.
【請求項3】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片は、3’末端にポリA又はポ
リUをTerminal deoxynucleoti
dylTransferase(TdT)で導入した
後、PCR増幅により得ることを特徴とするDNA解析
方法。
3. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the first DNA fragment comprises a poly (A) or a poly (U) at the 3 ′ end.
A DNA analysis method characterized by being obtained by PCR amplification after introduction by dylTransferase (TdT).
【請求項4】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片は片方の5’末端にリン酸基
を持つ型に調製され、5’→3’エクソヌクレアーゼ、
及び3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を持つ酵素で分
解され1本鎖の前記第2のDNA断片を得ることを特徴
とするDNA解析方法。
4. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the first DNA fragment is prepared in a form having a phosphate group at one 5 ′ end, and 5 ′ → 3 ′ exonuclease;
And a single-stranded second DNA fragment which is degraded by an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity.
【請求項5】請求項4に記載のDNA解析方法におい
て、前記5’→3’エクソヌクレアーゼとしてλエクソ
ヌクレアーゼを用い、前記3’→5’エクソヌクレアー
ゼ活性を持つ酵素が、エキソヌクレアーゼ III、B
AL31ヌクレアーゼ、クレノーフラグメント、T4D
NAポリメラーゼの何れかであることを特徴とするDN
A解析方法。
5. The DNA analysis method according to claim 4, wherein λ exonuclease is used as the 5 ′ → 3 ′ exonuclease, and the enzymes having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity are exonucleases III and B.
AL31 nuclease, Klenow fragment, T4D
DN characterized by being one of NA polymerases
A analysis method.
【請求項6】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片が3’→5’エクソヌクレア
ーゼで分解され3’末端側の導入オリゴマーが除去され
ることにより前記第2のDNA断片を得ることを特徴と
するDNA解析方法。
6. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the first DNA fragment is degraded by 3 ′ → 5 ′ exonuclease to remove the introduced oligomer at the 3 ′ end, thereby removing the second DNA fragment. A DNA analysis method comprising obtaining a DNA fragment.
【請求項7】請求項6項に記載のDNA解析方法におい
て、前記3’→5’エクソヌクレアーゼとしてエキソヌ
クレアーゼ III又はBAL31ヌクレアーゼを用い
ることを特徴とするDNA解析方法。
7. The DNA analysis method according to claim 6, wherein exonuclease III or BAL31 nuclease is used as the 3 ′ → 5 ′ exonuclease.
【請求項8】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片は片方の5’末端にリン酸基
をもつ型に調整され、5’→3’エクソヌクレアーゼ及
び5’末端からのDNA鎖分解により残った1本鎖DN
A部分を一本鎖分解酵素により分解することにより前記
第2のDNA断片を得ることを特徴とするDNA解析方
法。
8. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the first DNA fragment is adjusted to a form having a phosphate group at one 5 ′ end, wherein the 5 ′ → 3 ′ exonuclease and the 5 ′ end Single-stranded DN remaining after DNA strand digestion
A DNA analysis method comprising obtaining the second DNA fragment by decomposing part A with a single-strand degrading enzyme.
【請求項9】請求項8に記載のDNA解析方法におい
て、前記5’→3’エクソヌクレアーゼとしてλエクソ
ヌクレアーゼを、前記1本鎖分解酵素としてS1ヌクレ
アーゼ又はマグビーンヌクレアーゼを用いることを特徴
とするDNA解析方法。
9. The DNA analysis method according to claim 8, wherein λ exonuclease is used as said 5 ′ → 3 ′ exonuclease, and S1 nuclease or mag bean nuclease is used as said single-strand degrading enzyme. DNA analysis method.
【請求項10】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、2本鎖の前記試料DNAを鋳型として用いることを
特徴とするDNA解析方法。
10. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the double-stranded sample DNA is used as a template.
【請求項11】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、1本鎖の前記試料DNAを鋳型に用いることを特徴
とするDNA解析方法。
11. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the single-stranded sample DNA is used as a template.
【請求項12】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第3のDNA断片を得るPCR用プライマーと
して、前記試料DNAの末端に相補的な塩基配列を持つ
オリゴマーを用いることを特徴とするDNA解析方法。
12. The DNA analysis method according to claim 1, wherein an oligomer having a base sequence complementary to the end of the sample DNA is used as a PCR primer for obtaining the third DNA fragment. DNA analysis method.
【請求項13】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第3のDNA断片を得るPCR用プライマーと
して、前記第2のDNA断片又は前記第2のDNA断片
の5’末端と同じ塩基配列を持つオリゴマーを少なくと
もPCRプライマーとして用いることを特徴とするDN
A解析方法。
13. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the same base sequence as the 5 'end of the second DNA fragment or the 5' end of the second DNA fragment is used as a PCR primer for obtaining the third DNA fragment. Characterized by using an oligomer having at least as a PCR primer
A analysis method.
【請求項14】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第3のDNA断片を得るPCR用プライマーと
して、前記第2のDNA断片、又は前記第2のDNA断
片の5’末端と同じ塩基配列のオリゴマーとランダムな
塩基配列を持つオリゴマーをPCRプライマーとして用
いることを特徴とするDNA解析方法。
14. The DNA analysis method according to claim 1, wherein the same base as the 5 ′ end of the second DNA fragment or the 5 ′ end of the second DNA fragment is used as a PCR primer for obtaining the third DNA fragment. A DNA analysis method using an oligomer having a sequence and an oligomer having a random base sequence as PCR primers.
【請求項15】請求項1に記載のDNA解析方法におい
て、前記第1のDNA断片を得るPCR用プライマーと
して、3’末端に1塩基から3塩基からなる選別配列を
持つオリゴマーを用いることを特徴とするDNA解析方
法。
15. The DNA analysis method according to claim 1, wherein an oligomer having a selection sequence of 1 to 3 bases at the 3 ′ end is used as a PCR primer for obtaining the first DNA fragment. DNA analysis method.
【請求項16】請求項1に記載のDNA解析方法に用い
るDNA解析用試薬キットであり、前記試料DNAを分
解する酵素、前記第1及び前記第3のDNA断片を得る
ためのプライマーを含むDNA解析用試薬キット。
16. A DNA analysis reagent kit for use in the DNA analysis method according to claim 1, wherein the DNA comprises an enzyme that degrades the sample DNA, and a primer for obtaining the first and third DNA fragments. Analysis reagent kit.
【請求項17】請求項1に記載のDNA解析方法に用い
るDNA解析用試薬キットであり、前記試料DNAを分
解する酵素、既知塩基配列を持つオリゴマー、ライゲー
ス、又はTerminal deoxynucleot
idyl Transferase(TdT)を含む分
解されたDNAの末端へ既知塩基配列のオリゴマーを導
入するための試薬、相補鎖合成に用いるプライマー、
5’→3’エクソヌクレアーゼと、3’→5’エクソヌ
クレアーゼ活性を持つ酵素とからなるDNA解析用試薬
キット。
17. A DNA analysis reagent kit for use in the DNA analysis method according to claim 1, wherein the sample DNA is degraded by an enzyme, an oligomer having a known base sequence, a ligase, or a terminal deoxynucleot.
a reagent for introducing an oligomer of a known base sequence to the end of degraded DNA containing idyl transferase (TdT), a primer used for complementary strand synthesis,
A DNA analysis reagent kit comprising 5 ′ → 3 ′ exonuclease and an enzyme having 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity.
【請求項18】請求項1に記載のDNA解析方法に用い
るDNA解析用試薬キットであり、前記試料DNAを分
解する酵素、既知塩基配列を持つオリゴマー、ライゲー
ス、又はTdTを含む分解されたDNAの末端へ既知塩
基配列のオリゴマーを導入するための試薬、相補鎖合成
に用いるプライマー、3’→5’エクソヌクレアーゼか
らなるDNA塩基配列決定用試薬キット。
18. A reagent kit for DNA analysis used in the DNA analysis method according to claim 1, which is an enzyme for degrading the sample DNA, an oligomer having a known base sequence, a ligase, or a degraded DNA containing TdT. A reagent for DNA base sequence determination comprising a reagent for introducing an oligomer having a known base sequence to the end, a primer used for complementary strand synthesis, and 3 ′ → 5 ′ exonuclease.
【請求項19】請求項1に記載のDNA解析方法に用い
るDNA解析用試薬キットであり、前記試料DNAを分
解する酵素、既知塩基配列を持つオリゴマー、ライゲー
ス、又はTdTを含む分解されたDNAの末端へ既知塩
基配列のオリゴマーを導入するための試薬、相補鎖合成
に用いるプライマー、5’→3’エクソヌクレアーゼ、
一本鎖分解酵素からなるDNA塩基配列決定用試薬キッ
ト。
19. A DNA analysis reagent kit for use in the DNA analysis method according to claim 1, which comprises an enzyme that degrades the sample DNA, an oligomer having a known base sequence, a ligase, or a degraded DNA containing TdT. A reagent for introducing an oligomer having a known base sequence to the terminal, a primer used for complementary strand synthesis, 5 ′ → 3 ′ exonuclease,
A reagent kit for DNA base sequence determination comprising a single-strand degrading enzyme.
【請求項20】(1)試料DNAを断片化し各断片を増
幅して第1のDNA断片を得る工程と、(2)前記各第
1のDNA断片から、少なくとも3’末端側が前記試料
DNAと実質的に相補的な第2のDNA断片を得る工程
と、(3)前記試料DNAを鋳型とし、前記第2のDN
A断片と相補な塩基配列を含み前記第2のDNA断片よ
り長い第3のDNA断片を、相補鎖伸長反応で作成し
て、前記試料DNAの片端から複数の塩基を欠失させた
一連の欠失体を得て、前記試料DNAの解析の鋳型とす
る工程とを有することを特徴とするDNA解析方法。
20. (1) a step of fragmenting a sample DNA and amplifying each fragment to obtain a first DNA fragment; and (2) at least a 3 ′ terminal side of each of the first DNA fragments is the same as the sample DNA. Obtaining a substantially complementary second DNA fragment; and (3) using the sample DNA as a template and the second DN
A third DNA fragment containing a base sequence complementary to the A fragment and longer than the second DNA fragment was prepared by a complementary strand extension reaction, and a series of deletions in which a plurality of bases were deleted from one end of the sample DNA. Obtaining a dead body and using it as a template for analysis of the sample DNA.
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