JPH1070984A - Primer mixture for pcr reaction and amplification of nucleic acid - Google Patents

Primer mixture for pcr reaction and amplification of nucleic acid

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JPH1070984A
JPH1070984A JP8247123A JP24712396A JPH1070984A JP H1070984 A JPH1070984 A JP H1070984A JP 8247123 A JP8247123 A JP 8247123A JP 24712396 A JP24712396 A JP 24712396A JP H1070984 A JPH1070984 A JP H1070984A
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JP
Japan
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nucleic acid
primer
primers
dna
amplification
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JP8247123A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Ito
典彦 伊藤
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject mixture capable of conquering nucleic acid amplification suppression caused by the mismatch of a primer and a template nucleic acid, by using plural primers in which 3' ends of nucleic acid domains to be hybridized on a template DNA. SOLUTION: Plural primers in which 3' ends of nucleic acid domains to be hybridized on a template DNA to be amplified are shifted by three bases, the 3' ends correspond bases except a base constituting a third codon in the template DNA and 5' ends correspond to the same base are combined to give the objective primer mixture for PCR reaction in which the suppression of amplification or reduction in amplification ratio of nucleic acid caused by the mismatch of a primer and a template nucleic acid, especially the mismatch of the 3' end can be conquered in the case of a PCR reaction and an amplification reaction can be efficiently carried out even to the same kind of DNA having an unknown gene sequence.

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、遺伝子工学の分野
に属する。特に本発明は、核酸の増幅方法に属する。
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention belongs to the field of genetic engineering. In particular, the present invention belongs to a nucleic acid amplification method.

【0002】[0002]

【従来の技術】目的とするDNA領域の両端で、それぞれ
異なる相補鎖にハイブリダイズする2つのオリゴヌクレ
オチドプライマーを用いて、特定のDNAの塩基配列をイ
ンビトロ(in vitro)で酵素的に合成する方法、即ちPC
R法は、遺伝子工学の分野において近年開発された技術
の中で最も画期的な技術の1つである。このPCR法は、こ
れまで、ウイルスや細菌由来の遺伝子の検出及び診断、
新種のタンパク質又は遺伝子が発見された後における同
種の遺伝子のクローニングや、mRNAから相補的なc
DNAを合成して遺伝子発現の確認を行うことなどに用い
られてきた。しかし、ウイルスは同じ株でも感染を繰り
返すことにより変異が起こり、また、細菌は種内・属内
の近縁株との間にも遺伝子の塩基配列に相異があるた
め、特定のウイルスや細菌の遺伝子の塩基配列を基にプ
ライマーを作製してPCRを行っても、目的のDNAが増幅さ
れないことが多いなどの欠点があった。
2. Description of the Related Art A method of enzymatically synthesizing a specific DNA base sequence in vitro using two oligonucleotide primers that hybridize to different complementary strands at both ends of a target DNA region. Ie PC
The R method is one of the most innovative technologies recently developed in the field of genetic engineering. This PCR method has been used to detect and diagnose genes derived from viruses and bacteria,
After the discovery of a new type of protein or gene, cloning of the same type of gene or complementary c
It has been used to synthesize DNA and confirm gene expression. However, the virus causes mutations due to repeated infection of the same strain, and bacteria have differences in the nucleotide sequences of genes between closely related strains within a species or genus. However, even when a primer is prepared based on the nucleotide sequence of the gene and PCR is performed, the target DNA is often not amplified.

【0003】これを克服するためイノシン含有プライマ
ー(Thomas Ehlen and Louis Dubeau. Biochemical and
Biophysical Research Comunications,160,441-447(19
89)、Anthony P.Fordham-skelton et al. Mol Gen Gene
t,221,134-138(1990))やデジェネレートプライマー(L
ee,C.C.et al. Science,239,1288-1291(1988)、GuoCai
Huang et al. FEBS Letters,264,193-197(1990))の利
用など、プライマーの様々な改良が行われてきた。イノ
シン含有プライマーは、遺伝子上の曖昧な塩基組成に相
補的な位置にイノシン残基を置換したプライマーであ
り、特異的な変異を検出するプライマーとして利用され
ている。イノシン残基は標的DNAの塩基組成と相補結合
を形成しないが、プライマーのイノシンを挟む両側の塩
基によって形成されるDNAとの相補結合によってポリメ
ラーゼ反応を進行させることが可能となる。しかし、イ
ノシン含有プライマーは、プライマーの不適合である位
置が特定されない限り適用できず、また、イノシン残基
が多くなるにつれて、ハイブリダイゼーションの厳密性
が失われるという欠点があった。さらに、プライマーの
3'末端にはイノシンを使用できないなどの欠点があっ
た。一方、デジェネレートプライマーは、ファミリー間
で共通に保存されているアミノ酸配列から核酸の配列を
予想し、この配列の異なる部位にそれぞれに対応する核
酸を合成の行程でミックスしたプライマーとして利用さ
れており、ファミリー遺伝子をクローニングする際に用
いられる。しかし、各プライマーで異なる塩基の配合比
及び該塩基の導入箇所や導入数によって鋳型に適合する
プライマーの存在比率が減少するため、有効なプライマ
ー濃度に達しない場合には、目的のDNAが十分に増幅さ
れないという欠点があった。また、プライマーの3'末端
にミックスを使用すると、効率的な増幅が困難になるな
どの欠点があった。そこで、プライマーと鋳型核酸との
ミスマッチ、特に、プライマーの3'末端と鋳型とのミス
マッチを容易に克服することが可能なPCR法の確立が望
まれていた。なお、既知の遺伝子の配列情報を基に、未
知の同種の遺伝子を増幅する場合に、単独のプライマー
において既知の遺伝子の配列情報を基に作製したプライ
マーの3'末端を鋳型DNAにおいて第3コドンを構成する塩
基以外に対応させる技術は、すでに知られている(PCR
protocols, A guide to Methods and aplications; E
d.,Michael A.Innis et al., Academic Press, Inc. P4
1(1990))。
To overcome this, primers containing inosine (Thomas Ehlen and Louis Dubeau. Biochemical and
Biophysical Research Communications, 160, 441-447 (19
89), Anthony P. Fordham-skelton et al. Mol Gen Gene
t, 221,134-138 (1990)) and degenerate primers (L
ee, CC et al. Science, 239, 1288-1291 (1988), GuoCai
Various improvements in primers have been made, including the use of Huang et al. FEBS Letters, 264, 193-197 (1990). The inosine-containing primer is a primer in which an inosine residue is substituted at a position complementary to an ambiguous base composition on a gene, and is used as a primer for detecting a specific mutation. Although the inosine residue does not form a complementary bond with the base composition of the target DNA, the polymerase reaction can proceed by the complementary bond with the DNA formed by the bases on both sides of the inosine of the primer. However, inosine-containing primers cannot be applied unless the position where the primer is incompatible is specified, and the rigor of hybridization is lost as the number of inosine residues increases. In addition, the primer
At the 3 'end, there was a drawback that inosine could not be used. On the other hand, degenerate primers are used as primers that predict the sequence of a nucleic acid from the amino acid sequence that is commonly conserved between families, and mix the nucleic acids corresponding to the different sites of this sequence in the synthesis process. And used when cloning family genes. However, since the proportion of primers compatible with the template is reduced depending on the mixing ratio of the different bases and the location and number of the bases introduced in each primer, if the effective primer concentration is not reached, the target DNA can be sufficiently reduced. There was a disadvantage that it was not amplified. In addition, when a mix is used at the 3 'end of the primer, there is a disadvantage that efficient amplification becomes difficult. Therefore, it has been desired to establish a PCR method capable of easily overcoming a mismatch between a primer and a template nucleic acid, particularly a mismatch between the 3 'end of the primer and a template. When amplifying an unknown homologous gene based on the sequence information of a known gene, the 3 ′ end of the primer prepared based on the sequence information of the known gene in a single primer is the third codon in the template DNA. The technology to deal with bases other than the bases that make up PCR is already known (PCR
protocols, A guide to Methods and aplications; E
d., Michael A. Innis et al., Academic Press, Inc. P4
1 (1990)).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プライマー
と鋳型核酸とのミスマッチ、特に3'末端のミスマッチに
よる核酸の増幅の抑止または増幅効率の低下を克服しう
る改良プライマー組、及び該プライマー組を用いた核酸
の増幅方法を提供することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an improved primer set capable of overcoming the inhibition of nucleic acid amplification or the reduction in amplification efficiency due to a mismatch between a primer and a template nucleic acid, particularly a mismatch at the 3 'end, and the primer set. It is an object of the present invention to provide a method for amplifying a nucleic acid using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、プライマ
ーの中に、3'末端が鋳型DNAと適合しないのものがあっ
ても、有効なプライマー濃度を確保できるプライマーと
して、3'末端側がハイブリダイズする鋳型DNA上の核酸
領域を2塩基ずつまたは3塩基ずつずらした複数のプライ
マーを作製した。また、既知の構造遺伝子と同種の構造
遺伝子の塩基配列を比較した場合、コドンの3番目に配
列の相異がある可能性が高いことに着目し、この3塩基
ずらした複数のプライマーの3'末端を、鋳型DNAにおい
て第3コドンを構成する塩基以外に対応させたものを調
製した。そして、該プライマー混合物を用いてPCR反応
を行ったところ、遺伝子配列が未知である同種のDNAに
対しても効率よく増幅反応が行われることを見いだし
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that even if some of the primers have a 3 ′ end that is not compatible with the template DNA, the 3 ′ end side is a primer that can ensure an effective primer concentration. A plurality of primers were prepared by shifting the nucleic acid region on the template DNA to be hybridized by 2 bases or 3 bases. Also, when comparing the nucleotide sequence of a known structural gene and a structural gene of the same type, focusing on the fact that there is a high possibility that there is a sequence difference at the third codon, the 3 ′ Those whose ends corresponded to bases other than the base constituting the third codon in the template DNA were prepared. Then, when a PCR reaction was performed using the primer mixture, it was found that an amplification reaction was efficiently performed even for DNA of the same type whose gene sequence was unknown.

【0006】なお、PCR増幅産物の制限酵素消化を行
い、この増幅産物の塩基長によって、遺伝子の同定を行
うなどの場合には、増幅産物が同じ長さの断片である必
要があるので、この複数のプライマーの5'末端を一致さ
せた。この結果、上記PCR産物は、同じ長さのDNA断片と
して、効率的に増幅されることを見いだした。
[0006] When a PCR amplification product is digested with a restriction enzyme and a gene is identified based on the base length of the amplification product, the amplification product must be a fragment of the same length. The 5 'ends of multiple primers were matched. As a result, it was found that the PCR product was efficiently amplified as DNA fragments of the same length.

【0007】即ち、本発明は、(1) 鋳型DNA上のハ
イブリダイズする核酸領域の3'末端をずらした複数のプ
ライマーから成ることを特徴とする、PCR反応用プライ
マー、(2) 複数のプライマーの3'末端が、鋳型DNA
において第3コドンを構成する塩基以外に対応する、
(1)記載のプライマー、(3) 複数のプライマーの
3'末端が、3塩基ずつずれている(2)記載のプライマ
ー、(4) 複数のプライマーの5'末端が、鋳型DNAに
おいて同一塩基に対応する、(1)〜(3)のいずれか
に記載のプライマー、(5) (1)〜(4)のいずれ
かに記載のプライマーを用いてPCR反応を行うことを特
徴とする、核酸の増幅方法、に関する。
Specifically, the present invention provides (1) a primer for a PCR reaction comprising a plurality of primers each having a 3 ′ end shifted from a nucleic acid region to be hybridized on a template DNA, and (2) a plurality of primers. 3 'end is the template DNA
Corresponding to other than the base constituting the third codon,
(1) the primer according to (3), a plurality of primers
The primer according to (2), wherein the 3 'end is shifted by 3 bases each, (4) the primer according to any one of (1) to (3), wherein the 5' ends of the plurality of primers correspond to the same base in the template DNA. (5) A method for amplifying a nucleic acid, comprising performing a PCR reaction using the primer according to any one of (1) to (4).

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる「鋳型DNA上
のハイブリダイズする核酸領域をずらした複数のプライ
マー」としては、プライマーの3'末端をずらしたものか
らなるもの、5'末端をずらしたものからなるものの他、
これら双方をずらしたものからなるものが挙げられる。
また、このずらし方には、特に制限はなく、例えば、1
塩基ずつずらしたもの、2塩基ずつずらしたものや3塩
基ずつずらしたものなどが挙げられるが、特定の遺伝子
の増幅を行う場合には、プライマーの3'末端が、変異が
起こりやすい該遺伝子中の第3コドンに当たらないよう
にするとPCRの成功率は向上する。このためには、例え
ば、3'末端を3塩基ずつずらした複数のプライマーを用
いることが好適である。また、PCR後に増幅産物の制限
酵素消化を行い、この増幅産物の切断像の比較によっ
て、遺伝子の同定を行うなどの場合には、増幅産物が同
じ長さの断片である必要があるため、5'末端が一致して
いる複数のプライマーを用いることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the "plurality of primers having a shifted nucleic acid region to be hybridized on the template DNA" used in the present invention, primers having a shifted 3 'end and a shifted 5' end are used. Besides
An example in which both of these are shifted is given.
There is no particular limitation on this shifting method.
Examples include those shifted by bases, those shifted by 2 bases, and those shifted by 3 bases. When amplifying a specific gene, the 3 ′ end of the primer is Avoiding the third codon in the PCR will increase the success rate of the PCR. For this purpose, for example, it is preferable to use a plurality of primers whose 3 'end is shifted by 3 bases. In addition, in the case of performing restriction enzyme digestion of the amplification product after PCR and comparing the cleavage images of the amplification product to identify a gene, the amplification product needs to be a fragment of the same length. 'It is preferable to use a plurality of primers having matching ends.

【0009】このプライマー作製の基となるDNAとして
は、塩基配列が既知であれば特に制限はない。また、鋳
型DNAとしては、プライマーの塩基配列との相同性があ
るもの、または相同性が予想されるものであれば特に制
限はなく、PCRの目的に応じて、プライマー作製の基と
なるDNAとの相対的な関係において決定される。例え
ば、新種の遺伝子が単離され、その構造が解明された場
合において、これと同種・同族の遺伝子を単離する目的
の場合には、塩基配列が既知となった新種の遺伝子の塩
基配列を基にプライマーを作製し、同種・同族の遺伝子
を鋳型とすることが考えられる。なお、既知の遺伝子が
複数ある場合には、遺伝子間で保存性の高い領域を基に
プライマーを作製すると、PCRの成功率は向上する。
[0009] There is no particular limitation on the DNA used as a base for preparing the primer as long as the base sequence is known. The template DNA is not particularly limited as long as it has homology with the nucleotide sequence of the primer or is expected to have homology, and may be used as a base for preparing the primer according to the purpose of PCR. Are determined by the relative relationship of For example, when a new gene is isolated and its structure is elucidated, if the purpose is to isolate a gene of the same species or cognate with the new gene, the nucleotide sequence of the new gene whose nucleotide sequence is known is It is conceivable that a primer is prepared based on the gene and a homologous / cognate gene is used as a template. When there are a plurality of known genes, the PCR success rate is improved by preparing primers based on a region having high conservation between genes.

【0010】プライマー作製の基となるDNA及び鋳型DNA
を細胞から抽出・精製する方法としては、種々な方法が
考えられるが、例えば、界面活性剤を含む溶液で細胞成
分を可溶化し、プロテアーゼ処理後、有機溶媒抽出して
タンパク質成分や膜成分を除去し、エタノールにより核
酸を沈殿させる方法などが挙げられる。また、プライマ
ーを取得する方法としては、合成による方法の他、天然
の核酸を利用する方法が考えられる。
DNA and template DNA used as primers
Various methods can be considered as a method for extracting and purifying protein from cells.For example, cell components are solubilized with a solution containing a surfactant, treated with protease, and then extracted with an organic solvent to remove protein components and membrane components. Removal and precipitation of the nucleic acid with ethanol. As a method for obtaining a primer, a method using a natural nucleic acid is conceivable in addition to a method using synthesis.

【0011】PCRの反応条件は、プライマーの種類、例
えばプライマーの長さやGC含量などによって変動しうる
が、通常、90〜95℃で二本鎖鋳型DNAを変性し、40〜60
℃でプライマーと鋳型DNAのアニーリングを行い、続い
て70〜75℃でDNAの伸長反応を行うというサイクルを20
〜50回程度繰り返すと有効である。
[0011] The reaction conditions for PCR can vary depending on the type of primer, for example, the length of the primer and the GC content, but usually, the double-stranded template DNA is denatured at 90 to 95 ° C and the reaction is performed at 40 to 60 ° C.
A cycle of annealing the primer and the template DNA at a temperature of 70 ° C. followed by a DNA extension reaction at 70 to 75 ° C.
It is effective to repeat about ~ 50 times.

【0012】このPCRの結果、目的のDNAが合成されてい
るかを確認する方法としては、ゲルを用いた電気泳動
後、エチヂウムブロマイドなどの染色剤により染色して
目的のDNAのバンドを検出する方法などが挙げられる。
As a method of confirming whether or not the target DNA has been synthesized as a result of the PCR, the electrophoresis using a gel is followed by staining with a stain such as ethidium bromide to detect the band of the target DNA. And the like.

【0013】なお、PCRによる増幅産物について、制限
酵素消化解析を行う場合には、まず増幅されたDNAを制
限酵素で消化し、次いで、DNA断片の電気泳動を行な
い、エチヂウムブロマイドなどの染色剤により染色し
て、切断像を検討する方法が挙げられる。
When performing PCR analysis on the amplification product obtained by PCR, first, the amplified DNA is digested with restriction enzymes, and then DNA fragments are subjected to electrophoresis to stain with ethidium bromide or the like. A method of examining the cut image by staining with an agent.

【0014】[0014]

【実施例】以下の実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0015】[実施例1] クラミジア主要外膜タンパク
質遺伝子(ompA)のPCRによる増幅 本実施例においては、ompA遺伝子の5'末端及び3'末端の
配列が既知である、「C.psittaci」、「C.pneumoniae」
及び「C.trachomatis」の保存性の高い塩基配列を基に
作製したプライマー(図1)を用いて、当該領域の配列
が未知の株である「C.pecorum Shizuoka株」から抽出し
たDNAを鋳型としてPCRを行った。なお、遺伝子の増幅量
の比較対照として、上記した配列が既知である、「C.ps
ittaci MN株」、「C.pneumoniae AR39株」及び「C.trac
homatis L2株」感染細胞から抽出したDNAを鋳型に用い
た。感染細胞は、これらの株を0.003%(w/v)DEAE-デ
キストラン含有ハンクス(Hank's)液で洗浄処理した単
層のHeLa229細胞に、2800gで1時間の遠心、37℃で2時
間の静置によって吸着させた後、1μg/mlシクロヘキシ
ミド含有培養液で37℃で48時間培養し、封入体形成率が
80%以上になるまで継代増殖することで調製した。DNA
の抽出は、感染細胞より遠心によって分離し、沈降によ
り集めた粗精製菌体粒子に溶菌用緩衝液(0.5% Tween2
0,5mM EDTA,10mMTris-HCl(pH8.0))とプロテイナーゼK
(反応濃度100μg/ml)を加え、55℃で2時間反応させ、
次いで94℃で10分間の処理によりプロテイナーゼKを不
活性化させることによって行った。この溶液を被検DNA
としてPCRに供した。
Example 1 Amplification of Chlamydia Major Outer Membrane Protein Gene (ompA) by PCR In this example, the sequences of the 5 ′ end and 3 ′ end of the ompA gene are known, such as “C.psittaci”, "C.pneumoniae"
Using a primer prepared based on the highly conserved nucleotide sequence of "C. trachomatis" (Fig. 1), DNA extracted from "C. pecorum Shizuoka strain", whose sequence in the region is unknown, was used as a template. Was performed as PCR. As a control for comparing the amount of gene amplification, the above-mentioned sequence is known, `` C.ps
ittaci MN strain, C.pneumoniae AR39 strain and C.trac
The DNA extracted from the "homatis L2 strain" infected cells was used as a template. Infected cells were centrifuged at 2800 g for 1 hour and incubated at 37 ° C. for 2 hours on monolayer HeLa229 cells washed with these strains with Hanks' solution containing 0.003% (w / v) DEAE-dextran. After culturing at 37 ° C for 48 hours in a culture solution containing 1 μg / ml cycloheximide, the inclusion body formation rate was
It was prepared by subculturing to 80% or more. DNA
Was extracted from infected cells by centrifugation, and the crude cell particles collected by sedimentation were added to a lysis buffer (0.5% Tween2
0.5 mM EDTA, 10 mM Tris-HCl (pH 8.0)) and proteinase K
(Reaction concentration 100 μg / ml), and reacted at 55 ° C. for 2 hours.
Subsequently, proteinase K was inactivated by treatment at 94 ° C. for 10 minutes. This solution is
For PCR.

【0016】まず、鋳型DNAの5'側に対応させるプライ
マーとしては、クラミジア主要外膜タンパク質をコード
する遺伝子の翻訳開始点より12塩基上流の位置から始ま
り、3'末端が2番目のコドンで終了するような32塩基か
らなるプライマー(配列番号:1/5'-TTAGAGGTGAGTATG
AAAAAACTCTTGAAATC-3')と、それぞれ3塩基ずつ3'側が
短縮された2種類のプライマー(配列番号:2/5'-TTAG
AGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAA-3'、配列番号:3/5'-TTA
GAGGTGAGTATGAAAAAACTCTT-3')(計3種類)を作成した
(図1A)。即ち、プライマーの5'末端が一致し、3'末
端が3塩基ずつずれた3種類のプライマーを作製した。
一方、鋳型DNAの3'側に対応させるプライマーとして
は、上記遺伝子の終止コドンの位置から始まり33塩基上
流の塩基で終了するような、36塩基からなるプライマー
(配列番号:4/3'-AGAGCTGCTCACGTAAATGCTCAATTCAGAT
TCTAA-5')とそれぞれ3塩基ずつ3'側が短縮された2種類
のプライマー(配列番号:5/3'-GCTGCTCACGTAAATGCTC
AATTCAGATTCTAA-5'、配列番号:6/3'-GCTCACGTAAATGC
TCAATTCAGATTCTAA-5')(計3種類)を作成した(図1
C)。
First, a primer corresponding to the 5 'side of the template DNA starts from a position 12 bases upstream from the translation start point of the gene encoding the major outer membrane protein of Chlamydia and ends at the 3' end with the second codon. Primer consisting of 32 bases (SEQ ID NO: 1 / 5'-TTAGAGGTGAGTATG
AAAAAACTCTTGAAATC-3 ') and two primers (SEQ ID NO: 2 / 5'-TTAG), each having 3 bases shortened by 3 bases.
AGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAA-3 ', SEQ ID NO: 3 / 5'-TTA
GAGGTGAGTATGAAAAAACTCTT-3 ') (3 types in total) was prepared (FIG. 1A). That is, three types of primers were prepared in which the 5 'ends of the primers were identical and the 3' ends were shifted by 3 bases.
On the other hand, as a primer corresponding to the 3 ′ side of the template DNA, a 36-base primer (SEQ ID NO: 4 / 3′-AGAGCTGCTCACGTAAATGCTCAATTCAGAT) which starts at the position of the termination codon of the above gene and ends at 33 bases upstream.
TCTAA-5 ') and two primers (SEQ ID NO: 5 / 3'-GCTGCTCACGTAAATGCTC, each having 3 bases shortened by 3 bases)
AATTCAGATTCTAA-5 ', SEQ ID NO: 6 / 3'-GCTCACGTAAATGC
TCAATTCAGATTCTAA-5 ') (3 types) (Fig. 1)
C).

【0017】この得られたプライマーを上記の抽出した
鋳型DNAに対して、PCRを行った。PCRは、5μlの鋳型DN
A、0.2mMのdNTP、各0.4μMのプライマー、MgCl2含有1×
PCRバッファー、1.2-1.3単位の「AmplitaqTMDNAポリメ
ラーゼ」(宝酒造)にて、反応液量50μlで、「Thermal
Sequencer TR-300」(岩城硝子)を用いて行った。反
応条件は、94℃で5分間の熱変性の後、熱変性94℃で60
秒、アニーリング50℃で120秒、伸長反応72℃で180秒の
温度サイクルを40回繰り返した。目的としたDNAが増幅
されているか確認するために、このPCR産物をアガロー
ス電気泳動後に、エチヂウムブロマイド染色をして検出
を行った。この結果、約1.2kbpの期待される増幅バンド
が認められた。さらにその遺伝子配列を解析したとこ
ろ、目的の遺伝子である「C.pecorum」のompA遺伝子が
長さの等しい増幅産物として、比較対照と同程度に増幅
されていた(図2、レーン5)。なお、図2のレーン
2、3、4は、それぞれ「C.trachomatis L2株」、「C.
psittaci MN株」、「C.pneumoniaeAR39株」感染細胞か
ら抽出したDNAを鋳型として用いた場合のPCR産物の電気
泳動像であり、レーン1及びレーン6は、分子量マーカ
ーであるpHYマーカー(宝社製)の電気泳動像である。
The obtained primer was subjected to PCR on the extracted template DNA. PCR, 5 μl template DN
A, 0.2 mM dNTPs, 0.4 μM each primer, MgCl 2 containing 1 ×
In a PCR buffer, 1.2-1.3 units of “Amplitaq DNA polymerase” (Takara Shuzo), use “Thermal
Sequencer TR-300 "(Iwaki Glass). The reaction conditions were as follows: heat denaturation at 94 ° C for 5 minutes, followed by heat denaturation at 94 ° C for 60 minutes.
A temperature cycle of annealing at 50 ° C. for 120 seconds and extension reaction at 72 ° C. for 180 seconds was repeated 40 times. In order to confirm whether the target DNA was amplified, the PCR product was subjected to agarose electrophoresis and then detected by ethidium bromide staining. As a result, an expected amplification band of about 1.2 kbp was observed. Further analysis of the gene sequence revealed that the ompA gene of the target gene, "C. pecorum", was amplified as an amplification product of equal length to the same extent as the control (FIG. 2, lane 5). Note that lanes 2, 3, and 4 in FIG. 2 are “C. trachomatis L2 strain” and “C.
psittaci MN strain ”and“ C. pneumoniae AR39 strain ”are electrophoresis images of PCR products when DNA extracted from infected cells was used as a template. Lanes 1 and 6 show a pHY marker (manufactured by Takarasha) as a molecular weight marker. 3) is an electrophoresis image.

【0018】また、5'側に対応させるもう1種類のプラ
イマーとして、クラミジア主要外膜タンパク質をコード
する遺伝子の翻訳開始点より10塩基上流の位置から始ま
り31塩基からなるプライマー(配列番号:7/5'-AGAGG
TGAGTATGAAAAAACTCTTGAAATCG-3')とそれぞれ2塩基ずつ
3'側が短縮された2種類のプライマー(配列番号:8/
5'-AGAGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAAAT-3'、配列番号:9
/5'-AGAGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAA-3')、即ち、プラ
イマーの5'末端が一致し、3'末端が2塩基ずつずれた計
3種類のプライマーを作製して(図1B)同様の実験を
行ったところ、3塩基ずつずらしたプライマーを用いた
場合と同様、ompA遺伝子が長さの等しい増幅産物とし
て、比較対照と同程度に増幅された(図3、レーン
5)。なお、図2と同様、図3のレーン2、3、4は、
それぞれ「C.trachomatis L2株」、「C.psittaci MN
株」、「C.pneumoniae AR39株」感染細胞から抽出したD
NAを鋳型として用いた場合のPCR産物の電気泳動像であ
り、レーン1及びレーン6は、分子量マーカーであるpH
Yマーカー(宝社製)の電気泳動像である。
As another type of primer corresponding to the 5 'side, a primer consisting of 31 bases starting from a position 10 bases upstream from the translation start point of the gene encoding chlamydia major outer membrane protein (SEQ ID NO: 7 / 5'-AGAGG
TGAGTATGAAAAAACTCTTGAAATCG-3 ') and 2 bases each
Two types of primers with shortened 3 'side (SEQ ID NO: 8 /
5'-AGAGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAAAT-3 ', SEQ ID NO: 9
/ 5'-AGAGGTGAGTATGAAAAAACTCTTGAA-3 '), that is, a total of three types of primers were prepared in which the 5' ends of the primers were matched and the 3 'ends were shifted by 2 bases (FIG. 1B), and the same experiment was performed. As in the case where the primers shifted by 3 bases were used, the ompA gene was amplified to the same extent as the comparative control as an amplification product having the same length (FIG. 3, lane 5). As in FIG. 2, lanes 2, 3, and 4 in FIG.
C.trachomatis L2 strain and C.psittaci MN
Strain "and" C.pneumoniae AR39 strain "extracted from infected cells
It is an electrophoresis image of the PCR product when NA was used as a template. Lanes 1 and 6 show the molecular weight marker pH.
It is an electrophoresis image of a Y marker (manufactured by Takara).

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明により、従来のイノシン含有プラ
イマーやデジェネレートプライマーにおける欠点、即
ち、プライマーと鋳型核酸とのミスマッチ、特にプライ
マーの3'末端のミスマッチを克服し、遺伝子配列が未知
である同種の核酸を容易に増幅しうるプライマー及び該
プライマーを用いたPCR法が提供された。さらに、該プ
ライマーの5'末端の鋳型DNA上の位置を統一することに
より、同じ長さのDNAを増幅させることが可能であり、
制限酵素消化解析などへの利用が期待される。
Industrial Applicability According to the present invention, the disadvantages of conventional inosine-containing primers and degenerate primers, that is, mismatches between primers and template nucleic acids, particularly mismatches at the 3 'end of primers, are unknown, and the gene sequence is unknown. A primer capable of easily amplifying the same kind of nucleic acid and a PCR method using the primer are provided. Furthermore, by unifying the position of the 5 'end of the primer on the template DNA, it is possible to amplify DNA of the same length,
It is expected to be used for restriction enzyme digestion analysis.

【0020】[0020]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:32 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTTGAAA TC 32 配列番号:2 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTTGAA 29 配列番号:3 配列の長さ:26 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTT 26 配列番号:4 配列の長さ:36 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTCG TCGAGA 36 配列番号:5 配列の長さ:33 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTCG TCG 33 配列番号:6 配列の長さ:30 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTCG 30 配列番号:7 配列の長さ:31 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAAATC G 31 配列番号:8 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAAAT 29 配列番号:9 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAA 27 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 32 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single stranded Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTTGAAA TC 32 SEQ ID NO: 2 Sequence length : 29 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTTGAA 29 SEQ ID NO: 3 Sequence length: 26 Sequence type: Nucleic acid Number: Single-stranded Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence TTAGAGGTGA GTATGAAAAA ACTCTT 26 SEQ ID NO: 4 Sequence length: 36 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single-stranded Topology: Linear Type Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTCG TCGAGA 36 SEQ ID NO: 5 Sequence length: 33 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acids Synthetic DNA sequence AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTC G TCG 33 SEQ ID NO: 6 Sequence length: 30 Sequence type: nucleic acid Number of strands: single-stranded Topology: linear Sequence type: other nucleic acid Synthetic DNA sequence AATCTTAGAC TTAACTCGTA AATGCACTCG 30 SEQ ID NO: 7 Length: 31 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAAATC G 31 SEQ ID NO: 8 Sequence length: 29 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAAAT 29 SEQ ID NO: 9 Sequence length: 27 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand topology : Linear sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence AGAGGTGAGT ATGAAAAAAC TCTTGAA 27

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

【図1】クラミジア主要外膜タンパク質遺伝子の増幅に
用いたプライマーの相補位置及び配列を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing complementary positions and sequences of primers used for amplification of a chlamydia main outer membrane protein gene.

【図2】各種プライマー(3塩基ずつずらしたもの)を
用いたPCRにより増幅されたクラミジア主要外膜タンパ
ク質遺伝子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing chlamydia major outer membrane protein genes amplified by PCR using various primers (those shifted by 3 bases).

【図3】各種プライマー(2塩基ずつずらしたもの)を
用いたPCRにより増幅されたクラミジア主要外膜タンパ
ク質遺伝子を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing chlamydia major outer membrane protein genes amplified by PCR using various primers (shifted by two bases).

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年12月12日[Submission date] December 12, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】各種プライマー(3塩基ずつずらしたもの)を
用いたPCRにより増幅されたクラミジア主要外膜タン
パク質遺伝子を示す電気泳動像である。
FIG. 2 is an electrophoretic image showing chlamydia major outer membrane protein genes amplified by PCR using various primers (shifted by three bases).

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】各種プライマー(2塩基ずつずらしたもの)を
用いたPCRにより増幅されたクラミジア主要外膜タン
パク質遺伝子を示す電気泳動像である。
FIG. 3 is an electrophoretic image showing chlamydia major outer membrane protein genes amplified by PCR using various primers (shifted by two bases).

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳型DNA上のハイブリダイズする核酸領
域の3'末端をずらした複数のプライマーから成ることを
特徴とする、PCR反応用プライマー。
1. A primer for a PCR reaction, comprising a plurality of primers each having a 3 ′ end shifted from a nucleic acid region to be hybridized on a template DNA.
【請求項2】 複数のプライマーの3'末端が、鋳型DNA
において第3コドンを構成する塩基以外に対応する、請
求項1記載のプライマー。
2. The method according to claim 2, wherein the 3 ′ ends of the plurality of primers are
2. The primer according to claim 1, wherein the primer corresponds to a base other than the base constituting the third codon.
【請求項3】 複数のプライマーの3'末端が、3塩基ず
つずれている請求項2記載のプライマー。
3. The primer according to claim 2, wherein the 3 ′ ends of the plurality of primers are shifted by 3 bases.
【請求項4】 複数のプライマーの5'末端が、鋳型DNA
において同一塩基に対応する、請求項1〜3のいずれか
に記載のプライマー。
4. The method according to claim 4, wherein the 5 ′ ends of the plurality of primers are
The primer according to any one of claims 1 to 3, which corresponds to the same base in the above.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のプライ
マーを用いてPCR反応を行うことを特徴とする、核酸の
増幅方法。
5. A method for amplifying a nucleic acid, comprising performing a PCR reaction using the primer according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458505B1 (en) * 1998-10-07 2005-02-04 (주)바이오니아 Multiplex primer for non-specific amplification of nucleic acid

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458505B1 (en) * 1998-10-07 2005-02-04 (주)바이오니아 Multiplex primer for non-specific amplification of nucleic acid

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