KR20050006417A - Method for detecting a target nucleic acid by using labelled control nucleic acid - Google Patents

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KR20050006417A KR1020030046128A KR20030046128A KR20050006417A KR 20050006417 A KR20050006417 A KR 20050006417A KR 1020030046128 A KR1020030046128 A KR 1020030046128A KR 20030046128 A KR20030046128 A KR 20030046128A KR 20050006417 A KR20050006417 A KR 20050006417A
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Abstract

PURPOSE: A method for detecting a target nucleic acid using unlabeled target nucleic acid is provided, thereby detecting or quantifying the target nucleic acid without labeling the target nucleic acid. CONSTITUTION: The method for detecting a target nucleic acid using a labeled control nucleic acid comprises the steps of: (a) providing a nucleic array fixing a polynucleotide probe; (b) hybridizing the target nucleic acid which is not labeled with the polynucleotide probe in the presence of the labeled control nucleic acid; and (c) measuring the hybridization signal of the labeled control nucleic acid from the hybridized product, and calculating the hybridization degree of the unlabeled target nucleic acid.

Description

표지되지 않은 표적 핵산을 이용한 표적 핵산을 검출하는 방법{Method for detecting a target nucleic acid by using labelled control nucleic acid}Method for detecting a target nucleic acid by using labeled control nucleic acid}

본 발명은 마이크로어레이를 이용한 혼성화를 통하여 표적 핵산을 검출하는 방법에 있어서, 상기 표적 핵산을 표지하지 않고서도 검출 또는 정량화할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a target nucleic acid through hybridization using a microarray, which can be detected or quantified without labeling the target nucleic acid.

인간 게놈 서열이 알려진 후, 유전자의 염기변이 분석, mRNA의 정성 및 정량 분석 및 염기서열 분석과 같은 핵산의 분석에 마이크로어레이가 널리 이용되고 있다. 이러한 종래의 분석 방법은, 보통 형광과 같은 마커로 표지된 표적 핵산을 마이크로어레이 고정화된 상보적인 프로브 핵산과 혼성화시킨 후, 이를 레이저로 자극시켜 발생하는 형광신호를 측정함으로서 수행되었다.After the human genome sequence is known, microarrays have been widely used for analysis of nucleic acids such as nucleotide variation analysis of genes, qualitative and quantitative analysis of mRNA, and sequencing. This conventional analysis method was performed by hybridizing a target nucleic acid, usually labeled with a marker such as fluorescence, with a complementary probe nucleic acid immobilized with a microarray, and then stimulating it with a laser to measure the fluorescence signal generated.

이러한 표지된 표적 핵산을 사용하는 종래의 표적 핵산의 검출 또는 정량화 방법의 일예를 도1에 나타내었다. 도 1에서, (A)는 핵산 마이크로어레이의 평면도로서, 2는 각 스팟을 나타내고, WMP는 양생형에 상보적인 프로브(wild type matched probe)를 나타내고, MMP는 돌연변이형에 상보적인 프로브(mutant type matched probe)를 나타낸다. (B)는 상기 마이크로어레이의 측면도로서 4는 폴리뉴클레오티드 프로브를 나타내고, 6은 기판을 나타낸다. (C),(D), (C') 및 (D')는 혼성화 후의 혼성화 상태 및 검출 결과를 나타내는 도면이다. 종래의 방법에 의하면, 상기 각 프로브를 표지된 야생형 표적 핵산(8) 또는 표지된 돌연변이형 표적 핵산(10)과 혼성화시키고, 혼성화된 결과를 측정한다. 이때 각각의 해당 스팟으로부터 신호가 발생하는지 유무를 통하여 표적 핵산의 존재유무를 검출하고, 신호의 강도로부터 그 양을 측정할 수 있다.One example of a conventional method for detecting or quantifying target nucleic acids using such labeled target nucleic acids is shown in FIG. 1. In Figure 1, (A) is a plan view of a nucleic acid microarray, 2 represents each spot, WMP represents a wild type matched probe, and MMP represents a mutant type complementary probe. matched probe). (B) is a side view of the microarray, 4 represents a polynucleotide probe, and 6 represents a substrate. (C), (D), (C '), and (D') are diagrams showing the hybridization state and the detection result after hybridization. According to the conventional method, each probe is hybridized with the labeled wild type target nucleic acid 8 or the labeled mutant target nucleic acid 10, and the hybridization result is measured. At this time, the presence or absence of a target nucleic acid can be detected through the presence or absence of a signal from each corresponding spot, and the amount can be measured from the intensity of the signal.

그러나, 통상 상기 형광 물질과 같은 마커는 PCR이나 효소 반응과 생물학적 반응에 의존하기 때문에, 상기 마커의 부착이 균일하게 이루어지 않을 수 있고, 그에 따라 상기 표지된 표적 핵산을 사용한 분석 결과에 있어 오류를 초래할 수 있다. 또한, 형광물질을 표적 핵산에 부착시키는 효율이 낮아 분석시 낮은 형광신호로 인한 오류를 가져오고 가격도 상승하는 단점이 있다. 따라서, 표적 핵산을 표지하지 않고도 핵산을 분석할 수 있다면, 표적 핵산을 준비하는데 소요되는 비용을 감소시키고, 불균일한 표지로 인한 분석 결과의 오류도 감소시킬 수 있어 분석의정확성도 높일 수 있다.However, since markers such as the fluorescent substance are usually dependent on PCR or enzymatic reactions and biological reactions, the adhesion of the markers may not be uniform, thereby making errors in the analysis results using the labeled target nucleic acid. Can cause. In addition, the efficiency of attaching the fluorescent material to the target nucleic acid has the disadvantage of bringing errors due to low fluorescence signal in the analysis and the price increases. Therefore, if the nucleic acid can be analyzed without labeling the target nucleic acid, the cost of preparing the target nucleic acid can be reduced, and the error of the analysis result due to the non-uniform labeling can be reduced, thereby increasing the accuracy of the analysis.

최근 이러한 필요성에 의해서 표적 핵산에 형광표지를 부착하지 않고, 핵산을 분석하는 기술이 발표되었는데 게르버(Gerber) 등은 나노기계적 캔틸레버 (nanomechanical cantilever)를 이용하여 펨토몰 수준의 DNA 분석에 응용한 바 있다 (Proceedings of the National Academy of Sciences,99, 9783∼9788, 2002). 또한, 파르카스(Farkas) 등은 전기적 신호를 이용하여 헤모크로마토시스 (hemochromatosis)의 변이 분석에 이용한 바 있다(Journal of Molecular Diagnostics,3, 74∼84, 2001). 월트(Walt) 등은 섬유 광학(fiber optic) 에레이 위에서 분자 표지(molecular beacon)를 사용하여 낭포성섬유증 (Cystic Fibrosis) 진단 연구에 응용한 바 있다 (Nature Biotechnology, 18, 91∼94, 2000).Recently, a technique for analyzing nucleic acid without attaching a fluorescent label to a target nucleic acid has been announced. Gerber et al. Have applied nanomechanical cantilever to femtomol level DNA analysis. ( Proceedings of the National Academy of Sciences, 99, 9783-9788, 2002). In addition, Farkas et al. Have been used for analysis of mutations of hemochromatosis using electrical signals ( Journal of Molecular Diagnostics, 3, 74-84, 2001). Walt et al. Have been applied to diagnostic studies of cystic fibrosis using molecular beacons on fiber optic arrays ( Nature Biotechnology , 18, 91-94, 2000).

그러나, 상기와 같은 노력에도 불구하고 표적핵산을 표지하지 않으면서도, 간단하고 편리한 표적 핵산의 검출 또는 정량 방법이 요구되고 있었다.However, despite such efforts, there has been a demand for a simple and convenient method for detecting or quantifying a target nucleic acid without labeling the target nucleic acid.

따라서, 본 발명의 목적은 표적 핵산을 표지하지 않으면서도, 표적핵산을 검출 또는 정량할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method capable of detecting or quantifying target nucleic acids without labeling the target nucleic acids.

도 1은 종래 표지된 표적 핵산을 사용한 표적 핵산의 검출 방법을 도식적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a method for detecting a target nucleic acid using a conventionally labeled target nucleic acid.

도 2는 본 발명의 일예에 따른 표적 핵산의 검출 방법을 도식적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a method for detecting a target nucleic acid according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 또다른 일예에 따른 표적 핵산의 검출 방법을 도식적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically showing a method for detecting a target nucleic acid according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다음 단계를 포함하는, 표적 핵산을 검출하는 방법을 제공한다:The present invention provides a method for detecting a target nucleic acid, comprising the following steps:

(a) 폴리뉴클레오티드 프로브가 고정화된 핵산 어레이를 제공하는 단계;(a) providing a nucleic acid array to which a polynucleotide probe is immobilized;

(b) 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 표지되지 않은 표적 핵산을, 표지된 대조군 핵산의 존재하에서 혼성화 조건하에서 혼성화시키는 단계; 및(b) hybridizing said polynucleotide probe with an unlabeled target nucleic acid under hybridization conditions in the presence of a labeled control nucleic acid; And

(c) 얻어진 혼성화 반응물로부터 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하고, 상기 표지되지 않은 표적 핵산의 혼성화 정도를 계산하는 단계.(c) measuring the hybridization signal of the labeled control nucleic acid from the hybridization reaction obtained and calculating the degree of hybridization of the unlabeled target nucleic acid.

여기서, 상기 표적 핵산과 대조군 핵산은 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 상보적인 서열을 포함하는 것이다.Herein, the target nucleic acid and the control nucleic acid include sequences complementary to the polynucleotide probe.

상기 방법은 또한 다음 단계를 포함하는 표적 핵산을 검출하는 방법일 수 있다.The method may also be a method of detecting a target nucleic acid comprising the following steps.

(d) 상기 혼성화 신호를 (b) 단계에서 상기 폴리뉴클레오티드 프로브를 상기 표적 핵산이 없는 조건에서 표지된 대조군 핵산과 혼성화 조건에서 혼성화시키고, 혼성화 반응물로부터 상기 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하여 얻어지는 대조군 혼성화 신호와 비교하는 단계.(d) control hybridization obtained by hybridizing the hybridization signal to hybridization conditions of the polynucleotide probe with the labeled control nucleic acid in the absence of the target nucleic acid in step (b) and measuring the hybridization signal of the control nucleic acid from the hybridization reaction product. Comparing with the signal.

여기서, 상기 혼성화 신호가 상기 대조군 혼성화 신호 보다 감소하는 경우, 표적 핵산이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 혼성화 신호가 상기 대조군 혼성화 신호에 비하여 변화가 없는 경우, 표적 핵산이 존재하지 않는 것으로 결정한다.Here, when the hybridization signal is reduced than the control hybridization signal, it is determined that the target nucleic acid is present, and when the hybridization signal has no change compared to the control hybridization signal, it is determined that the target nucleic acid is not present.

상기 방법은 또한, 다음 단계를 포함하는 표적 핵산을 검출하는 방법일 수 있다.The method may also be a method of detecting a target nucleic acid comprising the following steps.

(d) 상기 표지되지 않은 표적 핵산과 표지된 대조군 핵산의 농도 비율을 변화시키면서 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 혼성화시키고 세척한 다음, 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하여, 상기 농도 비율과 상기 혼성화 신호의 상관관계를 얻는 단계; 및(d) hybridize with the polynucleotide probe and wash with varying concentration ratios of the unlabeled target nucleic acid and the labeled control nucleic acid, and then measure the hybridization signal of the labeled control nucleic acid, thereby measuring the concentration ratio and the hybridization signal. Obtaining a correlation of; And

(e) 상기 (c) 단계에서 얻어진 표적 핵산의 상기 신호와 상기 상관관계를 비교하여 상기 표적 핵산의 농도를 결정하는 단계.(e) determining the concentration of the target nucleic acid by comparing the correlation with the signal of the target nucleic acid obtained in step (c).

본 발명은 또한, 다음 단계를 포함하는 표적 핵산을 검출하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for detecting a target nucleic acid comprising the following steps.

(a) 폴리뉴클레오티드 프로브가 고정화된 핵산 어레이를 제공하는 단계;(a) providing a nucleic acid array to which a polynucleotide probe is immobilized;

(b) 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 표지된 대조군 핵산을 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척하는 단계;(b) hybridizing and washing the polynucleotide probe and the labeled control nucleic acid under hybridization conditions;

(c) 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하는 단계;(c) measuring a hybridization signal of the labeled control nucleic acid;

(d) 상기 혼성화 반응물에 표지되지 않은 표적 핵산을 가하여 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척하는 단계; 및(d) adding an unlabeled target nucleic acid to the hybridization reaction to hybridize under hybridization conditions and wash; And

(e) 얻어진 혼성화 반응물로부터 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하고, 상기 (c) 단계에서 얻어진 상기 대조군 핵산의 혼성화 신호와 비교하여 상기 혼성화 신호의 변화 정도를 결정하는 단계.(e) measuring the hybridization signal of the labeled control nucleic acid from the hybridization reaction obtained, and determining the degree of change of the hybridization signal in comparison with the hybridization signal of the control nucleic acid obtained in step (c).

여기서, 상기 표적 핵산과 대조군 핵산은 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 상보적인 서열을 갖는 것이다.Here, the target nucleic acid and the control nucleic acid have a sequence complementary to the polynucleotide probe.

본 발명에 있어서, 상기 (e) 단계에서, 상기 혼성화 신호가 감소하면 표적 핵산이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 혼성화 신호가 변화하지 않으면 표적 핵산이 존재하지 않는 것으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the present invention, in the step (e), if the hybridization signal is reduced may determine that the target nucleic acid is present, and if the hybridization signal does not change may further comprise determining that the target nucleic acid is not present. .

본 발명은 또한, 다음 단계를 더 포함하는 표적 핵산을 검출하는 방법일 수 있다.The present invention may also be a method for detecting a target nucleic acid, further comprising the following steps.

(f) 상기 대조군 핵산에 대한 상기 표적 핵산의 농도 비율을 달리하여 상기(b) 단계 내지 상기 (e) 단계를 수행하여 상기 농도 비율과 상기 혼성화 신호의 변화와의 상관관계를 얻는 단계; 및(f) performing the steps (b) to (e) by varying the concentration ratio of the target nucleic acid to the control nucleic acid to obtain a correlation between the concentration ratio and the change of the hybridization signal; And

(g) 상기 (e)에서 얻어지는 상기 혼성화 신호의 변화값을 상기 상관관계로 비교하여 표적 핵산의 농도를 결정하는 단계.(g) comparing the change value of the hybridization signal obtained in (e) with the correlation to determine the concentration of the target nucleic acid.

본 발명에 있어서, 상기 핵산 어레이란 당업계에 잘 알려져 있다 (예를 들면, 미국특허 제5,445,934호 및 제5,744,305호). 핵산 어레이란 일반적으로 고체 기판상의 일정한 영역내에 일정한 밀도 이상으로 다른 폴리뉴클레오티드가 배열되어 있는 것을 말한다. 상기 폴리뉴클레오티드는 바람직하게는, 50 폴리뉴클레오티드/cm2이상, 더욱 바람직하게는 300 폴리뉴클레오티드/cm2이상, 더 더욱 바람직하게는 400 폴리뉴클레오티드/cm2이상의 밀도로 기판상의 알려진 영역에 폴리뉴클레오티드가 고정화된 것이다. 상기 핵산 어레이는 기판상에서 고정화될 폴리뉴클레오티드를 포토리소그래피 기술을 이용한 인 시튜(in situ) 합성을 통하여, 뉴클레오티드를 하나씩 연장하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 핵산 어레이는 이미 합성되어 있거나 천연의 핵산을 활성화된 기판상에 고정화함으로써 제조될 수 있다. 본 발명에 사용되는 상기 어레이는 그 제조방법에 제한됨이 없이 어느 것이나 사용될 수 있다.In the present invention, the nucleic acid array is well known in the art (eg, US Pat. Nos. 5,445,934 and 5,744,305). Nucleic acid array generally refers to the arrangement of different polynucleotides in a certain region or more in a certain region on a solid substrate. The polynucleotide preferably has a polynucleotide in a known region on the substrate at a density of at least 50 polynucleotides / cm 2 , more preferably at least 300 polynucleotides / cm 2 and even more preferably at least 400 polynucleotides / cm 2 . It is fixed. The nucleic acid array may be prepared by extending the nucleotides one by one through in situ synthesis using photolithography technology of the polynucleotide to be immobilized on the substrate. In addition, the nucleic acid array can be prepared by immobilizing a nucleic acid already synthesized or native on an activated substrate. The array used in the present invention can be used without any limitation to the manufacturing method.

본 발명에 있어서, "폴리뉴클레오티드 프로브"란 핵산 어레이 기판상에 고정화된 폴리뉴클레오티드로서 표적 핵산에 대하여 특이적인 상보적 서열을 가지고 있어, 여러 핵산이 혼합되어 있는 시료로부터 표적 핵산을 검출 또는 정량할 수 있도록 하는 폴리뉴클레오티드를 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, "표적 핵산"이라는 용어는 상기 폴리뉴클레오티드 프로브에 상보적이어서 특이적으로 혼성화할 수 있는 핵산으로서, 검출 또는 정량하고자 하는 핵산 서열을 포함하는 폴리뉴클레오티드를 말한다. 또한, "대조군 핵산"이란 상기 폴리뉴클레오티드 프로브에 상보적인 서열을 포함하는 폴리뉴클레오티드로서, 표적 핵산과 경쟁적으로 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 혼성화되는 것을 말한다. 따라서, 상기 대조군 핵산과 표적 핵산의 상대적인 양에 따라서 대조군 핵산이 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 혼성화되는 정도가 달라지게 된다. 따라서, 상기 표적 핵산과 상기 대조군 핵산의 여러 상대적인 양에 대하여 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 혼성화시키고, 그 혼성화 결과 표지된 상기 대조군 핵산으로부터 얻어지는 신호로부터 일정한 대조군 핵산의 존재하에서, 표적 핵산의 양과 혼성화 결과 얻어지는 신호와의 상관관계를 얻을 수 있다. 그 결과, 표지되지 않은 표적 핵산을 사용하면서도, 그 존재의 유무 또는 그 양을 측정할 수 있다.In the present invention, a "polynucleotide probe" is a polynucleotide immobilized on a nucleic acid array substrate and has a complementary sequence specific to a target nucleic acid, so that the target nucleic acid can be detected or quantified from a sample in which several nucleic acids are mixed. Refers to a polynucleotide. In addition, in the present invention, the term "target nucleic acid" refers to a polynucleotide containing a nucleic acid sequence to be detected or quantified as a nucleic acid complementary to the polynucleotide probe and capable of specific hybridization. In addition, "control nucleic acid" refers to a polynucleotide comprising a sequence complementary to the polynucleotide probe, and refers to hybridization with the polynucleotide probe competitively with the target nucleic acid. Therefore, the degree of hybridization of the control nucleic acid with the polynucleotide probe varies depending on the relative amounts of the control nucleic acid and the target nucleic acid. Thus, the signal obtained as a result of hybridization with the amount of the target nucleic acid in the presence of a constant control nucleic acid from a signal obtained from the control nucleic acid labeled with the polynucleotide probe for the various relative amounts of the target nucleic acid and the control nucleic acid and labeled as a result of the hybridization. Correlation with As a result, while using an unlabeled target nucleic acid, the presence or absence thereof can be measured.

본 발명에 있어서, 상기 표지는 특별히 한정되지 않으며, 형광, 방사능 및 전기적 신호 등을 포함한다. 상기 표지는 바람직하게는 형광 표지이다. 본 발명에 있어서, 검출 또는 정량하고자하는 표적 핵산 시료는 표지되지 않은 것을 사용한다. 따라서, 종래의 기술에 있어서, 통상적으로 거치는 표지 과정을 거치지 않는다. 반면, 본 발명의 혼성화 반응에 있어서, 표지되지 않은 표적 핵산을 사용하는 대신에, 상기 폴리뉴클레오티드 프로브에 상보적인 서열을 포함하는 대조군 핵산을 사용한다.In the present invention, the label is not particularly limited and includes fluorescence, radioactivity and electrical signals. The label is preferably a fluorescent label. In the present invention, an unlabeled target nucleic acid sample to be detected or quantified is used. Therefore, in the prior art, the labeling process is not normally performed. On the other hand, in the hybridization reaction of the present invention, instead of using an unlabeled target nucleic acid, a control nucleic acid comprising a sequence complementary to the polynucleotide probe is used.

본 발명의 방법을 도면을 통하여 예시적으로 설명하면 다음과 같다(도 2 및 도 3 참조). 먼저, 야생형 표적 핵산에 상보적인 프로브(WMP)에 야생형 표적 핵산(8)을 형광 표지된 대조군 핵산(12)의 존재하에서 혼성화시키면 야생형 표적 핵산과 형광 표지된 대조군 핵산이 경쟁적으로 상기 프로브와 혼성화된다. 따라서, 혼성화 신호는 경쟁에 의하여 감소한다(도2의 A, B, C 및 D 참조). 반면, 야생형 표적 핵산에 상보적인 프로브(WMP)에 돌연변이형 표적 핵산(10)을 형광 표지된 대조군 핵산(12)의 존재하에서 혼성화시키면 형광 표지된 대조군 핵산만이 상기 프로브와 혼성화된다. 따라서, 혼성화 신호는 경쟁이 있는 경우에 비하여 상대적으로 감소하지 않는다(도2의 A, B, C' 및 D' 참조). 도 2에서, 2, 4, 6, 8, 10, 및 12는 각각 스팟, 폴리뉴클레오티드 프로브, 기판, 야생형 표적 핵산, 돌연변이형 표적 핵산 및 형광 표지된 대조군 프로브를 나타낸다.The method of the present invention will be described exemplarily through the drawings (see FIGS. 2 and 3). First, hybridizing the wild-type target nucleic acid 8 to the probe (WMP) complementary to the wild-type target nucleic acid in the presence of the fluorescently labeled control nucleic acid 12 results in the competitive hybridization of the wild-type target nucleic acid with the fluorescently labeled control nucleic acid. . Thus, the hybridization signal is reduced by competition (see A, B, C and D in FIG. 2). On the other hand, hybridizing the mutant target nucleic acid 10 to the probe (WMP) complementary to the wild type target nucleic acid in the presence of the fluorescently labeled control nucleic acid 12 hybridizes with only the fluorescently labeled control nucleic acid. Thus, the hybridization signal does not decrease relatively compared to when there is competition (see A, B, C 'and D' in Fig. 2). In Figure 2, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 represent spots, polynucleotide probes, substrates, wild type target nucleic acids, mutant target nucleic acids and fluorescently labeled control probes, respectively.

또한, 본 발명은 상기와 같은 방법에 의하여 혼성화 신호가 감소되지 않는 양성 스팟(예를 들면, 돌연변이형 표적 핵산)에 대하여 추가로 표지되지 않는 야생형 표적 핵산 또는 돌연변이형 표적 핵산을 혼성화시키고 세척하여, 그 혼성화 신호를 측정함으로써 표적 핵산의 존재유무 또는 정량화를 할 수 있다. 또는 표지된 대조군 핵산이 혼성화되어 있는 스팟에 대하여 추가로 표지되지 않는 야생형 표적 핵산 또는 돌연변이형 표적 핵산을 혼성화시키고 세척하여, 그 혼성화 신호를 측정함으로써 표적 핵산의 존재유무 또는 정량화를 할 수 있다. 먼저, 야생형 표적 핵산에 상보적인 프로브가 고정화된 스팟에 대하여, 야생형 대조군 핵산이 혼성화되어 있는 경우, 야생형 표적 핵산과 혼성화시키면 이미 혼성화되어 있는 형광으로표지된 대조군 핵산과의 경쟁적으로 혼성화되기 때문에 혼성화의 신호가 감소한다(도 3의 A, B, C 및 D 참조). 반면, 돌연변이형 표적 핵산으로 혼성화시키면, 형광으로 표지된 대조군 핵산과의 경쟁적인 혼성화가 일어나지 않기 때문에 혼성화 신호는 그대로 유지되게 된다(도 3의 A, B, C' 및 D' 참조). 따라서, 일차 혼성화 반응 및 혼성화 신호의 검출을 통하여 표적 핵산을 확인한 후, 2차로 혼성화 반응을 수행하여 혼성화 신호가 감소하는지 여부를 통하여 추가로 표적 핵산의 존재 유무를 확인할 수 있다.In addition, the present invention hybridizes and washes wild-type target nucleic acids or mutant target nucleic acids that are not further labeled for positive spots (eg, mutant target nucleic acids) where the hybridization signal is not reduced by the above method, By measuring the hybridization signal, the presence or absence of a target nucleic acid can be quantified. Alternatively, the presence or absence of quantification of the target nucleic acid can be achieved by hybridizing and washing the wild type target nucleic acid or mutant target nucleic acid which is not further labeled with the labeled control nucleic acid hybridized, and measuring the hybridization signal. First, for a spot to which a probe complementary to a wild-type target nucleic acid is immobilized, if the wild-type control nucleic acid is hybridized, hybridization with the wild-type target nucleic acid hybridizes to the hybridized nucleic acid because it hybridizes with the fluorescent nucleic acid labeled control nucleic acid. The signal is reduced (see A, B, C and D in FIG. 3). On the other hand, hybridization with a mutant target nucleic acid leaves the hybridization signal intact, as no competitive hybridization with the fluorescently labeled control nucleic acid occurs (see A, B, C 'and D' in FIG. 3). Therefore, after confirming the target nucleic acid through the first hybridization reaction and the detection of the hybridization signal, the presence or absence of the target nucleic acid can be further confirmed through whether the hybridization signal is reduced by performing the hybridization reaction secondly.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

본 실시예에서는 표적 핵산으로 인간 게놈으로부터 분리한 정상인(wild type)의 HNF-1α(hepatocyte nuclear factor-1) 유전자의 전장 DNA와 상기 HNF-1α의 유전자를 주형으로 하여 PCR(Polymerase Chain Reaction) 방법을 이용하여 얻은 HNF-1α 유전자의 엑손 2 DNA를 표적 핵산으로 사용하였다.In this embodiment, the PCR (Polymerase Chain Reaction) method is carried out using a full-length DNA of a wild type hepatocyte nuclear factor-1 (HNF-1α) gene isolated from the human genome as a target nucleic acid and the HNF-1α gene as a template. The exon 2 DNA of the HNF-1α gene obtained using was used as a target nucleic acid.

실시예 1: 스폿팅에 의한 DNA 어레이의 제작Example 1: Preparation of DNA Array by Spotting

본 실시예에 사용된 핵산 어레이는, 에폭시기를 갖는 방사형 폴리에틸렌글리콜, 가교제 및 폴리뉴클레오티드 프로브의 혼합물을 기판상에 스폿팅하여 제조하였다.The nucleic acid array used in this example was prepared by spotting a mixture of radial polyethylene glycol, crosslinking agent and polynucleotide probe having an epoxy group on a substrate.

(1) 에폭시기를 갖는 방사형 폴리에틸렌글리콜 유도체의 합성.(1) Synthesis of Radial Polyethylene Glycol Derivative Having Epoxy Group.

NaOH 수용액(50 wt%, 2mL)에 에피클로로하이드린(7.5mL)과 테트라부틸암모늄 브로마이드(tetrabutylammonium bromide, 0.32g)를 첨가하여 교반한 다음, 펜타에리쓰리톨 에톡실레이트(pentaerythritol ethoxylate, 1g)을 천천히 가하고 상온에서 18시간 교반하였다. TLC(thin layer chromatography)로 반응의 종결을 확인하였는데, 반응이 종결되지 않은 경우 60℃에서 1시간 동안 더 교반하였다. 그런 다음, 물(30mL)을 가하여 희석한 후, 메틸렌 클로라이드(40mL)로 세 번 추출하였다. 유기용액 층을 다시 포화 NaHCO3(40mL)로 세 번 세척하고 분리하여, 무수 MgSO4를 첨가하고 건조시킨후 저압에서 용매를 제거하였다. 이어, 진공에서 이틀간 건조시키므로써 에피클로로하이드린의 잔여물을 제거하였다. 이렇게 하여 합성된 에폭시기를 갖는 방사형 폴리에틸렌글리콜 유도체는 H NMR과 0.1N HBr/초산(glacial)을 이용하는 에폭시기의 적정으로 확인하였다.Epichlorohydrin (7.5 mL) and tetrabutylammonium bromide (0.32 g) were added to the aqueous NaOH solution (50 wt%, 2 mL), followed by stirring, followed by pentaerythritol ethoxylate (1 g). Was added slowly and stirred at room temperature for 18 hours. The reaction was confirmed to be terminated by TLC (thin layer chromatography). When the reaction was not terminated, the mixture was further stirred at 60 ° C. for 1 hour. Then, water (30 mL) was added and diluted, followed by extraction three times with methylene chloride (40 mL). The organic solution layer was washed again with saturated NaHCO 3 (40 mL) three times and separated, anhydrous MgSO 4 was added, dried and the solvent was removed at low pressure. The residue of epichlorohydrin was then removed by drying in vacuo for two days. The radial polyethylene glycol derivative having the epoxy group thus synthesized was confirmed by titration of an epoxy group using H NMR and 0.1 N HBr / acetic acid (glacial).

(2) 디아민 가교제의 합성(2) Synthesis of Diamine Crosslinking Agent

DMF(40mL) 용액에 펜타(에틸렌글리콜)디-토실레이트(5g, 9.2mmol)을 용해시키고, NaN3(4.2g, 64.1mmol)와 피리딘(0.5 mL)을 순차적으로 첨가한 다음, 140℃에서 18시간 동안 교반하였다. 저압에서 용매를 제거하고, 물 (200mL)을 가하면서 교반한 후, 메틸렌 클로라이드(100mL)를 가하여 추출하고, 유기용매 층을 브린(brine,100 mL)으로 3회 세척하였다. 무수 MgSO4를 첨가하여 건조시키고, 저압에서 용매를 제거하여 컬럼 크로마토그래피(flash column chromatography, EA:nHex = 1:2)하므로써 디-아자이드 중간체를 얻었다. 이 중간체를 메탄올(30mL)에 용해시키고, 10% Pd-C (0.1 당량)을 첨가한 후, 수소 가스를 이용하여 18시간 동안 환원반응을 진행시켰다. 셀라이트 패드(Celite pad)를 이용하여 촉매를 제거하고 패드는 에탄올로 세척하였다. 여액과 에탄올 세척액을 혼합하고 저압에서 용매를 제거하여, 디아민 가교제를 얻었다.Penta (ethylene glycol) di-tosylate (5 g, 9.2 mmol) was dissolved in DMF (40 mL) solution, NaN 3 (4.2 g, 64.1 mmol) and pyridine (0.5 mL) were added sequentially, and then at 140 ° C. Stir for 18 hours. The solvent was removed at low pressure, stirred with addition of water (200 mL), followed by extraction with methylene chloride (100 mL) and the organic solvent layer washed three times with brine (100 mL). Anhydrous MgSO 4 was added to dryness, the solvent was removed at low pressure, and column chromatography (flash column chromatography, EA: nHex = 1: 2) yielded a di-azide intermediate. The intermediate was dissolved in methanol (30 mL), 10% Pd-C (0.1 equivalent) was added, and then the reduction reaction was performed for 18 hours using hydrogen gas. The catalyst was removed using a Celite pad and the pad was washed with ethanol. The filtrate and the ethanol wash were mixed and the solvent was removed at low pressure to obtain a diamine crosslinker.

(3) 디아민 가교제를 이용한 젤 매트릭스 용액의 제조(3) Preparation of Gel Matrix Solution Using Diamine Crosslinking Agent

상기 에폭시기를 갖는 방사형 폴리에틸렌글리콜 유도체(100mg)를 물 (4mL)에 넣어 교반한 다음, 상기 디아민 가교제(5.8 mg)를 첨가하고 18시간 동안 상온에서 교반하여 용액 상태로 4℃에서 보관하였다.The radial polyethylene glycol derivative (100 mg) having the epoxy group was added to water (4 mL), stirred, and the diamine crosslinking agent (5.8 mg) was added thereto, stirred at room temperature for 18 hours, and stored at 4 ° C. in solution.

(4) 젤 매트릭스-DNA 접합체 용액의 스폿팅에 의한 핵산 어레이의 제조.(4) Preparation of nucleic acid array by spotting gel matrix-DNA conjugate solution.

각각의 폴리뉴클레오티드 프로브(서열번호 1 내지 10)를 100 mM NaHCO3(pH=9.0) 용액에 첨가하고 교반하여 37 ℃에서 1시간 동안 방치하였다. 상기 에폭시기를 갖는 방사형 폴리에틸렌글리콜, 상기 가교제, 및 상기 폴리뉴클레오티드 프로브의 당량비가 4:1:4로 되도록, 상기 폴리뉴클레오티드 프로브를 상기 (3)에서 제조한 젤 매트릭스 용액에 첨가하고, 교반하여 37℃에서 14시간 동안 방치함으로써 매트릭스-DNA 접합체를 제조한 다음, 이를 스폿팅 용액으로 하였다.Each polynucleotide probe (SEQ ID NOS: 1-10) was added to 100 mM NaHCO 3 (pH = 9.0) solution and stirred and left at 37 ° C. for 1 hour. The polynucleotide probe was added to the gel matrix solution prepared in the above (3) so that the equivalent ratio of the radial polyethylene glycol having the epoxy group, the crosslinking agent, and the polynucleotide probe was 4: 1: 4, and stirred to 37 ° C. The matrix-DNA conjugate was prepared by standing for 14 hours at, which was then used as a spotting solution.

상기 스폿팅 용액을 아민기를 갖도록 표면처리된 유리 표면 위에 스폿팅한 후, 4시간 동안 37℃의 습한 챔버(wet chamber)에서 방치하였다. 이어, 배경 노이즈의 제어(background control)에 필요한 공정, 즉 표적 핵산이 유리 표면에 부착하지 않도록 하기 위해 스폿팅되지 않은 위치의 유리 표면 아민기가 음전하를 띄도록 반응을 실행하고 건조기에 보관하였다.The spotting solution was spotted onto a glass surface surfaced with amine groups and then left in a wet chamber at 37 ° C. for 4 hours. The reaction was then carried out and stored in a drier so that the glass surface amine groups in unspotted positions were negatively charged to prevent the target nucleic acid from adhering to the glass surface, i.

실시예2: 인간 DNA로부터 HNF-1α 유전자의 분리.Example 2 Isolation of HNF-1α Gene from Human DNA.

게놈 DNA의 분리는 핵산 추출 키트(QAIGEN,미국)을 이용하였다. 사람 혈액 10ml에 완충용액 (1.28M 수크로스, 20mM MgCl2, 4% Triton X-100,40mM Tris-HCl, pH 7.5) 10ml, 증류수 30ml을 넣고 반응시킨 후, 얼음하에서 10분간 방치하고 미리 설정해 둔 원심분리기에 넣고 15분간 4,000rpm으로 원심분리하였다. 상층액을 제거하고, 상기 완충용액으로 재현탁 및 원심분리를 2회 반복하여 혈구 세포를 분리하였다. 분리된 혈구 세포에 5ml 완충용액(800mM 구아니딘-HCl, 30mM EDTA, 5% Tween-20, 0.5% Triton X-100, 30mM Tris-Cl, pH 8.0)을 넣고 보텍싱하여 재현탁시킨 후, 200㎕의 단백질 분해효소(proteinase) K 용액(10mg/ml)을 넣고, 50℃ 항온 수조에서 1시간 동안 반응시켜 혈구 세포를 완전히 파괴시켰다. 상기 세포 용해액을 Genomic-tip 100/G 필터에 넣어 4,000rpm으로 원심분리하고, 완충용액(1.25M NaCl, 15% 이소프로판올,50mM Tris-Cl, pH 8.5)을 넣고, 다시 원심분리하여 게놈 DNA를 회수하였다. 회수된 DNA 용액에 이소프로판올을 가하고 잘 혼합한 다음, 4,000rpm에서 15분간 원심분리하고 상층액을 제거하였다. 70% 에탄올을 이용하여 침전물을 2회 반복 세척하고, 다시 4,000rpm에서 원심 분리하여 침전물을 수득하였다. 이때 얻은 침전물을 잘 건조시킨 후, 10mM Tris-HCl(pH8.0)용액을 첨가하여 완전히 용해시켜 선택적으로 순수한 게놈 DNA를 수득히였다.Isolation of genomic DNA was performed using a nucleic acid extraction kit (QAIGEN, USA). To 10 ml of human blood, 10 ml of buffer solution (1.28M sucrose, 20mM MgCl 2 , 4% Triton X-100, 40mM Tris-HCl, pH 7.5) and 30 ml of distilled water were allowed to react. The mixture was placed in a centrifuge and centrifuged at 4,000 rpm for 15 minutes. The supernatant was removed, and blood cells were separated by resuspending and centrifuging twice with the buffer solution. 5 ml buffer (800 mM guanidine-HCl, 30 mM EDTA, 5% Tween-20, 0.5% Triton X-100, 30 mM Tris-Cl, pH 8.0) was added to the isolated blood cells, vortexed and resuspended. The proteinase K solution (10mg / ml) was added and reacted for 1 hour in a 50 ° C water bath to completely destroy the blood cells. The cell lysate was placed in a Genomic-tip 100 / G filter, centrifuged at 4,000 rpm, buffered (1.25M NaCl, 15% isopropanol, 50mM Tris-Cl, pH 8.5), and centrifuged again to genomic DNA. Recovered. Isopropanol was added to the recovered DNA solution, mixed well, centrifuged at 4,000 rpm for 15 minutes, and the supernatant was removed. The precipitate was washed twice with 70% ethanol and centrifuged again at 4,000 rpm to give a precipitate. The precipitate thus obtained was well dried and then completely dissolved by addition of 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) solution to selectively obtain pure genomic DNA.

정제된 DNA는 분광광도계를 이용하여 농도를 측정하고, 하기 실시예에서 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, 이하 'PCR'이라 하기로 함)을 효율적으로 수행할 수 있도록 농도를 50ng/㎕로 일정하게 조절하였다.Purified DNA was measured at a concentration using a spectrophotometer, and the concentration was constant at 50ng / μl to efficiently perform a polymerase chain reaction (hereinafter, referred to as PCR) in the following examples. Adjusted.

실시예3: PCR에 의한 HNF-1α 유전자의 엑손2 증폭Example 3: Exon 2 Amplification of HNF-1α Gene by PCR

실시예 2에서 분리된 정상인의 게놈 DNA로부터 HNF-1α 유전자의 엑손2 단편을 증폭하기 위해서, 다음과 같이 중합효소 연쇄반응(총 반응액 50㎕)을 수행하였다.In order to amplify the exon 2 fragment of the HNF-1α gene from genomic DNA of a normal human isolated in Example 2, polymerase chain reaction (50 µl of total reaction solution) was performed as follows.

인간 게놈 DNA 50ng, 열안정성 DNA 폴리머라제 2.5U, 200μM dNTP(dATP, dTTP, dGTP, dCTP), 50mM Tris-HCl(pH8.3), 40mM KCl, 1.5mM MgCl2, 25pmol의 센스 프라이머(5'-CGAAGATGGTCAAGTCCTACCT-3': 서열번호 11)와 25pmol의 안티센스 프라이머(5'-GCCACCTCTCGCTGCTTGC-3': 서열번호 12)를 이용하여,변성(94℃, 30 초), 어닐링(55℃, 30초),연장(72℃,45초)를 1주기로 하여 35회 반복 시행하였고, 예비변성(pre-denaturation)과 최종 연장(last-extension)은 각각 94℃에서 5분, 72℃에서 5분간 수행하였다.50 ng human genomic DNA, 2.5 U thermostable DNA polymerase, 200 μM dNTP (dATP, dTTP, dGTP, dCTP), 50 mM Tris-HCl (pH8.3), 40 mM KCl, 1.5 mM MgCl2, 25 pmol sense primer (5'- Using CGAAGATGGTCAAGTCCTACCT-3 ': SEQ ID NO: 11) and 25 pmol of antisense primer (5'-GCCACCTCTCGCTGCTTGC-3': SEQ ID NO: 12), denaturation (94 ° C, 30 seconds), annealing (55 ° C, 30 seconds), extension (72 ° C., 45 sec) was repeated 35 times with one cycle. Pre-denaturation and last extension were performed at 94 ° C. for 5 minutes and 72 ° C. for 5 minutes.

이렇게 하여 증폭된 PCR 산물(175bp)은 하기 실시예 4의 DNA 칩의 혼성화 시험에 사용된다.The PCR product (175 bp) thus amplified is used for the hybridization test of the DNA chip of Example 4 below.

실시예4: 형광으로 표지된 대조군 핵산을 이용한 표적 핵산의 검출Example 4 Detection of Target Nucleic Acids Using Fluorescently Labeled Control Nucleic Acids

본 실시예에서는 프로브 핵산(서열번호 1 내지 10) 및 표적 핵산(상기 PCR 증폭 산물)을 형광으로 표지된 대조군 핵산의 존재하에서 혼성화시키고, 형광신호를 측정하여 표적 핵산을 존재 유무 또는 그 양을 측정하였다.In this embodiment, the probe nucleic acid (SEQ ID NOs: 1 to 10) and the target nucleic acid (the PCR amplification product) are hybridized in the presence of a fluorescently labeled control nucleic acid, and the fluorescent signal is measured to determine the presence or absence of the target nucleic acid. It was.

상기 형광으로 표지된 대조군 핵산은 상기 프로브 핵산과 상보적인 서열을갖고, 5' 말단에 Cy3로 표지된 20nM의 핵산을 사용하였다. 또한, 혼성화는 0.1% 6SSPET(0.1% Triton X-100를 포함하는 염수 소듐 포스페이트 EDTA 버퍼(Saline Sodium phosphate EDTA buffer)) 용매에 용해된 20 nM 농도의 표적핵산과 프로브 핵산이 고정화된 마이크로어레이를 37℃에서 16시간 동안 반응시켜 수행하였다. 다음으로,상기 마이크로어레이를 0.05% 6SSPET와 0.05% 3SSPET로 각 5분씩 상온에서 세척하고,5분간 상온에서 건조시키고, 스캐닝(GenePix 4000B 모델; 엑손사)을 하였다. 본 발명에 사용된 마이크로어레이의 프로브 핵산의 스폿 크기(spot size)는 170±5 μm 이고, 스폿간의 간격은 375 μm로 조절하였다.The fluorescence-labeled control nucleic acid had a sequence complementary to the probe nucleic acid and 20 nM nucleic acid labeled Cy3 at the 5 'end. Hybridization also results in a microarray immobilized with 20 nM of target nucleic acid and probe nucleic acid dissolved in 0.1% 6SSPET (Saline Sodium phosphate EDTA buffer containing 0.1% Triton X-100) solvent. The reaction was carried out at 16 ° C. for 16 hours. Next, the microarray was washed with 0.05% 6SSPET and 0.05% 3SSPET at room temperature for 5 minutes, dried at room temperature for 5 minutes, and scanned (GenePix 4000B model; Exxon). The spot size of the probe nucleic acid of the microarray used in the present invention was 170 ± 5 μm, and the spacing between the spots was adjusted to 375 μm.

각 스폿군의 스폿 대 스폿의 변이(spot to spot variation)는 동일 프로브군에 대하여 CV(coefficient of variation) 8%이었으며,칩대칩의 변이(chip to chip variation)는 CV 10.6%이었다.The spot-to-spot variation of each spot group was 8% CV of the same probe group, and the chip-to-chip variation was 10.6% CV.

상기 DNA 마이크로어레이에 혼성화된 형광 표지된 대조군 핵산에 의해 방사된 형광 신호를 스켄어레이 스캐너(ScanArray Scanner)를 사용하여 해상도(resolution) 10㎛ 픽셀로 검출하였다. 정상인 샘플과 환자 샘플의 형광 강도를 비교한 결과, 환자 샘플의 경우 정상인 샘플에 비하여 형광강도가 약 2 배 증가하였다.The fluorescent signal emitted by the fluorescently labeled control nucleic acid hybridized to the DNA microarray was detected at a resolution of 10 μm using a ScanArray Scanner. As a result of comparing the fluorescence intensity of the normal sample and the patient sample, the fluorescence intensity of the patient sample was increased by about 2 times compared to the normal sample.

실시예 5: 형광으로 표지된 대조군 핵산을 이용한 표적 핵산의 검출Example 5: Detection of Target Nucleic Acids Using Fluorescently Labeled Control Nucleic Acids

본 실시예에서는 각각의 프로브 핵산(서열번호 1 내지 10)과 형광으로 표지된 대조군 핵산을 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척한 다음, 형광 신호를 측정하였다. 다음으로, 상기 혼성화물을 표적 핵산(상기 PCR 증폭 산물)과 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척한 다음, 형광신호를 측정하여 표적 핵산을 존재 유무 또는 그 양을 측정하였다.In this example, each of the probe nucleic acids (SEQ ID NOs: 1 to 10) and the control nucleic acid labeled with fluorescence were hybridized under hybridization conditions, washed, and the fluorescence signal was measured. Next, the hybridized material was hybridized with the target nucleic acid (the PCR amplification product) under hybridization conditions, washed, and then the fluorescent signal was measured to determine the presence or the amount of the target nucleic acid.

상기 형광으로 표지된 대조군 핵산은 상기 프로브 핵산과 상보적인 서열을 갖고, 5' 말단에 Cy3로 표지된 20nM의 핵산을 사용하였다. 또한, 혼성화는 0.1% 6SSPET(0.1% Triton X-100를 포함하는 염수 소듐 포스페이트 EDTA 버퍼(Saline Sodium phosphate EDTA buffer)) 용매에 용해된 20 nM 농도의 대조군 핵산과 프로브 핵산이 고정화된 마이크로어레이를 37℃에서 16시간 동안 반응시켜 수행하였다. 다음으로,상기 마이크로어레이를 0.05% 6SSPET와 0.05% 3SSPET로 각 5분씩 상온에서 세척하고,5분간 상온에서 건조시키고, 스캐닝(GenePix 4000B 모델; 엑손사)을 하였다. 같은 조건에서 29nM의 표적 핵산을 첨가하여 혼성화 반응을 수행하였다.The fluorescence-labeled control nucleic acid had a sequence complementary to the probe nucleic acid and used 20 nM nucleic acid labeled Cy3 at the 5 'end. In addition, hybridization was performed using a microarray immobilized with 20 nM of control nucleic acid and probe nucleic acid dissolved in 0.1% 6SSPET (Saline Sodium phosphate EDTA buffer containing 0.1% Triton X-100) solvent. The reaction was carried out at 16 ° C. for 16 hours. Next, the microarray was washed with 0.05% 6SSPET and 0.05% 3SSPET at room temperature for 5 minutes, dried at room temperature for 5 minutes, and scanned (GenePix 4000B model; Exxon). Hybridization reaction was performed by adding 29 nM of target nucleic acid under the same conditions.

상기 DNA 마이크로어레이에 혼성화된 형광 표지된 대조군 핵산에 의해 방사된 형광 신호를 스켄어레이 스캐너(ScanArray Scanner)를 사용하여 해상도(resolution) 10㎛ 픽셀로 검출하였다. 정상인 샘플과 환자 샘플의 형광 강도를 비교한 결과, 환자 샘플의 경우 정상인 샘플에 비하여 형광강도가 약 2 배 증가하였다.The fluorescent signal emitted by the fluorescently labeled control nucleic acid hybridized to the DNA microarray was detected at a resolution of 10 μm using a ScanArray Scanner. As a result of comparing the fluorescence intensity of the normal sample and the patient sample, the fluorescence intensity of the patient sample was increased by about 2 times compared to the normal sample.

본 발명의 표적 핵산을 검출하는 방법에 의하면, 표적 핵산을 표지하지 않고도 그 존재유무의 검출 또는 그 양을 측정할 수 있다.According to the method for detecting the target nucleic acid of the present invention, it is possible to detect the presence or the amount thereof without labeling the target nucleic acid.

<110> SAMSUMG ELECTRONICS CO., LTD. <120> Method for detecting a target nucleic acid by using labelled control nucleic acid <160> 12 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 1 atggtcaagt ctacct 16 <210> 2 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 2 cgctgtgtga tgt 13 <210> 3 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 3 cctcccactg tgg 13 <210> 4 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic aicd probe <400> 4 cacctcctgc tg 12 <210> 5 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 5 ggagatggtc gatac 15 <210> 6 <211> 14 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 6 aggtggaact ggtt 14 <210> 7 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 7 accagtccta cct 13 <210> 8 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 8 gcagaatcgg gc 12 <210> 9 <211> 11 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 9 gaagtgggcc g 11 <210> 10 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 10 cgggccaccc tg 12 <210> 11 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 11 cgaagatggt caagtcctac ct 22 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 12 gccacctctc gctgcttgc 19<110> SAMSUMG ELECTRONICS CO., LTD. <120> Method for detecting a target nucleic acid by using labelled          control nucleic acid <160> 12 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 1 atggtcaagt ctacct 16 <210> 2 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 2 cgctgtgtga tgt 13 <210> 3 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 3 cctcccactg tgg 13 <210> 4 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic aicd probe <400> 4 cacctcctgc tg 12 <210> 5 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 5 ggagatggtc gatac 15 <210> 6 <211> 14 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 6 aggtggaact ggtt 14 <210> 7 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 7 accagtccta cct 13 <210> 8 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 8 gcagaatcgg gc 12 <210> 9 <211> 11 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 9 gaagtgggcc g 11 <210> 10 <211> 12 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid probe <400> 10 cgggccaccc tg 12 <210> 11 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 11 cgaagatggt caagtcctac ct 22 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 12 gccacctctc gctgcttgc 19

Claims (6)

(a) 폴리뉴클레오티드 프로브가 고정화된 핵산 어레이를 제공하는 단계;(a) providing a nucleic acid array to which a polynucleotide probe is immobilized; (b) 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 표지되지 않은 표적 핵산을, 표지된 대조군 핵산의 존재하에서 혼성화 조건하에서 혼성화시키는 단계; 및(b) hybridizing said polynucleotide probe with an unlabeled target nucleic acid under hybridization conditions in the presence of a labeled control nucleic acid; And (c) 얻어진 혼성화 반응물로부터 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하고, 상기 표지되지 않은 표적 핵산의 혼성화 정도를 계산하는 단계를 포함하고,(c) measuring the hybridization signal of the labeled control nucleic acid from the hybridization reaction obtained, and calculating the degree of hybridization of the unlabeled target nucleic acid, 상기 표적 핵산과 대조군 핵산은 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 상보적인 서열을 포함하는 것인 표적 핵산을 검출하는 방법.Wherein said target nucleic acid and control nucleic acid comprise a sequence complementary to said polynucleotide probe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, (d) 상기 혼성화 신호를 (b) 단계에서 상기 폴리뉴클레오티드 프로브를 상기 표적 핵산이 없는 조건에서 표지된 대조군 핵산과 혼성화 조건에서 혼성화시키고, 혼성화 반응물로부터 상기 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하여 얻어지는 대조군 혼성화 신호와 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 혼성화 신호가 상기 대조군 혼성화 신호 보다 감소하는 경우, 표적 핵산이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 혼성화 신호가 상기 대조군 혼성화 신호에 비하여 변화가 없는 경우, 표적 핵산이 존재하지 않는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표적 핵산을 검출하는 방법.(d) control hybridization obtained by hybridizing the hybridization signal to hybridization conditions of the polynucleotide probe with the labeled control nucleic acid in the absence of the target nucleic acid in step (b) and measuring the hybridization signal of the control nucleic acid from the hybridization reaction product. And comparing with a signal, wherein if the hybridization signal is reduced than the control hybridization signal, it is determined that a target nucleic acid is present, and if the hybridization signal has no change compared to the control hybridization signal, A method for detecting a target nucleic acid, characterized in that it is determined to be absent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, (d) 상기 표지되지 않은 표적 핵산과 표지된 대조군 핵산의 농도 비율을 변화시키면서 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 혼성화시키고 세척한 다음, 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하여, 상기 농도 비율과 상기 혼성화 신호의 상관관계를 얻는 단계; 및(d) hybridize with the polynucleotide probe and wash with varying concentration ratios of the unlabeled target nucleic acid and the labeled control nucleic acid, and then measure the hybridization signal of the labeled control nucleic acid, thereby measuring the concentration ratio and the hybridization signal. Obtaining a correlation of; And (e) 상기 (c) 단계에서 얻어진 표적 핵산의 상기 신호와 상기 상관관계를 비교하여 상기 표적 핵산의 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 표적 핵산을 검출하는 방법.(e) comparing the signal with the correlation of the target nucleic acid obtained in step (c) and determining the concentration of the target nucleic acid. (a) 폴리뉴클레오티드 프로브가 고정화된 핵산 어레이를 제공하는 단계;(a) providing a nucleic acid array to which a polynucleotide probe is immobilized; (b) 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 표지된 대조군 핵산을 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척하는 단계;(b) hybridizing and washing the polynucleotide probe and the labeled control nucleic acid under hybridization conditions; (c) 상기 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하는 단계;(c) measuring a hybridization signal of the labeled control nucleic acid; (d) 상기 혼성화 반응물에 표지되지 않은 표적 핵산을 가하여 혼성화 조건하에서 혼성화시키고, 세척하는 단계; 및(d) adding an unlabeled target nucleic acid to the hybridization reaction to hybridize under hybridization conditions and wash; And (e) 얻어진 혼성화 반응물로부터 표지된 대조군 핵산의 혼성화 신호를 측정하고, 상기 (c) 단계에서 얻어진 상기 대조군 핵산의 혼성화 신호와 비교하여 상기 혼성화 신호의 변화 정도를 결정하는 단계를 포함하고,(e) measuring a hybridization signal of the labeled control nucleic acid from the hybridization reaction obtained, and comparing the hybridization signal of the control nucleic acid obtained in step (c) to determine the degree of change of the hybridization signal, 상기 표적 핵산과 대조군 핵산은 상기 폴리뉴클레오티드 프로브와 상보적인 서열을 갖는 것인 표적 핵산을 검출하는 방법.Wherein said target nucleic acid and control nucleic acid have a sequence complementary to said polynucleotide probe. 제4항에 있어서, 상기 혼성화 신호가 감소하면 표적 핵산이 존재하는 것으로결정하고, 상기 혼성화 신호가 변화하지 않으면 표적 핵산이 존재하지 않는 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표적 핵산을 검출하는 방법.The method of claim 4, further comprising determining that the target nucleic acid exists when the hybridization signal decreases, and determining that the target nucleic acid does not exist when the hybridization signal does not change. How to. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein (f) 상기 대조군 핵산에 대한 상기 표적 핵산의 농도 비율을 달리하여 상기 (b) 단계 내지 상기 (e) 단계를 수행하여 상기 농도 비율과 상기 혼성화 신호의 변화와의 상관관계를 얻는 단계 및(f) performing the steps (b) to (e) by varying the concentration ratio of the target nucleic acid to the control nucleic acid to obtain a correlation between the concentration ratio and the change of the hybridization signal; and (g) 상기 (e)에서 얻어지는 상기 혼성화 신호의 변화값을 상기 상관관계로 비교하여 표적 핵산의 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 표적 핵산을 검출하는 방법.(g) comparing the change value of the hybridization signal obtained in (e) with the correlation to determine the concentration of the target nucleic acid.
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