KR100602903B1 - fluorescent primers for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형광 프라이머를 이용한 PCR 과정을 포함하여 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성(length heteroplasmy)을 정성적 및 정량적으로 분석하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for qualitatively and quantitatively analyzing length heteroplasmy of mitochondrial DNA, including a PCR procedure using fluorescent primers.

본 발명에 의하면 PCR용 프라이머로서 형광 프라이머를 사용하므로, 신속하고 간편하게 시험 과정을 수행하고, 생성된 길이 이형체(length variants)의 존재 여부, 구성 성분 및 그 조성 비율 등을 보다 용이하게 종합적으로 파악할 수 있어, 이 과정에서 소요되는 비용과 시간을 절약하여 효율적으로 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석할 수 있으며, 더 나아가 이를 연구 대상으로 하는 유전학, 의학, 법의학 등의 광범위한 분야에서도 많은 효과를 기대할 수 있다. According to the present invention, since the fluorescent primer is used as the primer for PCR, the test procedure can be performed quickly and easily, and it is easier to comprehensively grasp the existence of the generated length variants, the components, and the composition ratio thereof. This method can efficiently analyze the length heterogeneity of mitochondrial DNA by saving the cost and time required in this process, and can be expected to be effective in a wide range of fields such as genetics, medicine, and forensics. have.

미토콘드리아, DNA, 길이 이형질성, 이형체, 상동체, 형광 프라이머, PCR, 전기영동, HV1, HV2Mitochondria, DNA, length heterogeneity, isoforms, homologues, fluorescent primers, PCR, electrophoresis, HV1, HV2

Description

미토콘드리아 디엔에이의 길이 이형질성 분석용 형광 프라이머{fluorescent primers for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy}Fluorescent primers for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy}

도 1a 내지 도 1f는 인체 미토콘드리아 DNA 게놈 내 HV1에 대한 길이 이형질성을 나타내는 일렉트로페로그램(electropherogram) 그래프. 1A-1F are electropherogram graphs showing length heterogeneity for HV1 in the human mitochondrial DNA genome.

도 2a 내지 도 2h는 인체 미토콘드리아 DNA 게놈 내 HV2에 대한 길이 이형질성을 나타내는 일렉트로페로그램 그래프.2A-2H are electroperogram graphs showing length heterogeneity for HV2 in the human mitochondrial DNA genome.

(그래프에서, 1은 최고점을 나타내는 피크를 지칭하고, 2는 제 2 고점을, 3은 제 3 고점을 그리고 4는 제 4 고점을 각각 나타내는 피크를 지칭하며, *는 미량의 피크를 표시한다) (In the graph, 1 refers to the peak representing the highest point, 2 refers to the second high point, 3 refers to the third high point, and 4 refers to the peak representing the fourth high point, and * indicates the smallest peak).

본 발명은 미토콘드리아 DNA(mitochondrial DNA)의 길이 이형질성(length heteroplasmy)을 분석하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for analyzing the length heteroplasmy of mitochondrial DNA (mitochondrial DNA).

더욱 상세하게, 본 발명은 형광 프라이머를 이용한 PCR 과정을 통해 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 정성적 및 정량적으로 분석하기 위한 신규한 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a novel method for qualitatively and quantitatively analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA through PCR using fluorescent primers.

일반적으로, 미토콘드리아는 세포 내에서 에너지 생산을 담당하는 주요 기관으로 알려져 있으나, 세포의 핵 외부에 있는 기관 중 DNA를 가지고 있는 유일한 소기관으로서, 한 세포내에서도 다수의 개체가 존재하여 많은 양의 DNA를 얻을 수 있다는 생물학적 특성상, 최근 들어서는 의학 분야를 비롯하여 DNA 분석을 필요로 하는 각종 분야에서 이에 대한 연구가 집중적으로 이루어 지고 있다.In general, mitochondria are known as the major organs responsible for energy production in cells, but are the only organelles that contain DNA among the organs outside the cell's nucleus. Due to its biological characteristics, research has been intensively conducted in various fields requiring DNA analysis, including medical field.

구체적으로, 인체의 경우 세포 당 수백 내지 수만 개의 미토콘드리아를 포함하며, 그 각각의 미토콘드리아 또한 2 내지 10 카피, 많게는 100 카피 이상의 DNA를 가지고 있어서, 핵 DNA에 비해 상대적으로 유전적 변이를 탐색하기 용이하여 각종 질환의 진단 및 치료시 유용하게 사용될 수 있다는 장점 외에도, 미토콘드리아 DNA의 유전학적 특성상 그 유전 정보가 전적으로 모계로부터 계승된다는 점 때문에 유전학 및 법의학 분야에서도 그 이용가능성이 점차적으로 높아지고 있다.Specifically, the human body contains hundreds to tens of thousands of mitochondria per cell, and each mitochondria also has 2 to 10 copies, more than 100 copies of DNA, so that it is easier to detect genetic variation relative to nuclear DNA. In addition to the advantages that can be useful in the diagnosis and treatment of various diseases, the genetic information of the mitochondrial DNA is inherited from the maternal system because of its genetic information is fully available in the field of genetics and forensics.

인체 미토콘드리아 DNA는 16,569 bp로 이루어진 이중 나선형의 환상 DNA로서 통상 한 종류의 DNA 서열로 존재하나, 경우에 따라서는 한 개체 내에서도 2 이상의 길이 이형체(length variants)가 존재하는 길이 이형질성을 나타내는 것으로 연구 결과 밝혀졌다.Human mitochondrial DNA is a double helical circular DNA consisting of 16,569 bp and is usually present in one type of DNA sequence, but in some cases, it is shown to show length heterogeneity in which two or more length variants exist within one individual. The results turned out.

이러한 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성은 최근의 연구 자료에 따르면 특히, 미토콘드리아 게놈 내 제어 영역(control region) 중에 존재하는 2 개의 과변이 부위 즉, HV1(the first hypervariable segment) 및 HV2(the second hypervariable segment)에서 발견되는 폴리사이토신 스트레치(C-stretches)에서 그 염기 서열상의 특수성으로 인해 나타나는 특성으로, 본 발명자들을 비롯하여 많은 학자들이 뇌신경 질환, 심장 질환 및 근육 질환을 포함하는 미토콘드리아 관련 질환 및 암에 있어서의 진단이나 치료 분야 또는 관련 유전학 및 법의학 분야에서 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성에 대한 연구를 통한 다각적인 접근을 시도하고 있다.The length heterogeneity of these mitochondrial DNAs, according to recent research data, particularly at the two hypervariable sites in the control region of the mitochondrial genome, namely the first hypervariable segment (HV1) and the second hypervariable segment (HV2). Due to the specificity of its base sequence in the polycytosine stretches found, many researchers, including the present inventors, have diagnosed in mitochondrial-related diseases and cancers, including cerebral nerve disease, heart disease and muscle disease. In the field of therapeutics or related genetics and forensic science, various approaches have been attempted through the study of the length heterogeneity of mitochondrial DNA.

따라서, 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성에 대한 연구가 의학 및 유전학적 연구의 대상으로 새롭게 부각됨에 따라, 이에 대한 정밀하고 신속한 분석 방법이 간절히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, as the study of the length heterogeneity of mitochondrial DNA is newly emerging as the object of medical and genetic research, precise and rapid analysis method is eagerly demanded.

종래, 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석을 위해 사용해오고 있는 방법으로는 목적하는 부위의 염기 서열을 직접 시퀀싱(sequencing)하는 방법[참고문헌: J. forensic Sci. 2001 Jul; 46(4): 862-870]이나 목적 부위의 염기 서열을 PCR 방법에 의해 증폭한 후, 그 결과물을 크기를 기준으로 분리함으로써, 길이 이형체의 존재 여부, 구성 성분 및 그 조성 비율을 확인하는 방법[참고문헌: Am. J. Hum. Genet. 1995 Aug; 57(2): 248-256]이 있다.Conventionally, methods that have been used for length heterogeneity analysis of mitochondrial DNA include a method of directly sequencing a nucleotide sequence of a desired site [Reference: J. forensic Sci. 2001 Jul; 46 (4): 862-870] or by amplifying the nucleotide sequence of the target site by PCR method, and then separating the resulting product based on the size, thereby confirming the presence, length, and composition of the length isomer. Method [Reference: Am. J. Hum. Genet. 1995 Aug; 57 (2): 248-256.

그러나, 시퀀싱 방법에 의해 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하는 종래 기술에 있어서, HV1 부위의 경우에는 동일한 뉴클레오티드 C가 반복적으로 나타나는 부분 즉, C-스트레치를 거쳐 갑자기 피크(peak)가 낮아지면서 여러 피크가 겹쳐서 나타나는 것으로 길이 이형질성을 확인할 수 있으나, HV1에서 길이 이형체의 구성 성분 및 그 비율 확인이 불가능하고, HV2 부위의 경우에 있어서는, C-스트레치 중앙에 존재하는 T(Thymine) 피크의 모양으로부터 길이 이형질성의 존재 여부 및 길이 이형체의 구성 성분 및 그 비율을 확인할 수는 있으나, 시퀀싱 품질이 그다지 좋지 않은 경우에 유래되는 노이즈(noise)로 인하여 낮은 비율의 길이 이형질성의 확인은 불가능하다는 단점이 있다.However, in the prior art of analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA by the sequencing method, in the case of the HV1 region, several peaks are suddenly lowered through a portion where the same nucleotide C is repeatedly displayed, that is, C-stretch. Although the length heterogeneity can be confirmed by overlapping, it is impossible to confirm the constituents and the ratio of the length isomer in HV1, and in the case of the HV2 site, from the shape of the T (Thymine) peak in the center of the C-stretch. Although the presence of length heterogeneity and the components and ratios of the length isomers can be confirmed, there is a disadvantage in that low ratio heterogeneity of length is not possible due to noise resulting from poor sequencing quality. .

그래서, 통상 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석을 위해서는 PCR에 기초한 타이핑 기법을 이용하는 것이 보편화되어 있다. 이는 프라이머를 이용하여 미토콘드리아 DNA내 목적하는 반복 염기 서열을 PCR 과정에 의해 증폭한 후, 수득된 PCR 생성물을 분리, 검출함으로써 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하는 방법으로, 증폭된 생성물을 아가로스 또는 폴리아크릴아미드 겔 등을 사용한 전기영동 방법을 통해 길이 이형체 구성 성분의 크기 차이에 따라 각각 분리한 다음, 질산 은이나 에티디움 브로마이드(Ethidium Bromide; EtBr) 같은 시약으로 염색시키거나, 또는 방사성 동위원소로 표지된 프라이머를 사용하여 DNA 증폭 과정 중에 방사성 동위원소를 혼입시킨 후, 이로부터 방출되는 방사능을 검출함으로써, 지지체 상에서 각각의 길이 이형체가 나타내는 밴드(band)의 강도를 측정하고, 수득된 자료를 통해 길이 이형체의 구성 성분 및 그 비율을 확인하는 것이다. 이러한 방법은 PCR 과정 및 증폭 생성물 분리 과정 후, 그 결과를 파악하기 위해 별도의 염색 과정을 거친 후, 영상 분석기 등의 기계를 사용하여 그 강도를 분석하여야 하며, 방사성 동위원소 사용시 수행하여야 하는 별도의 방사능 검출 과정도 그리 용이한 과정이라고는 볼 수 없으므로, 종래 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석에 사용해 왔던 방법들은 다량의 DNA 분석시 많은 시간과 비용 및 노동이 소요되며, 이 과정에서 실험상의 오차가 발생하여 정확한 결과를 얻기 어렵다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.Therefore, for the length heterogeneity analysis of mitochondrial DNA, it is common to use a typing technique based on PCR. This is a method of analyzing the length heterogeneity of the mitochondrial DNA by amplifying a desired repeat nucleotide sequence in the mitochondrial DNA by a PCR procedure, and then separating and detecting the obtained PCR product. By electrophoresis method using polyacrylamide gel or the like, each is separated according to the size difference of the length isoform components, and then stained with a reagent such as silver nitrate or ethidium bromide (EtBr), or a radioisotope. By incorporating radioisotopes during DNA amplification using primers labeled with, and detecting the radioactivity emitted therefrom, the intensity of the band represented by each length isoform on the support was measured, and the obtained data was obtained. Through to determine the components of the length isomers and their proportions. This method, after PCR and amplification product separation, undergoes a separate staining process to determine the result, and then analyzes the intensity using a machine such as an image analyzer, and when performing radioisotopes, Since the radioactivity detection process is not an easy process, the methods that have been used for the length heterogeneity analysis of mitochondrial DNA in the past are time-consuming and expensive and labor when analyzing a large amount of DNA, and experimental errors occur in this process. It is pointed out as a problem that it is difficult to obtain accurate results.

이에, 본 발명자들은 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하는 과정에서 시험 절차상 보다 간편하고 용이하게 이를 수행할 수 있는 방법을 연구하던 중에, 형광 프라이머를 사용하여 PCR 과정을 수행함으로써 종래 기술에서 문제가 되어 왔던 상기의 단점들을 해소할 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventors of the present invention have a problem in the prior art by performing a PCR process using a fluorescent primer while studying a method that can be more easily and easily performed in the test procedure in analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA. The present invention has been completed by finding out that the above disadvantages which have been made can be solved.

본 발명은 상기한 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 것으로서, PCR 반응 후, 이에 따른 증폭 산물을 분리하는 과정을 통해 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하는 방법에 있어서, 종래의 기술에 비해 신속하고 간편하게 시험 과정을 수행하고, 생성된 길이 이형체의 존재 여부, 구성 성분 및 그 조성 비율을 보다 용이하고 정확하게 종합적으로 파악할 수 있도록 함으로써, 시간, 비용 및 신뢰도면에서 효율적인 미토콘드리아 DNA 길이 이형질성 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art, in the method for analyzing the length heterogeneity of the mitochondrial DNA by the process of separating the amplification product after the PCR reaction, faster and easier than the prior art It provides an efficient method for analyzing mitochondrial DNA length heterogeneity in terms of time, cost, and reliability by carrying out a test procedure and making it easier and more accurate to comprehensively understand the presence, composition, and composition ratio of the resulting length isomers. It aims to do it.

본 발명은 PCR 과정에서 형광 프라이머를 사용함으로써 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 정성적 및 정량적으로 분석하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for qualitatively and quantitatively analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA by using fluorescent primers in PCR.

더욱 구체적으로, 본 발명은More specifically, the present invention

(1) 인체로부터 수득한 검체에서 DNA 샘플을 준비하는 단계;(1) preparing a DNA sample from a specimen obtained from a human body;

(2) 미토콘드리아 DNA 상의 길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 부분을 포함하는 DNA 서열의 일부와 상보적으로 결합하는 올리고뉴클레오티드 또는 그 유 도체를 포함하고, 형광 물질로 표지된 1종 이상의 프라이머의 존재하에서 상기 단계 (1)에서 준비된 DNA 샘플을 PCR 반응에 의해 핵산 증폭시키는 단계;(2) in the presence of one or more primers comprising oligonucleotides or derivatives thereof that complementarily bind to a portion of the DNA sequence comprising a portion suspected of exhibiting length heterogeneity on the mitochondrial DNA and labeled with a fluorescent substance; Amplifying the nucleic acid DNA prepared in step (1) by PCR reaction;

(3) 수득된 증폭 산물을 크기를 기준으로 분리하는 단계; (3) separating the obtained amplification products based on size;

(4) 분리된 각 결과물로부터 방출되는 형광도를 탐지하여 DNA 길이 이형체들의 존재 여부, 구성 성분 및 조성 비율을 분석하는 단계를 포함하여, 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 정성적 및 정량적으로 분석하는 방법에 관한 것이다.(4) qualitatively and quantitatively analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA, including detecting the presence, composition, and composition ratio of DNA length isoforms by detecting the fluorescence emitted from each isolated product. It is about a method.

이하, 본 발명의 방법과 관련하여 각 단계별 과정을 중심으로 발명을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the invention will be described in more detail with reference to the step-by-step process in relation to the method of the present invention.

본 발명은 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 서열 부위를 하나 이상 포함하는 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하기 위한 것이다.The present invention is for analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA, and more particularly for analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA comprising one or more sequence sites that are assumed to exhibit length heterogeneity.

인체의 미토콘드리아는 길이 및 서열 이형질성을 갖는 다수의 DNA를 포함하고 있으며, 이로 인해 나타나는 DNA 이형체의 패턴에 대한 연구를 통해 개체별 프로파일링(profiling) 또는 타이핑(typing) 과정을 수행할 수 있다.Mitochondria of human body contains a large number of DNA having length and sequence heterogeneity, and by studying the pattern of the resulting DNA isoform, individual profiling or typing process can be performed. .

본 발명에 있어 인체 미토콘드리아 게놈내에서 길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 서열로는 통상 게놈 내에 다양한 길이를 갖는 수 bp의 반복 단위 서열을 포함하고 있어, PCR 반응시 전술한 다양한 길이의 DNA 서열을 반영하는 길이 이형체를 생산할 수 있는 염기 서열 부분을 말하며, 예컨대 인체 미토콘드리아 DNA 게놈에서 제 1 과변이 부위(HV1) 내에 뉴클레오티드 16184 내지 16193에 존재하는 폴리사이토신(polycytosine) 부분(C-스트레치) 및 제 2 과변이 부위(HV2) 내에 뉴 클레오티드 303 내지 315에 존재하는 C-스트레치 부분을 포함한다.In the present invention, sequences estimated to exhibit length heterogeneity in the human mitochondrial genome generally include repeating sequence of several bp having various lengths in the genome, and reflecting the above-described DNA sequences of various lengths in PCR reaction. Refers to a portion of the nucleotide sequence capable of producing a length isoform, such as the polycytosine portion (C-stretch) and agent present at nucleotides 16184 to 16193 within the first hypervariable region (HV1) in the human mitochondrial DNA genome. 2 hypermutation sites (HV2) that comprise the C-stretch moiety present in nucleotides 303-315.

미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성은 대개의 경우 5 내지 13개 이상의 사이토신 서열을 갖는 여러 길이의 미토콘드리아 DNA가 한 개체 내에 함께 존재하는 상태를 의미하며, PCR에 의한 핵산 증폭시 여러 형태의 길이 이형체를 생성하게 하는 것으로 확인할 수 있다.Length heterogeneity of mitochondrial DNA refers to a state in which multiple lengths of mitochondrial DNA having 5 to 13 or more cytosine sequences are present together in one individual, and various types of length isoforms are generated when amplifying nucleic acids by PCR. I can confirm it.

미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하기 위한 본 발명의 방법에 있어서, 단계 (1)은 인체로부터 수득한 검체, 예를 들면 인체로부터 채취한 조직, 타액, 혈액 등에서 DNA 샘플을 준비하는 과정이다. In the method of the present invention for analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA, step (1) is a process of preparing a DNA sample from a sample obtained from the human body, for example, tissue, saliva, blood, etc. obtained from the human body.

이후, 단계 (2)를 통해, 준비된 DNA 샘플을 통상의 PCR 반응에 의해 증폭시키는 과정을 수행한다. Then, through step (2), the prepared DNA sample is amplified by a conventional PCR reaction.

이 PCR 과정에 있어, 본 발명은 길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 부분을 포함하는 DNA 서열의 일부와 상보적으로 결합하는 올리고뉴클레오티드 또는 그 유도체를 포함하고, 형광 물질로 표지된 핵산 프라이머를 사용하는 것을 발명의 특징으로 한다.In this PCR process, the present invention uses an nucleic acid primer labeled with a fluorescent substance, comprising an oligonucleotide or derivative thereof that complements a portion of a DNA sequence that includes a portion that is presumed to be heterogeneous in length. It is a feature of this invention.

여기에서, '길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 부분을 포함하는 DNA 서열의 일부와 상보적으로 결합하는 올리고뉴클레오티드'란 길이 이형체 생성이 예상되는 반복 단위 서열을 포함하는 200 내지 300 bp 정도의 서열 부위를 증폭할 수 있도록 이들 서열의 일부 또는 그 전후방에 위치하는 서열과 특이적으로 결합하는 염기 서열을 가진 수 내지 수십 bp의 올리고뉴클레오티드를 지칭한다.Here, 'an oligonucleotide that complementarily binds to a portion of a DNA sequence comprising a portion suspected of exhibiting length heterogeneity' refers to a sequence of about 200 to 300 bp that includes a repeating unit sequence in which length isomers are expected to be produced. Refers to oligonucleotides of several to tens of bp having base sequences that specifically bind to sequences located in front of, or in front of, some of these sequences to enable amplification of the sites.

이 때, 길이 이형질성을 나타낼 것으로 추정되는 서열 부분의 일례로서 인체 미토콘드리아 게놈 내 HV1 및 HV2의 C-스트레치에 대한 길이 이형질성 연구의 경우에는 이들 부분에 각각 특이적으로 결합하는 다음과 같은 2 세트의 정방향 및 역방향 프라이머를 사용할 수 있다:At this time, as an example of the sequence portions that are assumed to exhibit length heterogeneity, in the case of length heterogeneity studies on the C-stretch of HV1 and HV2 in the human mitochondrial genome, the following two sets each specifically bind to these portions The forward and reverse primers of can be used:

HV1에 대한 프라이머Primer for HV1

정방향 L16144 (5'-TGA CCA CCT GTA GTA CAT AA; 서열 1) 및Forward L16144 (5'-TGA CCA CCT GTA GTA CAT AA; SEQ ID NO: 1) and

역방향 H16410 (5'-GAG GAT GGT GGT CAA GGG AC; 서열 2),Reverse H16410 (5′-GAG GAT GGT GGT CAA GGG AC; SEQ ID NO: 2),

HV2에 대한 프라이머Primer for HV2

정방향 L155(5'-TAT TTA TCG CAC CTA CGT TC; 서열 3) 및Forward L155 (5'-TAT TTA TCG CAC CTA CGT TC; SEQ ID NO: 3) and

역방향 H389 (5'-CTG GTT AGG CTG GTG TTA GG; 서열 4).Reverse H389 (5'-CTG GTT AGG CTG GTG TTA GG; SEQ ID NO: 4).

이들 프라이머들은 당해 기술 분야에 공지된 문헌, 예를 들면 참고문헌[Crime Lab Digest. 1995; 22: 3-8] 등에 개시되어 그 효율성이 입증된 것으로, 간단하게 올리고뉴클레오티드 합성기(Applied Biosystems사 제품)를 사용하여 합성하거나, 관련 업체에 주문 제작하여 얻을 수 있다.These primers are known in the art, for example, in Crime Lab Digest. 1995; 22: 3-8] and the like, the efficiency thereof has been demonstrated, and can be obtained by simply synthesizing using an oligonucleotide synthesizer (manufactured by Applied Biosystems) or by customizing the relevant company.

또한, 본 발명에 있어, 핵산 프라이머 표지에 사용되는 형광 물질로는 6-FAM(6-carboxyfluorescein), HEX(2',4',5',7',-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), TET(2',7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein) 및 6-JOE(6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxyfluorescein)으로 이루어진 그룹 중에서, 핵산 프라이머와의 화학적 결합성, PCR 반응 조건에서의 반응성 정도, 가격 등의 여건을 고려하여 적절한 것을 선택한다. In the present invention, fluorescent materials used for nucleic acid primer labeling include 6-FAM (6-carboxyfluorescein), HEX (2 ', 4', 5 ', 7',-tetrachloro-6-carboxy-4,7 -dichlorofluorescein), TET (2 ', 7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein) and 6-JOE (6-carboxy-4', 5'-dichloro-2 ', 7'-dimethoxyfluorescein) From the group consisting of, the appropriate one is selected in consideration of the conditions such as chemical binding to the nucleic acid primer, degree of reactivity in the PCR reaction conditions, price.

본 발명의 핵산 프라이머는 상기 프라이머에 형광 물질을 포스포아미디트(phosphoramidite) 기법에 의해 5'-말단에 연결함으로써 형광 물질로 표지된다[참고문헌: Tetrahedron Lett. 1992; 33: 5033-5036].Nucleic acid primers of the present invention are labeled with fluorescent materials by linking the fluorescent material to the 5'-terminus by phosphoramidite techniques to the primers (Tetrahedron Lett. 1992; 33: 5033-5036.

이 때, 형광 물질은 1 쌍의 프라이머 즉, 정방향 프라이머 및 역방향 프라이머중 어느 한 쪽에 부착하도록 하며, 길이 이형질성이 추정되는 DNA 서열 부위가 2 이상이어서, 여러 종류의 프라이머를 동시에 사용하여야 하는 경우에는 각 프라이머에 부착되는 형광 물질의 종류를 다르게 선택하도록 한다.In this case, the fluorescent material is attached to one of a pair of primers, that is, a forward primer and a reverse primer, and the DNA sequence region whose length heterogeneity is estimated is 2 or more. Different kinds of fluorescent materials are attached to each primer.

수득된 형광 프라이머를 이용한 단계 (2)의 PCR 과정은 상기 단계 (1)에서 수득한 DNA 샘플을, 본 발명의 형광 프라이머를 포함하는 통상의 핵산 증폭 반응액 중에 첨가한 후, 일반적인 PCR 방법에 따라 수행한다.PCR process of step (2) using the obtained fluorescent primer is added to the DNA sample obtained in the step (1) in the usual nucleic acid amplification reaction solution containing the fluorescent primer of the present invention, and then in accordance with the general PCR method Perform.

예를 들면, HV1 및 HV2를 포함하는 미토콘드리아 DNA의 경우, 전술한 바와 같이 제조된 2 세트의 HV1 및 HV2에 대한 형광 프라이머 외에, Taq 폴리머라제, 완충제, MgCl2, dNTP 등을 포함하는 핵산 증폭 반응액 중에 DNA 샘플을 첨가하고, 전체 반응액을 95℃에서 11분간 열처리한 후, 94℃에서 1분간 열변성(denaturing), 56℃에서 1분간 핵산-프라이머 결합(annealing) 그리고 72℃에서 1분간 핵산 합성(extension)시키는 과정을 순서대로 25회 반복하고, 최종적으로 60℃에서 45분간 후처리함으로써, 통상의 PCR 과정을 수행한다.For example, for mitochondrial DNA comprising HV1 and HV2, nucleic acid amplification reactions including Taq polymerase, buffer, MgCl 2 , dNTP, etc., in addition to the fluorescent primers for the two sets of HV1 and HV2 prepared as described above. DNA sample was added to the solution, and the whole reaction solution was heat-treated at 95 ° C. for 11 minutes, then denatured at 94 ° C. for 1 minute, nucleic acid-primer binding at 56 ° C. for 1 minute, and at 72 ° C. for 1 minute. The procedure of nucleic acid synthesis (extension) is repeated 25 times in sequence, and finally the post PCR is carried out for 45 minutes at 60 ℃, the conventional PCR process is carried out.

반응 결과, 증폭 산물로서 형광 물질이 부착된 프라이머로부터 합성된 다량의 DNA가 생성된다. 이들은 해당 샘플의 길이 이형질성 여부에 따라, 동일한 크기를 갖는 길이 상동체의 형태를 갖거나, 다양한 크기를 갖는 길이 이형체의 형태로 수득된다. As a result of the reaction, a large amount of DNA synthesized from a primer to which a fluorescent substance is attached as an amplification product is produced. They are obtained in the form of length homologs having the same size or in the form of length isomers having various sizes, depending on the length heterogeneity of the sample.

이들 증폭 산물은 이후, 단계 (3)의 과정에 의해 그 크기에 따라 각각 분리된다.These amplification products are each separated according to their size by the process of step (3).

본 발명의 방법에서 단계 (3)의 분리 과정으로는 아가로즈 겔 전기영동법(agarose gel electrophoresis), 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법(polyacrylamide gel eletrophoresis), 모세관 전기영동법(capillary electrophoresis) 등 DNA를 크기에 따라 분리하고 형광을 감지할 수 있는 통상의 방법을 모두 이용할 수 있는데, 시중의 DNA 염기 서열 분석기를 이용하면 이러한 과정을 보다 용이하게 수행할 수 있다. In the separation process of step (3) in the method of the present invention, DNA such as agarose gel electrophoresis, polyacrylamide gel eletrophoresis, capillary electrophoresis, etc. All conventional methods can be used to isolate and detect fluorescence, using commercial DNA sequencing analyzers to facilitate this process.

전술한 바와 같이, 단계 (2)의 PCR 과정을 거쳐 생성된 DNA 증폭 산물은 그 길이에 따라, 지지체상에서의 이동 속도가 상이하여 일정 시간 분리 과정을 거친 후에는 하나 이상의 DNA 밴드로서 분리된다.As described above, the DNA amplification products generated through the PCR process of step (2) are separated as one or more DNA bands after a predetermined time separation process due to different movement speeds on the support, depending on their length.

예를 들어, 동일한 길이의 핵산으로만 이루어진 상동성(homoplasmic) DNA 증폭 산물은 전기영동 결과, 단일 밴드를 나타내는 반면, 다양한 길이의 핵산을 포함하는 이형질성(heteroplasmic) DNA 증폭 산물은 이형체의 종류에 따라, 여러 밴드로서 분리된다. 또한, 해당 길이 이형체의 농도에 따라 밴드별로 다양한 형광 강도를 방출하게 되므로, 이러한 위치별 밴드의 형광 강도를 탐지하는 본 발명의 단계 (4)를 통해 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 용이하게 파악할 수 있다. For example, homoplasmic DNA amplification products consisting of nucleic acids of the same length only show a single band as a result of electrophoresis, while heteroplasmic DNA amplification products containing nucleic acids of various lengths are types of isoforms. Depending on, it is separated as several bands. In addition, since the fluorescence intensity of each band is emitted according to the concentration of the length isoform, the length heterogeneity of the mitochondrial DNA can be easily determined through step (4) of the present invention for detecting the fluorescence intensity of the band by position. have.

이러한 PCR 증폭 산물의 분리 및 분석은 시중에 시판되고 있는 다양한 분석기, 예를 들면 ABI PRISM 310 제네틱 어날라이저(Applied Biosystems, Foster City, CA, US)와 GeneScan 소프트웨어 3.1(Applied Biosystems) 등의 소프트웨어를 이용하면 용이하게 실시할 수 있다.Isolation and analysis of such PCR amplification products are performed using a variety of commercially available software such as ABI PRISM 310 Genetic Analyzers (Applied Biosystems, Foster City, CA, US) and GeneScan Software 3.1 (Applied Biosystems). Can be easily carried out.

본 발명의 방법에 의해 인체 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석한 자료가 도 1a 내지 도 1f 및 도 2a 내지 도 2h에 그래프의 형태로서 제시되어 있다.Data analyzing the length heterogeneity of human mitochondrial DNA by the method of the present invention is presented in the form of a graph in FIGS. 1A-1F and 2A-2H.

도 1a 및 도 2a에서와 같이 길이 상동성을 갖는 DNA의 경우는 단일 피크 패턴을 나타내는 반면, 도1b 내지 도1f 및 도 2b 내지 도 2h의 경우에서와 같이 길이 이형질성을 갖는 DNA의 경우에 있어서는, 그 길이 이형체의 종류와 농도에 따라, 피크의 갯수와 높이가 다른 여러 형태의 피크 패턴을 나타낸다.In the case of DNA having length homology as shown in FIGS. 1A and 2A, a single peak pattern is shown, whereas in the case of DNA having length heterogeneity as in FIGS. 1B to 1F and 2B to 2H, According to the type and concentration of the length isoform, the number and height of the peaks show various types of peak patterns.

이렇게 얻어지는 DNA 피크 패턴을 통해, 목적하는 DNA에 대한 길이 이형질성의 존재 확인과 함께, 길이 이형체의 구성 성분 및 그 조성 비율 등을 측정하고, 이러한 자료를 바탕으로 길이 이형질성에 대한 정성적 및 정량적 분석을 종합적으로 할 수 있다.Through the DNA peak pattern thus obtained, the presence of length heterogeneity for the desired DNA is determined, and the components and composition ratios of the length isomers are measured, and based on these data, qualitative and quantitative analysis of the length heterogeneity is performed. Can be synthesized.

이하, 본 발명의 방법을 인체 미토콘드리아 게놈 내 HV1 및 HV2의 C-스트레치 부분의 길이 이형질성에 대한 분석을 중심으로 실시예로서 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하고 설명하기 위해 제공된 것으로, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다.The method of the present invention will now be described in detail by way of example focusing on analysis of the length heterogeneity of the C-stretch portions of HV1 and HV2 in the human mitochondrial genome. The following examples are provided to specifically illustrate and explain the invention, and should not be construed as limiting the invention thereto.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1: 인체 DNA 샘플 준비Example 1: Human DNA Sample Preparation

본 실시예에서는 상호 관련성이 없는 100명의 사람들을 대상으로 이들의 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성에 대한 연구를 실시하였다.In this example, a study was conducted on the length heterogeneity of their mitochondrial DNA in 100 unrelated individuals.

우선, PCR 과정에 앞서, 인체 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석을 위한 DNA 샘플을 채취하기 위해, 인체의 구강 안쪽을 면봉을 이용하여 긁어낸 후, QIAamp DNA 미니 킷트(Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 DNA를 추출하였다. 그 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.First, prior to the PCR process, in order to collect DNA samples for length heterogeneity analysis of human mitochondrial DNA, the inside of the human body is scraped with a cotton swab, and then a QIAamp DNA mini kit (Qiagen, Hilden, Germany) is used. DNA was extracted. The method is briefly described as follows.

면봉을 튜브에 넣고, PBS 완충용액 및 프로티나제 K와 AL 완충용액을 넣은 다음, 56℃에서 10분간 방치하였다. 여기에 에탄올을 첨가하여 섞은 후, 이 중 용액을 QIAamp 스핀 컬럼에 넣고 원심분리기에서 회전시켜 여과액을 제거하였다. 컬럼에 AW1 완충용액을 첨가하고 원심분리기에서 회전시키는 방법으로 스핀 컬럼을 닦아 주고, AW2 완충용액으로 다시 한번 닦아 주었다. 스핀 컬럼을 새 튜브에 옮기고 AE 완충용액 혹는 증류수를 넣고 원심분리기에서 회전시켜 추출된 DNA 용액을 얻었다.A cotton swab was put in a tube, PBS buffer and proteinase K and AL buffer were added, and then left at 56 ° C. for 10 minutes. Ethanol was added thereto and mixed, and the solution was placed in a QIAamp spin column and spun in a centrifuge to remove the filtrate. AW1 buffer was added to the column, and the spin column was wiped by rotating in a centrifuge, and then wiped again with AW2 buffer. The spin column was transferred to a new tube and AE buffer or distilled water was added and rotated in a centrifuge to obtain an extracted DNA solution.

실시예 2: 미토콘드리아 DNA 게놈내 HV1 및 HV2에 대한 PCR 증폭 과정Example 2 PCR Amplification Procedure for HV1 and HV2 in Mitochondrial DNA Genomes

PCR 과정에 앞서, 우선 이 과정에 필요한 HV1 및 HV2에 대한 형광 프라이머를 제조하였다. 프라이머는 참고문헌[Crime Lab Digest. 1995; 22: 3-8]에 개시된 HV1 및 HV2에 대한 프라이머 염기 서열에 따라 일반적인 포스포아미디트 방법에 의해 다음과 같이 제조하였다.Prior to the PCR process, fluorescent primers for HV1 and HV2 were first prepared for this process. Primers are described in Prime Lab Digest. 1995; 22: 3-8], according to the primer base sequences for HV1 and HV2, prepared by the general phosphoramidite method as follows.

올리고뉴클레오티드의 합성은 3'에서 5' 방향으로 이루어지므로, 지지체상에 고정되어 있는 포스포아미디트 유도체로부터 보호기로 작용하는 5' 말단의 DMTr(Dimethoxytrityl)을 산을 이용하여 제거해준 후, 다음 순서의 데옥시뉴클레오티드에 해당하는 3' 포스포아미디트 유도체를 커플링제인 테트라졸을 이용하여 부 착시켜 주었다. 반응하지 않은 5' 말단은 아세트산 무수물을 이용하여 아세틸화시킴으로써 다음번 반응에 참여하지 못하도록 하고, 커플링 단계에서 생성된 포스파이트 트리에스테르 그룹은 산화 반응을 통하여 포스포트리에스테르로 변환시켰다. 이러한 동일 반응을 여러번 수행하여 원하는 서열의 올리고뉴클레오티드를 합성하고, 형광 물질이 부착된 프라이머의 경우에는 마지막 반응에서 원하는 형광 물질, FAM 또는 HEX이 부착된 포스포아미디트 유도체를 사용하여 목적하는 5' 말단에 형광 물질을 부착하였다. 이렇게 합성한 올리고뉴클레오티드를 지지체로부터 분리하여, 여러 보호기를 제거한 후, HPLC(High Performance Liquid Chromatography)에 의해 정제하여, 다음과 같은 2 세트의 PCR용 형광 프라이머, HV1에 대한 정방향 프라이머 L16144 (5'-TGA CCA CCT GTA GTA CAT AA) 및 역방향 프라이머 H16410 (5'-FAM-GAG GAT GGT GGT CAA GGG AC) 그리고 HV2에 대한 정방향 프라이머 L155 (5'-TAT TTA TCG CAC CTA CGT TC) 및 역방향 프라이머 H389 (5'-HEX-CTG GTT AGG CTG GTG TTA GG)를 제작하였다.Since the oligonucleotide is synthesized in the 3 'to 5' direction, the 5'-terminal DMTr (Dimethoxytrityl), which acts as a protecting group, is removed from the phosphoramidite derivative fixed on the support using an acid. The 3 'phosphoramidite derivative corresponding to the deoxynucleotide of was attached using tetrazol as a coupling agent. The unreacted 5 'end was prevented from participating in the next reaction by acetylation with acetic anhydride, and the phosphite triester group generated in the coupling step was converted to phosphoester through an oxidation reaction. This same reaction was carried out several times to synthesize oligonucleotides of the desired sequence, and in the case of primers to which fluorescent substances were attached, the target 5 'was prepared by using a phosphoramidite derivative to which the desired fluorescent substance, FAM or HEX was attached in the last reaction. A fluorescent substance was attached to the end. The oligonucleotides thus synthesized were separated from the support, removed from various protecting groups, and purified by HPLC (High Performance Liquid Chromatography), followed by two sets of fluorescent primers for PCR, forward primer L16144 (5'-) for HV1. TGA CCA CCT GTA GTA CAT AA) and reverse primer H16410 (5'-FAM-GAG GAT GGT GGT CAA GGG AC) and forward primer L155 for HV2 (5'-TAT TTA TCG CAC CTA CGT TC) and reverse primer H389 ( 5'-HEX-CTG GTT AGG CTG GTG TTA GG).

1.0U의 AmpliTaq 골드 폴리머라제(Applied Biosystems), 1.5mM MgCl2 및 200μM 각각의 dNTP를 포함하는 1.0 X 골드 STR 완충제(Promega, Madison, WI, USA)로 구성된 10.0㎕의 PCR 반응액 중에 상기 실시예 1에서 준비한 인체 DNA 샘플 0.1ng과 상기에서 제조한 0.2μM의 HV1용 정방향 및 역방향 프라이머와 0.3μM의 HV2용 정방향 및 역방향 프라이머를 첨가하여 혼합한 후, 우선 95℃에서 11분간 열처리하고, 94℃에서 1분간(열변성반응), 56℃에서 1분간(핵산-프라이머 결합반응) 그리고 72℃에서 1분간(핵산 합성반응) 순서대로 25회 반복하여 반응시키고, 최종적으로 60℃에서 45분간 후처리함으로써 핵산 증폭 반응을 수행하였다. 이러한 열 처리 과정은 PTC-200 DNA 엔진(MJ Research, Watertown, MA, USA)을 이용하여 실시하였다.The above example in 10.0 μl PCR reactions consisting of 1.0 U AmpliTaq Gold Polymerase (Applied Biosystems), 1.0 mM MgCl 2 and 1.0 μm STR buffer (Promega, Madison, WI, USA) containing 200 μM dNTP each. 0.1 ng of the human DNA sample prepared in 1 and 0.2 μM HV1 forward and reverse primers prepared above and 0.3 μM HV2 forward and reverse primers were added and mixed, followed by heat treatment at 95 ° C. for 11 minutes, followed by 94 ° C. 25 cycles of 1 minute (thermal denaturation) at 56 ° C, 1 minute (nucleic acid-primer coupling reaction), and 72 ° C for 1 minute (nucleic acid synthesis reaction), followed by post-treatment at 60 ° C for 45 minutes Thus, a nucleic acid amplification reaction was performed. This heat treatment process was performed using a PTC-200 DNA engine (MJ Research, Watertown, MA, USA).

실시예 3: PCR 증폭 산물의 분리Example 3: Isolation of PCR Amplification Products

상기 실시예 2의 시험 결과 수득된 PCR 증폭 산물 1㎕ 및 GeneScan-500(ROX) 크기 표준물질(Applied Biosystems) 0.5㎕를 탈이온처리된 포름아미드 20㎕에 첨가하여 핵산 변성시킨 후, 이를 ABI PRISM 310 제네틱 어날라이저(Applied Biosystems)를 이용하여 모세관 전기영동법에 의해 분리하였다. 본 시험에서는 분리능을 향상시키기 위해 폴리머로서 POP6(Applied Biosystems)를 사용하였으며, 분석 모듈(module)로는 GS STR A 모듈을 채택하였다. 전기영동 결과 얻어진 자료를 GeneScan 소프트웨어 3.1(Applied Biosystems)을 이용하여 분석하였다. 이 때, 분석 파라미터(parameter)로는 스무드 옵션(smooth option)을 채택하지 않아서 작은 피크의 검출도 용이하도록 하였다. 1 μl of the PCR amplification product obtained as a result of the test of Example 2 and 0.5 μl of GeneScan-500 (ROX) size standard (Applied Biosystems) were added to 20 μl of deionized formamide to denature the nucleic acid, which was then ABI PRISM. Separation was performed by capillary electrophoresis using 310 Genetic Analyzers (Applied Biosystems). In this test, POP6 (Applied Biosystems) was used as a polymer to improve resolution, and GS STR A module was used as an analysis module. The data obtained by electrophoresis were analyzed using GeneScan software 3.1 (Applied Biosystems). At this time, a smooth option was not adopted as an analysis parameter to facilitate detection of small peaks.

실시예 1에서 100명의 피검자로부터 준비한 DNA 샘플에 대해 본 발명의 방법으로 시험을 실시한 결과, 첨부된 도면의 도 1a 내지 도 1f 및 도 2a 내지 도 2h에서와 같이 다양한 피크 패턴의 그래프를 얻을 수 있었다.As a result of testing the DNA samples prepared from 100 subjects in Example 1 by the method of the present invention, it was possible to obtain a graph of various peak patterns as shown in Figures 1a to 1f and 2a to 2h of the accompanying drawings. .

도 1a 내지 도 1f은 인체 미토콘드리아 DNA의 HV1에 대한 길이 이형질성을, 그리고 도 2a 내지 도 2h는 HV2에 대한 길이 이형질성을 나타내는 피크 패턴을 예시한 것으로, 그래프에서 1은 최고점을 나타내는 피크를, 그리고 그 높이 순서에 따라 아라비아 숫자를 표기하였다. 또한 높이가 거의 유사한 피크에 대해서는 동일 한 숫자로 표시하고, 미량의 피크에 대해서는 *로 표시하였다. 1A-1F illustrate the peak heterogeneity of human mitochondrial DNA for HV1, and FIGS. 2A-2H illustrate the length heterogeneity for HV2, where 1 represents the peak showing the highest peak, Arabic numerals were written according to the height order. In addition, the same numbers are indicated for the peaks having almost the same height, and * are indicated for the minute peaks.

그래프에 따르면, 길이 상동성을 갖는 미토콘드리아 DNA의 경우에는 도 1a 및 도 2a에서와 같이 단지 하나의 피크만을 나타내는 패턴이 나타나지만, 2종 이상의 길이 이형체를 나타내는 미토콘드리아 DNA의 경우에 있어서는 그 이형체의 종류 및 각 농도에 따라 도 1b 내지 도 1f 및 도 2b 내지 도 2h에서와 같이 다양한 위치, 높이 및 갯수의 피크를 가진 여러 가지 패턴으로 결과가 나타났다.According to the graph, in the case of mitochondrial DNA having length homology, only one peak is shown as shown in FIGS. 1A and 2A, but in the case of mitochondrial DNA showing two or more types of length isomers, According to the type and each concentration, the results were shown in various patterns having various positions, heights, and number of peaks as shown in FIGS. 1B to 1F and 2B to 2H.

또한, 이를 토대로 HV1 및 HV2에 대해 각 피크 패턴별 해당 샘플의 비율을 분석한 결과 하기 표 1 및 표 2와 같은 결과를 얻을 수 있었다.In addition, as a result of analyzing the ratio of the corresponding sample for each peak pattern for HV1 and HV2 based on this result, the results shown in Table 1 and Table 2 were obtained.

타입type NN 1One 6464 *213** 213 * 1515 *312** 312 * 99 *321** 321 * 88 *4123** 4123 * 33 *121** 121 * 1One 합계Sum 100100

타입type NN 1One 3131 *12** 12 * 2727 *1**One* 2121 *12* 12 1616 *123** 123 * 22 *213* 213 1One **212**** 212 ** 1One *2112** 2112 * 1One 합계Sum 100100

상기 표에 따르면, DNA 샘플의 36%는 HV1 부위에서 그리고 샘플의 69%는 HV2 부위에서 길이 이형질성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.According to the table, 36% of the DNA samples were found to exhibit length heterogeneity at the HV1 site and 69% of the samples at the HV2 site.

따라서, 본 발명을 이용한 인체 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석에 의하면, 목적하는 DNA 샘플들에 대한 길이 이형체의 존재 확인, 이들의 구성 성분 및 조성 비율의 파악과 더불어, 검사 시료들에 대한 효과적인 타이핑(typing)이 가능하다. Therefore, according to the length heterogeneity analysis of human mitochondrial DNA using the present invention, in addition to confirming the presence of the length isomers of the DNA samples of interest, the identification of their components and composition ratio, effective typing on the test samples Typing is possible.

본 발명의 방법에 따라 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성 분석을 수행하면, PCR 과정에 필요로 하는 프라이머로서 형광 프라이머를 사용하므로 PCR 과정 후, 별도의 화합물로 염색을 하거나, 방사성 동위원소를 사용하던 종래의 기술에 비해, 전 시험 과정을 신속하고 간편하게 수행할 수 있으며, 또한 당해 기술 분야에서 사용되고 있는 일반적인 분석기와 소프트웨어를 사용하면 생성된 길이 이형체의 존재 확인, 이들의 구성 성분 및 조성 비율 등을 보다 용이하게 종합적으로 파악할 수 있어, 이 과정에서 소요되는 비용과 시간을 절약하고 보다 효율적으로 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석할 수 있는 효과를 제공한다.When the length heterogeneity analysis of mitochondrial DNA is performed according to the method of the present invention, since the fluorescent primer is used as a primer required for the PCR process, dyeing with a separate compound or a radioisotope is used after the PCR process. Compared to the technology, the entire test process can be performed quickly and easily. Also, using general analyzers and software used in the technical field, it is easier to confirm the existence of the generated length isomers, their components and composition ratios. In this way, it is possible to comprehensively understand the length and heterogeneity of mitochondrial DNA by saving the cost and time required in the process.

아울러, 이러한 새로운 분석 방법에 의한 효과적인 미토콘드리아 유전자의 길이 이형질성 연구는, 뇌신경 질환 및 심근 질환 같은 관련 질환의 진단 또는 치료 방법에 대한 개발과 함께, 새로운 질병에 대한 원인을 규명하고, 이를 토대로 하는 개체의 타이핑에 의해 개인 식별을 할 수 있는 등 유전학, 의학, 법의학 등의 광범위한 분야에서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. In addition, the study of the length heterogeneity of the effective mitochondrial gene by this new analysis method, along with the development of a method for diagnosing or treating related diseases such as cranial nerve disease and myocardial disease, and identifying the cause of the new disease, based on the individual It is expected to be useful in a wide range of fields such as genetics, medicine, forensics, etc., by identifying individuals by typing.

<110> YONSEI UNIVERSITY <120> A METHOD FOR ANALYZING MITOCHONDRIAL DNA LENGTH HETEROPLASMY BY USING FLUORESCENT PRIMERS <140> 10-2003-0085153 <141> 2003-11-27 <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 1 tgaccacctg tagtacataa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 2 gaggatggtg gtcaagggac 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 3 tatttatcgc acctacgttc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 4 ctggttaggc tggtgttagg 20 <110> YONSEI UNIVERSITY <120> A METHOD FOR ANALYZING MITOCHONDRIAL DNA LENGTH HETEROPLASMY BY          USING FLUORESCENT PRIMERS <140> 10-2003-0085153 <141> 2003-11-27 <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 1 tgaccacctg tagtacataa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 2 gaggatggtg gtcaagggac 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 3 tatttatcgc acctacgttc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for analyzing mitochondrial DNA length heteroplasmy <400> 4 ctggttaggc tggtgttagg 20

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 서열 1 내지 4의 어느 하나로 표시되는, 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하기 위한 PCR용 프라이머.A primer for PCR for analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA, represented by any one of SEQ ID NOs: 1 to 4. 서열 1 내지 4의 어느 하나로 표시되는 올리고뉴클레오티드에 형광물질이 부착된 것을 특징으로 하는, 미토콘드리아 DNA의 길이 이형질성을 분석하기 위한 PCR용 프라이머.Primer for PCR for analyzing the length heterogeneity of mitochondrial DNA, characterized in that the fluorescent material is attached to the oligonucleotide represented by any one of SEQ ID NO: 1 to 4. 제 7 항에 있어서, 형광물질이 6-FAM(6-carboxyfluorescein), HEX(2',4',5',7',-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), TET(2',7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein) 및 6-JOE(6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxy fluorescein)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 프라이머.The method of claim 7, wherein the phosphor is 6-FAM (6-carboxyfluorescein), HEX (2 ', 4', 5 ', 7',-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein), TET (2 ' , 7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein) and 6-JOE (6-carboxy-4 ', 5'-dichloro-2', 7'-dimethoxy fluorescein) Primer. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 서열 2의 올리고뉴클레오티드에 6-FAM(6-carboxyfluorescein)이 부착된 것을 특징으로 하는 프라이머.The primer of claim 7 or 8, wherein 6-FAM (6-carboxyfluorescein) is attached to the oligonucleotide of SEQ ID NO: 2. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 서열 4의 올리고뉴클레오티드에 HEX(2',4',5',7',-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein)이 부착된 것을 특징으로 하는 프라이머.The method according to claim 7 or 8, wherein HEX (2 ', 4', 5 ', 7', -tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein) is attached to the oligonucleotide of SEQ ID NO: 4 primer.
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