JPH11299485A - Method for amplifying nucleic acid and amplification primer for said method - Google Patents

Method for amplifying nucleic acid and amplification primer for said method

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JPH11299485A
JPH11299485A JP11200698A JP11200698A JPH11299485A JP H11299485 A JPH11299485 A JP H11299485A JP 11200698 A JP11200698 A JP 11200698A JP 11200698 A JP11200698 A JP 11200698A JP H11299485 A JPH11299485 A JP H11299485A
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JP
Japan
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base
nucleic acid
base sequence
primer
sequence
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JP11200698A
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Japanese (ja)
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Kazunobu Okano
和宣 岡野
Hideki Kanbara
秀記 神原
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely amplify a nucleic acid by subjecting the part of a specific base sequence or the like to a PCR amplification using a primer having a sequence supplementary to said base sequence excluding at least one base in a specific region from the 3'-terminal and a DNA polymerase. SOLUTION: A group of fragments 35, 39 consisting of base sequence parts having a specific base sequence of a nucleic acid or specific fragments having the specific base sequence of a mixture of fragments of the nucleic acid are prepared by introducing an oligomer 30 having a known base sequence into DNA fragments. Besides a modified primer 31 is prepared by substituting at least one base in a range of the fourth base to the sixth base from the 3'-terminal with a base 36 different from that of the base sequence supplementary to the mold DNA fragment 39 to obtain a primer artificially modified in such a manner that it is not complementary to the mold DNA fragment 35. The group of fragments 35, 39 are subjected to a selective PCR amplification by using said modified primer 31 and a DNA polymerase, and thereby an amplification of a nucleic acid is carried out by suppressing a pseudo positive amplification and a pseudo negative amplification, which are encountered in a case where a group of fragments are classified by using a normal PCR or selective PCR.

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、ポリヌクレオチド
分析、ポリヌクレオチド分析用の試料調製及び分取、核
酸増幅法及びこれに用いる増幅用プライマーに関し、特
に、DNA多型解析、RNA発現計測等に用いるフィン
ガープリント法、DNA塩基配列決定用のDNA試料の
調製、及びこれらに用いるプライマーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to polynucleotide analysis, sample preparation and fractionation for polynucleotide analysis, nucleic acid amplification and amplification primers used therefor, and more particularly to DNA polymorphism analysis and RNA expression measurement. The present invention relates to a fingerprint method used, preparation of a DNA sample for DNA base sequence determination, and primers used for these.

【0002】[0002]

【従来の技術】1. フィンガープリント法:DNA又
はmRNA等の生体中のポリヌクレオチドを測定して、
生命の機能を明らかにする試みが盛んになりつつある。
この目的には、(1)目的とするDNAと相補な塩基配
列を持つDNAプローブを作り、このプローブが目的と
するDNAとハイブリダイズするか否かを調べるプロー
ブ検査、(2)目的とするDNA塩基配列のある領域を
選び、一組のプライマーを用いてPCR増幅されるか否
かを調べたり、増幅した断片の長さや塩基配列を調べる
PCR検査等がある。
2. Description of the Related Art Fingerprinting method: A polynucleotide in a living body such as DNA or mRNA is measured,
Attempts to clarify the function of life are becoming active.
For this purpose, (1) a probe test for preparing a DNA probe having a base sequence complementary to the target DNA and checking whether or not the probe hybridizes with the target DNA; (2) a target DNA There is a PCR test in which a certain region of the base sequence is selected, and whether or not PCR amplification is performed using a set of primers, or the length and base sequence of the amplified fragment are checked.

【0003】上記の検査は、特定のDNA領域や特定の
mRNAを調べるには良いが、不特定多数のDNA領域
や特定のmRNAを調べるには、用いるプローブやプラ
イマーの種類が膨大な数になり実用的ではない。
The above test is good for examining a specific DNA region or a specific mRNA, but when examining an unspecified number of DNA regions or a specific mRNA, the types of probes and primers to be used are enormous. Not practical.

【0004】そもそも生体は、非常に多種類の遺伝子が
相互に関連しながら発現して成り立っているので、染色
体に含まれる遺伝子の転写発現を総合的に評価する必要
がある。また、ガンや遺伝病をDNAレベルで解明する
試みに於いても、健常細胞と変異細胞中のmRNAとの
比較、又は比較的広範囲のDNAの差異の比較を行なう
必要がある。
[0004] In the first place, since a living body is formed by expressing a great variety of genes in association with each other, it is necessary to comprehensively evaluate the transcriptional expression of genes contained in chromosomes. Also, in an attempt to elucidate cancer or a genetic disease at the DNA level, it is necessary to compare mRNAs in healthy cells and mutant cells or to compare DNA differences in a relatively wide range.

【0005】mRNAの計測では、先ず、細胞からmR
NAを抽出し、逆転者酵素を用いてcDNAを作る。c
DNAは約1万種の混合物であるため、クローニングし
て個々のcDNAを得る。クローニングで得られる個々
のcDNA種は、元のmRNAの発現頻度に依存するの
で、同一クローンの数を数え、クローン毎に分類して各
々のmRNAの発現頻度を測定できる(Katsuji
Murakawaet.al.、Genomic
s、、23、379−389(1994))。
In the measurement of mRNA, first, mR is measured from cells.
The NA is extracted and cDNA is made using the reverser enzyme. c
Since DNA is a mixture of about 10,000 species, it is cloned to obtain individual cDNAs. Since the individual cDNA species obtained by cloning depends on the expression frequency of the original mRNA, the number of identical clones is counted, and the expression frequency of each mRNA can be measured by classifying each clone (Katsuji
Murakawaet. al. , Genomic
s, 23, 379-389 (1994)).

【0006】また、cDNAをクラスII制限酵素を用
いて切断した断片切断部配列が、塩基配列に応じてグル
ープに分かれることを利用して、ライゲーション反応で
識別するモレキュラーインデックス法(K.Kato、
Nucleic AcidsRes.、23、3685
−3690(1995))が開発されている。
[0006] Also, utilizing the fact that the fragment cleavage site sequences obtained by cleaving cDNA using a class II restriction enzyme are divided into groups according to the base sequence, molecular index method (K. Kato,
Nucleic Acids Res. , 23,3685
-3690 (1995)).

【0007】また、細胞間や臓器間のmRNA発現の比
較を行なうディファレンシャルディスプレー(Peng
Liang and Arthur B.Parde
e、Science 258、967−972(199
2))や、増幅断片長多系解析(Amplified
Fragment Length Polymorph
isms)(WO93/06239)が注目を集めてい
る。これらの方法では、mRNAをランダムプライマー
や任意塩基配列のプライマーを用いてPCR増幅して得
られるパターンを比較して、細胞間や臓器間のmRNA
発現の比較を可能としている。
Further, a differential display (Peng) for comparing mRNA expression between cells or organs.
Liang and Arthur B.L. Parde
e, Science 258, 967-972 (199)
2)) and amplified fragment length polymorphism analysis (Amplified
Fragment Length Polymorph
isms) (WO 93/06239) has attracted attention. In these methods, a pattern obtained by PCR-amplifying mRNA using random primers or primers having an arbitrary nucleotide sequence is compared, and mRNA between cells or organs is compared.
It allows comparison of expression.

【0008】一方、ゲノム、又は特定のDNA領域に注
目したフィンガープリント法も試みられている。制限酵
素ランドマークスキャニング法は、ゲノムをレアーカッ
ターであるNotIで切断し、切断部に標識を導入す
る。次に、アガロース電気泳動で分離する。電気泳動分
離後、4塩基認識酵素でゲル中で分離DNAを再切断し
た後、アガロースゲルをポリアクリルアミドの平板ゲル
上に展開する。即ち、2次元電気泳動により、非常に多
種類のゲノム由来のDNA断片を検出できる工夫をして
いる。
On the other hand, a fingerprinting method focusing on a genome or a specific DNA region has also been attempted. In the restriction enzyme landmark scanning method, the genome is cut with NotI, which is a rare cutter, and a label is introduced into the cut portion. Next, separation is performed by agarose electrophoresis. After the electrophoretic separation, the separated DNA is re-cut in a gel with a 4-base recognition enzyme, and then the agarose gel is developed on a polyacrylamide plate gel. That is, a technique is devised that two-dimensional electrophoresis can detect DNA fragments derived from a very wide variety of genomes.

【0009】2. DNA塩基配列決定用のDNA試料
の調製: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。従来の放射性同位元素を
用いてDNA断片を標識し、ゲル電気泳動によりDNA
の長さを計測して人手を用いて行なう塩基配列決定法に
代わり、DNAを蛍光体で標識し、ゲル電気泳動しなが
ら光を照射して自動的にDNA断片を光学検出する方法
(DNAシーケンサー)が普及してきている。この方法
では、目的とするDNAにプライマーであるDNAオリ
ゴマーをハイブリダイズさせ、酵素を用いた相補鎖合成
で塩基配列決定に用いる種々の長さのDNA断片を作製
し、ゲル電気泳動でそれらの長さを調べて塩基配列決定
するもので、サンガー法又はダイデオキシ法と呼ばれて
いる。この方法では、一度に塩基配列決定可能な長さ
は、ゲルによる長さ分離能で決められており、400〜
700塩基長である。塩基配列決定の対象になるのはゲ
ノムやmRNAが殆どであるが、mRNAの場合でも数
キロ塩基長、ゲノムの場合はこれよりも更に長い場合が
殆どであるため、シーケンサーで一度に塩基配列決定は
できない。
[0009] 2. Preparation of DNA Sample for DNA Base Sequence Determination: There is an increasing need for higher efficiency of DNA base sequence determination centering on genome analysis. The DNA fragment is labeled with a conventional radioisotope, and the DNA fragment is subjected to gel electrophoresis.
A method of labeling DNA with a fluorescent substance, irradiating light while performing gel electrophoresis, and automatically optically detecting a DNA fragment instead of a base sequence determination method performed by measuring the length of the DNA fragment and manually (DNA sequencer ) Is becoming popular. In this method, a DNA oligomer as a primer is hybridized to a target DNA, DNA fragments of various lengths used for base sequence determination in complementary strand synthesis using an enzyme are prepared, and the DNA fragments are subjected to gel electrophoresis. The base sequence is determined by examining the size, and is called the Sanger method or dideoxy method. In this method, the length at which the base sequence can be determined at a time is determined by the length separation ability by gel,
It is 700 bases long. Genomes and mRNAs are mostly targeted for nucleotide sequence determination, but even mRNAs are several kilobases long, and genomes are often longer than this. Can not.

【0010】このような長いDNA(数K〜数十K塩
基)の塩基配列決定には、ショットガン法が用いられて
きた。ショットガン法では、DNAを超音波等を用いて
ランダムに切断し、DNA断片をクローニングして大腸
菌等に埋め込み、コロニー培養した後、各コロニー中の
大腸菌を培養してDNAのコピーを増やす。次いで、試
料DNAを抽出して塩基配列決定等のDNA解析をす
る。この方法では、取り出したコロニーに含まれるDN
Aには断片化した試料DNAが含まれるが、それが試料
DNAのどの部分である不明であるため、リダンダンシ
ーが高く、決定しようとするDNA鎖長の5〜20倍も
のDNAに相当するDNA断片を取り解析する必要があ
り、無駄が多い。ショットガン法では、原理的に各断片
の繋がりを明らかにするため、ランダムな断片調製を行
ない、断片間のオーバラッピングをとるので、塩基配列
が全く未知の長いDNAに適しており、ゲノム解析計画
の主要な手法となっている。
The shotgun method has been used to determine the nucleotide sequence of such a long DNA (several K to several tens K bases). In the shotgun method, DNA is randomly cut using ultrasonic waves or the like, a DNA fragment is cloned, embedded in Escherichia coli or the like, and colonies are cultured, and then Escherichia coli in each colony is cultured to increase the number of copies of DNA. Next, the sample DNA is extracted and subjected to DNA analysis such as base sequence determination. In this method, DN contained in the picked-up colony
A contains a fragmented sample DNA, but since it is unknown which part of the sample DNA, the DNA fragment has a high degree of redundancy and corresponds to a DNA fragment 5 to 20 times the DNA chain length to be determined. Must be analyzed and wasteful. In the shotgun method, random fragment preparation is performed in order to clarify the connection of each fragment in principle, and overlapping between fragments is performed. Therefore, it is suitable for long DNA whose nucleotide sequence is completely unknown. Has become a major technique.

【0011】現在進行中のヒトゲノム計画の分野で特記
すべきことは、約30億塩基対の殆どが21世紀初頭に
は解明される予定であることである。既に解明された塩
基配列部分では、DNA塩基配列の疾病による変異や、
個体間のDNA塩基配列の違いをベースに遺伝子機能の
解明を行なう研究がスタートしている。このような目的
には、ランダムなDNA調製よりも特定の部分(通常、
塩基配列決定して意味のあるエキソンの部分は長い場合
でも数キロ塩基長、実際に発現している遺伝子に対応す
るmRNAを塩基配列決定する場合でも数キロ塩基長で
ある)にしぼった試料調製と塩基配列決定が重要とな
る。即ち、一旦ゲノム塩基配列の全体像がわかった後
は、ランダムな断片調製を行ない断片間のオーバラッピ
ングをとる必要はない。
[0011] Of note in the field of the ongoing human genome project is that most of the approximately 3 billion base pairs will be elucidated in the early 21st century. In the nucleotide sequence that has already been elucidated, mutations due to diseases in the DNA nucleotide sequence,
Research has begun to elucidate gene functions based on differences in DNA base sequences between individuals. For such purposes, a specific portion (usually a
Exon portions that are significant after sequencing are several kilobases long even if they are long, and several kilobases long even when the mRNA corresponding to the gene actually expressed is sequenced). And nucleotide sequencing is important. That is, once the whole picture of the genome base sequence is known, it is not necessary to prepare random fragments and to overlap the fragments.

【0012】一方、塩基配列決定しようとするDNA断
片を端から順に決めていく方法(プライマーウオーキン
グ法:Analytical Biochemistr
y、222、237−135(1994))も提案され
ている。プライマーウオーキング法では、塩基配列を決
定したら、その中から次のプライマー領域を選びダイデ
オキシ法により塩基配列を再び決定する。このため無駄
が少なく効率の良い塩基配列決定ができるが、時系列的
に塩基配列を決定していくので、時間がかかる点と、解
析の都度プライマーを用意する手間がかかる欠点があ
る。
On the other hand, a method of sequentially determining a DNA fragment to be determined from the end (primer walking method: Analytical Biochemistry)
y, 222, 237-135 (1994)). In the primer walking method, after the base sequence is determined, the next primer region is selected from the base sequence and the base sequence is determined again by the dideoxy method. Therefore, the base sequence can be determined efficiently with less waste. However, since the base sequence is determined in chronological order, there are disadvantages that it takes time and that it takes time to prepare primers for each analysis.

【0013】発明者らは、上記の欠点を克服する方法と
して、予め準備した選択プライマーのセットを用いる方
法を提案した。この方法では、塩基配列決定しようとす
るDNAを4塩基認識酵素等の制限酵素で完全に切断
し、重複のない断片群を作製する。生成したDNA断片
は酵素が認識して切断する部分の塩基配列を除くと塩基
配列は未知である。既知塩基配列を持ったプライマーが
ハイブリダイズし相補鎖合成の起点となるプライミング
サイトは特に持っていない。そこで生成した断片の3’
末端側に既知塩基配列のオリゴマーを結合してプライミ
ングサイトとする。プライマーをDNA断片にハイブリ
ダイズさせ相補鎖合成でDNA伸長鎖を作る時、プライ
マーの3’末端2塩基(選別塩基配列と呼ぶ)が、DN
A断片と完全に相補的でピッタりハイブリダイズしてい
る時には反応が進行するが、そうでない時には反応が遅
いことが知られている。
The present inventors have proposed a method using a prepared set of selective primers as a method for overcoming the above-mentioned drawbacks. In this method, DNA to be sequenced is completely cut with a restriction enzyme such as a 4-base recognition enzyme to prepare a fragment group having no overlap. The base sequence of the generated DNA fragment is unknown except for the base sequence at the part recognized and cut by the enzyme. A primer having a known base sequence hybridizes and does not particularly have a priming site serving as a starting point of complementary strand synthesis. 3 'of the fragment generated there
An oligomer having a known base sequence is bonded to the terminal side to form a priming site. When a primer is hybridized to a DNA fragment to form a DNA extended chain by complementary strand synthesis, two bases at the 3 ′ end of the primer (referred to as selection base sequence) are DN
It is known that the reaction proceeds when it is completely complementary to the A fragment and hybridizes perfectly, but otherwise the reaction is slow.

【0014】そこで、導入したオリゴマーに相補的な塩
基配列の3’末端に、任意の2塩基(16通りの塩基配
列)をつけたプライマーセット(全部で末端2塩基の塩
基配列が異なる16種のプライマーからなる)を予め用
意し、これから一組のプライマーを選ぶことにより、D
NA断片混合物の中からプライマーと完全に相補な塩基
配列を持つ特定の断片を選択的に増幅分離できる(DN
A Research1、231−237(199
4)、Gene、176、231−135(199
6)、Electrophoresis 17、183
3−1740(1996)。この方法では、2本鎖DN
Aの料末端に対応する一組のプライマーでPCR増幅を
行なう(以後選択PCRと呼ぶ)ので、プライマー組は
256組ある。DNA断片群中に含まれるDNA断片の
種類が40断片程度であれば、ほぼ確実に特定の断片の
みを増幅できる。このようにして選択PCRを用いれ
ば、混合状態にあるDNA断片の塩基配列を16個のプ
ライマーを用いてクローニング等せずに、重複なく簡単
に決定できる。
Therefore, a primer set having any two bases (16 base sequences) added to the 3 ′ end of the base sequence complementary to the introduced oligomer (a total of 16 primers having different base sequences of the terminal 2 bases in total) Primers), and by selecting a set of primers from this, D
A specific fragment having a nucleotide sequence completely complementary to the primer can be selectively amplified and separated from the NA fragment mixture (DN
A Research 1, 231-237 (199
4), Gene, 176, 231-135 (199
6), Electrophoresis 17, 183
3-1740 (1996). In this method, the double-stranded DN
Since PCR amplification is performed with a set of primers corresponding to the material end of A (hereinafter referred to as selection PCR), there are 256 primer sets. If the type of DNA fragments contained in the DNA fragment group is about 40, only specific fragments can be amplified almost certainly. By using selective PCR in this manner, the base sequence of a mixed DNA fragment can be easily determined without duplication using 16 primers without cloning or the like.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】多種類のmRNAや、
ゲノムのように巨大なDNAの全体像を把握すること
は、生命現象をDNAや遺伝子発現のレベルで解明する
上で重要であるが、良い方法がないのが現状である。上
記1.で説明したmRNAや巨大なDNAの計測に於け
るDNAプローブやPCRによる通常の増幅による検出
では、通常はせいぜい数十種のDNAを一度に調べられ
るだけで、1万種に及ぶmRNAやDNA断片を一網打
尽に検出することはできない。
SUMMARY OF THE INVENTION Many types of mRNA,
It is important to understand the whole picture of a huge DNA like a genome in order to elucidate life phenomena at the level of DNA and gene expression, but at present there is no good method. The above 1. In the detection of mRNA and large DNA by the ordinary amplification by PCR and the PCR described in the above, usually, at most several tens of types of DNA can be examined at once, and up to 10,000 types of mRNA and DNA fragments can be detected. Cannot be detected in one line exhaustion.

【0016】近年、1万〜10万種のプローブを基盤上
に整列させるプローブチップの技術が進歩し、プローブ
ハイブリダイゼーションを用いて、多種類のmRNAや
DNA断片を同時に検出可能になって来ている。しか
し、プローブチップは面積が狭いため、固定されるプロ
ーブの量に制限があるため微量検出には向かない。 ま
た、イブリダイゼーションにより捕捉したDNA等を回
収する手段が未開発なため、せっかく分離したDNAや
mRNAの利用という面では電気泳動を用いる方法に比
べ不利となっている。分子生物の分野では、ディファレ
ンシャルディスプレーのように検出したmRNA(又は
DNA)を分取し、塩基配列決定により差異を確認でき
ることが重要である。
In recent years, the technology of a probe chip for arranging 10,000 to 100,000 kinds of probes on a substrate has been advanced, and it has become possible to simultaneously detect many types of mRNAs and DNA fragments using probe hybridization. I have. However, since the probe chip has a small area, the amount of the probe to be fixed is limited, so that it is not suitable for detection of a small amount. In addition, since a means for recovering DNA or the like captured by the hybridization has not been developed, it is disadvantageous in terms of utilizing DNA and mRNA that have been separated from the method using electrophoresis. In the field of molecular biology, it is important that mRNA (or DNA) detected as in a differential display is fractionated and the difference can be confirmed by sequencing.

【0017】ディファレンシャルディスプレー法や増幅
断片長多系解析や制限酵素ランドマークスキャニング法
は分取は可能である。しかし、ディファレンシャルディ
スプレー法や増幅断片長多系解析では、PCR増幅を用
いるため、擬陽性増幅や、増幅すべき断片が増幅しない
ケース(以下、偽陰性増幅と呼ぶ)が多く、必ずしも生
体内に於けるmRNA発現を反映しているとは言えな
い。
Differential display, amplification fragment length polymorphism analysis, and restriction enzyme landmark scanning method can be used for fractionation. However, in the differential display method and the analysis of amplified fragment length multisystem, since PCR amplification is used, there are many cases where a false positive amplification or a fragment to be amplified is not amplified (hereinafter, referred to as false negative amplification), and it is not necessarily in vivo. It does not reflect mRNA expression.

【0018】また、制限酵素ランドマークスキャニング
法は、通常は増幅反応を利用しないため擬陽性の問題は
少ないが、検出感度の制限がある。また、2次元電気泳
動の再現性を得ることが難しく、データベース化が重要
なDNA関連分野の解析の中では普及が遅れている。
In addition, since the restriction enzyme landmark scanning method does not usually use an amplification reaction, there is little false positive problem, but there is a limitation in detection sensitivity. In addition, it is difficult to obtain reproducibility of two-dimensional electrophoresis, and its use has been delayed in the analysis of DNA-related fields where database creation is important.

【0019】何れにしても、微量のゲノムやmRNAか
らの情報を得たり分取するには、DNA断片やcDNA
断片の増幅が必須のポイントである。即ち、最大の問題
となるのが、増幅時の擬陽性増幅の問題である。プライ
マーの3’末端近傍が鋳型に対して相補的でない場合で
も極僅かではあるが増幅が起きる。一旦間違った鋳型が
増幅されると、その後はプライマーと間違って増幅した
鋳型は完全に相補な関係となるため、正しい鋳型と同様
な勢いで増幅が起きる。増幅に用いるプライマーの選択
度が最大の問題となる。
In any case, in order to obtain or separate information from a very small amount of genome or mRNA, a DNA fragment or cDNA is required.
Fragment amplification is an essential point. That is, the biggest problem is the problem of false positive amplification during amplification. Even if the vicinity of the 3 'end of the primer is not complementary to the template, amplification occurs, though only slightly. Once the wrong template is amplified, the primer and the incorrectly amplified template then have a completely complementary relationship, and amplification occurs at the same rate as the correct template. The biggest problem is the selectivity of primers used for amplification.

【0020】一方塩基配列決定の分野では、ポストゲノ
ムをにらんだ新しい塩基配列決定法の出現が望まれる
が、試料調製のランダム性を最大現に利用したショット
ガン法は、限られた領域の予め塩基配列がわかった領域
での変異を検出する目的には非力であることは前述の通
りである。選択PCRか通常のPCRで特定領域の増幅
断片を得、塩基配列決定するのが良いが、やはりPCR
時の擬陽性増幅と偽陰性増幅が多く、良好なPCR増幅
が得られるプライマー組が得られないことも多々ある。
On the other hand, in the field of nucleotide sequencing, the emergence of a new nucleotide sequencing method that takes into account the post-genome is desired. However, the shotgun method utilizing the randomness of sample preparation to the maximum is required in advance in a limited region. As described above, it is ineffective for the purpose of detecting a mutation in a region where the nucleotide sequence is known. It is better to obtain an amplified fragment of a specific region by selection PCR or normal PCR and determine the base sequence.
There are many false-positive amplifications and false-negative amplifications at the time, and in many cases, a primer set that can obtain good PCR amplification cannot be obtained.

【0021】本発明の目的は、擬陽性増幅が少ない良好
なDNA増幅を提供し、これをもとにした新しいフィン
がープリント法と塩基配列決定法を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、新規なポリヌクレオチド増
幅用プライマーとポリヌクレオチド増幅法を提示するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a good DNA amplification with a small number of false positive amplifications, and to provide a new fin-based printing method and a base sequencing method based on this. Another object of the present invention is to provide a novel polynucleotide amplification primer and a polynucleotide amplification method.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】擬陽性増幅や偽陰性増幅
を少なくして目的とするDNAのみを増幅するには、プ
ライマーの3’末端近傍のハイブリダイゼーションの安
定性をコントロールする必要がある。プライマーの3’
末端近傍の塩基配列が鋳型に対して非相補でも極僅かで
はあるが、ギャップを乗り越えてDNAポリメラーゼに
よる伸身長反応が起きることが、擬陽性増幅の発生の原
因である。擬陽性増幅の発生は、一般のPCRでも起こ
るし、選択PCRでは更に顕著である。選択PCRのプ
ライマー(選択プライマー)は、種々鋳型に対し常に共
通な塩基配列部分と(6〜40塩基で、通常は10〜2
0塩基程度が好適である)と、共通な塩基配列に続き
3’末端に1塩基から3塩基からなるそれぞれ異なる選
択用塩基配列部分とから構成される。選択用塩基配列部
分は、1塩基から3塩基の全ての塩基の組み合わせを含
む。選択プライマーは、共通な塩基配列部分と選択用塩
基配列部分とからなるプライマー群であり複数のプライ
マーのセットから構成され、各選択プライマーは、全て
の断片に部分的にハイブリダイズするために、選択PC
Rでは擬陽性増幅の発生が顕著となる。選択PCRの忠
実度は、プライマーの3’末端の1塩基から3塩基の選
択塩基配列に依存しているために、例え1塩基程度がミ
スマッチしていても伸長反応が起きるケースがある。こ
のため擬陽性増幅が多くなる。
In order to reduce the number of false positive amplifications and false negative amplifications and amplify only the target DNA, it is necessary to control the hybridization stability near the 3 'end of the primer. 3 'of the primer
Even if the base sequence near the end is non-complementary to the template, it is very slight, but the extension of the length by the DNA polymerase over the gap is a cause of false positive amplification. The occurrence of false positive amplification occurs in general PCR, and is even more remarkable in selective PCR. Primers for selection PCR (selection primers) have a base sequence part (6 to 40 bases, usually 10 to 2
About 0 bases are preferred), and a different base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 'end following the common base sequence. The selection base sequence portion includes all combinations of one to three bases. The selection primer is a group of primers consisting of a common base sequence portion and a selection base sequence portion, and is composed of a set of a plurality of primers.Each selection primer is selected to partially hybridize to all fragments. PC
In R, false positive amplification occurs remarkably. Since the fidelity of the selection PCR depends on the selected base sequence of 1 to 3 bases at the 3 ′ end of the primer, an extension reaction may occur even if about 1 base is mismatched. For this reason, false positive amplification increases.

【0023】図1は、プライマーミスマッチによる擬陽
性PCR増幅の例を説明する図である。ライゲーション
で既知オリゴマー3を導入したDNA断片1、2がある
とする。DNA断片1と完全相補鎖をつくるプライマー
4、5で相補鎖合成反応を行なうと、DNA断片1はプ
ライマー4、5と相補鎖を形成するので、相補鎖伸長反
応6が起きる。プライマー4の3’末端のAG、及びプ
ライマー5の3’末端のTCは各々選択用塩基配列部分
であり、AGとTCがPCRに於けるプライマペアの選
択用塩基配列部分となる。伸張反応生成物はPCR反応
中に更に伸張が進み断片(PCR産物)9を生じ、正し
い増幅産物9’を与える。プライマー4、5により、D
NA断片2は本来なら増幅しないが、実際には、プライ
マー4の末端から2塩基目の塩基(A)7’が、DNA
断片2の塩基(C)7と非相補でも伸長反応8が起き
る。このような伸張反応が一旦起きるとその後のPCR
では断片(PCR産物)10を生じ、増幅産物10’を
与える。この増幅産物10、10’が偽陽性増幅産物で
ある。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of false positive PCR amplification due to primer mismatch. It is assumed that there are DNA fragments 1 and 2 into which a known oligomer 3 has been introduced by ligation. When a complementary strand synthesis reaction is performed with the primers 4 and 5 that form a completely complementary strand with the DNA fragment 1, the complementary strand elongation reaction 6 occurs because the DNA fragment 1 forms a complementary strand with the primers 4 and 5. AG at the 3 'end of the primer 4 and TC at the 3' end of the primer 5 are selection base sequence portions, respectively, and AG and TC are the selection base sequence portions of the primer pair in PCR. The extension reaction product is further extended during the PCR reaction to generate a fragment (PCR product) 9 to give a correct amplification product 9 '. With primers 4 and 5, D
Although the NA fragment 2 is not originally amplified, the base (A) 7 ′ at the second base from the end of the primer 4 is actually
The extension reaction 8 occurs even when it is not complementary to the base (C) 7 of the fragment 2. Once such an extension reaction occurs, the subsequent PCR
Generates a fragment (PCR product) 10 to give an amplification product 10 '. These amplification products 10, 10 'are false positive amplification products.

【0024】本発明で最も考慮すべき点は、プライマー
の3’末端の1塩基から3塩基が、確実にハイブリダイ
ズした時のみ伸長反応、即ち、増幅可能にすることであ
る。このため本発明では、プライマーの3’末端から数
塩基内の位置の塩基を、ハイブリダイゼーションを起こ
しずらいもので人為的に置換する。以下、本発明のより
具体的な構成を図を用いて説明する。
The most important point to be considered in the present invention is that an extension reaction, that is, amplification can be performed only when hybridization from 1 to 3 bases at the 3 'end of the primer is surely performed. For this reason, in the present invention, the base at a position within a few bases from the 3 ′ end of the primer is artificially replaced with a base that hardly causes hybridization. Hereinafter, a more specific configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0025】図2は、本発明のプライマーを用いて擬陽
性PCR増幅の防止する原理を示す図である。図2で
は、説明を簡単にするため、DNAの一方の鎖を用いて
説明する。実際のPCRでは2本鎖であるが、同じポリ
メラーゼ伸長反応と考えて差し支えない。
FIG. 2 is a diagram showing the principle of preventing false positive PCR amplification using the primers of the present invention. In FIG. 2, for the sake of simplicity, the description will be made using one strand of DNA. Although it is double-stranded in actual PCR, it can be considered as the same polymerase extension reaction.

【0026】(A)増幅しようとするポリヌクレオチド
の特定塩基配列部位又はポリヌクレオチド断片混合物中
の特定断片を、DNAポリメラーゼを用いて選択的に増
幅する方法に於いて、ミスハイブリダイゼーションに関
与するDNA断片(鋳型)を11とする。プライマーと
して、従来のプライマー12の3’末端から4塩基目か
ら6塩基目の範囲に於いて、少なくとも1塩基を鋳型の
特定塩基配列部位又は特定断片に相補な塩基配列とは異
なるA、C、G、Tの何れかの塩基で置換したプライマ
ー13を使用する。図2では、従来のプライマー12の
3’末端から4塩基目の塩基15’(塩基A)を、置換
して塩基15(塩基C)としたプライマー13を使用す
る。即ち、従来のプライマー12は、5’…TGT
AG3’の塩基配列を持ち、プライマー13は、5’…
TGTCAG3’の塩基配列を持つ。ここで置換する
塩基はA、C、G、Tの何れとも異なる塩基X、例え
ば、イノシン等でも良い。即ち、プライマー13の塩基
配列を、5’…TGTCAG3’としても良い。
(A) In a method for selectively amplifying a specific base sequence site of a polynucleotide to be amplified or a specific fragment in a mixture of polynucleotide fragments by using a DNA polymerase, a DNA involved in mishybridization is used. The fragment (template) is set to 11. As a primer, in the range of the fourth to sixth bases from the 3 ′ end of the conventional primer 12, at least one base is different from a base sequence complementary to a specific base sequence site or a specific fragment of a template, A, C, A primer 13 substituted with any of G and T bases is used. In FIG. 2, a primer 13 is used in which the base 15 ′ (base A) at the fourth base from the 3 ′ end of the conventional primer 12 is replaced with base 15 (base C). That is, the conventional primer 12, 5 '... TGT A C
It has a base sequence of AG3 ', and primer 13 has 5' ...
It has the nucleotide sequence of TGT C CAG3 '. The base to be substituted here may be a base X different from any of A, C, G, and T, for example, inosine. That is, the base sequence of the primer 13 may be 5 ′... TGT X CAG3 ′.

【0027】従来のプライマー12の3’末端から4塩
基目の塩基15’を改変したプライマー13では、5’
末端の数塩基は鋳型と完全に相補であるが、その3’末
端から4塩基目の塩基が置換されたことにより、ハイブ
リダイズしないギャップ16の部分ができる。このた
め、3’末端近傍に他のミスマッチ14があると、末端
近傍のハイブリダイゼーションが非常に不安定になる。
In the primer 13 in which the fourth base 15 ′ from the 3 ′ end of the conventional primer 12 is modified, 5 ′
Although several bases at the end are completely complementary to the template, the substitution of the fourth base from the 3 ′ end forms a gap 16 portion that does not hybridize. Therefore, if there is another mismatch 14 near the 3 'end, hybridization near the end becomes extremely unstable.

【0028】即ち、本発明に基づき人為的に導入したミ
スマッチの他に、サンプルや反応条件由来のミスマッチ
が重なると17のようにプライマー13の3’末端近傍
が鋳型11より遊離してしまい、伸長反応(増幅反応)
がより起きずらくなる。一方、従来のプライマー12を
用いる伸長反応(増幅反応)では、ミスマッチギャップ
を乗り越えてDNAポリメラーゼによる伸身長反応1
7’が起きてしまう。
That is, in addition to mismatches introduced artificially according to the present invention, when mismatches derived from samples or reaction conditions overlap, the vicinity of the 3 ′ end of primer 13 is released from template 11 as shown in 17 and extension. Reaction (amplification reaction)
Is more difficult to get up. On the other hand, in the extension reaction (amplification reaction) using the conventional primer 12, the extension length reaction 1
7 'happens.

【0029】(B)本発明では、通常のPCRや伸長反
応の忠実度向上はもちろん、選択プライマーを用いたケ
ースに於いても、擬陽性増幅防止効果が得られる。
(B) In the present invention, the effect of preventing false-positive amplification can be obtained not only in the improvement of the fidelity of ordinary PCR and extension reaction, but also in the case of using the selected primer.

【0030】図3は、選択プライマーを用いた場合に、
擬陽性増幅防止効果が得られることを説明する図であ
る。任意の共通塩基配列部位32とその3’末端に特定
のポリヌクレオチド断片を選択するための1塩基から3
塩基の任意の塩基種の組合せからなる選別塩基配列(選
択用塩基配列)33を持つ選択プライマーに於いて、
3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲34(変異導
入部分)に於いて、少なくとも1塩基を特定断片に相補
な塩基配列とは異なる塩基で置換した塩基配列を持つプ
ライマー31を使用することにより、擬陽性増幅の生成
を少なくする。
FIG. 3 shows that when the selection primer was used,
It is a figure explaining that a false positive amplification prevention effect is obtained. Arbitrary common base sequence site 32 and one to three bases for selecting a specific polynucleotide fragment at its 3 'end
In a selection primer having a selection base sequence (base sequence for selection) 33 consisting of an arbitrary combination of base types of bases,
A primer 31 having a base sequence in which at least one base is replaced with a base different from the base sequence complementary to the specific fragment in the range 34 (mutation-introduced portion) of the fourth base to the sixth base from the 3 ′ end is used. This reduces the generation of false positive amplifications.

【0031】図3に示すように、DNA断片に既知塩基
配列のオリゴマー30を導入した断片群35、39に対
し、プライマー31をハイブリダイズさせる。図3に於
いて、N1、N23 、N3’、M、X、Y、n1、n2
3、m、x、yは、A、C、G、Tの何れかの塩基を
示す。通常、塩基配列部分n123mは制限酵素の認
識配列の一部又は全部に対応する。プライマー31は、
従来のプライマー31’の3’末端から4塩基目の塩基
3(36’)を、鋳型DNAに対し人為的に塩基配列
が相補鎖にならないように、塩基N3’(36)に置換
して改変したプライマーである。即ち、従来のプライマ
ー31’は、5’…N12 3 MXY3’の塩基配列を
持ち、プライマー31は、5’…N12 3MXY
3’の塩基配列を持つ。なお、N123MXYは、n1
23mxyと相補である。
As shown in FIG. 3, a primer 31 is hybridized to fragment groups 35 and 39 in which an oligomer 30 having a known base sequence is introduced into a DNA fragment. In FIG. 3, N 1, N 2, N 3, N 3 ', M, X, Y, n 1, n 2,
n 3 , m, x, and y represent any of A, C, G, and T bases. Usually, the base sequence portion n 1 n 2 n 3 m corresponds to a part or all of the recognition sequence of the restriction enzyme. Primer 31
The base N 3 (36 ′) at the fourth base from the 3 ′ end of the conventional primer 31 ′ is replaced with the base N 3 ′ (36) so that the base sequence does not artificially become complementary to the template DNA. This is a modified primer. That is, the conventional primer 31 ', 5''has the base sequence of primer 31, 5' ... N 1 N 2 N 3 MXY3 ... N 1 N 2 N 3 'MXY
It has a 3 'base sequence. Note that N 1 N 2 N 3 MXY is n 1
Complementary to n 2 n 3 mxy.

【0032】また、置換する塩基はA、C、G、Tの何
れとも異なる塩基X’、例えば、イノシン等でも良い。
即ち、プライマー31の塩基配列を、5’…N12
MXY3’としても良い。3’末端から2塩基目がミス
マッチ37であるようなDNA断片に対しては、3’末
端から4塩基の内2塩基が非相補な塩基配列部分3
6”、37とななるため、この部分は38のように鋳型
35とプライマー31とがハイブリダイズできない。従
って、PCR等の伸長反応は起きずらくなる。
The base to be substituted may be a base X 'different from any of A, C, G and T, for example, inosine.
That is, the base sequence of the primer 31 is changed to 5 ′... N 1 N 2 X
MXY3 'may be used. For a DNA fragment in which the second base from the 3 'end is a mismatch 37, the base sequence portion 3 in which two of the four bases from the 3' end are non-complementary
6 "and 37, the template 35 and the primer 31 cannot hybridize at this portion as at 38. Therefore, extension reactions such as PCR hardly occur.

【0033】増幅されなくてはならない断片39に対し
ては、識別塩基部分(選択用塩基配列)33が鋳型39
に相補であり、プライマー31’の3’末端の4塩基の
うち非相補な部分36’は1塩基のみなので、ギャップ
を乗り越えてDNAポリメラーゼによる伸身長反応3
8’が起きる。
For the fragment 39 which must be amplified, the discriminating base portion (selection base sequence) 33 is used as a template 39.
And the non-complementary portion 36 'of the 3' end of the primer 31 'is only one base, so that the DNA polymerase crosses the gap and extends the length 3 reaction.
8 'happens.

【0034】置換する塩基の位置は、3’末端から4塩
基目又は6塩基目の位置が好ましく、置換する塩基の位
置が4塩基目又は6塩基目より更に3’末端側では、ピ
リメラーゼ伸長反応が妨害を受けるケースがある。置換
する塩基の位置が3’末端から7塩基以上離れた位置で
は、擬陽性増幅防止の効果が少なくなる。1塩基のみを
置換する場合は、3’末端から4塩基目の置換が最も効
果的であった。
The position of the base to be substituted is preferably the fourth or sixth base from the 3 'end, and if the position of the substituted base is further 3' from the fourth or sixth base, the pyrimerase extension reaction is carried out. May be disturbed. When the position of the base to be substituted is at least 7 bases away from the 3 'end, the effect of preventing false positive amplification is reduced. When only one base was substituted, the substitution of the fourth base from the 3 'end was most effective.

【0035】(C)置換する塩基は、3’末端から4塩
基目から6塩基目の範囲に於ける、A又はTの塩基配列
の少なくとも1塩基をC又はGに置換するのが、偽陽性
増幅の防止のみならず偽陰性増幅の観点からも効果があ
る。この点については実施例の中でも詳しく述べる。こ
れは特に3’末端から4塩基目を置換したプライマーに
関して有効である。
(C) The substitution of at least one base in the base sequence of A or T with C or G in the range from the fourth base to the sixth base from the 3 ′ end is a false positive. It is effective not only in preventing amplification but also in terms of false negative amplification. This point will be described in detail in Examples. This is particularly effective for a primer in which the fourth base from the 3 'end is substituted.

【0036】(D)2塩基の変異を入れる場合、4塩基
〜6塩基のうち2塩基を置換するのが良いが、この場合
の少なくとも1塩基はA又はTからC又はGに置換する
のが効果的である。にもかかわらず2塩基を置換する場
合で偽陰性増幅が多い場合は、1塩基をA又はTからC
又はGに置換し、残りの1塩基をイノシンやユニバーサ
ル塩基(何れの塩基とも相補鎖を形成するが通常の塩基
に比べて安定性の低い塩基)の利用が適している。
(D) When introducing a mutation of 2 bases, it is preferable to replace 2 bases out of 4 to 6 bases. In this case, at least one base should be replaced from A or T to C or G. It is effective. Nevertheless, when two bases are substituted and there are many false-negative amplifications, one base is changed from A or T to C
Alternatively, use of inosine or a universal base (a base that forms a complementary strand with any base but is less stable than a normal base) by substituting G with the remaining one base is suitable.

【0037】(E)(A)から(D)のケースでは、制
限酵素切断DNA断片(cDNAでも良い)の制限酵素
認識部に続く数塩基の違いを利用して、選択的増幅反応
やDNA断片群のクラス分けを行なう際に特に有効であ
る。
(E) In the cases (A) to (D), the selective amplification reaction or DNA fragmentation is carried out by utilizing the difference of several bases following the restriction enzyme recognition site of the restriction enzyme-cleaved DNA fragment (or cDNA). This is particularly effective when classifying groups.

【0038】(F)本発明の選択プライマーを用いる実
際の増幅は、制限酵素により2本鎖試料DNAを断片化
してDNA断片を得る工程と、DNA断片にオリゴマー
を付加する工程と、オリゴマーの塩基配列及び制限酵素
が認識する塩基配列と実質的に相補な塩基配列からなる
共通塩基配列を有し、3’末端に1塩基から3塩基の塩
基種の組合せからなり、特定のDNA断片を選択するた
めの選別塩基配列を持つプライマーからなるプライマー
セットを使用して特定DNA断片を選別して増幅する工
程とを有するDNA試料調製方法に於いて、増幅工程に
於いて上記(A)から(D)に記載のポリヌクレオチド
増幅用プライマーを用いて達成できる。
(F) The actual amplification using the selection primer of the present invention comprises the steps of: fragmenting a double-stranded sample DNA with a restriction enzyme to obtain a DNA fragment; adding an oligomer to the DNA fragment; Has a common base sequence consisting of a base sequence substantially complementary to the base sequence recognized by the sequence and the restriction enzyme, has a combination of base types of 1 to 3 bases at the 3 ′ end, and selects a specific DNA fragment A step of selecting and amplifying a specific DNA fragment using a primer set comprising a primer having a selection base sequence for the amplification of the DNA sample. Can be achieved by using the polynucleotide amplification primer described in (1).

【0039】(G)mRNAの発現プロファイルの計測
は、mRNAを逆転写酵素を用いてcDNAを得る行程
と、cDNAを制限酵素により断片化する行程と、cD
NA断片にオリゴマーを付加する工程と、オリゴマーの
塩基配列及び制限酵素が認識する塩基配列と実質的に相
補な塩基配列からなる共通塩基配列を有し、3’末端に
1塩基から3塩基の塩基種の組合せからなり、特定のD
NA断片を選択するための選別塩基配列を持つプライマ
ーからなるプライマーセットを使用して特定DNA断片
を選別して増幅する工程とを有するDNA試料調製方法
に於いて、増幅工程に於いて上記(A)から(D)に記
載のポリヌクレオチド増幅用プライマーを用いて達成で
きる。
(G) The measurement of the expression profile of mRNA includes the steps of obtaining cDNA using mRNA by reverse transcriptase, fragmenting cDNA with restriction enzymes,
A step of adding an oligomer to the NA fragment, having a common base sequence consisting of a base sequence substantially complementary to the base sequence of the oligomer and a base sequence recognized by a restriction enzyme, and having a base of 1 to 3 bases at the 3 ′ end Combinations of species, specific D
A step of selecting and amplifying a specific DNA fragment using a primer set comprising a primer having a selection base sequence for selecting an NA fragment, the method comprising the steps of: ) To (D) can be achieved by using the polynucleotide amplification primers described in (D) to (D).

【0040】もちろん、本発明のプライマー及び増幅方
法を用いて増幅したDNA等のポリヌクレオチドを使用
したのと同様な種類のプライマー(選択プライマー)で
塩基配列決定することもできる。
Of course, the base sequence can also be determined using the same kind of primer (selection primer) as the one using a polynucleotide such as DNA amplified by the primer and the amplification method of the present invention.

【0041】以下、本発明を要約する。本発明の核酸増
幅法は、(1)核酸の特定塩基配列を持つ塩基配列部
位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配列を持つ特定断
片を、3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲の少な
くとも1塩基を除いて特定塩基配列に相補な塩基配列を
持つプライマーと、DNAポリメラーゼとを用いて選択
的にPCR増幅すること、(2)核酸の特定塩基配列を
持つ塩基配列部位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配
列を持つ特定断片を、特定塩基配列と相補な塩基配列
の、3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲の塩基A
又は塩基Tの少なくとも1塩基を塩基G又は塩基Cに置
換した、特定塩基配列と実質的に相補な塩基配列を持つ
プライマーと、DNAポリメラーゼとを用いて選択的に
PCR増幅することに特徴がある。
Hereinafter, the present invention will be summarized. According to the nucleic acid amplification method of the present invention, (1) a base sequence site having a specific base sequence of a nucleic acid, or a specific fragment having a specific base sequence in a nucleic acid fragment mixture, is located within a range from the fourth base to the sixth base from the 3 ′ end. Selectively amplifying by PCR using a primer having a base sequence complementary to a specific base sequence except for at least one base and a DNA polymerase; (2) a base sequence site having a specific base sequence of a nucleic acid, or a nucleic acid The specific fragment having the specific base sequence in the fragment mixture is replaced with a base A in the range of the fourth to sixth bases from the 3 ′ end of the base sequence complementary to the specific base sequence.
Alternatively, it is characterized in that PCR is selectively performed using a DNA polymerase and a primer having a base sequence substantially complementary to a specific base sequence in which at least one base of base T is replaced with base G or base C. .

【0042】本発明の核酸増幅法は、核酸を制限酵素を
用いて複数の核酸断片に断片化する工程と、核酸断片の
3’末端に既知塩基配列を持つオリゴマーを付加する工
程と、制限酵素が認識する塩基配列と上記オリゴマーの
塩基配列とからなる共通塩基配列に相補な塩基配列を持
つ共通塩基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からな
る選択用塩基配列と持つプライマー(又はそれぞれ異な
る選択用塩基配列を持つプライマー群)に於いて、
(a)共通塩基配列の3’末端から1塩基目から3塩基
目の範囲の少なくとも1塩基を除いて、共通塩基配列と
同じ塩基配列を持つプライマー(又はプライマー群)、
又は、(b)共通塩基配列の3’末端から1塩基目から
3塩基目の範囲の塩基A又は塩基Tの少なくとも1塩基
を塩基G又は塩基Cに置換した塩基配列を持つプライマ
ー(又はプライマー群)を用いて、特定の核酸断片をP
CR増幅する工程とを有することに特徴がある。
The nucleic acid amplification method of the present invention comprises the steps of: fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme; adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment; A primer having a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the base sequence recognized by the above and the base sequence of the oligomer, and a base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end (or Primers with different selection base sequences)
(A) a primer (or primer group) having the same base sequence as the common base sequence except for at least one base in the range from the first base to the third base from the 3 ′ end of the common base sequence,
Or (b) a primer having a base sequence in which at least one base A or base T in the range from the first base to the third base from the 3 ′ end of the common base sequence is replaced with base G or base C (or a primer group) ) Is used to convert a specific nucleic acid fragment to P
And a step of CR amplification.

【0043】本発明の核酸断片の混合物の分析法は、上
記(a)、又は(b)のプライマー群を用いた核酸増幅
法により増幅された核酸断片を、選択用塩基配列の塩基
配列毎に電気泳動して得る電気泳動パターンをフインガ
プリントとすることに特徴がある。選択用塩基配列は、
塩基A、T、G、Cから選択された1塩基から3塩基の
全ての組合せであるので、選択用塩基配列数が1塩基、
2塩基、3塩基である場合、全ての組合せは、4、1
6、64通りであり、選択PCRでフインガプリントを
構成する電気泳動パターンの数は16、256、409
6となる。
In the method for analyzing a mixture of nucleic acid fragments of the present invention, the nucleic acid fragment amplified by the nucleic acid amplification method using the primer group (a) or (b) is used for each base sequence of the base sequence for selection. It is characterized in that an electrophoresis pattern obtained by electrophoresis is a fingerprint print. The base sequence for selection is
Since all combinations of 1 to 3 bases selected from bases A, T, G and C, the number of base sequences for selection is 1 base,
In the case of 2 bases and 3 bases, all combinations are 4, 1
6, 64 patterns, and the number of electrophoresis patterns constituting the fingerprint by selective PCR is 16, 256, 409
It becomes 6.

【0044】本発明の増幅用プライマーは、核酸の特定
塩基配列を持つ塩基配列部位、又は核酸断片混合物中の
特定塩基配列を持つ特定断片を、DNAポリメラーゼを
用いて選択的にPCR増幅する核酸増幅法に用いる増幅
用プライマーに於いて、増幅用プライマーは、(I)
3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲の少なくとも
1塩基を除いて特定塩基配列に相補な塩基配列を有する
こと、(II)特定塩基配列と相補な塩基配列の、3’
末端から4塩基目から6塩基目の範囲の塩基A又は塩基
Tの少なくとも1塩基を塩基G又は塩基Cに置換した、
特定塩基配列と実質的に相補な塩基配列を有することに
特徴がある。
The amplification primer of the present invention is a nucleic acid amplification method for selectively amplifying a base sequence site having a specific base sequence of a nucleic acid or a specific fragment having a specific base sequence in a mixture of nucleic acid fragments using a DNA polymerase. In the amplification primer used in the method, the amplification primer is (I)
Having a base sequence complementary to the specific base sequence except for at least one base in the range from the fourth base to the sixth base from the 3 ′ end; (II) 3 ′ of the base sequence complementary to the specific base sequence
At least one base A or base T in the range from the fourth base to the sixth base from the terminal was replaced with base G or base C,
It is characterized by having a base sequence substantially complementary to the specific base sequence.

【0045】また、本発明の増幅用プライマーは、核酸
を制限酵素を用いて複数の核酸断片に断片化する工程
と、核酸断片の3’末端に既知塩基配列を持つオリゴマ
ーを付加する工程と、制限酵素が認識する塩基配列と上
記オリゴマーの塩基配列とからなる共通塩基配列に相補
な塩基配列を持つ共通塩基配列と、3’末端に1塩基か
ら3塩基からなるそれぞれ異なる選択用塩基配列と持つ
プライマー群を用いて特定の核酸断片をPCR増幅する
工程とを有する核酸増幅法に用いる増幅用プライマーに
於いて、増幅用プライマーは、(III)共通塩基配列
の3’末端から1塩基目から3塩基目の範囲の少なくと
も1塩基を除いて、共通塩基配列と同じ塩基配列を有す
るプライマー群であること、(IV)共通塩基配列の
3’末端から1塩基目から3塩基目の範囲の塩基A又は
塩基Tの少なくとも1塩基を塩基G又は塩基Cに置換し
た塩基配列を有するプライマー群であることに特徴があ
る。
Also, the amplification primer of the present invention comprises a step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, and a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment; It has a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the base sequence recognized by the restriction enzyme and the base sequence of the oligomer, and a different base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end. PCR amplification of a specific nucleic acid fragment using a primer group, wherein the amplification primer is (III) 3 nucleotides from the first base from the 3 ′ end of the common base sequence. A primer group having the same base sequence as the common base sequence except for at least one base in the range of bases, (IV) 3 to 3 bases from the 3 ′ end of the common base sequence It is characterized in that it is a primer group having a base sequence in which at least one base of base A or base T in the range of bases is replaced with base G or base C.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】プライマーのミスマッチハイブリ
ダイゼーションに起因する偽陽性増幅を防止するには、
使用するプライマーの3’末端が鋳型DNAに近づきず
らくすれば良い。3’末端の識別(選択用)塩基配列近
くの塩基配列を改変して、ハイブリダイゼーションの安
定度を低下させることにより、3’末端2塩基の選択性
を高めることを試みた。3’末端近傍のハイブリダイゼ
ーションの安定性が低下すれば、末端2塩基がミスマッ
チの場合、DNA断片からプライマー末端が解離しやす
くなる。選択プライマーを使用する場合、共通塩基配列
部分があるので、プライマー全体の安定性を損なわずに
3’末端近傍の安定性だけをコントロールできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION To prevent false positive amplification due to mismatched hybridization of primers,
What is necessary is just to make the 3 'end of the used primer hard to approach the template DNA. An attempt was made to improve the selectivity of 2 bases at the 3 ′ end by modifying the base sequence near the base sequence for discrimination (for selection) at the 3 ′ end to reduce the stability of hybridization. If the stability of the hybridization near the 3 'end is reduced, the primer end is easily dissociated from the DNA fragment when the terminal 2 bases are mismatched. When a selection primer is used, since there is a common base sequence portion, only the stability near the 3 ′ end can be controlled without impairing the stability of the entire primer.

【0047】本実施例では、8.7kbのヒト由来DN
Aを4塩基認識酵素NlaIIIを用いて切断し、生成
した断片群から特定のDNA断片を増幅分離するケース
について述べる。このDNA断片群の塩基配列は、各々
異なる塩基配列を持っており、殆どのフラグメントは、
制限酵素切断部に続く両端の数塩基の塩基配列が断片毎
に異なる。この制限酵素切断部に続く両端の2の塩基配
列の違いを用いて、各断片を選択PCRで分離する。本
実施例では、偽陽性増幅を抑える方法を中心に述べる。
以下に具体的な実施内容を示す。
In this example, a 8.7 kb human-derived DN
A case in which A is cleaved with the 4-base recognition enzyme NlaIII and a specific DNA fragment is amplified and separated from the generated fragment group will be described. The base sequences of this DNA fragment group have different base sequences, and most of the fragments are
The base sequence of several bases at both ends following the restriction enzyme cleavage site differs for each fragment. Each fragment is separated by selective PCR using the difference in the two base sequences at both ends following the restriction enzyme cleavage site. In this embodiment, a method for suppressing false positive amplification will be mainly described.
The specific contents of the implementation are shown below.

【0048】試料:モデル試料として、8.7kbのヒ
ト由来DNAクローンを制限酵素で切断して、3’末端
にアダプター塩基配列を結合したDNA断片混合物を用
意する。この8.7kbのDNAを、制限酵素Hsp9
2IIで切断し、3’両末端に既知塩基配列アダプター
をDNAリガーゼで連結した。即ち、400fmolの
切断DNAを、10mMのMgCl2、15mMのKC
lを含む10mM、Tris−HClの(pH7.4)
溶液に溶解し、40ユニットのHsp92II(Pro
mega、UK)を加え、37℃、2時間反応させて完
全に切断した。エタノール沈殿によりDNAを回収した
後、アルカリホスファターゼで5’末端のリン酸基を除
去した。
Sample: As a model sample, a 8.7 kb human-derived DNA clone is cleaved with a restriction enzyme to prepare a DNA fragment mixture in which an adapter base sequence is bound to the 3 ′ end. This 8.7 kb DNA was digested with the restriction enzyme Hsp9.
The fragment was cleaved with 2II, and a known base sequence adapter was ligated to both 3 'ends with DNA ligase. That is, 400 fmol of the cleaved DNA was converted to 10 mM MgCl 2 and 15 mM KC.
10 mM Tris-HCl (pH 7.4)
Dissolve in solution and add 40 units of Hsp92II (Pro
(Mega, UK) and reacted at 37 ° C. for 2 hours for complete cleavage. After recovering the DNA by ethanol precipitation, the phosphate group at the 5 'end was removed with alkaline phosphatase.

【0049】アダプター(5’pACTGGCCGTC
GTTT3’)(20pmol)と、ヘルパーオリゴマ
ー(5’AAACGACGGCCAGTCATGp
3’)(20pmol)とを、400fmolの切断D
NA断片混合物に添加し、40μL(マイクロリット
ル)とし、ライゲーションハイ(TOYOBO)20μ
Lを添加し、16℃で16時間、ライゲーション反応を
行なった。
Adapter (5'pACTGGCCGTC
GTTT3 ') (20 pmol) and a helper oligomer (5'AAACGACGGCCAGTCATGp
3 ′) (20 pmol) and 400 fmol of cleavage D
The mixture was added to the NA fragment mixture to make 40 μL (microliter), and ligation high (TOYOBO) 20 μL was added.
L was added, and a ligation reaction was performed at 16 ° C. for 16 hours.

【0050】ライゲーション反応により、各DNA断片
の3’末端にのみ、アダプター塩基配列(ACTGGC
CGTCGTTT)が導入される。ライゲーション反応
は、DNAの5’末端のリン酸基と3’末端のOHとの
間を連結する反応である。ここで示した方法は、ヘルパ
ーオリゴマーの5末端は、リン酸基で修飾されているた
めアダプター同士のライゲーションが抑えられる上、D
NA断片の5’末端のリン酸基を除去してあるため、D
NA断片間の再結合を防止できる。このため確実にアダ
プターを導入できた。
By the ligation reaction, the adapter base sequence (ACTGGC) was added only to the 3 ′ end of each DNA fragment.
(CGTCGTTT) is introduced. The ligation reaction is a reaction that connects a phosphate group at the 5 ′ end of the DNA and an OH at the 3 ′ end. In the method shown here, ligation between the adapters is suppressed because the 5 terminal of the helper oligomer is modified with a phosphate group.
Since the phosphate group at the 5 'end of the NA fragment has been removed, D
Recombination between NA fragments can be prevented. For this reason, the adapter was surely introduced.

【0051】反応後、QIAquick PCR Pu
rification Kit (QIAGEN Gm
bH、Hilden Germany)を用いて未反応
のアダプターを除去した後、エタノール沈殿によりアダ
プターを導入した断片群を回収した。
After the reaction, QIAquick PCR Pu
rifation Kit (QIAGEN Gm
After removing unreacted adapters using bH, Hilden Germany), the fragments into which the adapters were introduced were recovered by ethanol precipitation.

【0052】選択PCR用のプライマーセット:プライ
マーはサワデーテクノロジー(東京)に発注した。以下
に示す塩基配列(配列番号1、2、3)を持つ選択プラ
イマーセットを3種類用意した。なお、Nは任意のA、
C、G、Tである。NNは、選択用塩基配列部分であ
る。
Primer set for selective PCR: Primers were ordered from Sawasdee Technology (Tokyo). Three types of selection primer sets having the following base sequences (SEQ ID NOs: 1, 2, and 3) were prepared. N is an arbitrary A,
C, G, and T. NN is a base sequence portion for selection.

【0053】5’CGTTGTAAAACGACGGC
CAGTCATGNN3’…セット1 5’CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCA
GNN3’…セット2 5’CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCA
GNN3’…セット3 セット1は、制限酵素Hsp92IIの認識塩基配列C
ATGを認識し、鋳型DNA断片と完全な相補鎖を形成
できる。セット2は、3’末端より4塩基目がTからC
に変化した構造をしている。セット3は、3’末端より
4塩基目がTからAに変化した構造をしている。
5'CGTTTGTAAAACGACGGC
CAGTCATGNNN3 '... set 1 5'CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCA
C GNN3 '... set 2 5' CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCA
A GNN3 '... set 3 Set 1 contains the recognition base sequence C of the restriction enzyme Hsp92II.
It can recognize ATG and form a complete complementary strand with the template DNA fragment. In set 2, the fourth base from the 3 'end is T to C
The structure has changed. Set 3 has a structure in which the fourth base from the 3 ′ end is changed from T to A.

【0054】選択PCR:種々選択プライマーの組み合
わせで、DNA断片群のPCR増幅を行なった。増幅は
25μL容量で行ない、以下に記載の条件は、PCRに
使用する1容器当たりの条件である。予め、マイクロプ
レーとにプライマーを分注した後に、その他の混合溶液
を添加し、ホットスタートで反応を開始した。即ち、1
容器当たりの内容は、DNA断片群(5fmol)0.
05μLに、2種のプライマー(10pmol/μL)
各々0.5μLと、Taq ポリメラーゼ(5ユニット
/μL、ファルマシア社、製品番号27−0799)
0.075μL、50mMのKCl、1.5mMのMg
Cl2を含むTris−HCl緩衝液(pH9.0)
2.5μL、H2Oが20μLである。
Selective PCR: PCR amplification of a group of DNA fragments was performed using various combinations of selected primers. Amplification is performed in a volume of 25 μL, and the conditions described below are conditions per container used for PCR. After the primer was previously dispensed to the microplate, another mixed solution was added, and the reaction was started by hot start. That is, 1
The content per container is the DNA fragment group (5 fmol).
Two primers (10 pmol / μL) in 05 μL
0.5 μL each and Taq polymerase (5 units / μL, Pharmacia, product number 27-0799)
0.075 μL, 50 mM KCl, 1.5 mM Mg
Tris-HCl buffer containing Cl 2 (pH 9.0)
2.5 μL and 20 μL of H 2 O.

【0055】この混合液を90℃で2分間変成させた
後、dNTP基質(各2.5mMのdATP、dCT
P、dGTP及びdTTPの混合液)2μLを添加し、
熱サイクル反応をスタートさせた。熱サイクルは、94
℃で30秒間(変成)、66℃で30秒間(アニー
ル)、72℃で60秒間(伸長)を35回繰り返すこと
を基本とした。PCR産物は、1×TAE緩衝液(1m
MのEDTA、40mMのTris−HCl−Acet
ate、pH8.0)で飽和した2%のSynagar
ose−2(Diversified Biotec
h.、Boston、MA、製品番号SYNAG−2)
ゲルを担体にして電気泳動を行なった。泳動分離バンド
は、0.5マイクログラム/mLのエチジウムブロマイ
ドを含む1×TAE緩衝液で蛍光染色し、FMバイオ−
100イメージアナライザー(日立)により解析した。
After denaturing the mixture at 90 ° C. for 2 minutes, dNTP substrate (2.5 mM dATP, dCT
2 μL of a mixture of P, dGTP and dTTP)
The thermocycling reaction was started. The thermal cycle is 94
Basically, 35 cycles of 30 ° C. (denaturation) at 30 ° C., 30 seconds (annealing) at 66 ° C., and 60 seconds (elongation) at 72 ° C. were repeated. The PCR product was in 1 × TAE buffer (1 m
M EDTA, 40 mM Tris-HCl-Acet
, pH 8.0) and 2% Synagar
ose-2 (Diversified Biotec)
h. , Boston, MA, product number SYNAG-2)
Electrophoresis was performed using the gel as a carrier. The electrophoretically separated band was fluorescently stained with 1 × TAE buffer containing 0.5 microgram / mL ethidium bromide, and subjected to FM bio-
Analysis was performed using a 100 image analyzer (Hitachi).

【0056】図4は、選択PCRの結果を示す電気泳動
分離結果例である。図4(a)は、通常のプライマー塩
基配列(5’……CAGXY3’(XY:断片識別
(選択用)塩基配列):セット1)を用いて選択PCR
を行なった結果例を示す。図4(b)は、通常のプライ
マー塩基配列(5’……CAGXY3’(XY:断片
識別(選択用)塩基配列))の塩基配列を持つプライマ
ーの3’末端から4塩基目の塩基Tを塩基Cに改変し、
鋳型DNA断片とミスマッチとしたプライマー(5’…
…CAGXY3’(XY:断片識別(選択用)塩基配
列):セット2)を用いて選択PCRを行なった例であ
る。
FIG. 4 is an example of the results of electrophoretic separation showing the results of selective PCR. FIG. 4 (a) shows a selection PCR using a normal primer base sequence (5 ′... CA T GXY3 ′ (XY: fragment identification (selection) base sequence): set 1).
The following shows an example of the result of performing the above. FIG. 4 (b), conventional primer nucleotide sequence (5 '...... CA T GXY3' (XY: fragment identification (for selection) nucleotide sequence)) base 4 base from 3 'end of the primer having the nucleotide sequence of Modify T to base C,
Primers (5 '...
... This is an example of performing selective PCR using CA C GXY 3 ′ (XY: fragment identification (selection) base sequence): set 2).

【0057】図4(c)は図4(a)のトレース、図4
(d)は図4(b)のトレースを示す。図4(a)と図
4(b)(図4(c)と図4(d))に示す41、42
は、分子量マーカーである。図4(a)と図4(b)
(図4(c)と図4(d))に示すプライマーペアー
(例えば、AG/GG、AA/TC、…)は選択PCR
に使用した2種類のプライマーからなる組(ペア)の1
6例を示す。43に示すグループは、プライマーのXY
の塩基配列が完全に一致したDNA断片が増幅された例
である。44に示すグループは、XYが非相補な断片の
例で、偽陽性増幅産物を表わす。
FIG. 4C shows the trace of FIG.
(D) shows the trace of FIG. 4 (b). 41 and 42 shown in FIGS. 4A and 4B (FIGS. 4C and 4D).
Is a molecular weight marker. FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b)
The primer pairs (eg, AG / GG, AA / TC,...) Shown in FIG. 4 (c) and FIG.
1 of the pair consisting of the two types of primers used for
Six examples are shown. The group shown in 43 is the XY of the primer.
This is an example in which a DNA fragment whose base sequence completely matches was amplified. The group indicated by 44 is an example of a fragment in which XY is not complementary and represents a false positive amplification product.

【0058】図4(a)と図4(b)(図4(c)と図
4(d))との比較から明らかなように、3’末端から
4塩基目をTからCに改変したプライマー(5’……C
GXY3’:セット2)を使用した場合(図4
(b))には、偽陽性増幅が劇的に低下した。このプラ
イマーは3’末端の断片識別(選択用)塩基配列XYか
ら2塩基離れた部位(プライマーの3‘末端からは4塩
基目になる)の塩基配列が改変されているため、PCR
の最初の伸長反応では、鋳型となるDNA断片とは完全
に相補とはならない。従って、プライマーの3’末端近
傍と鋳型との相補鎖ハイブリッドの安定性は低くなる。
プライマーの3’末端の識別(選択用)2塩基XYが、
鋳型DNAに相補な場合は、3’末端側の3塩基で鋳型
DNAとハイブリッドを形成するため、ポリメラーゼ伸
長反応は起きる。
As is clear from the comparison between FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b) (FIG. 4 (c) and FIG. 4 (d)), the fourth base from the 3 ′ end was changed from T to C. Primer (5 '... C
A C GXY3 ': when using the Set 2) (Fig. 4
In (b)), false positive amplification was dramatically reduced. This primer has a modified base sequence at a site 2 bases away from the 3′-end fragment identification (for selection) base sequence XY (the fourth base from the 3′-end of the primer).
In the first elongation reaction, the DNA is not completely complementary to the template DNA fragment. Therefore, the stability of the complementary strand hybrid between the vicinity of the 3 ′ end of the primer and the template is low.
Identification of the 3 'end of the primer (for selection)
In the case of complementation with the template DNA, a polymerase elongation reaction occurs because the 3 bases at the 3 'end form a hybrid with the template DNA.

【0059】しかし、識別(選択用)2塩基部XYが鋳
型とミスマッチである場合、3’末端部の4塩基のうち
2塩基がミスマッチとなり、鋳型との相補的なハイブリ
ッドを形成できなくなる。このため、3’末端から4塩
基目を改変したプライマーを用いることにより、偽陽性
増幅を防止できたと考えられる。
However, when the discrimination (for selection) two-base portion XY is mismatched with the template, two out of the four bases at the 3 'end are mismatched, and a complementary hybrid with the template cannot be formed. Therefore, it is considered that false positive amplification could be prevented by using a primer modified at the fourth base from the 3 'end.

【0060】3’末端から遠く離れた部分を改変しても
効果は期待できないので、制限酵素認識部がCATGで
あるHsp92IIを使用した場合では、3’末端から
4塩基目の塩基配列を変えることが有効であった。
Since the effect cannot be expected even if a portion far away from the 3 'end is modified, when Hsp92II which is CATG is used as the restriction enzyme recognition site, the base sequence at the fourth base from the 3' end must be changed. Was effective.

【0061】3’末端から4塩基目をTからAに改変し
たプライマー(5’……CAGXY3’(XY:断片
識別(選択用)塩基配列):セット3)を使用した場合
でも、擬陽性増幅は低下した。しかし、特異的な増幅産
物の量は、TからCに変えたプライマー(5’……CA
GXY3’(セット2))を使用した場合に比較し
て、20%から50%程度であった。塩基配列CACG
は、塩基配列CAAGより解離温度Tmが高い。プライ
マ5’……CAGXY(セット2)については、鋳型
DNAとの最初のハイブリダイズでは3’末端から4塩
基目がミスマッチとなるため、解離温度Tmが低くなり
末端2塩基の識別能(選択能)が向上する。しかし、一
度伸長反応が起きると、2回目以降の伸長反応では、末
端近傍の解離温度Tmが上がり特異的なDNA断片の増
幅量が上がったと考えられる。このことは、プライマー
の3’末端から4塩基目から6塩基目のA又はTの塩基
配列を、C又はGに変換して、擬陰性増幅を防止できる
ことを示している。
Even when a primer in which the 4th base from the 3 ′ end was changed from T to A (5 ′... CA A GXY3 ′ (XY: fragment identification (selection) base sequence): set 3), a false positive was obtained. Amplification was reduced. However, the amount of a specific amplification product was determined by changing the primer (5 ′.
Compared to the case of using a C GXY3 '(Set 2)), it was about 20% to 50%. Base sequence CACG
Has a higher dissociation temperature Tm than the base sequence CAAG. For the primer 5 '... CA C GXY (set 2), in the first hybridization with the template DNA, the fourth base from the 3' end is mismatched, so that the dissociation temperature Tm is lowered and the discriminating ability of the two bases ( Selectivity) is improved. However, once the extension reaction occurs, it is considered that in the second and subsequent extension reactions, the dissociation temperature Tm near the end increases and the amplification amount of the specific DNA fragment increases. This indicates that the base sequence of A or T at the fourth to sixth bases from the 3 ′ end of the primer can be converted to C or G to prevent false negative amplification.

【0062】次に、図5に選択PCRに最も影響の大き
いアニーリング温度依存性(プライマ5’……CA
XY(セット2)を使用した例)について調べた結果
を、電気泳動パターンで示す。図6(a)は図5(a)
のトレース、図6(b)は図5(b)のトレース、図6
(c)は図5(c)のトレース、図6(d)は図5
(d)のトレースを示す。図5、及び図6に示す参照番
号41〜44は図4の番号と同様であり、43は反応液
中のDNA断片に対し相補的な選択2塩基を持つプライ
マー組(ペア)の増幅結果の電気泳動パターンであり、
44は相補的な断片がない場合の増幅結果の電気泳動パ
ターン(擬陽性産物)である。図5(a)(又は図6
(a))、図5(b)(又は図6(b))、図5(c)
(又は図6(c))、図5(d)(又は図6(d))
は、各々、アニール温度が55℃、60℃、66℃、7
0℃の場合の増幅結果の電気泳動パターンである。アニ
ール温度55℃では、若干の偽陽性増幅産物が観測され
た。16種の特異的な増副産物全てが、アニール温度5
5℃から66℃の範囲で得られた。CCとGGのプライ
マーペアーでは特異的な断片増幅と偽陽性増幅が競合し
ていたが、アニール温度が60℃〜66℃になると特異
的増幅産物だけが得られた。70℃では、アニール温度
が高すぎるため増副産物を得ることができなかった。他
の偽陽性産物もアニール温度の上昇と共に少なくなり、
66℃ではほぼなくなった。以上の事実から選択PCR
では、偽陽性産物を減少させるにはアニール温度を66
℃と高めにする必要がある。
Next, a large annealing temperature dependence of the greatest effect on selected PCR in FIG. 5 (primer 5 '...... CA C G
The results of investigation on XY (set 2) are shown in the form of an electrophoresis pattern. FIG. 6A shows FIG.
6 (b) is the trace of FIG. 5 (b), and FIG.
(C) is the trace of FIG. 5 (c), and FIG. 6 (d) is the trace of FIG.
The trace of (d) is shown. Reference numerals 41 to 44 shown in FIGS. 5 and 6 are the same as those in FIG. 4, and 43 is the amplification result of a pair of primers having two selected bases complementary to the DNA fragment in the reaction solution. An electrophoresis pattern,
44 is the electrophoresis pattern (false positive product) of the amplification result when there is no complementary fragment. FIG. 5A (or FIG. 6)
(A)), FIG. 5 (b) (or FIG. 6 (b)), FIG. 5 (c)
(Or FIG. 6 (c)), FIG. 5 (d) (or FIG. 6 (d))
Have annealing temperatures of 55 ° C., 60 ° C., 66 ° C., 7
It is an electrophoresis pattern of the amplification result in the case of 0 degreeC. At the annealing temperature of 55 ° C., some false positive amplification products were observed. All 16 specific by-products have annealing temperatures of 5
Obtained in the range 5 ° C to 66 ° C. In the primer pair of CC and GG, specific fragment amplification and false positive amplification competed, but only the specific amplification product was obtained at an annealing temperature of 60 ° C to 66 ° C. At 70 ° C., an increased by-product could not be obtained because the annealing temperature was too high. Other false positive products also decrease with increasing annealing temperature,
It almost disappeared at 66 ° C. PCR based on the above facts
Then, to reduce false positive products, set the annealing temperature to 66.
It is necessary to increase to ℃.

【0063】以上、選択PCRの偽陽性増幅防止につい
て説明したが、選択PCRでは、増幅されるべき断片が
存在しても増幅しないという偽陰性のケースの問題も解
決することが実用上大切である。選択プライマーは、共
通配列を持つため、全てのDNA断片に等しくハイブリ
ダイズする能力があり、このことは3’末端の2塩記の
配列が伸長反応に大きく影響することを意味する。
The prevention of false positive amplification in selective PCR has been described above. However, it is practically important to solve the problem of false negative in which selective PCR does not amplify even if a fragment to be amplified exists. . Since the selection primer has a common sequence, it has an ability to hybridize equally to all DNA fragments, which means that the sequence of the 2 'salt at the 3' end greatly affects the extension reaction.

【0064】図7は、プライマー濃度を変化させた場合
の選択PCRの結果を示す電気泳動分離結果例を示す図
である。図7(b)は、図7(a)のトレースである。
図7に示す参照番号41〜44は、図4の番号と同様で
ある。種々のプライマーの組み合わせで増幅される断片
量を調べると、AA、AT(但し、図7に図示せず)、
TA及びTTを末端にもつプライマーについては、他の
プライマーペアを用いたPCR(CGとTGのプライマ
ーペアーで増幅した例)に比べ増幅率が低いことが分か
った。AAとTAのプライマーペアーでは殆ど増副産物
が検出されない程増幅率が低かった。この理由として、
AA、AT、TA及びTT末端のTmが低いためと考え
られる。そこで、Tmの低さを補うため、プライマー濃
度を3倍上げて0.6pmol/μLとした時、CGと
TGのプライマーペアーで増幅した場合と同程度の増副
産物を得ることができた。即ち、図7に示す結果から擬
陰性増幅の防止を図るためにはプライマー濃度を大とす
れば良いことが分かる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the results of electrophoretic separation showing the results of selective PCR when the primer concentration was changed. FIG. 7B is a trace of FIG. 7A.
Reference numerals 41 to 44 shown in FIG. 7 are the same as the numbers in FIG. When the amount of fragments amplified by various combinations of primers was examined, AA, AT (however, not shown in FIG. 7),
It was found that the amplification rate of the primers having TA and TT at the ends was lower than that of PCR using another primer pair (an example of amplification using a primer pair of CG and TG). The amplification rate of the AA and TA primer pairs was so low that almost no by-product was detected. For this reason,
This is probably due to the low Tm of AA, AT, TA and TT terminals. Thus, when the primer concentration was increased by three times to 0.6 pmol / μL in order to compensate for the low Tm, an increased by-product at the same level as when amplified with the CG and TG primer pair could be obtained. That is, from the results shown in FIG. 7, it can be seen that the primer concentration should be increased in order to prevent false negative amplification.

【0065】以上の結果は、制限酵素Hsp92IIだ
けでなく、Sau3AIやAluI等の他の制限酵素で
も効果があった。即ち、一般的にPCRでは、プライマ
ーの3’末端の識別能(選択能)を上げるために、鋳型
DNAの塩基配列に対して相補的なプライマーの3’末
端から4塩基目から6塩基目の、A又はTの塩基配列を
C又はGに変換し、それらの部分が鋳型DNAの塩基配
列に対して非相補的な塩基配列とすることが有効である
ことが分かった。
The above results were effective not only with the restriction enzyme Hsp92II but also with other restriction enzymes such as Sau3AI and AluI. That is, generally, in PCR, in order to enhance the discriminating ability (selectivity) of the 3 ′ end of the primer, the fourth to sixth bases from the 3 ′ end of the primer complementary to the base sequence of the template DNA are used. , A or T was converted to C or G, and it was found that it was effective to convert those portions to base sequences that were non-complementary to the base sequence of the template DNA.

【0066】選択PCR産物の塩基配列決定:3’末端
から4塩基目の塩基をTからCに改変したプライマー
(5’……CAGXY(セット2))に於いて、XY
=AC、XY=TTとしたプライマーペアー(5’……
CAGAC、5’……CAGTT)を使用してPC
R増幅した後に、QIAquick PCR Puri
fication Kitとエタノール沈殿で増幅した
PCR産物を回収した。PCR産物25fmolとスル
フォローダミン101標識した選択プライマー1pmo
lとThermo Sequenase(RPN244
0、Amersham社、UK)キットを用い、サイク
ルシーケンシング反応を行なった。熱サイクルは、94
℃で30秒間(変成)と63℃で30秒間(アニール)
を25回を行なった後、94℃で30秒間、72℃で3
0秒間のサイクルを10回行なった。エタノール沈殿
後、日立蛍光式DNAシーケンサーSQ−5500で塩
基配列決定した。
Determination of the base sequence of the selected PCR product: The primer (5 ′... CA C GXY (set 2)) in which the fourth base from the 3 ′ end was changed from T to C was XY
= AC, XY = TT primer pair (5 '...
PC using CA C GAC, 5 '... CA C GTT)
After R amplification, QIAquick PCR Puri
The PCR product amplified by the Fibration Kit and ethanol precipitation was recovered. Selection product 1 pmo labeled with 25 fmol of PCR product and sulfolodamine 101
l and Thermo Sequenase (RPN244
Cycle sequencing reaction was carried out using a kit (Amersham, UK). The thermal cycle is 94
30 ° C (denature) at 30 ° C for 30 seconds (annealing)
Is performed 25 times, and then at 94 ° C. for 30 seconds and at 72 ° C. for 3 seconds.
Ten cycles of 0 seconds were performed. After ethanol precipitation, the nucleotide sequence was determined using a Hitachi fluorescent DNA sequencer SQ-5500.

【0067】図8は、識別(選択用)塩基配列として塩
基配列ACとTTを各々持つ選択プライマーを使用して
増幅した580塩基長のPCR産物(実際の塩基長は5
23塩基)の塩基配列決定結果例である。523塩基長
の位置の大きなピーク50は、PCR産物の終点まで標
識プライマーが伸長して生じたピークである。PCR産
物の両末端では、塩基配列の決定精度が低下するので決
定できた塩基配列は509塩基であった。
FIG. 8 shows a PCR product of 580 bases in length amplified using selection primers having base sequences AC and TT as identification (selection) base sequences (actual base length is 5 bases).
It is an example of a base sequence determination result (23 bases). The large peak 50 at the position of 523 bases is a peak generated by extension of the labeled primer to the end point of the PCR product. At both ends of the PCR product, the base sequence determined was 509 bases because the accuracy of base sequence determination deteriorated.

【0068】決定した塩基配列は、クローニングによる
方法で求めた塩基配列と、97.3%で一致していた。
両末端近傍の13塩基を除いた塩基配列の中心部では、
99.8%の一致度であった。この結果は、選択PCR
を用いて未知塩基配列のDNA断片をサブクローニング
なしで、塩基配列決定可能なことを示している。僅か1
6種の選択プライマーセットを予め用意しておき、長い
DNAの広い範囲から種々の部分の領域の塩基配列を増
幅して、塩基配列決定可能なことが確認できた。
The determined nucleotide sequence was 97.3% identical to the nucleotide sequence determined by the cloning method.
At the center of the base sequence excluding 13 bases near both ends,
The agreement was 99.8%. This result indicates that the selected PCR
Indicates that the nucleotide sequence can be determined without subcloning a DNA fragment having an unknown nucleotide sequence. Only one
Six types of selective primer sets were prepared in advance, and it was confirmed that the base sequences of various regions could be amplified from a wide range of long DNA and the base sequence could be determined.

【0069】本発明では、使用するプライマーの3’末
端近傍のハイブリダイゼーションの安定性をコントロー
ルして、擬陽性増幅や偽陰性増幅を少なくして目的のD
NAのみを増幅する。
In the present invention, by controlling the hybridization stability near the 3 'end of the primer used, false positive amplification and false negative amplification can be reduced to achieve the desired D
Amplify only NA.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、プライマーの3’末端
近くが鋳型DNAに対して非相補な状態でPCR増幅が
起きる、いわゆる擬陽性増幅を低下させる効果がある。
また、プライマーの3’末端近傍の塩基配列と鋳型DN
Aの塩基配列との間の相補結合の解離温度Tmが低いた
めに増幅すべき鋳型DNAが増幅しない、いわゆる擬陰
性増幅を少なくする効果がある。これら効果によりPC
Rの信頼性が向上する。従って、従来技術では困難を伴
った、混合DNA断片やcDNA断片を選択PCRで分
類する際に、全ての断片をより確実に検出可能になる。
また、混合DNA断片やcDNA断片又は長い断片中の
特定領域をPCRを利用して分取する際にも、より確実
にこれらを分取できる効果があるため、クローニングの
代わりにPCRを用いることが可能になる。本発明によ
れば、従来技術では成功率が低かったDNA混合物の非
クローニングの塩基配列決定が確実に可能になる。
According to the present invention, there is an effect of reducing so-called false positive amplification in which PCR amplification occurs in a state where the vicinity of the 3 'end of the primer is non-complementary to the template DNA.
In addition, the base sequence near the 3 'end of the primer and the template DN
Since the dissociation temperature Tm of the complementary bond to the base sequence of A is low, the template DNA to be amplified is not amplified, which is an effect of reducing so-called false negative amplification. With these effects, PC
The reliability of R is improved. Therefore, when classifying mixed DNA fragments and cDNA fragments by selective PCR, which is difficult with the conventional technology, all fragments can be detected more reliably.
Also, when a specific region in a mixed DNA fragment, a cDNA fragment or a long fragment is fractionated by using PCR, it is possible to more reliably fractionate these regions. Will be possible. According to the present invention, non-cloning nucleotide sequencing of a DNA mixture, which had a low success rate in the prior art, can be reliably performed.

【0071】(配列表) 配列番号:1 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジ−:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCATG
NN 配列番号:2 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジ−:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCACG
NN 配列番号:3 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジ−:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CGTTGTAAAACGACGGCCAGTCAAG
NN
(Sequence listing) SEQ ID NO: 1 Sequence length: 27 Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single strand Topology :: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence CGTTGTTAAAACGACGGCCAGTCATG
NN SEQ ID NO: 2 Sequence length: 27 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single-stranded Topology-: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence CGTTGTAAAACGACGGCCATCCACG
NN SEQ ID NO: 3 Sequence length: 27 Sequence type: nucleic acid Number of strands: single-stranded Topology-: linear Sequence type: other nucleic acids Synthetic DNA sequence CGTTGTAAAACGACGGCCATCCAAG
NN

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

【図1】プライマーミスマッチによる擬陽性PCR増幅
の例を説明する図。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of false positive PCR amplification due to primer mismatch.

【図2】本発明のプライマーを用いて擬陽性PCR増幅
の防止する原理を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the principle of preventing false positive PCR amplification using the primers of the present invention.

【図3】本発明の選択プライマーを用いて擬陽性増幅防
止効果が得られることを説明する図。
FIG. 3 is a diagram for explaining that a false positive amplification preventing effect can be obtained by using the selection primer of the present invention.

【図4】本発明の実施例に於いて、選択PCRの結果を
示す電気泳動分離結果例を示す図。
FIG. 4 is a view showing an example of the results of electrophoretic separation showing the results of selective PCR in an example of the present invention.

【図5】本発明の実施例に於けるプライマーを用いたP
CR増幅のアニール温度依存性を示す電気泳動パター
ン。
FIG. 5 shows P using primers in an example of the present invention.
Electrophoresis pattern showing annealing temperature dependence of CR amplification.

【図6】本発明の図5のトレース。FIG. 6 is the trace of FIG. 5 of the present invention.

【図7】本発明の実施例に於いて、プライマー濃度を変
化させた時の選択PCRの結果を示す電気泳動分離結果
例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the results of electrophoretic separation showing the results of selective PCR when the primer concentration is changed in the example of the present invention.

【図8】本発明の実施例に於いて、選択PCRで得られ
たDNA増幅産物の塩基配列決定例を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of determining a base sequence of a DNA amplification product obtained by selective PCR in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、11、35、39…試料DNA断片、3…ライ
ゲーションで結合した既知オリゴマー、4、5…選択プ
ライマー、6…相補鎖伸長反応、7、7’…非相補な部
分塩基配列、8…プライマーと試料DNAのミスハイブ
リダイゼーションによる相補鎖伸長反応、9、9’…P
CR産物、10、10’…擬陽性増幅によるPCR産
物、12、31’…従来のプライマー、13、31…本
発明のプライマー、14、16、36”、37…鋳型D
NAとプライマーの非相補な塩基配列部分、15、36
…本発明で鋳型DNAと非相補になるように塩基を改変
した部分、15’、36’…通常のプライマーの塩基、
17、38…プライマーの3’末端部分が鋳型DNAに
対して遊離した状態、17’、38’…伸長反応部分、
30…既知塩基配列のオリゴマー、32…共通塩基配列
部分、33…識別(選択用)塩基配列部分、34…変異
導入部分。
1, 2, 11, 35, 39: sample DNA fragment, 3: known oligomer linked by ligation, 4, 5: selection primer, 6: complementary strand extension reaction, 7, 7 ': non-complementary partial base sequence, 8 ... Complementary strand extension reaction by mishybridization of primer and sample DNA, 9, 9 '... P
CR product, 10, 10 '... PCR product by false positive amplification, 12, 31' ... conventional primer, 13, 31 ... primer of the present invention, 14, 16, 36 ", 37 ... template D
Non-complementary nucleotide sequence between NA and primer, 15, 36
... parts whose bases are modified to be non-complementary to the template DNA in the present invention, 15 ', 36' ... bases of normal primers,
17, 38: a state in which the 3 ′ terminal portion of the primer is released from the template DNA; 17 ′, 38 ′: an extension reaction portion;
30: an oligomer of a known base sequence, 32: a common base sequence portion, 33: a discriminating (selection) base sequence portion, 34: a mutagenized portion.

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】核酸の特定塩基配列を有する塩基配列部
位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配列を有する特定
断片を、3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲の少
なくとも1塩基を除いて前記特定塩基配列に相補な塩基
配列を有するプライマーと、DNAポリメラーゼとを用
いて選択的にPCR増幅することを特徴とする核酸増幅
法。
1. A nucleotide sequence having a specific nucleotide sequence having a specific nucleotide sequence in a nucleic acid or a specific fragment having a specific nucleotide sequence in a mixture of nucleic acid fragments is obtained by removing at least one nucleotide in the range of the fourth to sixth nucleotides from the 3 ′ end. A nucleic acid amplification method comprising selectively performing PCR amplification using a primer having a base sequence complementary to the specific base sequence and a DNA polymerase.
【請求項2】請求項1に記載の核酸増幅法に於いて、前
記核酸は、mRNAを逆転写酵素を用いて得たcDNA
であることを特徴とする核酸増幅法。
2. The nucleic acid amplification method according to claim 1, wherein the nucleic acid is cDNA obtained by using mRNA for reverse transcriptase.
A nucleic acid amplification method, characterized in that:
【請求項3】請求項1に記載の核酸増幅法に於いて、前
記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得たcD
NAを、前記制限酵素により断片化して得た断片である
ことを特徴とする核酸増幅法。
3. The nucleic acid amplification method according to claim 1, wherein the nucleic acid fragment comprises cD obtained by obtaining mRNA using reverse transcriptase.
A nucleic acid amplification method, which is a fragment obtained by fragmenting NA with the restriction enzyme.
【請求項4】核酸の特定塩基配列を有する塩基配列部
位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配列を有する特定
断片を、前記特定塩基配列と相補な塩基配列の、3’末
端から4塩基目から6塩基目の範囲の塩基A又は塩基T
の少なくとも1塩基を塩基G又は塩基Cに置換した、前
記特定塩基配列と実質的に相補な塩基配列を有するプラ
イマーと、DNAポリメラーゼとを用いて選択的にPC
R増幅することを特徴とする核酸増幅法。
4. A base sequence having a specific base sequence of a nucleic acid, or a specific fragment having a specific base sequence in a mixture of nucleic acid fragments, from a base sequence complementary to the specific base sequence from the fourth base from the 3 ′ end. Base A or base T in the range of the sixth base
A primer having a base sequence substantially complementary to the specific base sequence in which at least one base is replaced with base G or base C, and selectively using a DNA polymerase
A nucleic acid amplification method comprising performing R amplification.
【請求項5】請求項4に記載の核酸増幅法に於いて、前
記核酸は、mRNAを逆転写酵素を用いて得たcDNA
であることを特徴とする核酸増幅法。
5. The nucleic acid amplification method according to claim 4, wherein the nucleic acid is cDNA obtained by using mRNA for reverse transcriptase.
A nucleic acid amplification method, characterized in that:
【請求項6】請求項4に記載の核酸増幅法に於いて、前
記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得たcD
NAを、前記制限酵素により断片化して得た断片である
ことを特徴とする核酸増幅法。
6. The nucleic acid amplification method according to claim 4, wherein the nucleic acid fragment comprises cD obtained by obtaining mRNA using reverse transcriptase.
A nucleic acid amplification method, which is a fragment obtained by fragmenting NA with the restriction enzyme.
【請求項7】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片に
断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩基
配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限酵
素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列とか
らなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩基
配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなるそれぞれ
異なる選択用塩基配列と有するプライマー群に於いて、
前記共通塩基配列の3’末端から1塩基目から3塩基目
の範囲の少なくとも1塩基を除いて、前記共通塩基配列
と同じ塩基配列を有するプライマー群を用いて、特定の
前記核酸断片をPCR増幅する工程とを有することを特
徴とする核酸増幅法。
7. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, and a step of recognizing a base recognized by the restriction enzyme. In a primer group having a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the sequence and the base sequence of the oligomer and a different base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end,
PCR amplification of the specific nucleic acid fragment using a primer group having the same base sequence as the common base sequence except for at least one base in the range from the first base to the third base from the 3 ′ end of the common base sequence A method of amplifying a nucleic acid.
【請求項8】請求項7に記載の核酸増幅法に於いて、前
記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得たcD
NAを、前記制限酵素により断片化し得た断片であるこ
とを特徴とする核酸増幅法。
8. The nucleic acid amplification method according to claim 7, wherein the nucleic acid fragment comprises cD obtained by obtaining mRNA using reverse transcriptase.
A nucleic acid amplification method, wherein NA is a fragment obtained by fragmentation with the restriction enzyme.
【請求項9】前記選択用塩基配列の塩基配列毎に、請求
項7に記載の核酸増幅法により増幅された前記核酸断片
を電気泳動して得る電気泳動パターンをフインガプリン
トとすることを特徴とする核酸断片の混合物の分析法。
9. An electrophoresis pattern obtained by electrophoresing the nucleic acid fragment amplified by the nucleic acid amplification method according to claim 7 for each base sequence of the selection base sequence, as a fingerprint. A method for analyzing a mixture of nucleic acid fragments.
【請求項10】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片
に断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩
基配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限
酵素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列と
からなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩
基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなるそれぞ
れ異なる選択用塩基配列と有するプライマー群に於い
て、前記共通塩基配列の3’末端から1塩基目から3塩
基目の範囲の塩基A又は塩基Tの少なくとも1塩基を塩
基G又は塩基Cに置換した塩基配列を有するプライマー
群を用いて特定の前記核酸断片をPCR増幅する工程と
を有することを特徴とする核酸増幅法。
10. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, and a step of recognizing a base recognized by the restriction enzyme. In a primer group having a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the sequence and the base sequence of the oligomer and a different base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end, The specific nucleic acid using a primer group having a base sequence in which at least one base of base A or base T in the range of the first base to the third base from the 3 ′ end of the common base sequence is replaced with base G or base C And a step of PCR-amplifying the fragment.
【請求項11】請求項10に記載の核酸増幅法に於い
て、前記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得
たcDNAを、前記制限酵素により断片化して得た断片
であることを特徴とする核酸増幅法。
11. The nucleic acid amplification method according to claim 10, wherein the nucleic acid fragment is a fragment obtained by fragmenting mRNA obtained by using mRNA from reverse transcriptase with the restriction enzyme. Characteristic nucleic acid amplification method.
【請求項12】前記選択用塩基配列の塩基配列毎に、請
求項10に記載の核酸増幅法により増幅された前記核酸
断片を電気泳動して得る電気泳動パターンをフインガプ
リントとすることを特徴とする核酸断片の混合物の分析
法。
12. An electrophoresis pattern obtained by electrophoresing the nucleic acid fragment amplified by the nucleic acid amplification method according to claim 10 for each base sequence of the base sequence for selection, as a fingerprint. A method for analyzing a mixture of nucleic acid fragments.
【請求項13】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片
に断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩
基配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限
酵素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列と
からなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩
基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなる選択用
塩基配列と有するプライマーに於いて、前記共通塩基配
列の3’末端から1塩基目から3塩基目の範囲の少なく
とも1塩基を除いて、前記共通塩基配列と同じ塩基配列
を有するプライマーを用いて特定の前記核酸断片をPC
R増幅する工程とを有することを特徴とする核酸増幅
法。
13. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, and a step of recognizing a base recognized by the restriction enzyme. A primer having a common base sequence having a base sequence complementary to a common base sequence consisting of a sequence and the base sequence of the oligomer, and a base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end; Using a primer having the same base sequence as the common base sequence except for at least one base in the range from the first base to the third base from the 3 ′ end of the sequence,
R amplification step.
【請求項14】請求項13に記載の核酸増幅法に於い
て、前記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得
たcDNAを、前記制限酵素により断片化して得た断片
であることを特徴とする核酸増幅法。
14. The nucleic acid amplification method according to claim 13, wherein the nucleic acid fragment is a fragment obtained by fragmenting cDNA obtained by reverse transcriptase from mRNA using the restriction enzyme. Characteristic nucleic acid amplification method.
【請求項15】請求項13に記載の核酸増幅法により増
幅された前記核酸断片を電気泳動することを特徴とする
核酸断片の混合物の分析法。
15. A method for analyzing a mixture of nucleic acid fragments, wherein the nucleic acid fragments amplified by the nucleic acid amplification method according to claim 13 are subjected to electrophoresis.
【請求項16】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片
に断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩
基配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限
酵素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列と
からなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩
基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなる選択用
塩基配列と有するプライマーに於いて、前記共通塩基配
列の3’末端から1塩基目から3塩基目の範囲の塩基A
又は塩基Tの少なくとも1塩基を塩基G又は塩基Cに置
換した塩基配列を有するプライマーを用いて特定の前記
核酸断片をPCR増幅する工程とを有することを特徴と
する核酸増幅法。
16. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, and a step of recognizing a base recognized by the restriction enzyme. A primer having a common base sequence having a base sequence complementary to a common base sequence consisting of a sequence and the base sequence of the oligomer, and a base sequence for selection consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end; Base A in the range of the first to third bases from the 3 'end of the sequence
Or PCR-amplifying the specific nucleic acid fragment using a primer having a base sequence in which at least one base of base T is replaced with base G or base C.
【請求項17】請求項16に記載の核酸増幅法に於い
て、前記核酸断片は、mRNAを逆転写酵素を用いて得
たcDNAを、前記制限酵素により断片化して得た断片
であることを特徴とする核酸増幅法。
17. The nucleic acid amplification method according to claim 16, wherein the nucleic acid fragment is a fragment obtained by fragmenting cDNA obtained by using mRNA from a reverse transcriptase with the restriction enzyme. Characteristic nucleic acid amplification method.
【請求項18】請求項16に記載の核酸増幅法により増
幅された前記核酸断片を電気泳動することを特徴とする
核酸断片の混合物の分析法。
18. A method for analyzing a mixture of nucleic acid fragments, wherein the nucleic acid fragments amplified by the nucleic acid amplification method according to claim 16 are subjected to electrophoresis.
【請求項19】核酸の特定塩基配列を有する塩基配列部
位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配列を有する特定
断片を、DNAポリメラーゼを用いて選択的にPCR増
幅する核酸増幅法に用いる増幅用プライマーに於いて、
前記増幅用プライマーは、3’末端から3塩基目から6
塩基目の範囲の少なくとも1塩基を除いて前記特定塩基
配列に相補な塩基配列を有することを特徴とする増幅用
プライマー。
19. A primer for use in a nucleic acid amplification method for selectively PCR-amplifying a nucleotide sequence having a specific base sequence of a nucleic acid or a specific fragment having a specific base sequence in a mixture of nucleic acid fragments using a DNA polymerase. At
The amplification primer is 6 nucleotides from the third base from the 3 ′ end.
An amplification primer having a base sequence complementary to the specific base sequence except for at least one base in the range of bases.
【請求項20】核酸の特定塩基配列を有する塩基配列部
位、又は核酸断片混合物中の特定塩基配列を有する特定
断片を、DNAポリメラーゼを用いて選択的にPCR増
幅する核酸増幅法に用いる増幅用プライマーに於いて、
前記増幅用プライマーは、前記特定塩基配列と相補な塩
基配列の、3’末端から4塩基目から6塩基目の範囲の
塩基A又は塩基Tの少なくとも1塩基を塩基G又は塩基
Cに置換した、前記特定塩基配列と実質的に相補な塩基
配列を有することを特徴とする増幅用プライマー。
20. An amplification primer for use in a nucleic acid amplification method for selectively amplifying a nucleotide sequence having a specific base sequence of a nucleic acid or a specific fragment having a specific base sequence in a mixture of nucleic acid fragments using a DNA polymerase. At
The amplification primer has a base sequence complementary to the specific base sequence, wherein at least one base of the base A or base T ranging from the fourth base to the sixth base from the 3 ′ end is replaced with base G or base C, An amplification primer having a base sequence substantially complementary to the specific base sequence.
【請求項21】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片
に断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩
基配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限
酵素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列と
からなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩
基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなるそれぞ
れ異なる選択用塩基配列と有するプライマー群を用いて
特定の前記核酸断片をPCR増幅する工程とを有する核
酸増幅法に用いる増幅用プライマーに於いて、前記増幅
用プライマーは、前記共通塩基配列の3’末端から1塩
基目から3塩基目の範囲の少なくとも1塩基を除いて、
前記共通塩基配列と同じ塩基配列を有するプライマー群
であることを特徴とする増幅用プライマー。
21. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, and a step of recognizing a base recognized by the restriction enzyme. Identified using a primer group having a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the sequence and the base sequence of the oligomer, and a different selection base sequence consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end. PCR-amplifying the nucleic acid fragment of the above-mentioned nucleic acid fragment, wherein the amplification primer is at least in the range of the first to third bases from the 3 ′ end of the common base sequence. Except for one base,
A primer for amplification, which is a group of primers having the same base sequence as the common base sequence.
【請求項22】核酸を制限酵素を用いて複数の核酸断片
に断片化する工程と、前記核酸断片の3’末端に既知塩
基配列を有するオリゴマーを付加する工程と、前記制限
酵素が認識する塩基配列と前記オリゴマーの塩基配列と
からなる共通塩基配列に相補な塩基配列を有する共通塩
基配列と、3’末端に1塩基から3塩基からなるそれぞ
れ異なる選択用塩基配列と有するプライマー群を用いて
特定の前記核酸断片をPCR増幅する工程とを有する核
酸増幅法に用いる増幅用プライマーに於いて、前記増幅
用プライマーは、前記共通塩基配列の3’末端から1塩
基目から3塩基目の範囲の塩基A又は塩基Tの少なくと
も1塩基を塩基G又は塩基Cに置換した塩基配列を有す
るプライマー群であることを特徴とする増幅用プライマ
ー。
22. A step of fragmenting a nucleic acid into a plurality of nucleic acid fragments using a restriction enzyme, a step of adding an oligomer having a known base sequence to the 3 ′ end of the nucleic acid fragment, Identified using a primer group having a common base sequence having a base sequence complementary to the common base sequence consisting of the sequence and the base sequence of the oligomer, and a different selection base sequence consisting of 1 to 3 bases at the 3 ′ end. And a step of PCR-amplifying the nucleic acid fragment. The amplification primer comprises a base in the range of the first to third bases from the 3 ′ end of the common base sequence. A primer for amplification, which is a primer group having a base sequence in which at least one base of A or base T is replaced by base G or base C.
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