KR102265417B1 - Primer for multiple analysis of single nucleotide polymorphism - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a primer for multiple analyses of single nucleotide polymorphism and, more specifically, to: a primer for multiple analyses of single nucleotide polymorphism, which has a novel structure including a duplex amplification refractory mutation system (D-ARMS) structure capable of specifically amplifying different genotypes, a probe specific binding extension oligonucleotide (PBO) structure capable of genotype-specific binding to a probe in a microarray DNA chip without being involved in an amplification reaction, and a high-temperature activation primer (H-TAP) structure useful for a simultaneous amplification polymerase chain reaction (PCR) and microarray hybridization; and to utilization of the primer. According to the present invention, when a multiplex PCR and microarray DNA chip of a single nucleotide polymorphism gene are performed by using the primer of the novel structure, a genotyping result with high specificity can be acquired in one reaction.

Description

단일염기다형성 다중 분석용 프라이머{Primer for multiple analysis of single nucleotide polymorphism}Primer for multiple analysis of single nucleotide polymorphism

본 발명은 단일염기다형성 다중 분석용 프라이머에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 서로 다른 유전자형을 특이적으로 증폭할 수 있는 D-ARMS(Duplex Amplification Refractory Mutation System) 구조, 증폭 반응에는 관여하지 않고 마이크로어레이 디엔에이 칩에서 프로브와 유전형 특이적으로 결합할 수 있는 PBO(Probe specific Binding extension Oligonucleotide) 구조 및 동시증폭 PCR과 마이크로어레이 혼성화 반응에 유용한 H-TAP(High-temperature Activation Primer) 구조를 포함하는 신규한 구조의 단일염기다형성 다중 분석용 프라이머 및 이의 활용에 관한 것이다. The present invention relates to a primer for multiplex analysis of single nucleotide polymorphisms, and more particularly, a D-ARMS (Duplex Amplification Refractory Mutation System) structure capable of specifically amplifying different genotypes, a microarray without being involved in the amplification reaction A novel structure including a probe specific binding extension oligonucleotide (PBO) structure capable of genotype-specific binding to a probe in a DNA chip and a high-temperature activation primer (H-TAP) structure useful for simultaneous amplification PCR and microarray hybridization It relates to a primer for multiplex analysis of single nucleotide polymorphisms and their utilization.

1990년 이후부터 인간 게놈의 완벽한 DNA 서열을 규명하기 위해 Human Genome Project가 미국국립보건원과 에너지국에 의하여 공식적으로 시작되어 인간 유전체에서 약 2만~2만5천개의 유전자를 발견하고, 약 30억개의 염기서열을 확인하여 인간 게놈의 분석과 평가를 위한 유전역학적 방법을 제공할 수 있게 되었다. 이후 연구에서는 유전자 변형의 종류와 빈도에 대한 관심이 높아져 대량의 SNP를 발굴하기 위한 연구가 시작되어 2000년대에는 총 180만여개의 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism; SNP)을 발굴하는 성과를 거두었다. 이후 서로 다른 민족간의 유전자 맵을 완성하고 모든 게놈에 걸쳐 SNP를 확인하여 정상군과 질병군의 게놈에서 유전적 마커들을 비교하는 연구를 진행하여 인간의 유전자가 99.9% 유사하고, 나머지 0.1%의 차이로 서로 다른 모습과 같은 외형적 모습, 유전질병, 질환에 대한 감수성이나 약제에 대한 부작용 등의 개체 차이에 연관이 있을 것이라는 사실을 확인하였다.Since 1990, the Human Genome Project has been officially launched by the National Institutes of Health and the U.S. Department of Energy to identify the complete DNA sequence of the human genome. It has become possible to provide a genetic epidemiologic method for the analysis and evaluation of the human genome by identifying the nucleotide sequence of the dog. In subsequent studies, interest in the type and frequency of genetic modification increased, and research to discover a large amount of SNPs began, and in the 2000s, a total of 1.8 million single nucleotide polymorphisms (SNPs) were discovered. After that, a study was conducted to compare genetic markers in the genomes of the normal group and the disease group by completing the genetic map between different ethnic groups and confirming SNPs across all genomes. It was confirmed that there would be a relationship between individual differences such as different appearances and external appearances, genetic diseases, susceptibility to diseases, and side effects to drugs.

DNA의 염기서열에서 하나의 염기서열이 차이를 보이는 유전적 변화 또는 변이를 단일염기다형성(Single Nucleotide polymorphim; SNP)라고 하며 스닙이라 불린다. SNP는 2개의 대립유전자형이 서로 조합을 이루어 존재하는 유전변이형이며 특정 염기쌍 부위에서 하나의 염기(야생형)가 다른 것(돌연변이형)으로 대치된 형태이다. 이러한 SNP가 사람들의 유전적 다양성을 만들어 낼 수 있다. 즉 어떠한 염기서열에 따라 합성하는 단백질이 A(Adenine)을 가진 사람이 있는 반면, 어떤 사람은 C(Cytosine)을 가지게 된다. 이러한 미세한 변이로 인해 유전자의 기능이 달라지면서 표현형을 변화시켜 서로 다른 생김새 및 모양을 가진 사람이 되고, 질병에 대한 감수성의 차이까지 만들어낸다. 인간유전자의 서로 다른 0.1% 유전적 다형의 대부분을 차지하는 것이 SNP 유전자 다형성이며 이의 분석을 통해 질병의 예방, 진단, 치료 등 맞춤의학에 중요한 영향을 줄 수 있다.A genetic change or mutation in which one nucleotide sequence differs in the DNA nucleotide sequence is called a single nucleotide polymorphism (SNP) and is called a snip. SNP is a genetic variant in which two alleles are combined with each other, and one base (wild-type) is replaced by another (mutant) at a specific base-pairing site. These SNPs can create genetic diversity in people. That is, some people have A (Adenine) in the protein synthesized according to a certain nucleotide sequence, while others have C (Cytosine). Due to these minute mutations, the function of the gene changes and the phenotype changes, making people with different looks and shapes, and even creating differences in susceptibility to diseases. SNP gene polymorphisms account for most of the 0.1% different genetic polymorphisms in human genes, and through analysis of these polymorphisms, it can have an important impact on personalized medicine such as disease prevention, diagnosis, and treatment.

SNP는 변이율이 낮고 인간 게놈에서 발생 빈도가 높으며 세대간 안정성이 높아 고효율 유전자 분석에 매우 유용하다. 또한 게놈상에 거의 균동하게 존재하여 질환에 대한 감수성이나 약제에 대한 부작용에 관한 유전자를 탐색하는 신뢰성이 높은 유전자다형이다. 예로 병에 걸린 집단과 병에 걸리지 않은 대조군 집단 사이에 유전자형을 비교하면 특정 유전자형이 병에 걸린 집단의 유전자형과 연관성을 보이는데, 이러한 연구를 통하여 특정 질병과 돌연변이의 마커를 확인할 수 있어 질병과 관련된 유전자를 발견할 수 있다. SNPs are very useful for high-efficiency gene analysis due to their low mutation rate, high incidence in the human genome, and high intergenerational stability. In addition, it is a highly reliable genetic polymorphism that exists almost uniformly on the genome to search for genes related to susceptibility to diseases or side effects to drugs. For example, if a genotype is compared between a diseased group and a non-diseased control group, a specific genotype is correlated with the genotype of the diseased group. can be found

SNP의 유전자형을 분석하는 기술은 SSCP(Single Strand Conformation Polymorphism), AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism), RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism), RAPD(Random Amplified Polymorphic DNAs), AS-PCR(Allele-Specific PCR), GC-tail primer를 이용한 Tm-shift genotyping, DASH(Dynamic Allele-Specific Hybridization), TaqMan 5'-nuclease assay, Molecular Beacons, OLA(Oligonucleotide Ligase Assay), Invader Assay(Invasive Cleavage of Oligonucleotide Probes), Pyrosequencing, Single Base Extension, Fluorescence Polarization 및 MALDI-TOF Mass Spectrometry 기술 등이 있는데 현재 상업화되어 사용되는 대표적인 방법으로는 ARMS PCR 기술제품, TaqMan probe 기술제품 및 NGS 기술 분석서비스가 있다.SNP genotype analysis techniques include SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), RAPD (Random Amplified Polymorphic DNAs), AS-PCR (Allele-Specific PCR), Tm-shift genotyping using GC-tail primer, DASH (Dynamic Allele-Specific Hybridization), TaqMan 5'-nuclease assay, Molecular Beacons, OLA (Oligonucleotide Ligase Assay), Invader Assay (Invasive Cleavage of Oligonucleotide Probes), Pyrosequencing, Single There are Base Extension, Fluorescence Polarization, and MALDI-TOF Mass Spectrometry technologies. Representative methods currently commercialized and used include ARMS PCR technology products, TaqMan probe technology products, and NGS technology analysis services.

ARMS(Amplification Refractory Mutation System) PCR 기술은 SNP와 그 이웃하는 2번째 또는 3번째 염기를 변경하여 mismatch oligo primer를 제작하여 PCR 반응과정에서 특이성을 증대시킨 기술로 SNP 유전형의 정확한 판별결과를 얻기 위한 기술이다. 서로 다른 유전형을 확인하기 위해서 각 유전형에 대한 단독 PCR 이후, 전기영동을 통하여 각 유전형 특이적 oligo primer가 각각 정상군, 위험군 또는 정상군과 위험군 모두 증폭이 되었는지를 확인하여 유전형을 판별한다. 최근 일반적인 ARMS PCR을 더욱 발전시킨 T-ARMS(Tetra primer Amplification Refractory Mutation System) PCR 기술 제품은 정상군과 위험군의 유전형에 대한 ARMS PCR oligo primer를 SNP 위치의 upstream과 downstream 방향으로 나누어 제작하여 증폭된 산물의 크기를 다르게 디자인하여 유전형을 확인할 수 있는 제품으로 1~2개의 SNP 유전형을 한 번의 증폭과 전기영동으로 확인 가능한 제품이다.ARMS (Amplification Refractory Mutation System) PCR technology is a technology to increase specificity in the PCR reaction process by making a mismatch oligo primer by changing the 2nd or 3rd base of the SNP and its neighboring genotype. to be. To identify different genotypes, after individual PCR for each genotype, each genotype-specific oligo primer is amplified through electrophoresis, respectively, in the normal group, the risk group, or both the normal group and the risk group to determine the genotype. The T-ARMS (Tetra primer Amplification Refractory Mutation System) PCR technology product, which has recently developed further general ARMS PCR, is an amplified product by dividing ARMS PCR oligo primers for the genotypes of normal and risk groups in the upstream and downstream directions of the SNP location. It is a product that can confirm the genotype by designing different sizes of the genotypes, and it is a product that can check one or two SNP genotypes with one amplification and electrophoresis.

TaqMan probe 기술은 Taq polymerase의 5' nuclease 특성을 이용한 방법으로 반응에는 각 유전형에 반응하는 TaqMan 형광 probe와 이를 증폭할 수 있는 univesal PCR primer가 사용된다. TaqMan probe에는 reporter dye와 quencher dye가 모두 결합되어 있을 때는 형광을 나타내지 못하지만, SNP가 위치한 부위와 상보적으로 완전히 일치하는 TaqMan probe는 PCR의 annealing 단계에서 결합되고 extension 단계에서 Taq polymerase의 5’nuclease 활성에 의하여 reporter dye가 분리되어 새로 합성되는 DNA 가닥의 수에 비례하여 형광반응을 누적시킨다. Real-time PCR 기기상에서 각 형광의 누적이 실시간으로 확인되며, 정상군과 위험군에 해당하는 TaqMan probe의 형광을 다르게 하여 나타나는 Ct값을 비교하여 유전형을 판독한다. TaqMan probe 기술제품으로 Real-time PCR상에서 결과를 확인하면, 유전형이 정상군일 경우, 정상군 형광의 Ct값이 앞쪽으로, 위험군 형광의 Ct값은 뒤쪽으로 나타나며, 유전형이 위험군일 경우에는 반대로 나타난다. 또한 정상군과 위험군의 Ct값이 둘 모두 비슷하게 나오면 두 개의 유전형을 동시에 가지고 있는 Hetero type으로 확인할 수 있다.TaqMan probe technology is a method using the 5' nuclease characteristics of Taq polymerase, and TaqMan fluorescent probes responding to each genotype and univesal PCR primers that can amplify them are used for the reaction. TaqMan probes do not show fluorescence when both reporter dye and quencher dye are bound, but TaqMan probes that are completely complementary to the SNP site are bound in the annealing step of PCR and 5' nuclease activity of Taq polymerase in the extension step. The reporter dye is separated and the fluorescence reaction is accumulated in proportion to the number of newly synthesized DNA strands. Accumulation of each fluorescence is checked in real time on a real-time PCR device, and the genotype is read by comparing the Ct values displayed by varying the fluorescence of TaqMan probes corresponding to the normal group and the risk group. When checking the results on Real-time PCR with TaqMan probe technology, when the genotype is normal, the Ct value of the normal group fluorescence is forward, the Ct value of the risk group fluorescence is backwards, and when the genotype is the risk group, it is reversed. Also, if the Ct values of the normal group and the risk group are similar, it can be confirmed as a heterotype having two genotypes at the same time.

NGS 기술 분석서비스는 NGS 염기서열 분석기기와 염기서열 Database를 이용하여 대량의 염기서열을 빠르게 분석할 수 있으며 이를 이용하여 SNP를 분석하는 방법이다. 그러나 규모가 대용량이 아닌 10여개 이하의 SNP를 분석하는데 활용하기에는 비용과 노력면에서 적용시키기 어려운 실정이며, 대부분 고가의 기기를 보유한 분석업체에 분석서비스를 의뢰해야 하는 단점이 있다.The NGS technology analysis service can quickly analyze a large amount of nucleotide sequence using the NGS sequencing device and nucleotide sequence database, and is a method of analyzing SNPs using this. However, it is difficult to apply it in terms of cost and effort to use it to analyze 10 or less SNPs, which are not large in scale, and most of them have the disadvantage of having to request an analysis service from an analysis company with expensive equipment.

비록 상기된 방법들과 같은 SNP 분석 기술이 소개되고 있으나, 대부분의 제품으로 사용되는 기술들은 SNP 내의 각각의 유전자형을 분석하거나 하나의 SNP를 동시에 분석가능한 정도의 한계를 가지고 있으며, 여러개의 SNP를 동시에 분석할 수 없는 단점을 가지고 있다. 비록 NGS 염기서열 분석 서비스는 동시에 여러 유전자에 대한 염기서열 및 SNP를 확인할 수 있다 하더라도 비용과 노력면에서 비효율적인 한계를 가진다. SNP 분석을 위한 마이크로어레이 유전자 칩 또는 디엔에이 칩에 관련된 등록된 특허가 있어서 SNP의 동시증폭과 동시 확인이 가능한 기술을 소개하고 있으나, 이에 대한 상용화된 제품은 확인되지 않는다. 기술 제품화에 여러 제약이 있으나 가장 큰 이유는 상기의 TaqMan probe 기술의 결과확인 예시에서 확인할 수 있듯이 SNP genotyping을 확인하기 위한 probe는 단 한 개의 염기를 정확하게 구분하지 못하고 비특이 반응을 보인다. 다만 TaqMan probe 형광에서는 한 개 염기서열의 차이로 Ct값의 차이를 보여 이를 구분하여 분석할 수 있지만, 동일한 원리의 유전자칩 또는 디엔에이칩의 probe는 이를 구분하기 힘들며 미세한 조건의 변화에 따라 비특이반응이 나타날 확률이 크기 때문에 여러 유전자의 SNP를 동일한 조건으로 조절하여 제작하기 힘들며 제품 상용화에도 한계를 보인다.Although SNP analysis techniques such as the above methods have been introduced, most of the technologies used for products have limitations in the extent to which each genotype in SNPs or one SNP can be analyzed simultaneously, and multiple SNPs are simultaneously analyzed. It has disadvantages that cannot be analyzed. Although the NGS sequencing service can check the nucleotide sequences and SNPs for several genes at the same time, it has inefficient limitations in terms of cost and effort. There are registered patents related to microarray gene chips or DNA chips for SNP analysis, which introduces technologies that allow simultaneous amplification and simultaneous confirmation of SNPs, but commercialized products have not been identified. Although there are several limitations in the commercialization of technology, the main reason is that the probe for confirming SNP genotyping does not accurately distinguish a single base and shows a non-specific reaction, as can be seen in the example of confirming the result of the TaqMan probe technology. However, TaqMan probe fluorescence shows a difference in Ct value due to a difference in one nucleotide sequence and can be analyzed separately. However, it is difficult to distinguish between a probe of a gene chip or DNA chip of the same principle, and a non-specific reaction occurs according to minute changes in conditions. Since there is a high probability of appearing, it is difficult to manufacture by controlling the SNPs of several genes under the same conditions, and there is a limit to commercialization.

본 발명에서는 여러 SNP에 대한 genotyping을 동시에 수행하기 위한 방법으로 동시증폭에 효과적이고 마이크로어레이에 이용 가능한 단일염기다형성 마이크로어레이 프로브의 특이적인 올리고뉴클레오티드 구조를 개발하게 되었다. In the present invention, as a method for simultaneously performing genotyping on several SNPs, a specific oligonucleotide structure of a single nucleotide polymorphism microarray probe that is effective for simultaneous amplification and can be used for microarrays was developed.

본 발명자는 SNP의 유전형을 동시에, 그리고 다중으로 결정할 수 있는 프라이머 및 이를 포함하는 키트를 개발하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 특별한 구조를 나타내는 프라이머 세트를 제작하여 활용함으로써 이와 같은 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다. As a result of repeated intensive studies to develop a primer and a kit including the same that can determine the genotype of a SNP simultaneously and in multiple ways, the present inventors have produced and utilized a primer set showing a special structure to achieve this object. It was found that the present invention was completed.

따라서, 본 발명의 목적은 다음의 일반식 1로 나타내어지는 프라이머를 제공하는 것이다:Accordingly, it is an object of the present invention to provide a primer represented by the following general formula (1):

[일반식 1] [General formula 1]

5‘-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G- 3'5'-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 A는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, A represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 B는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, B represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 C는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein C represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 D는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, D represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid,

상기 E와 F는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, E 또는 F 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이며,Wherein E and F are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only either E or F is complementary to the template nucleic acid,

상기 G는 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드를 나타내며, wherein G represents a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site,

상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)

본 발명의 다른 목적은 청구항 제1항에 따른 제1 프라이머 및 하기 일반식 2로 나타내어지는 제2 프라이머를 포함하는 프라이머 세트를 제공하는 것이다:Another object of the present invention is to provide a primer set comprising a first primer according to claim 1 and a second primer represented by the following general formula 2:

[일반식 2] [General Formula 2]

5‘-ap-bq-cr-ds-e-f-g- 3'5'-ap-bq-cr-ds-e-f-g-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 a는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein a represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 b는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, b represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 c는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein c represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 d는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein d represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid;

상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며,Wherein e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f is the corresponding E and It is a nucleotide of a base different from F,

상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드로서, 상기 제1 프라이머의 G와는 상이한 염기이며,wherein g is a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site of the template nucleic acid, and is a base different from G of the first primer;

상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)

본 발명의 다른 목적은 상기 따른 프라이머 세트; 및 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브가 표면에 고정된 지지체를 포함하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a primer set according to the above; and a probe comprising a base sequence complementary to Bq of the first primer and a probe comprising a base sequence complementary to bq of the second primer, comprising a support immobilized on the surface, providing a single nucleotide polymorphism genotyping kit will do

본 발명의 다른 목적은 하기 단계를 포함하는, 핵산 샘플 내 하나 이상의 단일염기다형성의 유전형 분석 방법을 제공하는 것이다: Another object of the present invention is to provide a method for genotyping one or more single nucleotide polymorphisms in a nucleic acid sample, comprising the steps of:

(a) 주형 핵산, 중합효소 및 청구항 제11항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 혼합물에 UDG(Uracil DNA Glycosylase)를 처리하여 상기 프라이머 내 데옥시우리딘(Deoxyuridine)의 우라실(Uracil) 염기를 제거하는 단계;(a) treating a mixture containing a template nucleic acid, a polymerase, and the primer set according to claim 11 with Uracil DNA Glycosylase (UDG) to remove the uracil base of deoxyuridine in the primer step;

(b) 상기 주형 핵산을 증폭시키는 단계;(b) amplifying the template nucleic acid;

(c) 상기 증폭 산물을 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브와 혼성화하는 단계; 및(c) hybridizing the amplification product with a probe including a nucleotide sequence complementary to Bq of the first primer and a probe including a nucleotide sequence complementary to bq of the second primer; and

(d) 상기 혼성화에 따른 신호 검출을 통해 상기 핵산 샘플 내 단일염기다형성의 유전형을 결정하는 단계. (d) determining the genotype of the single nucleotide polymorphism in the nucleic acid sample through signal detection according to the hybridization.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음의 일반식 1로 나타내어지는 프라이머를 제공한다:In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a primer represented by the following general formula 1:

[일반식 1] [General formula 1]

5‘-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G- 3'5'-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 A는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, A represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 B는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, B represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 C는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein C represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 D는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, D represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid,

상기 E와 F는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, E 또는 F 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이며,Wherein E and F are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only either E or F is complementary to the template nucleic acid,

상기 G는 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드를 나타내며, wherein G represents a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site,

상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)

전술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 청구항 제1항에 따른 제1 프라이머 및 하기 일반식 2로 나타내어지는 제2 프라이머를 포함하는 프라이머 세트를 제공한다:In order to achieve the other object of the present invention described above, the present invention provides a primer set comprising a first primer according to claim 1 and a second primer represented by the following general formula 2:

[일반식 2] [General Formula 2]

5‘-ap-bq-cr-ds-e-f-g- 3'5'-ap-bq-cr-ds-e-f-g-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 a는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein a represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 b는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, b represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 c는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein c represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 d는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein d represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid;

상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며, Wherein e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f is the corresponding E and It is a nucleotide of a base different from F,

상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드로서, 상기 제1 프라이머의 G와는 상이한 염기이며,wherein g is a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site of the template nucleic acid, and is a base different from G of the first primer;

상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 따른 프라이머 세트; 및 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브가 표면에 고정된 지지체를 포함하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트를 제공한다. In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a primer set according to the above; and a probe comprising a base sequence complementary to Bq of the first primer and a probe comprising a base sequence complementary to bq of the second primer, comprising a support immobilized on the surface, providing a single nucleotide polymorphism genotyping kit do.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 핵산 샘플 내 하나 이상의 단일염기다형성의 유전형 분석 방법을 제공한다: In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a method for genotyping one or more single nucleotide polymorphisms in a nucleic acid sample, comprising the steps of:

(a) 주형 핵산, 중합효소 및 청구항 제11항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 혼합물에 UDG(Uracil DNA Glycosylase)를 처리하여 상기 프라이머 내 데옥시우리딘(Deoxyuridine)의 우라실(Uracil) 염기를 제거하는 단계;(a) treating a mixture containing a template nucleic acid, a polymerase, and the primer set according to claim 11 with Uracil DNA Glycosylase (UDG) to remove the uracil base of deoxyuridine in the primer step;

(b) 상기 주형 핵산을 증폭시키는 단계;(b) amplifying the template nucleic acid;

(c) 상기 증폭 산물을 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브와 혼성화하는 단계; 및(c) hybridizing the amplification product with a probe including a nucleotide sequence complementary to Bq of the first primer and a probe including a nucleotide sequence complementary to bq of the second primer; and

(d) 상기 혼성화에 따른 신호 검출을 통해 상기 핵산 샘플 내 단일염기다형성의 유전형을 결정하는 단계. (d) determining the genotype of the single nucleotide polymorphism in the nucleic acid sample through signal detection according to the hybridization.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 본 발명은 다음의 일반식 1로 나타내어지는 프라이머를 제공한다:The present invention provides a primer represented by the following general formula (1):

[일반식 1] [General formula 1]

5‘-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G- 3'5'-Ap-Bq-Cr-Ds-E-F-G-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 A는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, A represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 B는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, B represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 C는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein C represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 D는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, D represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid,

상기 E와 F는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, E 또는 F 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이며,Wherein E and F are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only either E or F is complementary to the template nucleic acid,

상기 G는 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드를 나타내며, wherein G represents a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site,

상기 p, q, r 및 s는 뉴클레오티드 수를 나타낸다.)Wherein p, q, r and s represent the number of nucleotides.)

본 발명이 제공하는 상기 프라이머는 크게 세 가지의 구조적 특징과 이로부터 나타나는 유리한 작용을 제공하는 것을 발명의 특징으로 한다. The primer provided by the present invention is characterized in that it provides three structural features and advantageous actions resulting therefrom.

본 발명이 제공하는 상기 프라이머의 구조적 특징과 각각의 구조적 특징으로 인해 나타나는 유리한 효과에 대해 설명한다.. The structural features of the primers provided by the present invention and advantageous effects resulting from each structural feature will be described.

1) H-TAP(High-temperature Activation Primer) 구조1) H-TAP (High-temperature Activation Primer) structure

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머에서 A 부위 및 C 부위를 포함하는 H-TAP 구조는 상온에서의 의도하지 않은 PCR 증폭을 억제하고, 목적하는 반응온도에 도달한 이후에 핵산 증폭 반응이 일어나도록 하고, PCR 반응에 사용되지 않고 남아있는 프라이머들은 마이크로어레이 DNA 칩과의 교잡반응에서 self binding 구조를 형성하여 영향을 주지 않도록 하는 것을 특징으로 한다. The H-TAP structure including the A site and the C site in the primer of Formula 1 provided by the present invention suppresses unintended PCR amplification at room temperature, and the nucleic acid amplification reaction is performed after reaching the desired reaction temperature. It is characterized in that the primers remaining unused in the PCR reaction form a self-binding structure in the hybridization reaction with the microarray DNA chip and do not affect it.

본 발명에서 상기 A는 상기 일반식 1에 따른 프라이머의 3’-말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위로서, 그 서열은 3’-말단의 염기서열에 따라 결정된다. 상기 p는 A에 포함되는 뉴클레오티드의 개수를 나타내며, 바람직하게는 상기 p는 3~8일 수 있으며, 가장 바람직하게는 3~5일 수 있다.In the present invention, A is a site comprising nucleotides having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3'-end of the primer according to Formula 1, the sequence of which is determined according to the 3'-terminal nucleotide sequence do. The p represents the number of nucleotides included in A, preferably, the p may be 3 to 8, most preferably 3 to 5.

상기 p, 즉 A에 포함되는 뉴클레오티드의 개수는 목적하는 A의 Tm 값에 따라 3~8에서 결정이 될 수 있으며, 본 발명에서 상기 A의 Tm은 10~30℃, 바람직하게는 10~25℃, 가장 바람직하게는 15~25℃로 설정할 수 있다. The number of nucleotides included in p, that is, A may be determined from 3 to 8 depending on the desired Tm value of A, and in the present invention, the Tm of A is 10 to 30° C., preferably 10 to 25° C. , most preferably 15 to 25 ℃ can be set.

본 발명의 상기 프라이머 내 A의 Tm값은 10~30℃이기 때문에, 중합효소 연쇄반응(PCR)을 진행하기 이전 상온 조건에서 상기 A는 이와 상보적인 염기서열을 갖는 3’-말단의 염기서열과 결합을 하고 있어 닫힌 구조(즉, 덤벨구조 또는 헤어핀 구조)의 프라이머를 형성하게 된다.Since the Tm value of A in the primer of the present invention is 10 to 30 ° C., at room temperature conditions before proceeding with the polymerase chain reaction (PCR), the A is the 3'-terminal nucleotide sequence and It is bound to form a primer of a closed structure (ie, a dumbbell structure or a hairpin structure).

따라서, 중합효소 연쇄반응 전 상온 조건에서는 프라이머가 닫힌 구조로 존재하기 때문에 주형 핵산과의 비특이적인 결합이 일어나지 않을 뿐만 아니라, 프라이머의 3’말단을 인식한 중합효소와 결합되는 경우가 줄어들어 원치 않는 반응산물이 생성되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, because the primer exists in a closed structure at room temperature before the polymerase chain reaction, non-specific binding to the template nucleic acid does not occur, and the case of binding to the polymerase that recognizes the 3' end of the primer is reduced, resulting in an unwanted reaction product formation can be prevented.

이후, 중합효소 연쇄반응이 개시되어 적정 반응 온도에 도달하게 되면, 10~30℃의 비교적 낮은 Tm값을 나타내는 상기 A와 3’-말단 염기서열의 결합은 깨어지고, 프라이머는 펼쳐진 형태로 구조가 변형이 되어 통상적인 프라이머의 작용과 마찬가지로 주형 핵산과 상보적인 결합을 할 수 있게 된다.After that, when the polymerase chain reaction is initiated and the appropriate reaction temperature is reached, the bond between A and the 3'-end nucleotide sequence, which shows a relatively low Tm value of 10 to 30°C, is broken, and the structure of the primer is in an unfolded form. It is modified to enable complementary binding to the template nucleic acid similar to the action of a conventional primer.

본 발명에서 상기 C는 데옥시우리딘을 나타낸다. 또한, 상기 r은 C에 포함이 되는 데옥시우리딘의 개수를 나타낸다. 본 발명에서 상기 r은 1~5일 수 있고, 바람직하게는 1~3일 수 있으며, 가장 바람직하게는 1일 수 있다. In the present invention, C represents deoxyuridine. In addition, r represents the number of deoxyuridine included in C. In the present invention, r may be 1 to 5, preferably 1 to 3, and most preferably 1 to 1.

본 발명의 프라이머에서 상기 C는 프라이머의 구조에 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 주형 핵산과도 상보적인 결합을 하지 않는 부분으로, 중합효소 연쇄반응 개시 전 UDG(Uracil DNA Glycosylase) 처리에 의해 우라실(Uracil) 염기가 제거되어 프라이머 내 염기서열의 단절이 유도되는 부분이다. In the primer of the present invention, C is a portion that does not affect the structure of the primer and does not complement the template nucleic acid, and is treated with UDG (Uracil DNA Glycosylase) before initiating the polymerase chain reaction to uracil. This is the part where the base is removed and the nucleotide sequence in the primer is induced.

상기 H-TAP 구조가 작동되는 원리를 시계열적으로 표현하면 다음과 같다:The principle of operation of the H-TAP structure is expressed in time series as follows:

(i) 중합효소 연쇄반응 개시 전 상온에서는 상기 프라이머가 상기 A 구조에 의해 5’말단과 3’말단이 상보적으로 결합하고 있어 닫힌 구조를 나타내기 때문에, 주형 핵산과의 비특이적인 결합 및 중합효소와의 결합이 방지된다. (i) At room temperature before the start of the polymerase chain reaction, the primer has a closed structure with its 5' end and 3' end complementarily bound by the A structure, so that it is non-specific binding with the template nucleic acid and polymerase binding is prevented.

(ii) 중합효소 연쇄반응 개시 전, cross-contamination의 방지를 위해 첨가하는 UDG(Uracil DNA Glycosylase)에 의해 상기 C 부분의 우라실(Uracil) 염기가 제거되어 프라이머 내 염기의 단절이 발생한다.(ii) Before the start of the polymerase chain reaction, the uracil base of the C part is removed by UDG (Uracil DNA Glycosylase), which is added to prevent cross-contamination, so that the base in the primer is cut off.

(iii) 중합효소 연쇄반응 개시 후 반응 온도가 상승하면 프라이머 내 5’말단과 3’말단의 상보적인 결합이 깨어지고, 프라이머 내 주형 핵산과 상보적인 상기 D 부위가 주형 핵산과 결합을 형성한다. 이후, 통상적인 프라이머와 동일한 원리에 의해 핵산 증폭이 진행된다.(iii) When the reaction temperature rises after the start of the polymerase chain reaction, the complementary bond between the 5' and 3' ends in the primer is broken, and the D region complementary to the template nucleic acid in the primer forms a bond with the template nucleic acid. Thereafter, nucleic acid amplification proceeds according to the same principle as a conventional primer.

(iv) 프라이머 내 상기 C 부위에서 우라실 염기의 단절로 인해, PCR 반응개시 후 핵산 증폭 과정에서 5' 말단에 추가된 상기 A 염기서열까지 복제가 일어나지 않아 Tm값의 변화 없이 일정한 반응효율이 유지된다.(iv) Due to the cleavage of the uracil base at the C site in the primer, replication does not occur up to the A base sequence added to the 5' end in the nucleic acid amplification process after the start of the PCR reaction, so that a constant reaction efficiency is maintained without a change in the Tm value. .

(v) PCR 반응이 종료된 후 온도가 내려가면, 증폭 반응에 참여하지 않은 잉여의 프라이머는 다시 닫힌 구조를 형성하게 되고, 이로 인해 PCR 증폭 산물을 프로브와 혼성화하는 과정에서 잉여의 프라이머가 프로브와 혼성화되는 것이 방지될 수 있다. (v) When the temperature is lowered after the PCR reaction is finished, the excess primers that do not participate in the amplification reaction form a closed structure again, so that in the process of hybridizing the PCR amplification product with the probe, the excess primers are separated from the probe Hybridization can be prevented.

본 발명에 따른 상기 프라이머는 상기 구조적 특징 및 작동원리에 따라 멀티플렉스 PCR에 적용이 되더라도 안정적인 증폭이 가능하다는 장점이 있다. The primer according to the present invention has the advantage that stable amplification is possible even if it is applied to multiplex PCR according to the structural features and operating principle.

멀티플렉스 PCR의 경우 복수의 주형 핵산 및 복수의 프라이머쌍을 혼합하여 동시에 핵산 증폭반응이 진행된다. 따라서, 멀티플렉스 PCR을 통해 바람직한 검출 결과를 획득하기 위한 조건들 중 가장 중요한 것은 모든 프라이머가 유사한 Tm 값을 나타내어야 한다는 것이다. In the case of multiplex PCR, a plurality of template nucleic acids and a plurality of primer pairs are mixed and a nucleic acid amplification reaction proceeds at the same time. Therefore, the most important of the conditions for obtaining a desired detection result through multiplex PCR is that all primers should exhibit similar Tm values.

한편, 종래 보고된 헤어핀 형태의 프라이머 또는 덤벨 형태의 프라이머의 경우 비특이적인 반응을 방지할 수 있다는 점에서 긍정적인 측면도 있으나, 프라이머의 3’말단과 상보적으로 결합할 수 있는 부수적인 염기서열을 5’말단에 추가하였기 때문에 핵산 증폭반응이 진행될수록 Tm값이 상승한다는 문제가 발생할 수 있다. 이 경우, 모든 프라이머쌍에서 동일한 Tm값 상승이 나타나지는 않기 때문에 핵산 증폭반응이 진행됨에 따라서 특정 프라이머쌍의 반응 활성은 증가되는 반면에 다른 프라이머쌍의 활성은 감소되어 객관적인 검출 결과를 획득하지 못할 수 있다.On the other hand, in the case of the previously reported hairpin type primer or dumbbell type primer, there is a positive aspect in that it can prevent a non-specific reaction, but an additional nucleotide sequence capable of complementary binding to the 3' end of the primer is 5 'Because it is added at the end, there may be a problem that the Tm value increases as the nucleic acid amplification reaction proceeds. In this case, since the same increase in Tm value does not appear in all primer pairs, as the nucleic acid amplification reaction proceeds, the reaction activity of a specific primer pair increases while the activity of other primer pairs decreases, so that an objective detection result may not be obtained. have.

이에 반해, 본 발명에 따른 상기 프라이머의 경우 중합효소 연쇄반응 개시 전, UDG(Uracil DNA Glycosylase) 처리에 의해 염기의 단절부위가 발생하게 되고, 결과적으로 닫힌 구조를 위해 5’말단에 추가된 염기서열은 증폭을 위한 주형으로 작용하는 것이 불가능하게 되어 반응 초기부터 말기까지 모든 프라이머의 Tm 값은 일정하게 유지가 될 수 있다. In contrast, in the case of the primer according to the present invention, a nucleotide cleavage site is generated by UDG (Uracil DNA Glycosylase) treatment before the start of the polymerase chain reaction, and as a result, a nucleotide sequence added to the 5' end for a closed structure Since it becomes impossible to act as a template for amplification, the Tm value of all primers can be kept constant from the beginning to the end of the reaction.

따라서, 본 발명에 따른 상기 프라이머를 멀티플렉스 PCR에 이용하면 초기 반응조건에서 최적화된 각각의 프라이머의 활성이 반응 종료시점까지 동일하게 유지가 될 수 있다.Therefore, when the primers according to the present invention are used for multiplex PCR, the activity of each primer optimized in the initial reaction conditions can be maintained the same until the end of the reaction.

2) PBO(Probe specific Binding extension Oligonucleotide) 구조2) PBO (Probe specific Binding extension Oligonucleotide) structure

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머에서 B 부위를 포함하는 PBO 구조는 마이크로어레이 DNA 칩에서 프로브와 유전형 특이적으로 결합할 수 있는 임의의 염기서열로서, H-TAP 구조인 A 부위 및 C 부위 사이에 위치한다. PCR 증폭 반응 전 오염제거 단계인 UDG 효소 반응을 통해 상기 C 부분의 우라실 염기가 제거됨으로써, 상기 프라이머에서 A 부위 및 B 부위까지는 증폭반응이 일어나지 않는다. The PBO structure including the B site in the primer of Formula 1 provided by the present invention is any nucleotide sequence capable of genotype-specific binding to the probe in the microarray DNA chip, and is an H-TAP structure, the A site and C located between the parts. Since the uracil base of the C part is removed through the UDG enzyme reaction, which is a decontamination step before the PCR amplification reaction, the amplification reaction does not occur to the A site and the B site in the primer.

따라서, 본 발명에 따른 상기 일반식 1의 프라이머를 이용하여 생성된 증폭 산물의 일말단은 상기 PBO 구조 부위가 단일가닥(single-strand)의 형태로 남아있게 되고, 결과적으로 증폭 산물을 denaturation 시켜 단일가닥으로 만들지 않고도 그 자체로 상기 B 부위와 상보적인 서열의 프로브와 혼성화가 가능하다는 장점이 있다. Therefore, at one end of the amplification product generated using the primer of Formula 1 according to the present invention, the PBO structure site remains in the form of a single-strand, and as a result, the amplification product is denatured to form a single end. There is an advantage that hybridization is possible with a probe having a sequence complementary to the B site itself without forming a strand.

본 발명이 제공하는 상기 프라이머에서 PBO 구조는 상기 B 부위만이 포함될 수도 있고, 또는 A 및 B 부위가 모두 포함되는 것으로 이해될 수도 있다. In the primer provided by the present invention, the PBO structure may include only the B site, or it may be understood that both A and B sites are included.

구체적으로, 지지체에 고정된 프로브와 본 발명의 프라이머를 이용하여 생성된 PCR 증폭 산물을 혼성화할 때 상기 프로브는 상기 일반식 1에 따른 프라이머의 B 부위 서열과 상보적인 서열을 갖거나, 또는 상기 A 부위 및 B 부위 서열과 상보적인 서열을 갖도록 제작함으로써, 별도의 denaturation 절차 없이 증폭 산물과 프로브의 혼성화가 가능해질 수 있다. Specifically, when hybridizing a probe immobilized on a support and a PCR amplification product generated using the primer of the present invention, the probe has a sequence complementary to the B site sequence of the primer according to Formula 1, or the A Hybridization of the amplification product and the probe may be possible without a separate denaturation procedure by making it to have a sequence complementary to the region and the B region sequence.

본 발명이 제공하는 프라이머에서 상기 B 부위의 서열은 임의의 서열이며, 상기 q는 상기 B 부위에 포함되는 뉴클레오티드의 개수를 의미하며, 이는 15~40개일 수 있고, Tm은 55~70℃일 수 있다. 바람직하게는, 상기 B 부위의 Tm은 60~70℃, 가장 바람직하게는, 상기 B 부위의 Tm은 63~65℃가 되도록 염기서열이 구성될 수 있다.In the primer provided by the present invention, the sequence of the B site is any sequence, and q means the number of nucleotides included in the B site, which may be 15 to 40, and Tm may be 55 to 70 ° C. have. Preferably, the Tm of the site B is 60 ~ 70 ℃, most preferably, the Tm of the region B may be configured such that the base sequence is 63 ~ 65 ℃.

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1 구조의 프라이머는 상기 B 부위의 서열을 달리 제작함으로써 다수의 증폭 산물을 구분하여 검출이 가능하다. 예를 들어, SNP를 포함하는 주형 핵산에서 야생형 및 돌연변이형을 구분하여 검출하기 위한 목적의 프라이머를 제작할 때, 상기 B 부위의 서열을 야생형 및 돌연변이형 증폭 프라이머에서 각각 다르게 제작함으로써 이후 프로브와의 혼성화 과정에서 구분하여 검출하는 것이 가능할 수 있다. The primer of the general formula 1 structure provided by the present invention can be detected by distinguishing a plurality of amplification products by differently preparing the sequence of the B region. For example, when preparing a primer for the purpose of discriminating and detecting wild type and mutant type in a template nucleic acid containing SNP, the sequence of the B site is prepared differently in the wild type and mutant type amplification primers, thereby hybridizing with the probe thereafter. It may be possible to distinguish and detect in the process.

즉, 상기 B 부위를 포함하는 PBO 구조를 통해 다양한 종류의 증폭 산물을 동시에 구분하여 검출하는 것이 가능하다. That is, it is possible to simultaneously distinguish and detect various types of amplification products through the PBO structure including the B site.

본 발명의 일실시예에서는, 6개의 유전자에 존재하는 SNP의 유전형, 즉 12가지의 서로 다른 증폭 산물을 본 발명이 제공하는 프라이머를 통해 동시에 구분하여 검출이 가능하다는 것을 확인한 바 있다. In one embodiment of the present invention, it has been confirmed that the genotypes of SNPs present in six genes, that is, 12 different amplification products, can be simultaneously distinguished and detected through the primers provided by the present invention.

한편, 본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머에서 상기 D 부위는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부분을 나타낸다. 또한 상기 s은 D에 포함이 되는 뉴클레오티드의 개수를 나타낸다. 본 발명에서 상기 s는 15~30일 수 있으며, 목적하는 프라이머의 Tm 값에 따라 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있다. 본 발명에서 상기 D의 Tm 값은 50~65℃일 수 있다. 즉, 상기 D 부위는 일반적인 프라이머에서 주형 핵산과 상보적인 서열의 영역에 해당된다. On the other hand, in the primer of Formula 1 provided by the present invention, the D region represents a portion including a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid. In addition, s represents the number of nucleotides included in D. In the present invention, s may be 15 to 30, and may be appropriately selected by those skilled in the art according to the Tm value of the desired primer. In the present invention, the Tm value of D may be 50 ~ 65 ℃. That is, the D region corresponds to a region of a sequence complementary to a template nucleic acid in a general primer.

3) D-ARMS(Duplex Amplification Refractory Mutation System) 구조3) D-ARMS (Duplex Amplification Refractory Mutation System) structure

본 발명의 프라이머에 포함된 D-ARMS 구조는 상기 일반식 1의 프라이머에서 E, F 및 G를 포함하며, 상기 일반식 1의 프라이머에서 3‘ 말단에 존재하는 세 개의 뉴클레오티드를 의미한다. 이는 서로 다른 SNP 유전자형을 구분하여 특이적으로 증폭할 수 있도록 주형 핵산 내 단일염기다형성 부분의 뉴클레오티드와 그 이웃하는 첫 번째 또는 두 번째 뉴클레오티드의 염기를 주형과 다르게 변경하여 mismatch oligo primer를 제작하여 PCR 반응과정에서 특이성을 증대시킨 구조이다. The D-ARMS structure included in the primer of the present invention includes E, F and G in the primer of Formula 1, and refers to three nucleotides present at the 3' end of the primer of Formula 1 above. This is a PCR reaction by making mismatch oligo primers by changing the nucleotides of the single nucleotide polymorphism in the template nucleic acid and the first or second nucleotides adjacent thereto from those of the template so that different SNP genotypes can be distinguished and specifically amplified. It is a structure with increased specificity in the process.

이는 종래 ARMS PCR용 올리고 구조를 발전시킨 구조로서 SNP 야생형 및 돌연변이형 유전자를 동시에 구분하여 증폭할 수 있는 구조이다. 즉, PCR 합성 시 주형에 대한 1차 증폭 이후, 2차 증폭 생산물의 DNA 염기서열이 인공제작된 primer의 염기서열로 교체된 이후에도 이에 영향을 주지 않고 특이적으로 결합할 수 있다. This is a structure developed from the conventional oligo structure for ARMS PCR, and is a structure capable of amplifying SNP wild-type and mutant-type genes at the same time. That is, after the primary amplification of the template during PCR synthesis, even after the DNA nucleotide sequence of the secondary amplification product is replaced with the nucleotide sequence of the artificially manufactured primer, it can bind specifically without affecting it.

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머에서 상기 E와 F는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, E 또는 F 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이며,In the primer of Formula 1 provided by the present invention, E and F are nucleotides that are complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and either one of E or F is complementary to the template nucleic acid,

상기 G는 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드를 나타낸다. G represents a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site.

본 발명이 제공하는 상기 프라이머에서 D-ARMS 구조는 주형 핵산에 포함된 SNP의 야생형 및 돌연변이형 유전자를 동시에 검출하기 위한 목적으로, 각각에 특이적인 프라이머를 이용한 멀티플렉스 PCR 반응에서 그 유용성이 발휘될 수 있는 구조이다.The D-ARMS structure in the primers provided by the present invention is for the purpose of simultaneously detecting wild-type and mutant-type genes of SNPs included in the template nucleic acid, and its usefulness is demonstrated in a multiplex PCR reaction using primers specific for each. structure that can be

프라이머가 주형 핵산에 결합한 후 DNA 합성효소가 복제를 개시하기 위해서는 프라이머의 3‘ 말단의 서열이 매우 중요하다. 즉, 주형 핵산과 상보적인 서열의 프라이머의 3’ 말단에서 어느 하나의 뉴클레오티드만이 주형 핵산과 상보적이지 않다면 DNA 합성효소는 복제를 개시할 수 있으나, 프라이머의 3‘ 말단에 존재하는 세 개의 뉴클레오티드 중에서 두 개 이상의 염기가 주형 핵산과 상보적이지 않을 경우 복제가 개시되지 않는다. After the primer binds to the template nucleic acid, the sequence at the 3' end of the primer is very important for DNA synthetase to initiate replication. That is, if only one nucleotide at the 3' end of the primer of a sequence complementary to the template nucleic acid is not complementary to the template nucleic acid, the DNA synthetase can initiate replication, but three nucleotides present at the 3' end of the primer If two or more of the bases are not complementary to the template nucleic acid, replication is not initiated.

그런데, 주형 핵산에 존재하는 SNP 부위는 야생형과 돌연변이형의 서열이 상이하고, 이들 각각의 SNP에 특이적으로 결합하는 프라이머를 제작할 경우 SNP 야생형과 돌연변이형 각각에 특이적인 프라이머의 3‘ 말단은 단 하나의 서열만 차이를 나타내게 된다. 이 경우, 야생형에 특이적인 프라이머라고 하더라도 돌연변이형의 주형 핵산과 3’ 말단에서 단 하나의 서열 차이만 나타내기 때문에 복제가 개시되는 문제가 발생한다. However, the sequence of the SNP site present in the template nucleic acid is different from the wild type and the mutant type, and when a primer that specifically binds to each SNP is prepared, the 3' end of the primer specific for each SNP wild type and mutant type is only one step. Only one sequence will show a difference. In this case, even if a primer specific to the wild type shows only one sequence difference between the mutant type template nucleic acid and the 3' end, there arises a problem of initiating replication.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 상용 ARMS 프라이머는 주형 핵산의 SNP 부위를 기준으로 5‘ 방향으로 첫 번째 또는 두 번째 이웃하는 뉴클레오티드를 주형 핵산과 상보적이지 않은 염기의 뉴클레오티드로 변경함으로써, SNP 야생형에 특이적인 프라이머는 돌연변이형의 주형 핵산과 3’ 말단에서 두 개의 염기서열에 차이를 나타내고, 반대로 SNP 돌연변이형에 특이적인 프라이머는 야생형의 주형 핵산과 3‘ 말단에서 두 개의 염기서열에 차이를 나타내어, 서로 교차하여 복제가 개시되지 않도록 고안된 바 있다. To solve this problem, commercial ARMS primers change the first or second neighboring nucleotide in the 5' direction with respect to the SNP site of the template nucleic acid to a nucleotide of a base that is not complementary to the template nucleic acid. A specific primer shows a difference between the mutant type template nucleic acid and two nucleotide sequences at the 3' end, whereas a primer specific for the SNP mutant type shows a difference between the wild type template nucleic acid and two nucleotide sequences at the 3' end, They have been designed so that they do not cross each other to initiate replication.

하지만, 이와 같은 종래 ARMS 프라이머는 SNP 야생형에 특이적인 프라이머만을 이용하여 주형 핵산을 증폭하고, 그 다음으로 별도로 구분된 절차를 통해 SNP 돌연변이형에 특이적인 프라이머만을 이용하여 주형 핵산을 증폭하는 방식으로 SNP 유전형을 분석할 때에는 특별히 문제가 되지 않으나, SNP 야생형 및 돌연변이형 각각에 특이적인 프라이머를 이용하여 멀티플렉스로 동시에 증폭반응을 진행할 경우 최종 증폭 산물에서 야생형과 돌연변이형이 구분이 되지 않는다는 한계가 있다. 즉, 주형 핵산이 증폭된 이후 2회차 증폭 반응부터는 프라이머의 서열이 포함된 핵산이 주형이 되어 증폭이 시작되기 때문에 SNP 야생형 및 돌연변이형 각각에 특이적인 종래 D-ARMS 프라이머는, SNP 야생형에 특이적인 프라이머의 3‘ 말단은 1차로 증폭된 SNP 돌연변이형 주형 핵산(즉, SNP 돌연변이형에 특이적인 프라이머가 5’말단에 결합된 1차 증폭 산물)과 1 개의 염기 서열만 차이를 나타내게 되어 교차 증폭반응이 개시되게 된다. 결국, SNP 야생형과 돌연변이형 각각에 특이적인 D-ARMS 프라이머를 이용하여 증폭 반응을 진행했음에도 불구하고 최종 증폭 산물은 구분이 불가능하다는 문제가 발생한다. However, such a conventional ARMS primer amplifies a template nucleic acid using only a primer specific for the SNP wild type, and then amplifies the template nucleic acid using only a primer specific for the SNP mutant type through a separate procedure. There is no particular problem when analyzing the genotype, but there is a limitation that the wild type and the mutant type are not distinguished in the final amplification product when the amplification reaction is performed simultaneously in a multiplex using primers specific for each SNP wild type and mutant type. That is, from the second amplification reaction after the template nucleic acid is amplified, the nucleic acid containing the primer sequence becomes the template and amplification starts, so the conventional D-ARMS primer specific for each SNP wild type and mutant type is specific to the SNP wild type. The 3' end of the primer shows only one nucleotide sequence difference from the primary amplified SNP mutant template nucleic acid (that is, the primary amplification product in which a primer specific for the SNP mutant type is bound to the 5' end), resulting in a cross-amplification reaction this will be initiated As a result, although the amplification reaction was performed using D-ARMS primers specific for each SNP wild type and mutant type, the final amplification product cannot be distinguished.

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머에 포함된 D-ARMS 구조는 이와 같은 종래기술의 문제를 해결하고 야생형과 돌연변이형 SNP를 동시에 멀티플렉스로 증폭하더라도 각각을 구분하여 증폭할 수 있다는 특징이 있다. The D-ARMS structure included in the primer of the general formula 1 provided by the present invention solves the problems of the prior art, and even if wild-type and mutant SNPs are simultaneously amplified in a multiplex, each can be separately amplified. have.

본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 프라이머는 상기 1) 내지 3)의 구조적 특징이 각각 유기적으로 결합되어 기능적 유용성이 발휘되며, 상기 1) 내지 3)의 구조 중 어느 하나라도 구비되지 않을 경우 목적하는 효과, 즉, SNP의 유전형을 동시에 멀티플렉스로 결정하는 효과가 달성이 되지 않을 수 있다. The primer of the general formula 1 provided by the present invention exhibits functional usefulness by organically combining the structural features of 1) to 3) above, and when any one of the structures of 1) to 3) is not provided. The effect of simultaneously determining the genotype of the SNP as a multiplex may not be achieved.

본 발명이 제공하는 상기 프라이머는 단일염기다형성 검출을 위한, 멀티플렉스 중합효소 연쇄반응용(SNP multiplex PCR) 프라이머인 것을 특징으로 할 수 있다. The primer provided by the present invention may be characterized as a primer for multiplex polymerase chain reaction (SNP multiplex PCR) for detecting single nucleotide polymorphisms.

또한, 본 발명이 제공하는 상기 프라이머는 마이크로어레이 DNA 칩용(Microarray DNA chip) 프라이머인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the primer provided by the present invention may be characterized as a primer for a microarray DNA chip.

본 발명에서 사용하는 용어인 “프라이머”란 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응을 위한 시약(DNA 중합효소 또는 역전사 효소) 및 상이한 4가지 dNTP (deoxynucleoside triphospate)의 존재하에서 DNA합성을 개시할 수 있다.The term “primer” used in the present invention is a nucleic acid sequence having a short free 3' hydroxyl group, which can form a complementary template and base pair and is used for copying the template strand. It refers to a short nucleic acid sequence that serves as a starting point. The primer can initiate DNA synthesis in the presence of a reagent for polymerization (DNA polymerase or reverse transcriptase) and four different deoxynucleoside triphospates (dNTPs) in an appropriate buffer and temperature.

본 발명의 상기 프라이머는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비제한적인 예로는 메틸화, "캡화", 천연 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다. 핵산은 하나 이상의 부가적인 공유 결합된 잔기, 예를 들면, 단백질(예: 뉴클레아제, 독소, 항체, 시그날 펩타이드, 폴리-L-리신 등), 삽입제(예: 아크리딘, 프소랄렌 등), 킬레이트화제(예: 금속, 방사성 금속,철, 산화성 금속 등), 및 알킬화제를 함유할 수 있다.The primer of the present invention can be chemically synthesized using a phosphoramidite solid support method, or other well-known methods. Such nucleic acid sequences may also be modified using a number of means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include methylation, "encapsulation", substitution of one or more homologues of natural nucleotides, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages such as methyl phosphonates, phosphotriesters, phospho poroamidates, carbamates, etc.) or charged linkages (eg phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.). Nucleic acids may contain one or more additional covalently linked residues, e.g., proteins (e.g., nucleases, toxins, antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.), intercalating agents (e.g., acridine, psoralen, etc.) ), chelating agents (eg, metals, radioactive metals, iron, oxidizing metals, etc.), and alkylating agents.

본 발명은 또한 상기 일반식 1에 따른 제1 프라이머 및 하기 일반식 2로 나타내어지는 제2 프라이머를 포함하는 프라이머 세트를 제공한다:The present invention also provides a primer set comprising a first primer according to the general formula (1) and a second primer represented by the following general formula (2):

[일반식 2] [General Formula 2]

5‘-ap-bq-cr-ds-e-f-g- 3'5'-ap-bq-cr-ds-e-f-g-3'

(상기 식에서, (In the above formula,

상기 a는 상기 프라이머 3‘ 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein a represents a site comprising a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,

상기 b는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고, b represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,

상기 c는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고, Wherein c represents deoxyuridine (Deoxyuridine),

상기 d는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고, wherein d represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid;

상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며,Wherein e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f is the corresponding E and It is a nucleotide of a base different from F,

상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드로서, 상기 제1 프라이머의 G와는 상이한 염기이며,wherein g is a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site of the template nucleic acid, and is a base different from G of the first primer;

상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)

상기 일반식 2에서 ap, bq, cr 밍 ds에 대한 일반적인 설명은 상기 일반식 1의 프라이머에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. As for the general description of ap, bq, cr ming ds in the general formula 2, the description of the primer of the general formula 1 may be equally applied.

상기 일반식 2에서 p, q, r, s는 상기 일반식 1에서의 p, q, r, s와 같거나 상이할 수 있으며, 이는 통상의 기술자가 최적의 프라이머를 제작하기 위해 용이하게 변경하여 선택할 수 있다. In Formula 2, p, q, r, and s may be the same as or different from p, q, r, and s in Formula 1, which can be easily changed by a person skilled in the art to produce an optimal primer You can choose.

본 발명이 제공하는 상기 프라이머 세트에서 제1 프라이머와 제2 프라이머의 차이에 대해 구체적으로 설명한다. The difference between the first primer and the second primer in the primer set provided by the present invention will be described in detail.

상기 일반식 2의 프라이머에서 상기 b 부위의 기능은 상기 일반식 1의 제1 프라이머에서 상기 B 부위의 기능과 동일하다. 즉, 최종 증폭 산물을 denaturation 시키지 않고 그 자체로 프로브와 혼성화할 수 있는 염기서열의 단일가닥 핵산 구조이다. The function of the b site in the primer of Formula 2 is the same as the function of the B site in the first primer of Formula 1 above. That is, it is a single-stranded nucleic acid structure having a nucleotide sequence that can hybridize with the probe itself without denaturing the final amplification product.

상기 프라이머 세트에서 상기 제1 프라이머의 B와 상기 제2 프라이머의 b는 그 서열을 달리 구성함으로써 이들 각각이 상보적으로 결합할 수 있는 프로브를 이용해 SNP 야생형과 돌연변이형을 용이하게 구분할 수 있다. In the primer set, the B of the first primer and the b of the second primer have different sequences, so that the SNP wild type and the mutant type can be easily distinguished by using a probe capable of complementary binding to each of them.

상기 일반식 2의 프라이머에서 상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며, 상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드로서, 상기 제1 프라이머의 G와는 상이한 염기이다. In the primer of Formula 2, e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f corresponds to each other Nucleotides of different bases from E and F of the first primer, and g is a nucleotide complementary to a wild-type or mutant base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site of a template nucleic acid, and is a base different from G of the first primer .

상기 e, f 및 g 부위는 상기 제1 프라이머의 E, F 및 G에 각각 대응이 되는 변형된 D-ARMS 구조로서, 상기 제1 프라이머 및 제2 프라이머의 변형된 D-ARMS 구조에 의해 SNP 야생형 특이적 프라이머는 야생형만을, 돌연변이형 특이적 프라이머는 돌연변이형만을 선택적으로 증폭할 수 있기 때문에, 멀티플렉스로 동시에 SNP 야생형과 돌연변이형을 증폭할 수 있다. The regions e, f and g are modified D-ARMS structures corresponding to E, F and G of the first primer, respectively, and are SNP wild-type structures by the modified D-ARMS structures of the first and second primers. Since the specific primer can selectively amplify only the wild type and the mutant type specific primer can selectively amplify only the mutant type, it is possible to simultaneously amplify the SNP wild type and the mutant type in a multiplex.

상기 제1 프라이머와 제2 프라이머의 변형된 D-ARMS 부위의 서열에 대해 구체적인 예를 들어 설명한다:The sequence of the modified D-ARMS region of the first primer and the second primer will be described with specific examples:

주형 핵산에서, SNP 부위를 기준으로 5‘ 방향으로 세 개의 뉴클레오티드의 염기서열이 AAT (야생형) 및 AAC (돌연변이형)라고 가정하면, 상기 SNP 야생형에 특이적인 제1 프라이머의 E-F-G 부위는, 예를 들어 ATT의 서열로 제작될 수 있다. 이 때, 상기 SNP 돌연변이형에 특이적인 제2 프라이머의 e-f-g는 AGC, ACC, TAC, GAC 또는 CAC일 수 있다. In the template nucleic acid, assuming that the base sequence of three nucleotides in the 5' direction with respect to the SNP site is AAT (wild type) and AAC (mutant), the EFG site of the first primer specific for the SNP wild type is, for example, For example, it may be constructed with the sequence of ATT. In this case, e-f-g of the second primer specific for the SNP mutant type may be AGC, ACC, TAC, GAC or CAC.

이와 같은 예시는 가능한 수많은 조합 중 어느 한 예를 나타낸 것으로, 상기 예시로 인해 본 발명의 범위가 제한되지 않음은 통상의 기술자에게 자명한 것이다.Such an example shows any one of a number of possible combinations, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by the examples.

즉, “상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며, 상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드”라는 조건에만 부합한다면, 상기 제1 프라이머와 상기 제2 프라이머를 포함하는 프라이머 세트는 멀티플렉스로 동시에 SNP 야생형과 돌연변이형을 구분하여 증폭하는데 사용될 수 있다. That is, "the e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f corresponds to the first primer, respectively. It is a nucleotide of a different base from E and F, and g is a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site of a template nucleic acid. A primer set including a multiplex can be used to differentiate and amplify the SNP wild type and the mutant type at the same time.

따라서, 상기 본 발명이 제공하는 프라이머 세트는 유전자 내 단일염기다형성의 유전형 분석용인 것을 특징으로 할 수 있다.Accordingly, the primer set provided by the present invention may be characterized in that it is for genotyping analysis of single nucleotide polymorphisms in a gene.

본 발명은 또한 상기 프라이머 세트; 및 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브가 표면에 고정된 지지체를 포함하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트를 제공한다. The present invention also provides the primer set; and a probe comprising a base sequence complementary to Bq of the first primer and a probe comprising a base sequence complementary to bq of the second primer, comprising a support immobilized on the surface, providing a single nucleotide polymorphism genotyping kit do.

본 발명의 상기 “프로브” 란 각 SNP 마커의 특이적인 검출이 가능한 짧은 핵산 서열로 수 내지 수십 염기에 해당하는 핵산분자를 의미한다The "probe" of the present invention refers to a nucleic acid molecule corresponding to several to several tens of bases as a short nucleic acid sequence capable of specific detection of each SNP marker.

상기 프로브는 데옥시뉴클레오티드(DNA), 리보뉴클레오티드(RNA) 같은 전통적인 핵산뿐만 아니라, 펩타이드뉴클레오티드(PNA), 락크드뉴클레오티드(LNA) 및 디-헥시톨뉴클레오티드(HNA)에서 선택된 핵산 유사체도 될 수 있다. 상기 핵산 유사체는 핵산분해효소(nuclease)등 효소에 안정하고, 구조상으로 염기서열에 매우 특이적 결합을 하며, 열에 안정적인 장점이 있다.The probe may be a nucleic acid analog selected from traditional nucleic acids such as deoxynucleotides (DNA) and ribonucleotides (RNA), as well as peptide nucleotides (PNA), locked nucleotides (LNA) and di-hexitol nucleotides (HNA). . The nucleic acid analog has advantages of being stable to enzymes such as nucleases, structurally very specific binding to a nucleotide sequence, and stable to heat.

상기 프로브는 검출 가능한 표지가 결합된 것을 특징으로 할 수 있다. The probe may be characterized in that a detectable label is bound.

상기 분석 키트는 말단에 검출 가능한 표지가 결합되어 있는 역방향 프라이머(reverse primer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The assay kit may further include a reverse primer having a detectable label attached to the end thereof.

상기 검출 가능한 표지는 화학적 표지, 효소 표지, 방사능 표지, 형광 표지, 발광 표지, 화학 발광 표지, PRET(fluorescence resonance energy transfer) 표지 또는 금속 표지일 수 있다. 예를 들어, 상기 검출 가능한 표지는 바이오틴, 로다민, 사이아닌(Cyanine)3, 피렌(pyrene), 사이아닌5, 녹색형광단백질(GFP;Green Fluorescent Protein), 칼세인 (Calcein), 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 알렉사(Alexa)488, 6-카르복시-플루오레세인(FAM), 2',4',5',7'-테트라클로로-6-카르복시-4,7-디클로로플루오레세인(HEX), 2',7'-디클로로-6-카르복시-4,7-디클로로플루오레세인(TET), 플루오레세인 클로로트리아지닐(Fluorescein Chlorotriazinyl), 플루오레세인, 오레건 그린(Oregon Green), 마그네슘 그린(Magnesium Green), 칼슘 그린(Calcium Green), 6-카르복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인(JOE), 테트라메틸로다민(Tetramethylrhodamine), 테트라메틸-로다민 이소티오시아네이트(TRITC), 카르복시테트라메틸 로다민(TAMRA), 로다민 팔로이딘(Phodamine PHalloidin), 피로닌Y (Pyronin Y), 리싸민(Lissamine), ROX(X-rhodamine), 칼슘 크림선(Calcium Crimson), 텍사스 레드(Texas Red), 나일 레드(Nile Red) 및 티아디카르보시아닌(Thiadicarbocyanine)로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The detectable label may be a chemical label, an enzyme label, a radioactive label, a fluorescent label, a luminescent label, a chemiluminescent label, a fluorescence resonance energy transfer (PRET) label, or a metal label. For example, the detectable label is biotin, rhodamine, cyanine 3, pyrene, cyanine 5, Green Fluorescent Protein (GFP), calcein, fluorescein Isothiocyanate (FITC), Alexa488, 6-carboxy-fluorescein (FAM), 2',4',5',7'-tetrachloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluoro Rescein (HEX), 2',7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein (TET), Fluorescein Chlorotriazinyl, Fluorescein, Oregon Green ), Magnesium Green, Calcium Green, 6-carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxyfluorescein (JOE), Tetramethylrhodamine , tetramethyl-rhodamine isothiocyanate (TRITC), carboxytetramethyl rhodamine (TAMRA), rhodamine PHalloidin, Pyronin Y, Lissamine, ROX (X- rhodamine), Calcium Crimson, Texas Red (Texas Red), Nile Red (Nile Red), and may be selected from the group consisting of thiadicarbocyanine (Thiadicarbocyanine), but is not limited thereto.

본 발명의 상기 키트에서, 상기 지지체는 슬라이드글라스, 플라스틱, 멤브레인, 반도체 칩(semiconductive chip), 실리콘, 젤(gel), 나노(nano) 재료, 세라믹, 금속재료, 광섬유 또는 이들을 조합하여 만들어지는 것을 특징으로 한다. In the kit of the present invention, the support is made of slide glass, plastic, membrane, semiconductor chip, silicon, gel, nano material, ceramic, metal material, optical fiber, or a combination thereof. characterized.

상기 프로브를 지지체 상에 고정화하는 경우에는 아미노기, 티올기 또는 비오틴과 같은 관능기를 도입할 수도 있고, 또한 관능기와 뉴클레오티드 사이에 스페이서를 추가적으로 도입할 수도 있다. 여기서 이용되는 스페이서의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 알칸 또는 에틸렌글리콜 골격을 사용할 수 있다. When the probe is immobilized on a support, a functional group such as an amino group, a thiol group, or biotin may be introduced, or a spacer may be additionally introduced between the functional group and the nucleotide. Although the kind of spacer used here is not specifically limited, For example, an alkane or ethylene glycol skeleton can be used.

본 발명의 상기 키트는 마이크로어레이용 키트일 수 있으며, 당업계에 알려진 통상의 핀 마이크로어레이(pin microarray)(Microarray printing technology, Don Rose, Ph.D., Cartesian Technologies, Inc., Anal Biochem, 320(2):281-91(2003)), 잉크젯(ink jet)(Nat Biotech, 18;438-441(2000), Bioconjug Chem,13(1);97-103(2002)), 포토리소그래피(photolithography)(Cur Opinion Chem Biol, 2;404-410(1998), Nature genetics supplement, 21:20-24(1999)), 또는 전기어레이(electric array)(Ann Biomed Eng. 20(4):423-37(1992), Psychiatric Genetics, 12;181-192(2002)) 방법으로 제작될 수 있다.The kit of the present invention may be a kit for a microarray, and a conventional pin microarray (Microarray printing technology, Don Rose, Ph.D., Cartesian Technologies, Inc., Anal Biochem, 320) known in the art. (2):281-91 (2003)), ink jet (Nat Biotech, 18;438-441 (2000), Bioconjug Chem, 13(1);97-103 (2002)), photolithography ) (Cur Opinion Chem Biol, 2;404-410 (1998), Nature genetics supplement, 21:20-24 (1999)), or an electric array (Ann Biomed Eng. 20(4):423-37) (1992), Psychiatric Genetics, 12;181-192 (2002)).

본 발명의 상기 키트에는, 상기 프라이머 및 프로브 외에 통상적으로 PCR 반응 및 염기서열 분석에 필요한 물질들을 더 포함시킬 수 있다. 예를 들어, DNA 중합효소 (예컨대, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus(Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis 또는 Pyrococcus furiosus (Pfu)로부터 수득한 열 안정성 DNA 중합효소), dNTP(dATP, dCTP, dGTP, dTTP), 반응 완충액, 증류수 등으로 구성된 PCR 반응 혼합물을 포함할 수 있으며, PCR 산물의 검출 여부를 확인할 수 있는 발색시약 등도 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 키트는 상기한 시약 성분을 포함하는 다수의 별도 패키징 또는 컴파트먼트로 제작될 수 있다.In addition to the primers and probes, the kit of the present invention may further include materials normally required for PCR reaction and nucleotide sequence analysis. For example, a DNA polymerase (such as a thermostable DNA polymerase obtained from Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus literalis or Pyrococcus furiosus (Pfu)), dNTP (dATP, dCTP, dGTP, dTTP), a reaction buffer, and a PCR reaction mixture consisting of distilled water, etc., may also include a color reagent capable of confirming whether a PCR product is detected or not. In addition, the kit of the present invention may be manufactured in a plurality of separate packaging or compartments containing the reagent components described above.

본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는, 핵산 샘플 내 하나 이상의 단일염기다형성의 유전형 분석 방법을 제공한다: The present invention also provides a method for genotyping one or more single nucleotide polymorphisms in a nucleic acid sample, comprising the steps of:

(a) 주형 핵산, 중합효소 및 청구항 제11항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 혼합물에 UDG(Uracil DNA Glycosylase)를 처리하여 상기 프라이머 내 데옥시우리딘(Deoxyuridine)의 우라실(Uracil) 염기를 제거하는 단계;(a) treating a mixture containing a template nucleic acid, a polymerase, and the primer set according to claim 11 with Uracil DNA Glycosylase (UDG) to remove the uracil base of deoxyuridine in the primer step;

(b) 상기 주형 핵산을 증폭시키는 단계;(b) amplifying the template nucleic acid;

(c) 상기 증폭 산물을 상기 제1 프라이머의 Bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브와 혼성화하는 단계; 및(c) hybridizing the amplification product with a probe including a nucleotide sequence complementary to Bq of the first primer and a probe including a nucleotide sequence complementary to bq of the second primer; and

(d) 상기 혼성화에 따른 신호 검출을 통해 상기 핵산 샘플 내 단일염기다형성의 유전형을 결정하는 단계. (d) determining the genotype of the single nucleotide polymorphism in the nucleic acid sample through signal detection according to the hybridization.

본 발명에 따른 상기 핵산 증폭방법은 상기 일반식 1 및 일반식 2의 프라이머 세트를 이용하여 당업계에서 일반적으로 알려진 중합효소 연쇄반응(PCR) 또는 멀티플렉스 PCR과 동일한 방법에 의해 수행될 수 있다. The nucleic acid amplification method according to the present invention may be performed by the same method as the polymerase chain reaction (PCR) or multiplex PCR generally known in the art using the primer sets of the general formulas 1 and 2.

본 발명은 중합효소 연쇄반응을 개시하기 이전에 상기 (a) 단계에서 표적 핵산(주형 핵산), 프라이머 세트, 중합효소 등이 포함된 반응 혼합물에 UDG(Uracil DNA glycosylase)를 처리하여 상기 프라이머의 B 영역에 존재하는 우라실(Uracil) 염기를 제거하는 단계를 추가로 수행한다. In the present invention, before initiating the polymerase chain reaction, UDG (Uracil DNA glycosylase) is treated in the reaction mixture containing the target nucleic acid (template nucleic acid), primer set, polymerase, etc. in step (a), and B of the primer A step of removing the uracil base present in the region is further performed.

본 발명에서 상기 프라이머 세트에 포함된 각 프라이머에는 1~5개의 우라실(Uracil)염기가 포함되어 있고, UDG(Uracil DNA Glycosylase) 처리에 의해 프라이머 내 염기의 단절이 발생하게 된다. In the present invention, each of the primers included in the primer set contains 1 to 5 uracil bases, and UDG (Uracil DNA Glycosylase) treatment causes cleavage of the bases in the primer.

이후 통상적인 중합효소 연쇄반응을 개시하여 반응 온도가 상승하면 닫힌 구조의 프라이머가 펼쳐지고 주형 핵산과 상보적인 서열을 갖는 프라이머 부위가 주형 핵산과 결합하고, DNA 중합효소에 의해 염기의 연장반응이 진행된다(1차 증폭반응).After that, when the reaction temperature rises by initiating a conventional polymerase chain reaction, the closed primer is unfolded, the primer site having a sequence complementary to the template nucleic acid binds to the template nucleic acid, and the base extension reaction proceeds by the DNA polymerase. (1st amplification reaction).

상기 1차 증폭반응이 완료된 이후 2차 증폭반응이 진행될 때에, DNA 중합효소에 의한 염기의 연장반응이 우라실(Uracil) 염기가 제거된 염기의 단절부위에서 중단이 된다. 즉, 닫힌 구조의 프라이머를 형성하기 위해 5’말단에 추가한 A 및 a 부위; 그리고 프로브와의 혼성화를 위한 B 및 b 부위의 염기서열까지 염기의 연장반응이 진행이 될 수 없고, 결과적으로 1차 증폭반응부터 반응의 종료시점까지 동일한 Tm값이 유지가 될 수 있다. When the second amplification reaction proceeds after the first amplification reaction is completed, the extension reaction of the base by the DNA polymerase is stopped at the cleavage site of the base from which the uracil base is removed. That is, the A and a sites added to the 5' end to form a closed primer; In addition, the base extension reaction cannot proceed to the base sequence of the B and b sites for hybridization with the probe, and as a result, the same Tm value can be maintained from the first amplification reaction to the end of the reaction.

한편, 전술한 바와 같이 본 발명이 제공하는 상기 일반식 1의 제1 프라이머 및 일반식 2의 제2 프라이머는 각각의 E-F-G 및 e-f-g 부위에 의해 교차 증폭이 일어나지 않으며, 최종 증폭 산물 또한 상호 구분이 정확하게 가능하다. On the other hand, as described above, cross-amplification does not occur in the first primer of Formula 1 and the second primer of Formula 2 provided by the present invention by each EFG and efg region, and the final amplification product is also accurately distinguished from each other. It is possible.

본 발명이 제공하는 상기 방법에 따르면 한 종류의 유전자 내 SNP의 야생형과 돌연변이형을 동시에 분석할 수 있을 뿐 아니라, 복수의 유전자 내 SNP의 야생형과 돌연변이형도 멀티플렉스로 동시에 증폭하여 검출할 수 있다는 이점이 있다. According to the method provided by the present invention, it is possible to simultaneously analyze the wild type and the mutant type of a SNP in one kind of gene, and also the wild type and the mutant type of the SNP in a plurality of genes can be simultaneously amplified and detected in a multiplex. There is this.

본 발명이 제공하는 상기 방법에서 증폭 산물과 프로브의 혼성화, 혼성화에 따른 신호 검출 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 모두 제한없이 본 발명에 적용될 수 있다. In the method provided by the present invention, the hybridization of the amplification product and the probe and the signal detection method according to the hybridization may be applied to the present invention without limitation as long as it is a method commonly used in the art.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 조성물의 특이도를 확인하기 위해 단일염기다형성(SNP) 중 피부 미용에 관련된 6가지 SNP(OCA2, MC1R, AGER, NOTCH, SLC23A1(1), SLC23A1(2)) 유전자를 선택하고 이를 확인할 수 있는 ThermoFisher Scientific사에서 제공하는 6개의 SNP genotyping kit로 샘플 4개에 대하여 유전형을 확인하였다. 이후 6개의 정상군, 위험군 유전형에 대한 총 12개의 올리고 프라이머를 한 번의 증폭반응으로 multiplex PCR을 실시한 이후 마이크로어레이 DNA 칩에 반응시킨 결과 한 번의 반응으로 특이적으로 단일염기다형성 유전자를 매우 우수하게 구분할 수 있었다.According to another embodiment of the present invention, in order to confirm the specificity of the composition of the present invention, six SNPs related to skin care (OCA2, MC1R, AGER, NOTCH, SLC23A1(1), SLC23A1) (2)) Genotypes were confirmed for 4 samples using 6 SNP genotyping kits provided by ThermoFisher Scientific, which can select and confirm genes. After that, a total of 12 oligo primers for 6 normal group and risk group genotypes were subjected to multiplex PCR in one amplification reaction and then reacted to the microarray DNA chip. could

본 발명에 따른 신규한 구조의 프라이머를 이용하여 단일염기다형성 유전자의 multiplex PCR 및 마이크로어레이 DNA 칩을 수행하는 경우 한 번의 반응으로 높은 특이도로 유전형 판별 결과를 얻을 수 있다.When multiplex PCR and microarray DNA chip of a single nucleotide polymorphism gene are performed using the primer of the novel structure according to the present invention, a genotyping result with high specificity can be obtained in one reaction.

도 1은 SNP 야생형에 특이적인 본 발명의 SMPO 프라이머 구조(A)와 SNP 돌연변이형에 특이적인 본 발명의 SMPO 프라이머 구조(B) 및 SMPO 구조를 이루는 H-TAP, D-ARMS 및 PBO 구조를 설명한다.
도 2는 본 발명이 제공하는 프라이머를 이용하셔 생성된 증폭 산물을 마이크로어레이 DNA 칩의 프로브와 혼성화한 후 형광반응(A)을 확인하고, 일반적인 구조의 프라이머로 PCR 증폭한 이후 프로브와 혼성화에 불리한 조건인 이중가닥(Double strand) 상태에서의 마이크로어레이 DNA 칩의 프로브와 혼성화한 후 형광반응(B)을 확인하고, 이중가닥(Double strand)를 Denature 반응으로 단일가닥화 하는 과정을 추가하고 마이크로어레이 DNA 칩의 프로브와 혼성화한 후 형광반응(C)을 확인함으로써, 본 발명에 다른 프라이머 구조가 프로브와의 혼성화 효율이 월등함을 확인한 결과이다.
도 3은 6종 SNP(OCA2, SLC23A1(1), SCL23A1(2), NOTCH, AGER, MC1R)의 야생형과 돌연변이형에 특이적인 SMPO 구조 프라이머 12종을 이용해 multiplex PCR을 수행하고, 이의 증폭산물을 마이크로어레이 DNA 칩의 프로브와 혼성화하였을 때 확인되는 Gold 형광반응(A) 및 형광반응에 따른 유전자형 분석 결과(B)를 나타낸 것이다.
1 is a SMPO primer structure of the present invention specific for SNP wild-type (A), a SMPO primer structure of the present invention specific for a SNP mutant type (B), and H-TAP, D-ARMS and PBO structures constituting the SMPO structure do.
Figure 2 shows the fluorescence reaction (A) after hybridizing the amplification product generated by using the primer provided by the present invention with the probe of the microarray DNA chip, and after PCR amplification with a primer having a general structure, it is unfavorable for hybridization with the probe After hybridization with the probe of the microarray DNA chip in the condition of double strand, check the fluorescence reaction (B), add the process of converting double strand into single strand by denaturation reaction, and microarray By confirming the fluorescence reaction (C) after hybridization with the probe of the DNA chip, it is the result of confirming that the different primer structures according to the present invention have superior hybridization efficiency with the probe.
3 shows multiplex PCR using 12 types of SMPO rescue primers specific for wild type and mutant type of 6 types of SNPs (OCA2, SLC23A1(1), SCL23A1(2), NOTCH, AGER, MC1R), and amplified products thereof Gold fluorescence reaction (A) and genotyping results (B) according to fluorescence reaction confirmed when hybridizing with the probe of the microarray DNA chip are shown.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

실험준비Experiment preparation

1. 프라이머의 제작1. Preparation of primer

본 발명에서 사용하는 프라이머와 프로브는 미국립보건원 산하 NCBI에서 운영하는 유전자 은행(www.ncbi.nlm.nih.gov)에 등록되어 있는 Genebank 염기서열을 Hitachi 소프트웨어사의 DNAsis프로그램을 이용하여 분석한 다음 그 염기서열을 결정하고, 이를 다시 BLAST(www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)로 분석하여 6가지 인간의 단일염기다형성 유전자의 특이적인 염기서열 부분임을 확인하였다. SMPO 구조의 프라이머는 특이적 올리고 부위에서 3’말단의 염기서열과 상보적으로 결합할 수 있으며 결합온도(Tm 값)가 18∼20℃가 되도록 하였으며 각각의 주형 DNA 염기서열 부분과 추가된 염기서열 사이에 Deoxyuridine을 추가하였다. 또한 Deoxyuridine upstream 방향으로 6가지 SNP 야생형, 돌연변이형을 구분할 수 있는 총 12가지 인공적인 올리고 프라이머를 제작하여 마이크로어레이 DNA 칩 상의 프로브와 특이적으로 결합할 수 있는 부분을 제작하였다. 단일염기다형성 부분과 그 이웃하는 1번째 또는 2번째 염기를 주형과 다르게 변경하여 mismatch oligo가 되도록 제작하였으며 mismatch 부분은 주형 핵산, 야생형 유전자형 및 돌연변이형 유전자형의 mismatch oligo가 모두 다르게 하도록 제작하였다.The primers and probes used in the present invention are analyzed by using the DNAsis program of Hitachi Software for the Genebank sequence registered in the gene bank (www.ncbi.nlm.nih.gov) operated by NCBI under the National Institutes of Health. The nucleotide sequence was determined, and it was analyzed again by BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/) to confirm that it was a specific nucleotide sequence portion of six human single nucleotide polymorphism genes. The SMPO-structured primer can complementarily bind to the base sequence at the 3' end of the specific oligo site, and the binding temperature (Tm value) was set to 18 to 20 ° C. Each template DNA base sequence and the added base sequence Deoxyuridine was added in between. In addition, a total of 12 artificial oligo primers capable of discriminating 6 types of SNP wild type and mutant type were prepared in the deoxyuridine upstream direction to prepare a part capable of specifically binding to the probe on the microarray DNA chip. The single nucleotide polymorphism part and its neighboring 1st or 2nd base were changed to be different from the template to make a mismatch oligo, and the mismatch part was made so that all mismatch oligos of the template nucleic acid, wild-type genotype and mutant genotype were different.

이와 같은 프라이머 구조를 단일염기다형성 마이크로어레이 프로브의 특이적인 올리고뉴클레오타이드 구조(Single uncleotide polymorphim Microarray Probe-specific Oligonucleotide; SMPO)라 명명하였다.Such a primer structure was named Single uncleotide polymorphim Microarray Probe-specific Oligonucleotide (SMPO).

2. 프라이머의 합성2. Synthesis of primers

실험준비 1에서 분석한 프라이머는 molecular cloning 3판(sambrook과 rusell, cold spring harborlaboratory press, New York, USA, 2001년)의 10.42에 기술된 올리고뉴클레오티드 합성과 같은 방법을 이용하여 IDT(Integrated DNA Technologies, USA)에 의뢰하여 합성하였다. The primers analyzed in Experimental Preparation 1 were prepared using the same method as the oligonucleotide synthesis described in 10.42 of molecular cloning 3rd edition (sambrook and rusell, cold spring harborlaboratory press, New York, USA, 2001), using the same method as IDT (Integrated DNA Technologies, USA) was requested and synthesized.

실시예 1: 일반 구조 프라이머와 SMPO 구조 프라이머 증폭산물의 마이크로어레이 DNA 칩 교잡반응 효율 평가Example 1: Evaluation of the efficiency of microarray DNA chip hybridization of general structural primers and SMPO structural primer amplification products

일반 구조와 SMPO 구조 프라이머의 증폭산물에 대한 마이크로어레이 DNA 칩에 대한 혼성화 반응 효율을 확인하기 위해, 4가지 SNP 유전자(OCA2, MC1R, AGER, NOTCH)의 야생형 유전자형에 대한 일반 구조의 프라이머와 SMPO구조를 추가한 프라이머를 각각 제작하였다. 리버스 프라이머(Reverse primer)에는 형광반응을 위하여 Avidin 및 Streptavidin과 결합 가능한 Biotin을 프라이머 5‘ 말단에 위치하도록 제작하였다.To check the hybridization reaction efficiency of the microarray DNA chip for the amplification product of the general structure and the SMPO structure primer, the primer and the SMPO structure of the general structure for the wild-type genotype of the four SNP genes (OCA2, MC1R, AGER, NOTCH) Primers to which were added were prepared, respectively. For the reverse primer, biotin capable of binding to Avidin and Streptavidin was prepared to be positioned at the 5' end of the primer for fluorescence reaction.

마이크로어레이 DNA 칩에 부착시킬 프로브는 일반 구조 프라이머의 경우 Tm값이 58℃~ 68℃ 사이의 상보적으로 결합 가능한 유전자부위를 선정하여 제작하였으며, SMPO 구조 프라이머의 경우 구조 내부의 PBO 구조와 상보적인 염기서열로 프로브를 제작하였다.The probe to be attached to the microarray DNA chip was prepared by selecting a gene region capable of complementarily binding with a Tm value of 58°C to 68°C in the case of general structural primers, and in the case of SMPO structural primers, the PBO structure and complementary structure inside the structure were selected. Probes were prepared with nucleotide sequences.

단일염기다형성(SNP) 4종의 야생형 유전자형에 대한 일반 구조의 프라이머 4종과 SMPO구조 4종을 각각의 단독 PCR 증폭으로 증폭산물을 생성하였다. 주형은 각 SNP의 야생형 유전자형을 보유하고 있는 야생형 및 헤테로(Hetero) 유전자형의 주형을 선택하여 사용하였으며, 각각 2ul의 주형 DNA, 0.5ul(10pmol/ul)씩의 프라이머, 0.4ul(1 unit)의 SolgTM h-Taq DNA Polymerase(Solgent co., Korea), 3ul(15 mM MgCl2 용액이 포함된 10X 농도)의 h-Taq reaction buffer(Solgent co., Korea), 오염 방지를 위한 0.1ul(0.1 unit)의 SolGentTM Uracil-DNA Glycosylase(Solgent co., Korea), 1ul(dATP, dCTP, dGTP 각각 2mM과 dUTP 6mM)의 dNTP(Solgent co., Korea), 1M betaine(Sigma, USA) 혼합액에 DNase, RNase free water(Sigma-Aldrich co., USA)를 넣어 총 반응용액이 30ul가 되도록 하였다.Amplification products were generated by individual PCR amplification of 4 types of primers with general structures and 4 types of SMPO structures for 4 types of wild-type genotypes of single nucleotide polymorphism (SNP). As a template, wild-type and hetero genotype templates having the wild-type genotype of each SNP were selected and used, each of 2ul of template DNA, 0.5ul (10pmol/ul) of primer, 0.4ul (1 unit) of Solg TM h-Taq DNA Polymerase (Solgent co., Korea), 3 ul ( 10X concentration with 15 mM MgCl 2 solution) of h-Taq reaction buffer (Solgent co., Korea), 0.1 ul (0.1 ul) to prevent contamination unit) of SolGent TM Uracil-DNA Glycosylase (Solgent co., Korea), 1ul (dATP, dCTP, dGTP, 2 mM and dUTP 6 mM, respectively) of dNTP (Solgent co., Korea), 1M betaine (Sigma, USA) in a mixture of DNase , RNase free water (Sigma-Aldrich co., USA) was added so that the total reaction solution was 30ul.

증폭된 반응산물 10ul를 각각 혼성화 반응용액 40ul와 혼합하여 마이크로어레이 DNA 칩에 63℃에서 10분간 반응시켰으며, 이후 gold-streptavidin 용액 3ul와 혼성화 반응용액 30ul를 섞은 용액을 다시 멤브레인 유전자칩에 63℃ 10분간 반응시킴으로써 육안으로 마이크로어레이 DNA 칩에 나타난 형광 반응을 확인하여 혼성화 반응의 효율을 확인하였다.Each 10ul of the amplified reaction product was mixed with 40ul of the hybridization reaction solution and reacted on a microarray DNA chip at 63°C for 10 minutes. After that, a solution of 3ul of gold-streptavidin solution and 30ul of the hybridization reaction solution was mixed again on the membrane gene chip at 63°C. By reacting for 10 minutes, the efficiency of the hybridization reaction was confirmed by visually checking the fluorescence reaction displayed on the microarray DNA chip.

상기의 결과는 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 SMPO 구조 프라이머에 의한 PCR 증폭산물은 4종의 SNP 야생형 유전자형 모두에서 강한 신호를 보였으나(도 2A), 일반 구조 프라이머에 의한 PCR 증폭 산물은 OCA2 SNP를 제와한 나머지 3종에 대해서는 신호가 나타나지 않았다(도 2B).As shown in FIG. 2, the PCR amplification product by the SMPO structural primer according to the present invention showed a strong signal in all four SNP wild-type genotypes (FIG. 2A), but the PCR amplification product by the general structural primer showed no signal for the remaining three species except for the OCA2 SNP (Fig. 2B).

일반 구조 프라이머에 의한 PCR 증폭산물은 이중가닥 핵산이기 때문에 프로브와의 혼성화 반응에 대한 불리하며, 이를 극복하기 위하여 마이크로어레이 DNA 칩 반응전, 증폭산물을 95℃에서 10분간 Denature 반응 시킨 후 바로 ICE에 보관하여 단일가닥으로 바꾼 후, 동일하게 마이크로어레이 DNA 칩에 반응시켰다. 그 결과, denaturation 전에도 신호를 나타냈던 OCA2를 제외하고 새롭게 NOTCH SNP의 신호가 검출되었고, AGER SNP는 희미하게 반응이 나타났다. 하지만, denaturation에도 불구하고 여전히 MC1R SNP는 신호가 나타나지 않았다. Since the PCR amplification product by the general structural primer is a double-stranded nucleic acid, it is disadvantageous to the hybridization reaction with the probe. After storage and changing to a single strand, it was reacted on a microarray DNA chip in the same manner. As a result, except for OCA2, which showed a signal even before denaturation, the signal of NOTCH SNP was newly detected, and the AGER SNP showed a faint response. However, despite the denaturation, the MC1R SNP still did not show a signal.

이를 통해, 본 발명이 제공하는 SMPO 구조를 가진 프라이머에 의한 PCR 증폭산물이 마이크로어레이 DNP 칩과의 혼성화 반응에서 매우 우수한 구조임을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that the PCR amplification product by the primer having the SMPO structure provided by the present invention has a very good structure in the hybridization reaction with the microarray DNP chip.

실시예 2: SMPO 구조 프라이머의 SNP 동시검출 특이도 평가Example 2: SNP co-detection specificity evaluation of SMPO rescue primers

SMPO 구조 프라이머의 SNP 유전형 동시 분석능 및 특이도를 평가하기 위하여 단일염기다형성(SNP) 중 피부 미용에 관련된 6가지 SNP(OCA2, MC1R, AGER, NOTCH, SLC23A1(1), SLC23A1(2)) 유전자를 선택하고 이를 확인할 수 있는 ThermoFisher Scientific사에서 제공하는 6개의 SNP genotyping kit로 샘플 4개에 대하여 유전형을 확인하였다. 이후 6개의 야생형 및 돌연변이 유전형에 대한 총 12개의 프라이머 및 각각의 역방향 프라이머(reverse primer)를 한 번의 증폭반응으로 multiplex PCR을 실시하였다. Six SNPs (OCA2, MC1R, AGER, NOTCH, SLC23A1(1), SLC23A1(2)) genes related to skin beauty among single nucleotide polymorphisms (SNPs) to evaluate the SNP genotyping ability and specificity of SMPO structural primer Genotypes were confirmed for 4 samples with 6 SNP genotyping kits provided by ThermoFisher Scientific, which can select and confirm them. Thereafter, a total of 12 primers and each reverse primer for 6 wild-type and mutant genotypes were subjected to multiplex PCR in one amplification reaction.

Figure 112020134286268-pat00001
Figure 112020134286268-pat00001

Multiplex PCR의 반응용액은 각각 2ul의 주형 DNA, 0.5ul(10~20pmol/ul)씩의 프라이머, 1.2ul(3 unit)의 SolgTM h-Taq DNA Polymerase(Solgent co., Korea), 3ul(15 mM MgCl2 용액이 포함된 10X 농도)의 h-Taq reaction buffer(Solgent co., Korea), 오염 방지를 위한 0.1ul(0.1 unit)의 SolGentTM Uracil-DNA Glycosylase(Solgent co., Korea), 1ul(dATP, dCTP, dGTP 각각 2mM과 dUTP 6mM)의 dNTP(Solgent co., Korea), 1M betaine(Sigma, USA) 혼합액에 DNase, RNase free water(Sigma-Aldrich co., USA)를 넣어 총 반응용액이 30ul가 되도록 하였다.The reaction solution of the multiplex PCR is 2ul of template DNA, 0.5ul (10~20pmol/ul) of each primer, 1.2ul (3 units) of Solg TM h-Taq DNA Polymerase (Solgent co., Korea), 3ul (15) h-Taq reaction buffer (Solgent co., Korea) of 10X concentration with mM MgCl 2 solution, 0.1ul (0.1 unit) of SolGent TM Uracil-DNA Glycosylase (Solgent co., Korea), 1ul to prevent contamination DNase, RNase free water (Sigma-Aldrich co., USA) was added to a mixture of dNTP (Solgent co., Korea) and 1M betaine (Sigma, USA) of (dATP, dCTP, dGTP, respectively, 2 mM and dUTP 6 mM), and the total reaction solution This was made to be 30ul.

증폭된 반응산물 10ul를 각각 혼성화 반응용액 40ul와 혼합하여 마이크로어레이 DNA 칩에 63℃에서 10분간 반응시켰으며, 이후 gold-streptavidin 용액 6ul와 혼성화 반응용액 30ul를 섞은 용액을 다시 멤브레인 유전자칩에 63℃ 10분간 반응시킴으로써 육안으로 마이크로어레이 DNA 칩에 나타난 형광 반응을 확인하여 교잡반응의 특이도를 확인하였다.10ul of the amplified reaction product was mixed with 40ul of each hybridization reaction solution and reacted on a microarray DNA chip at 63°C for 10 minutes. After that, a solution of 6ul of gold-streptavidin solution and 30ul of hybridization reaction solution was added to the membrane gene chip again at 63°C. By reacting for 10 minutes, the specificity of the hybridization reaction was confirmed by visually checking the fluorescence reaction displayed on the microarray DNA chip.

4개의 샘플에 대하여 6가지 피부 미용 관련 SNP의 유전형은 도 3에 나타난 바와 같이 측정되었으며, 확인된 유전형의 결과는 Real-time PCR로 확인 가능한 ThermoFisher Scientific사에서 제공하는 6개의 SNP genotyping kit와 100% 정확하게 일치하였다.The genotypes of 6 skin beauty related SNPs for 4 samples were measured as shown in FIG. 3, and the results of the confirmed genotypes were 100% with 6 SNP genotyping kits provided by ThermoFisher Scientific, which can be confirmed by real-time PCR. exactly matched.

상기와 같이 본 발명이 제공하는 SMPO 구조의 프라이머는, 한 번의 증폭반응과 간단한 방법으로 복수의 단일염기다형성 유전자형을 높은 특이도로 분석하는 것을 가능하게 함을 확인할 수 있었다. As described above, it was confirmed that the primer of the SMPO structure provided by the present invention makes it possible to analyze a plurality of single nucleotide polymorphism genotypes with high specificity by a single amplification reaction and a simple method.

본 발명에 따른 신규한 구조의 프라이머를 이용하여 단일염기다형성 유전자의 multiplex PCR 및 마이크로어레이 DNA 칩을 수행하는 경우 한 번의 반응으로 높은 특이도로 유전형 판별 결과를 얻을 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 높다.When multiplex PCR and microarray DNA chip of a single nucleotide polymorphism gene are performed using the primer of the novel structure according to the present invention, a genotype determination result with high specificity can be obtained in a single reaction, so the industrial applicability is very high.

Claims (19)

하기 일반식 1로 나타내어지는 제1 프라이머 및 하기 일반식 2로 나타내어지는 제2 프라이머를 포함하는 프라이머 세트:
[일반식 1]
5'-AP-BQ-CR-DS-E-F-G- 3'
(상기 식에서,
상기 A는 상기 프라이머 3' 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고,
상기 B는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위를 나타내고,
상기 C는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고,
상기 D는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고,
상기 E와 F는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, E 또는 F 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이며,
상기 G는 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드를 나타내며,
상기 P, Q, R 및 S는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)
[일반식 2]
5'-ap-bq-cr-ds-e-f-g- 3'
(상기 식에서,
상기 a는 상기 프라이머 3' 말단의 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고,
상기 b는 임의의 염기서열을 갖는 뉴클레이티드를 포함하는 부위로서, 상기 제1 프라이머의 B 부위와는 염기서열이 상이하며,
상기 c는 데옥시우리딘(Deoxyuridine)을 나타내고,
상기 d는 주형 핵산의 특정 연속된 염기서열과 상보적인 염기서열을 갖는 뉴클레오티드를 포함하는 부위를 나타내고,
상기 e와 f는 각각 주형 핵산과 상보적인 또는 상보적이지 않은 뉴클레오티드로서, e 또는 f 중 어느 하나만 주형 핵산과 상보적이면서, e 및 f 중 어느 하나 이상은 각각 대응되는 상기 제1 프라이머의 E 및 F와 상이한 염기의 뉴클레오티드이며,
상기 g는 주형 핵산의 단일염기다형성(SNP) 부위의 야생형 또는 돌연변이형 염기에 상보적인 뉴클레오티드로서, 상기 제1 프라이머의 G와는 상이한 염기이며,
상기 p, q, r 및 s는 각각의 부위에 포함된 뉴클레오티드의 수를 나타낸다.)
A primer set comprising a first primer represented by the following general formula (1) and a second primer represented by the following general formula (2):
[General formula 1]
5'-AP-BQ-CR-DS-EFG-3'
(In the above formula,
A represents a site including a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,
B represents a site including a nucleotide having an arbitrary base sequence,
Wherein C represents deoxyuridine (Deoxyuridine),
D represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid,
Wherein E and F are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only either E or F is complementary to the template nucleic acid,
wherein G represents a nucleotide complementary to a wild-type or mutant-type base of a single nucleotide polymorphism (SNP) site,
Wherein P, Q, R and S represent the number of nucleotides included in each site.)
[General Formula 2]
5'-ap-bq-cr-ds-efg-3'
(In the above formula,
wherein a represents a site including a nucleotide having a nucleotide sequence complementary to the continuous nucleotide sequence at the 3' end of the primer,
Wherein b is a region including a nucleotide having an arbitrary nucleotide sequence, the nucleotide sequence is different from that of the B region of the first primer,
Wherein c represents deoxyuridine (Deoxyuridine),
wherein d represents a region containing nucleotides having a nucleotide sequence complementary to a specific continuous nucleotide sequence of the template nucleic acid;
Wherein e and f are nucleotides complementary or non-complementary to the template nucleic acid, respectively, and only one of e or f is complementary to the template nucleic acid, and at least one of e and f is the corresponding E and is a nucleotide of a base different from F,
Wherein g is a nucleotide complementary to the wild-type or mutant-type base of the single nucleotide polymorphism (SNP) site of the template nucleic acid, and is a base different from G of the first primer,
The p, q, r and s represent the number of nucleotides included in each site.)
제1항에 있어서, 상기 P 및 p는 각각 독립적으로 3~8개인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein P and p are each independently 3 to 8.
제1항에 있어서, 상기 Q 및 q는 각각 독립적으로 15~40개인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein Q and q are each independently 15 to 40.
제1항에 있어서, 상기 R 및 r은 각각 독립적으로 1~5개인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein R and r are each independently 1-5.
제1항에 있어서, 상기 S 및 s는 각각 독립적으로 15~40개인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein S and s are each independently 15 to 40.
제1항에 있어서, 상기 A 및 a의 Tm은 각각 독립적으로 10~30℃인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein the Tm of A and a are each independently 10 to 30°C.
제1항에 있어서, 상기 B 및 b의 Tm은 각각 독립적으로 55~70℃인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein the Tm of B and b are each independently 55 to 70°C.
제1항에 있어서, 상기 D 및 d의 Tm은 각각 독립적으로 50~65℃인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to claim 1, wherein the Tm of D and d are each independently 50 to 65°C.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이머 세트는 단일염기다형성 검출을 위한, 멀티플렉스 중합효소 연쇄반응용(SNP multiplex PCR) 프라이머 세트인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to any one of claims 1 to 8, wherein the primer set is a primer set for multiplex polymerase chain reaction (SNP multiplex PCR) for detecting single nucleotide polymorphisms.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프라이머 세트는 마이크로어레이 DNA 칩용(Microarray DNA chip) 프라이머 세트인 것을 특징으로 하는 프라이머 세트.
The primer set according to any one of claims 1 to 8, wherein the primer set is a primer set for a microarray DNA chip.
삭제delete 삭제delete 청구항 제1항에 따른 프라이머 세트; 및 상기 제1 프라이머의 BQ와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브가 표면에 고정된 지지체를 포함하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
A primer set according to claim 1; And A probe comprising a nucleotide sequence complementary to BQ of the first primer and a probe comprising a nucleotide sequence complementary to bq of the second primer, comprising a support immobilized on the surface. A single nucleotide polymorphism genotyping kit.
제13항에 있어서, 상기 키트는 단일염기다형성의 야생형 및 돌연변이형 서열을 동시에 결정할 수 있는 것을 특징으로 하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
The genotyping kit of claim 13, wherein the kit can simultaneously determine wild-type and mutant sequences of single-nucleotide polymorphisms.
제13항에 있어서, 상기 프로브는 검출 가능한 표지가 결합된 것을 특징으로 하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
The genotyping kit of claim 13, wherein the probe is bound to a detectable label.
제13항에 있어서, 상기 분석 키트는 말단에 검출 가능한 표지가 결합되어 있는 역방향 프라이머(reverse primer)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
The genotyping kit of claim 13, wherein the assay kit further comprises a reverse primer having a detectable label attached to the end thereof.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 검출 가능한 표지는 화학적 표지, 효소 표지, 방사능 표지, 형광 표지, 발광 표지, 화학 발광 표지, PRET(fluorescence resonance energy transfer) 표지 또는 금속 표지인 것을 특징으로 하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
The method according to claim 15 or 16, wherein the detectable label is a chemical label, an enzymatic label, a radioactive label, a fluorescent label, a luminescent label, a chemiluminescent label, a fluorescence resonance energy transfer (PRET) label, or a metal label. , single nucleotide polymorphism genotyping kit.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 검출 가능한 표지는 바이오틴, 로다민, 사이아닌(Cyanine)3, 피렌(pyrene), 사이아닌5, 녹색형광단백질(GFP;Green Fluorescent Protein), 칼세인 (Calcein), 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 알렉사(Alexa)488, 6-카르복시-플루오레세인(FAM), 2',4',5',7'-테트라클로로-6-카르복시-4,7-디클로로플루오레세인(HEX), 2',7'-디클로로-6-카르복시-4,7-디클로로플루오레세인(TET), 플루오레세인 클로로트리아지닐(Fluorescein Chlorotriazinyl), 플루오레세인, 오레건 그린(Oregon Green), 마그네슘 그린(Magnesium Green), 칼슘 그린(Calcium Green), 6-카르복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인(JOE), 테트라메틸로다민(Tetramethylrhodamine), 테트라메틸-로다민 이소티오시아네이트(TRITC), 카르복시테트라메틸 로다민(TAMRA), 로다민 팔로이딘(Phodamine PHalloidin), 피로닌Y (Pyronin Y), 리싸민(Lissamine), ROX(X-rhodamine), 칼슘 크림선(Calcium Crimson), 텍사스 레드(Texas Red), 나일 레드(Nile Red) 및 티아디카르보시아닌(Thiadicarbocyanine)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 단일염기다형성 유전형 분석 키트.
The method of claim 15 or 16, wherein the detectable label is biotin, rhodamine, cyanine 3, pyrene, cyanine 5, Green Fluorescent Protein (GFP), calcein ( Calcein), fluorescein isothiocyanate (FITC), Alexa 488, 6-carboxy-fluorescein (FAM), 2',4',5',7'-tetrachloro-6-carboxy- 4,7-dichlorofluorescein (HEX), 2',7'-dichloro-6-carboxy-4,7-dichlorofluorescein (TET), fluorescein chlorotriazinyl, fluorescein , Oregon Green, Magnesium Green, Calcium Green, 6-Carboxy-4',5'-dichloro-2',7'-dimethoxyfluorescein (JOE), Tetra Tetramethylrhodamine, Tetramethyl-Rhodamine Isothiocyanate (TRITC), Carboxytetramethyl Rhodamine (TAMRA), Phodamine PHalloidin, Pyronin Y, Lissamine ), ROX (X-rhodamine), Calcium Crimson, Texas Red (Texas Red), Nile Red (Nile Red) and thiadicarbocyanine (Thiadicarbocyanine) characterized in that at least one selected from the group consisting of , single nucleotide polymorphism genotyping kit.
하기 단계를 포함하는, 핵산 샘플 내 하나 이상의 단일염기다형성의 유전형 분석 방법:
(a) 주형 핵산, 중합효소 및 청구항 제1항에 따른 프라이머 세트를 포함하는 혼합물에 UDG(Uracil DNA Glycosylase)를 처리하여 상기 프라이머 내 데옥시우리딘(Deoxyuridine)의 우라실(Uracil) 염기를 제거하는 단계;
(b) 상기 주형 핵산을 증폭시키는 단계;
(c) 상기 증폭 산물을 상기 제1 프라이머의 BQ와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브 및 상기 제2 프라이머의 bq와 상보적인 염기서열을 포함하는 프로브와 혼성화하는 단계; 및
(d) 상기 혼성화에 따른 신호 검출을 통해 상기 핵산 샘플 내 단일염기다형성의 유전형을 결정하는 단계.
A method for genotyping one or more single nucleotide polymorphisms in a nucleic acid sample, comprising the steps of:
(a) treating a mixture containing a template nucleic acid, a polymerase, and the primer set according to claim 1 with Uracil DNA Glycosylase (UDG) to remove the uracil base of deoxyuridine in the primer step;
(b) amplifying the template nucleic acid;
(c) hybridizing the amplification product with a probe comprising a base sequence complementary to BQ of the first primer and a probe comprising a base sequence complementary to bq of the second primer; and
(d) determining the genotype of the single nucleotide polymorphism in the nucleic acid sample through signal detection according to the hybridization.
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