KR20060081575A - Dehydrated pcr premixes - Google Patents

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KR20060081575A
KR20060081575A KR1020050002067A KR20050002067A KR20060081575A KR 20060081575 A KR20060081575 A KR 20060081575A KR 1020050002067 A KR1020050002067 A KR 1020050002067A KR 20050002067 A KR20050002067 A KR 20050002067A KR 20060081575 A KR20060081575 A KR 20060081575A
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Abstract

본 발명은 MgCl2를 포함하는 반응버퍼(Reaction Buffer), 4종의 dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 및 DNA 중합효소(Polymerase)를 포함하는 PCR 반응 혼합물을 건조시켜 제조한 탈수된(Dehydrated; Dried; Evaporated) PCR 프리믹스(Premix) 및 그것의 사용에 관한 것이다.The present invention is dehydrated by drying a PCR reaction mixture comprising a reaction buffer containing MgCl 2 , four dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) and a DNA polymerase (Polymerase). Dried Evaporated PCR Premix and its use.

본 발명은 단백질의 활성(Activity)을 유지하기 위해 통상적으로 사용하는 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)방식이 아닌 건조를 통해 탈수(Dehydration; Drying; Evaporation)시킨 PCR 프리믹스를 가지고도 탈수시키지 않은 액상의 PCR 프리믹스와 비교하여 검출할만한 차이가 없는 PCR 결과를 얻을 수 있다는 것과 실온(Room Temperature; 섭씨 약 25도)에서 최소한 20일 동안 안정하다는 것을 보여준다. 따라서 본 발명의 탈수된 PCR Premix는 제조에 있어서의 간편성과 PCR반응에서의 편이성을 극대화하며 실온에서의 보존을 용이하게 함으로써 원거리로의 배송 등에 있어서도 유리함을 제공한다.The present invention is a liquid that is not dehydrated even with a PCR premix dehydrated by drying rather than a lyophilization (freeze-dry) method commonly used to maintain protein activity. Compared to the PCR premix, we can obtain PCR results with no detectable difference and are stable for at least 20 days at room temperature (about 25 degrees Celsius). Therefore, the dehydrated PCR Premix of the present invention maximizes the simplicity in preparation and ease of PCR reaction and facilitates storage at room temperature, thereby providing advantages in delivery to a long distance.

Description

탈수된 PCR 프리믹스{Dehydrated PCR Premixes}Dehydrated PCR Premixes

도 1은 PCR에서 반응버퍼(Reaction Buffer)의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.1 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of the reaction buffer (Reaction Buffer) in PCR.

도 2는 PCR 프리믹스 탈수화에서 반응버퍼의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 2 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of the reaction buffer in PCR premix dehydration.

도 3은 PCR에서의 (NH4)2SO4 및 KCl의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 3 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of (NH 4 ) 2 SO 4 and KCl in PCR.

도 4는 PCR Premix에서 탈수화가 PCR에 미치는 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 4 is a photograph of the PCR reaction electrophoresis analysis in 1% Agarose Gel to show the effect of dehydration on the PCR in the PCR Premix.

도 5는 침강물질(Sedimenting Reagents)의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 5 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of sedimenting Reagents (Sedimenting Reagents).

도 6은 트랙킹 염료(Tracking Dyes)의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 6 is a photograph of the PCR reaction electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the effect of the tracking dye (Tracking Dyes).

도 7은 열에 대한 안정성을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 7 is a picture of the PCR reactions electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the stability to heat.

도 8은 건조 온도의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다.Figure 8 is a photograph of the PCR reaction electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the effect of the drying temperature.

본 발명은 탈수시킨 PCR 프리믹스(Premix)와 그것의 사용에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 단백질의 활성(Activity)을 유지하기 위해 통상적으로 사용하는 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)방식이 아닌 건조를 통해 탈수시킨(Dehydration; Drying; Evaporation) PCR 프리믹스와 그것의 사용에 관한 것이다.The present invention relates to dehydrated PCR premixes and their use, and more particularly, to dry rather than a lyophilization method commonly used to maintain protein activity. Dehydration (Drying; Evaporation) PCR premixes and their use.

PCR(Polymerase Chain Reaction)은 열에 안정한 DNA 중합효소(Polymerase)를 이용하여 특정한 DNA 염기서열(Sequence)을 증폭하는 것을 말한다 (Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Mullis KB and Erlich HA. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science, 239: 487-491 (1988)). PCR에 사용되는 DNA 중합효소는 매우 다양한 종류(예: Taq, Pfu, Klen-Taq, Kod, Pwo, Vent, Tfl 등)가 알려져 있으나 Taq Polymerase가 현재 가장 광범위하게 사용되고 있다. PCR은 DNA 중합효소 이외에, 일반적으로 MgCl2를 포함하는 반응버퍼(Reaction Buffer), 특정 DNA 염기서열을 포함하고 있는 Template DNA, 특정 DNA 염기서열을 특이적으로 증폭하기 위한 Primer set 및 DNA 중합효소의 효소작용에 의해 DNA의 구성 성분으로 전환되는 dNTPs(dATP, dGCT, dCTP 및 dTTP) 등을 포함하는 반응물의 혼합을 필요로 한다. 이 반응 혼합물은 초기 Denauration과정(보통 섭씨 94도 이상에서 2-5분)을 거쳐 연속적으로 반복되는 Cycle 단계(Denaturation, Annealing 및 Synthesis)를 통해 Primer set(특정 DNA 염기서열의 Sense sequence와 Anti-sense sequence를 한정함으로써 PCR의 최종 산물을 결정하는 요소)이 한정하는 PCR의 산물을 증폭하게 된다. PCR은 반응 혼합물에 사용된 Primer set이나 dNTP가 제한요인(limiting factor)으로 작용하는 시점까지 증폭적 방법으로 수행된다. 실험 목적에 따라 보통 25-40 Cycle 정도 PCR을 수행하며 PCR수행이 끝난 후에는 다양한 방법으로 PCR 산물을 분석하게 된다.PCR (Polymerase Chain Reaction) refers to amplifying specific DNA sequences using heat-stable DNA polymerases (Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Mullis). KB and Erlich HA.Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase.Science, 239: 487-491 (1988)). DNA polymerases used in PCR are known in a wide variety (eg, Taq, Pfu, Klen-Taq, Kod, Pwo, Vent, Tfl, etc.), but Taq Polymerase is the most widely used. In addition to DNA polymerase, PCR is generally performed by using a reaction buffer containing MgCl 2 , a template DNA containing a specific DNA sequence, a primer set for specifically amplifying a specific DNA sequence, and a DNA polymerase. It requires the mixing of reactants, including dNTPs (dATP, dGCT, dCTP and dTTP), which are converted into constituents of DNA by enzymatic action. The reaction mixture is subjected to a primer set (sense sequence and anti-sense of specific DNA sequences) through a series of cycles (Denaturation, Annealing, and Synthesis) that are repeated continuously after the initial denauration process (usually 2-5 minutes at 94 degrees Celsius or higher). By limiting the sequence, the product of the PCR limited by the element that determines the final product of the PCR is amplified. PCR is performed in an amplified manner until the time when the primer set or dNTP used in the reaction mixture acts as a limiting factor. Depending on the purpose of the experiment, PCR is usually performed about 25-40 cycles. After the PCR is completed, PCR products are analyzed by various methods.

현재 PCR은 진단, 실험 및 수사용을 포함한 여러 방면에서 이용되고 있다 (Bartlett JMS and Stirling D. PCR Protocols, 2nd Ed. (2003). Humana Press, Totowa, NJ). 진단용으로의 사용은 혈액, 체분비물 또는 생체조직에서 바이러스(예: 간염바이러스, HPV, HIV 등)나 박테리아의 검출, 유전질환과 관련이 있는 유전자의 돌연변이 검사, 진단표지의 검출 등을 들 수 있다. 실험용으로는 특정유전자의 증폭, 특정 DNA 염기서열의 증폭, 유전자의 말단부분을 알아내기 위한 RACE(rapid amplification of cDNA end), Genetic mapping, Genotyping, Sequencing, 특정 염기에 대한 돌연변이 유발 등을 들 수 있다. 수사용으로는 수사용 시료(예: 혈액, 체분비물, 머리카락, 생체조직, 체분비물을 포함하는 수사용 시료 등)에서 특정 DNA 염기서열을 증폭하여 범죄수사에 적용하는 등을 들 수 있다.PCR is currently used in a number of ways, including diagnostics, experimentation, and use (Bartlett JMS and Stirling D. PCR Protocols, 2 nd Ed. (2003). Humana Press, Totowa, NJ). Diagnostic uses include detection of viruses (such as hepatitis virus, HPV, HIV, etc.) or bacteria in blood, body secretions, or biological tissues, mutation testing of genes associated with genetic diseases, and detection of diagnostic labels. . Experimental examples include amplification of specific genes, amplification of specific DNA sequences, rapid amplification of cDNA ends (RACE) to identify gene ends, genetic mapping, genotyping, sequencing, and mutagenesis for specific bases. . Investigations include amplification of specific DNA sequences from internship samples (e.g., blood, body secretions, hair, biological tissues, or interns containing body secretions), and the like.

PCR을 수행함에 있어서는 반응버퍼, Template DNA, Primer set, dNTPs 및 DNA 중합효소(예: Taq Polymerase)를 순차적으로 혼합하거나 Template DNA와 Primer set을 제외한 다른 성분을 미리 혼합한 형태로 하여 분주한 다음 각각의 분주에 Template DNA와 Primer set을 추가로 분주해서 넣는 방법으로 PCR을 위한 준비를 한다. 하지만 많은 시료를 동시에 다룰 경우에는 PCR 준비에 소요되는 시간이 길어지고 실험자들은 PCR 혼합물을 만드는데 있어 때때로 오염을 시키거나 Template DNA 또는 Primer set을 넣지 않는 등의 실수를 범하기도 한다. PCR 사용자들의 이런 고충을 완화할 목적으로 개발된 것이 PCR 프리믹스이며 현재는 크게 두 종류의 제품이 있다. 한 종류는 반응버퍼, dNTPs 및 DNA 중합효소(예: Taq Polymerase)를 2배(X)의 액상 상태로 혼합해 둔 것으로서(Epicentre Catalog (2004). FailSafe PCR 2X Premix. EPICENTRE, Madison, WI) 실험자가 Template DNA, Primer set 및 증류수를 1배(X)가 되도록 추가해서 넣음으로써 PCR을 수행할 수 있도록 해 둔 것이다. 이 2배의 액상 상태는 PCR 이후에 분석할 방법에 따라 침강물질과 트랙킹 염료(Tracking dyes)를 더 추가한 것도 있다. 다른 한 종류는 반응버퍼, dNTPs, DNA 중합효소(예: Taq Polymerase), 침강물질(Sedimenting Reagents) 및 트랙킹 염료를 1배(X)의 액상 상태로 혼합하여 미리 PCR용 용기(Tubes)에 적당량 분주한 다음 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)시켜 둔 것으로서(Park HO and Kim JJ. Lyophilized reagent for polymerase chain reaction. US Patents 5861251 (1999) and 6153412 (2000); Bioneer Catalog (2004). AccuPower PCR PreMix. BIONEER, Daejeon, Korea) 실험자가 증류수, Template DNA 및 Primer set의 혼합물만을 추가해서 넣음으로써 PCR을 수행할 수 있도록 해 둔 것이다. 이 동결건조된 PCR 프리믹스x의 경우는 침강물질과 트랙킹 염료가 포함된 상태이므로 PCR 수행 이후에 Gel loading을 위한 후속처리 없이 바로 Gel에 loading하여 PCR 결과를 분석할 수 있는 장점이 있다.In performing PCR, the reaction buffer, template DNA, primer set, dNTPs, and DNA polymerase (eg, Taq Polymerase) are mixed in sequence or other components except template DNA and primer set are pre-mixed and dispensed, respectively. Prepare the PCR by adding template DNA and primer set to the aliquot. However, when dealing with many samples at the same time, it takes longer to prepare for PCR, and experimenters sometimes make mistakes such as contamination or no template DNA or primer set in making PCR mixtures. PCR premixes have been developed to alleviate these pain points for PCR users, and there are currently two types of products. One type is a mixture of reaction buffers, dNTPs and DNA polymerases (e.g. Taq Polymerase) in 2x (X) liquid phase (Epicentre Catalog (2004) .FailSafe PCR 2X Premix.EPICENTRE, Madison, WI) PCR was performed by adding the template DNA, primer set, and distilled water to 1x (X). This double liquid phase also adds sediment and tracking dyes, depending on the method to be analyzed after PCR. The other type is mixed with reaction buffer, dNTPs, DNA polymerase (e.g. Taq Polymerase), sedimenting Reagents and tracking dye in 1x (X) liquid phase and dispensed into PCR tubes in advance. And then lyophilized (Freeze-dry) (Park HO and Kim JJ.Lyophilized reagent for polymerase chain reaction.US Patents 5861251 (1999) and 6153412 (2000); Bioneer Catalog (2004). AccuPower PCR PreMix. BIONEER, Daejeon, Korea) The experimenter can perform PCR by adding only a mixture of distilled water, template DNA and primer set. Since the lyophilized PCR premix x contains sediment and tracking dyes, the PCR results can be analyzed by immediately loading the gel without subsequent processing for gel loading after PCR.

현재 시판 중인 두 종류의 PCR 프리믹스는 PCR 수행에서 실험자들에게 모두 극도의 편의성을 제공하지만 동결건조된 PCR 프리믹스는 액상의 PCR 프리믹스에 비해 여러 가지 장점이 더 많다. 첫째, 동결건조된 PCR 프리믹스는 액상의 PCR 프리믹스에 비해 훨씬 열에 안정적이다. 액상의 PCR 프리믹스는 2배로 만들어졌기 때문에 그 안정성이 떨어지기도 하지만 기본적으로 용액상태로 존재하는 것 자체가 불안정성을 일으킨다. 둘째, 동결건조된 PCR 프리믹스는 열에 안정적이기 때문에 액상의 PCR 프리믹스에 비해 원거리로의 배송에 훨씬 유리하다. 액상의 PCR 프리믹스는 보통 섭씨 4-8도 정도의 냉장보관이 요구되므로 Ice pack하에서 배송되지만 동결건조된 PCR 프리믹스는 실온에서 아무런 추가조치 없이 원거리로의 배송이 가능하다. 셋째, 동결건조된 PCR 프리믹스는 PCR용 용기에 미리 분주되어 있으므로 그렇지 못한 액상의 PCR 프리믹스에 비해 PCR수행 전후 처리에서 실험자들에게 더 나은 편의성을 제공한다. 하지만 비록 동결건조된 PCR 프리믹스가 동류인 액상의 PCR 프리믹스에 비해 이와 같은 장점을 가지고 있고, 또한 프리믹스 형태가 아닌 기존의 것에 비해서는 PCR 수행에서 여러 가지 더 많은 장점을 가지고 있다 하더라도 동결건조된 PCR 프리믹스는 제조상에 있어 무시할 수 없는 단점을 또한 가지고 있다.Two types of PCR premixes currently on the market provide extreme convenience for experimenters in performing PCR, but lyophilized PCR premixes have several advantages over liquid phase PCR premixes. First, lyophilized PCR premixes are much more thermally stable than liquid phase PCR premixes. The liquid phase PCR premix is made twice, so its stability is inferior, but the existence of the solution itself is basically unstable. Second, since the lyophilized PCR premix is heat stable, it is far more advantageous for delivery over long distances than liquid phase PCR premixes. Liquid phase PCR premixes are usually shipped under ice packs because they need to be refrigerated at 4-8 degrees Celsius, while lyophilized PCR premixes can be shipped remotely at room temperature without further action. Third, since the lyophilized PCR premix is pre-dispensed in the PCR container, it provides better convenience for the experimenter in the pre- and post-PCR processing compared to the liquid PCR premix that is not. However, even though lyophilized PCR premixes have this advantage over comparable liquid phase PCR premixes, they also have many advantages in performing PCR compared to conventional non-premixed forms. Also has a disadvantage that cannot be ignored in manufacturing.

일반적으로 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)는 활성(Activity)을 가진 어떤 물질을 그 활성의 손상은 최소화하면서 저장 또는 보관은 최대한으로 할 목적으로 그 물질로부터 물을 제거하는 한 가지 방법이다 (Rey L and May JC. Freeze-Drying/Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products, 2ndEd. (2004). Marcel Dekker, Inc., New York, NY). 동결건조는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있음이 잘 알려져 있으며 의약품 등에 매우 일반적으로 적용되고 있다. 동결건조의 과정은 시료를 동결(Freezing)한 다음 승화(Sublimation)과정을 거쳐 수분을 제거함으로써 이루어진다. 승화는 고체상태에서 액체상태를 거치지 않고 바로 기체화 되는 것을 말하므로 승화를 위해서는 낮은 압력상태가 필요하며 동결건조의 전기간에 걸쳐 시료가 지속적으로 동결되어 있어야만 한다. 따라서 동결건조는 동결장치 및 감압장치가 장착된 대규모의 장비를 필요로 하고 제조시간이 길며 결국 비싼 제조비가 드는 단점이 있다. 특히 대단위로 제조하기 위해서는 그에 상당하는 설비가 필요하므로 대규모의 투자를 필요로 한다. 이에 반해, 건조에 의한 탈수(Dehydration; Drying; Evaporation)는 적당한 열을 가해 수분을 제거하는 과정이므로 시료를 얼리거나 압력을 낮출 필요가 없으며, 또한 가열을 통해 수분을 제거하므로 수분제거가 빨라 제조시간이 절약되는 장점이 있다. 또한 설비면에서도 동결건조에 비해 훨씬 간단한 설비만으로도 원하는 만큼 충분히 수분을 제거할 수 있으므로 설비를 위한 투자면에서도 매우 큰 장점이 있다. 따라서 동결건조방식이 아닌 건조에 의한 탈수화를 통해서 성상 및 기능면에서 동결건조된 PCR 프리믹스와 같은 PCR 프리믹스를 제조할 수 있다면, 동결건조된 PCR 프리믹스가 가진 다양한 장점은 온전히 그대로 다 살리면서도 제조면에서는 훨씬 유리하게 PCR 프리믹스를 제조할 수 있을 것이다.In general, lyophilization (Freeze-dry) is one method of removing water from an active substance with the goal of maximizing storage or storage while minimizing damage to its activity (Rey L and May J C. Freeze-Drying / Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products, 2 nd Ed. (2004) .Marcel Dekker, Inc., New York, NY. It is well known that lyophilization can be used for this purpose and is very commonly applied to pharmaceuticals and the like. Lyophilization is accomplished by freezing the sample and then removing it by sublimation. Sublimation refers to gasification directly from the solid state without going through the liquid state. Therefore, sublimation requires low pressure and the sample must be continuously frozen throughout the lyophilization period. Therefore, lyophilization requires a large-scale equipment equipped with a freezing device and a decompression device, has a long manufacturing time, and has an expensive manufacturing cost. In particular, large-scale manufacturing requires large-scale investments because of the corresponding facilities. On the other hand, dehydration (drying; evaporation) is a process of removing moisture by applying proper heat, so there is no need to freeze the sample or lower the pressure. This has the advantage of saving. In addition, in terms of equipment, much simpler equipment can remove moisture as much as desired compared to lyophilization, and thus there is a great advantage in terms of investment for equipment. Therefore, if a PCR premix such as a lyophilized PCR premix can be produced in terms of properties and functions through dehydration by drying rather than freeze drying, various advantages of lyophilized PCR premixes are maintained intact while being manufactured. In U.S. would be able to produce PCR premixes much more advantageously.

이에 본 발명자는 PCR에 사용되는 모든 DNA 중합효소들이 열에 안정하다는 점에 착안해 반응버퍼를 최적화 하면 건조에 의한 탈수화 과정을 통해서도 검출할만한 활성의 손상 없이 PCR 프리믹스를 제조할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors have found that all DNA polymerases used in PCR are heat stable, and thus, by optimizing the reaction buffer, the inventors found that PCR premixes can be prepared without compromising detectable activity even through dehydration by drying. The invention has been completed.

본 발명의 주된 목적은 활성(Activity)의 검출할만한 손상 없이 건조에 의해 탈수된 PCR 프리믹스를 제공하는 데 있다.It is a primary object of the present invention to provide a PCR premix dehydrated by drying without detectable damage to activity.

본 발명은 MgCl2를 포함하는 반응버퍼(Reaction Buffer), 4종의 dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 및 DNA 중합효소(Polymerase)를 포함하는 PCR 반응 혼합물을 건조시켜 제조한 탈수된 PCR 프리믹스(Premix)를 제공한다.The present invention is a dehydrated PCR premix prepared by drying a PCR reaction mixture comprising a reaction buffer containing MgCl 2 , four dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) and a DNA polymerase (Polymerase). Provide (Premix).

본 명세서에서, PCR 프리믹스란 PCR 반응전에 미리 제조된 반응 혼합물로서 여기에 관심의 샘플을 넣고 바로 PCR 반응을 시킬 수 있는 Ready-to-use Reagents를 의미한다.In the present specification, the PCR premix refers to ready-to-use reagents which are prepared in advance before the PCR reaction, and can immediately put the sample of interest into the PCR reaction.

본 발명의 PCR 프리믹스에서, 상기 반응버퍼는 염화칼륨(KCl) 또는 암모늄설페이트((NH4)2SO4)를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. 통상의 PCR 반응버퍼에는 염화칼륨(KCl) 또는 암모늄설페이트((NH4)2SO4)가 존재하나, 이들은 건조시 농축되 어 DNA 중합효소의 활성을 떨어뜨릴 우려가 있다. 본 발명의 실시예가 보이는 것처럼, DNA 중합효소의 활성은 상기 염화칼륨(KCl) 또는 암모늄설페이트((NH4)2SO 4)를 반응버퍼에서 제외하여도 충분히 유지됨이 확인되었다.In the PCR premix of the present invention, the reaction buffer is characterized in that it does not contain potassium chloride (KCl) or ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ). Potassium chloride (KCl) or ammonium sulphate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) is present in a typical PCR reaction buffer, but these may be concentrated upon drying and degrade the activity of DNA polymerase. As shown in the embodiment of the present invention, it was confirmed that the activity of the DNA polymerase is sufficiently maintained even when the potassium chloride (KCl) or ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) is removed from the reaction buffer.

본 발명의 PCR 프리믹스에서, 상기 DNA 중합효소는 통상의 PCR 반응에 사용되는 열에 안정한(Heat-stable) 어떤 DNA 중합효소도 포함하나, 바람직하게는 호열성 진정세균 유래의 Taq DNA Polymerase나 초호열성 고세균 유래의 Pfu DNA Polymerase, 또는 이 둘의 혼합인 것을 특징으로 한다.In the PCR premix of the present invention, the DNA polymerase includes any heat-stable DNA polymerase used in a conventional PCR reaction, but preferably, Taq DNA Polymerase or super thermophilic bacteria derived from thermophilic calm bacteria Derived Pfu DNA Polymerase, or a mixture of both.

본 발명에서, 상기 건조는 적당한 열을 가하여 액상의 반응 혼합물로부터 액체를 증발시키는 것을 의미하며, 동결 상태 및 감압 환경이 아니라는 점에서 종래의 동결건조와 확연히 구별된다. 즉, 본 발명에서 제공하는 탈수과정은 활성(Activity)을 가진 단백질에 있어 그 활성의 유지를 위해 통상적으로 사용하는 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)방식이 아닌 건조에 의한 탈수화(Dehydration; Drying; Evaporation)이다.In the present invention, the drying means evaporating the liquid from the liquid reaction mixture by applying appropriate heat, and is clearly distinguished from conventional lyophilization in that it is not in a frozen state and a reduced pressure environment. That is, the dehydration process provided by the present invention is not a lyophilization (Freeze-dry) method commonly used for maintaining the activity in the protein having activity (Dehydration; Drying; Evaporation).

본 발명의 PCR 프리믹스에서, 상기 건조는 바람직하게는 섭씨 30-70도 온도로 환기 환경하에서 건조시키는 것을 특징으로 한다. 건조 온도가 섭씨 30도 미만인 경우는 탈수까지의 건조시간이 너무 오래 걸리며, 건조 온도가 섭씨 70도 초과인 경우는 반응혼합물의 변성이 초래될 수 있다.In the PCR premix of the present invention, the drying is preferably characterized by drying in a ventilated environment at a temperature of 30-70 degrees Celsius. If the drying temperature is less than 30 degrees Celsius, the drying time to dehydration takes too long, and if the drying temperature is greater than 70 degrees Celsius, the reaction mixture may be denatured.

구체적으로, 상기 건조는 드라이오븐(Dry oven) 또는 인큐베이터(Incubator)에서 실시할 수 있다. 드라이오븐(Dry oven)은 일반적으로 건조한 더운 공기를 순 환시킴으로써 세척한 초자류나 실험기기를 말리는데 사용한다. 인큐베이터(Incubator)는 생물을 기르거나 배양할 때 사용하는데, 온도나 습도 등을 일정하게 맞출 수 있으므로 본 발명의 건조에 사용할 수 있다.Specifically, the drying may be performed in a dry oven or an incubator. Dry ovens are typically used to dry clean superfluous or laboratory equipment by circulating dry hot air. An incubator is used to raise or cultivate an organism, and thus can be used for drying of the present invention because the temperature or humidity can be constantly adjusted.

본 발명의 PCR 프리믹스에서, 상기 PCR 반응 혼합물은 Gel 로딩(loading)을 용이하게 할 침강물질(Sedimenting Reagents)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 침강물질을 반응혼합물 조성에 첨가함으로써 PCR 반응 이후 추가 처리 없이 Gel loading을 바로 할 수 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 침강물질로는 예컨대, 피콜(Ficoll), 글리세롤(Glycerol), 글루시톨(Glucitol), 솔비톨(Sorbitol) 및 수크로스(Sucrose) 등을 들 수 있다.In the PCR premix of the present invention, the PCR reaction mixture is characterized in that it further comprises sedimenting agents (Sedimenting Reagents) to facilitate the gel loading (loading). By adding the sediment to the reaction mixture composition, gel loading can be performed immediately without further processing after the PCR reaction. Precipitating materials that can be used in the present invention include, for example, Ficoll, glycerol (Glycerol), Glucitol (Glucitol), Sorbitol (Sorbitol) and Sucrose (Sucrose).

본 발명의 PCR 프리믹스에서, 상기 PCR 반응 혼합물은 Gel 상의 이동을 용이하게 관찰하기 위한 트랙킹 염료(Tracking Dyes)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 트랙킹 염료는 탈수된 PCR 프리믹스를 이용하여 PCR을 수행할 때 재수화(Rehydration)시키는 과정에서 PCR 프리믹스의 용해정도를 쉽게 알 수 있도록 해 줄 뿐 아니라 PCR반응 이후에 있게 될 Gel loading에 있어서 Loading된 PCR반응물의 Gel상의 이동에 있어 트랙킹(Tracking)을 용이하게 하는 장점이 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 트랙킹 염료로는 예컨대, 크실렌 시아놀(Xylene cyanole), 브로모페놀 블루(Bromophenol blue), 크레졸 레드(Cresol red), 브로모크레졸 레드(Bromocresol red), 또는 이들의 혼합을 들 수 있다.In the PCR premix of the present invention, the PCR reaction mixture is characterized in that it further comprises a tracking dye (Tracking Dyes) to easily observe the movement on the gel. The tracking dye makes it easy to know the degree of dissolution of the PCR premix in the process of rehydration when performing PCR using the dehydrated PCR premix as well as loading the gel in the gel loading which will be after the PCR reaction. There is an advantage to facilitate tracking (Tracking) in the movement on the gel of the PCR reaction. Tracking dyes that may be used in the present invention include, for example, xylene cyanole, bromophenol blue, cresol red, bromocresol red, or mixtures thereof. Can be mentioned.

한편, DNA 중합효소와 dNTP의 안정화를 위해서는 젤라틴(Gelatin)이나 소혈 청 알부민(Bovine Serum Albumin; BSA), 암모늄설페이트((NH4)2SO4)), Thesit 등을 사용할 수 있으며, 반응성을 향상시키기 위해서는 NP40, Tween20 등의 비이온성 계면활성제를 반응혼합액에 첨가하여 사용할 수 있다 (Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Mullis KB and Erlich HA. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science, 239: 487-491 (1988).In order to stabilize DNA polymerase and dNTP, gelatin, bovine serum albumin (BSA), ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 )), and Thesit can be used. Nonionic surfactants such as NP40 and Tween20 can be added to the reaction mixture (Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Mullis KB and Erlich HA.Primer-directed enzymatic amplification). of DNA with a thermostable DNA polymerase.Science, 239: 487-491 (1988).

본 발명의 PCR 프리믹스는 사용하고자 하는 목적에 따라, 상기 PCR 프리믹스에 관심의 Template DNA, Primer set 및 증류수를 가하여 재수화시킨 후에 PCR반응을 수행할 수 있다. 본 발명의 PCR 프리믹스는 PCR반응을 필요로 하는 염기서열 분석용 혹은 질병 진단용 키트에 포함되어, 염기서열을 결정하거나 질병에의 감염 여부를 진단하는데 이용할 수 있다.The PCR premix of the present invention may be subjected to a PCR reaction after rehydration by adding a template DNA, a primer set and a distilled water of interest to the PCR premix according to the purpose to be used. The PCR premix of the present invention may be included in a sequencing or disease diagnosis kit that requires a PCR reaction, and may be used to determine sequencing or diagnose infection of a disease.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Since these examples are only for illustrating the present invention, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

(MATERIALS AND METHODS)(MATERIALS AND METHODS)

1) Heat-stable DNA Polymerases1) Heat-stable DNA Polymerases

Taq Polymerase로는 Genenmed(Seoul, Korea)에서 구입한 Ace-Taq Polymerase와 Roche Applied Science(Pensberg, Germany)에서 구입한 Taq Polymerase를 사용하였으며 Pfu Polymerase는 Stratagene(La Jolla, CA, USA)에서 구입하였고 Klen- Taq Polymerase는 AB Peptides(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. As Taq Polymerase, Ace-Taq Polymerase purchased from Genenmed (Seoul, Korea) and Taq Polymerase purchased from Roche Applied Science (Pensberg, Germany) were used. Pfu Polymerase was purchased from Stratagene (La Jolla, CA, USA). Taq Polymerase was purchased from AB Peptides (St. Louis, MO, USA).

2) Chemicals2) Chemicals

Heat-stable DNA Polymerase를 제외한 모든 Chemical Reagents는 Sigma(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.All Chemical Reagents were purchased from Sigma (St. Louis, Mo., USA) except Heat-stable DNA Polymerase.

3) PCR반응3) PCR reaction

PCR반응은 각 Heat-stable DNA Polymerase를 제공하는 제조사의 Protocol을 따랐다. 단, Primer나 dNTPs가 반응의 제한요인(limiting factor)으로 작용하는 시점을 피하기 위해 PCR은 25 Cycle을 수행하였다. Template DNA와 Primer는 각각 pCMVdwSEC(CV)ILZTRAIL plasmid (Kim MH, Billiar TR and Seol DW. The secretable form of trimeric TRAIL, a potent inducer of apoptosis. Biochem. Biophys. Res. Commun., 321: 930-935 (2004)) (1ng/100ul PCR 반응액)와 human TRAIL 유전자에서 유래한 Sense primer(5'-GTGAGGGAAAGAGGTCCTCAG-3'; 500ng/100ul PCR 반응액)와 Anti-sense primer(5'-TTAGCCAACTAAAAAGGCCCCG-3'; 500ng/100ul PCR 반응액)를 사용하였으며 PCR 반응은 Denaturation을 위해 섭씨 95도에서 5분, 이후에 25 Cycle 동안 섭씨 95도에서 1분, 섭씨 55도에서 30초, 섭씨 72도에서 30초로 반응이 이루어졌다. PCR반응은 100ul 또는 15ul로 이루어졌고 PCR반응물은 1% Agarose Gel에서 TBE Buffer하에서 전기영동되어 분석되었다.PCR reactions followed the manufacturer's protocol for each heat-stable DNA polymerase. However, PCR was performed 25 cycles to avoid the point of time when primers or dNTPs act as a limiting factor of the reaction. Template DNA and Primer were respectively expressed in pCMVdwSEC (CV) ILZTRAIL plasmid (Kim MH, Billiar TR and Seol DW.The secretable form of trimeric TRAIL, a potent inducer of apoptosis.Biochem.Biophys.Res.Commun. 2004)) (1ng / 100ul PCR reaction solution) and Sense primer (5'-GTGAGGGAAAGAGGTCCTCAG-3 '; 500ng / 100ul PCR reaction solution) derived from human TRAIL gene and Anti-sense primer (5'-TTAGCCAACTAAAAAGGCCCCG-3'); 500ng / 100ul PCR reaction solution) was used, and the PCR reaction was performed at 95 degrees Celsius for 5 minutes for denaturation, followed by 1 minute at 95 degrees Celsius, 25 seconds at 55 degrees Celsius, and 30 seconds at 72 degrees Celsius for 25 cycles. Was done. PCR reactions consisted of 100ul or 15ul and PCR reactions were analyzed by electrophoresis under TBE buffer on 1% Agarose Gel.

4) PCR 프리믹스의 탈수화(Dehydration)4) Dehydration of PCR Premix

PCR 프리믹스는 본 발명의 실시예에서 보이는 조성에 따라 만들어 졌고 15ul씩으로 분주되어 적당한 온도로 고정된 Incubator내에서 탈수되었다. PCR premixes were prepared according to the composition shown in the Examples of the present invention and were aliquoted in 15 ul and dehydrated in an incubator fixed at the appropriate temperature.                     

5) PCR 프리믹스의 재수화(Rehydration)5) Rehydration of PCR Premixes

탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 및 나머지는 증류수)을 넣고 재수화하였다.The dehydrated PCR premix was rehydrated with 15ul of reactant (1ng template plasmid / 100ul PCR reaction solution, 500ng sense primer / 100ul PCR reaction solution, 500ng anti-sense primer / 100ul PCR reaction solution, and distilled water).

(실시예 1) : PCR에서 반응버퍼(Reaction Buffer)의 영향 Example 1 Influence of Reaction Buffer on PCR

PCR 프리믹스의 탈수화에서, 보다 높은 효율의 PCR 반응성을 얻기 위한 목적으로, 먼저 액상조건에서 PCR에서 반응버퍼(Reaction Buffer)의 조성이 어떻게 Taq Polymerase에 영향을 미치는지를 조사하였다 (도 1). 본 실험을 위해 발명자는 Genenmed사에서 제공하는 Ace-Taq과 Ace-Taq용 Buffer A(50mM Tris-Cl (pH 9.1), 16mM (NH4)2SO4, 3.5mM MgCl2, 150ug/ml BSA) 및 Roche사에서 제공하는 Taq Polymerase(Roche Taq)와 Roche Taq용 Buffer R(10mM Tris-HCl, 15mM MgCl2, 50mM KCl, pH 8.3)을 이용하여 비교실험을 수행하였다. Ace-Taq은 자기 Buffer 조성인 Buffer A에서 매우 뛰어난 PCR반응 결과를 보였으나 (lane 2) Roche Taq은 자기 Buffer 조성인 Buffer R에서 검출할만한 반응결과를 보이는데 실패했다 (lane 5). 그러나 Roche Taq은 Buffer A에서는 검출할 만한 PCR 반응 결과를 보였다 (lane 4). 비록 Buffer A에 의한 반응만큼은 아니라 할지라도 Ace-Taq은 Buffer R에 대해서도 만족할만한 PCR 반응결과를 보여주었다 (lane 3). 이 결과는 Ace-Taq이 Roche Taq에 비해 더 뛰어난 반응성을 가지고 있음을 보여주며 PCR 반응이 Buffer R에서보다 Buffer A에서 더 효율적으로 일어남을 나타낸다고 하겠다. 도 1은 PCR에서 반 응버퍼(Reaction Buffer)의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. Lane 1은 fx174/HaeIII Marker를 보여주고 A와 R은 각각 Buffer A 및 Buffer R을 이용하여 PCR을 수행한 것을 말한다.In the dehydration of the PCR premix, for the purpose of obtaining a higher efficiency of PCR reactivity, the composition of the reaction buffer (Reaction Buffer) in PCR in the liquid phase condition was first investigated how Taq Polymerase (Fig. 1). For this experiment, the inventors used Buffer A (50 mM Tris-Cl (pH 9.1), 16 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 3.5 mM MgCl 2 , 150 ug / ml BSA) provided by Genenmed for Ace-Taq and Ace-Taq. And a comparative experiment was performed using Taq Polymerase (Roche Taq) and Roche Taq Buffer R (10mM Tris-HCl, 15mM MgCl 2 , 50mM KCl, pH 8.3) provided by Roche. Ace-Taq showed very good PCR results in Buffer A, a magnetic buffer composition (lane 2), but Roche Taq failed to detect a detectable result in Buffer R, a magnetic buffer composition (lane 5). However, Roche Taq showed a PCR reaction that was detectable in Buffer A (lane 4). Although not as much as by Buffer A, Ace-Taq showed satisfactory PCR results for Buffer R (lane 3). These results show that Ace-Taq is more reactive than Roche Taq and that the PCR reaction occurs more efficiently in Buffer A than in Buffer R. Figure 1 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of the reaction buffer (Reaction Buffer) in PCR. Lane 1 shows the fx174 / HaeIII Marker, and A and R indicate that PCR was performed using Buffer A and Buffer R, respectively.

(실시예 2) : PCR 프리믹스 탈수화에서 반응버퍼(Reaction Buffer)의 영향 Example 2 Influence of Reaction Buffer on PCR Premix Dehydration

탈수화가 PCR반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 PCR 프리믹스를 만든 다음 (1x 반응버퍼, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액) 15ul씩 분주하여 먼저 섭씨 37도에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예1과 같이 PCR 반응을 수행하였다 (도 2). 탈수과정은 Ace-Taq과 Roche Taq 모두에서 사용한 반응버퍼에 상관없이 PCR의 반응성을 현저히 저하시켰다. 이 결과는 탈수과정이 이들 반응버퍼 조성하에서 사용된 Taq Polymerase의 활성을 심각하게 손상시킴을 의미한다. 이 결과는 또한 액상 상태에서 매우 뛰어난 PCR반응성을 보인다고 해도 그 액상 상태를 바로 탈수화한다고 해서 액상상태의 그 PCR 반응성이 탈수화 이후에 그대로 보존되지는 않는다는 것을 보여주는 것이며 아마도 이것이 지금까지 액상형이 아닌 PCR 프리믹스는 동결건조방식 이외의 방법으로는 제조될 수 없었던 이유가 된 것으로 여겨진다. 도 2는 PCR 프리믹스 탈수화에서 반응버퍼의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. Lane 1은 fx174/HaeIII Marker를 보여주고 A와 R은 각각 Buffer A 및 Buffer R을 이용하여 PCR을 수행한 것을 말한다. Lane 2, 4 및 6은 액상의 PCR 프 리믹스를 이용한 PCR 반응 결과이고 Lane 3, 5 및 7은 Lane 2, 4 및 6에서 각각 사용된 액상의 PCR 프리믹스와 같은 조성을 갖되 탈수된 PCR 프리믹스를 이용한 PCR 반응 결과이다.To determine the effect of dehydration on the PCR reaction, PCR premixes were prepared (1x reaction buffer, 200uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution), and 15 μl aliquots were first dehydrated at 37 degrees Celsius. 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng sense primer / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng anti-sense primer / 100 ul PCR reaction solution, the rest of the distilled water) was added to the dehydrated PCR premix, followed by rehydration. PCR reaction was performed as in Example 1 (FIG. 2). Dehydration significantly reduced the reactivity of PCR regardless of the reaction buffer used for both Ace-Taq and Roche Taq. This result implies that dehydration seriously impairs the activity of Taq Polymerase used under these reaction buffer compositions. This result also shows that even if the liquid phase shows very good PCR reactivity, dehydrating the liquid phase immediately does not preserve the PCR reactivity in the liquid phase after dehydration. The premix is believed to be the reason why it could not be produced by methods other than the lyophilization method. Figure 2 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of the reaction buffer in PCR premix dehydration. Lane 1 shows the fx174 / HaeIII Marker, and A and R indicate that PCR was performed using Buffer A and Buffer R, respectively. Lanes 2, 4, and 6 are the result of PCR reaction using liquid phase PCR premix, and lanes 3, 5, and 7 have the same composition as the liquid phase PCR premix used in lanes 2, 4, and 6, respectively, but PCR using dehydrated PCR premix. Reaction result.

(실시예 3) : PCR에서의 (NH4)2SO4 및 KCl의 영향 Example 3 Influence of (NH 4 ) 2 SO 4 and KCl in PCR

일반적으로 반응버퍼는 효소작용이 최적화되도록 조성된 것이다. 그러나 위 실시예2에서 관찰되었듯이 Buffer A와 Buffer R은 그 상태로는 탈수화 과정에서 Ace-Taq 및 Roche Taq의 활성을 보존하지는 못했다. 따라서 본 실시예는 탈수화에서의 반응버퍼 최적화를 도모하기 위해 탈수화 과정에서 각 반응버퍼 조성의 어떤 성분이 Taq Polymerase의 불활성화(Inactivation)와 직접 관련이 있는지 알아보고자 먼저 액상상태에서 반응버퍼의 주요 성분들이 PCR 반응성에 미치는 영향을 조사한 것이다. In general, the reaction buffer is formulated to optimize the enzyme action. However, as observed in Example 2 above, Buffer A and Buffer R did not preserve the activity of Ace-Taq and Roche Taq during the dehydration process. Therefore, in this embodiment, to find out which components of each reaction buffer composition are directly related to the inactivation of Taq Polymerase in the dehydration process in order to optimize the reaction buffer in dehydration, The effect of key components on PCR reactivity was investigated.

Roche Taq의 Buffer R은 대부분의 Taq Polymerase 생산업자가 Taq Polymerase를 위해 일반적으로 제공하는 반응버퍼의 조성을 보여주고 있는 반면, Ace-Taq의 Buffer A는 그 조성이 조금 다르다. 즉, Buffer A는 Tris buffer의 pH가 9.1, 그리고 KCl 대신 (NH4)2SO4를 포함하고 있다. (NH4) 2SO4는 단백질과 반응하여 단백질을 안정화시키는 물질로 잘 알려져 있다. 하지만, 비록 (NH4)2SO4의 알려진 기능이 그렇다 하더라도 탈수과정 중에는 (NH4)2SO4의 농도가 탈수과정의 진행에 따라 점차 증가함으로써 오히려 Taq Polymerase의 구조에 나쁜 영향을 줄 수도 있을 것 으로 여겨져 (NH4)2SO4가 PCR 반응에 어떤 영향을 주는지를 조사해 보았다 (도 3, Left Panel). (NH4)2SO4를 포함하지 않는 Buffer A(이하 Buffer O로 명명한다; Buffer O의 조성은 50mM Tris-Cl (pH 9.1), 3.5mM MgCl2, 150ug/ml BSA)는 Buffer A와 비교하여 Ace-Taq의 PCR 반응성에 있어 검출할만한 차이점을 보이지 않았다 (lane 2와 3). Roche Taq의 경우에는 Buffer A에 비해 Buffer O에서 보다 낮은 PCR 반응성이 관찰되었다 (lane 4와 5). 그럼에도 불구하고 Buffer O는 Buffer R에 비해 Roche Taq에 있어 보다 나은 PCR 반응성을 제공하였다 (도 1의 lane 5와 도 3의 lane 5). 이 결과는 Buffer A를 사용할 경우 Ace-Taq의 PCR 반응성은 (NH4)2SO 4의 유무에 의해 거의 영향을 받지 않음을 보여주는 것이다. Roche Taq's Buffer R shows the composition of reaction buffers that most Taq Polymerase producers typically offer for Taq Polymerase, while Ace-Taq's Buffer A is slightly different. That is, Buffer A has a pH of 9.1 in Tris buffer and (NH 4 ) 2 SO 4 instead of KCl. (NH 4 ) 2 SO 4 is well known as a substance that reacts with and stabilizes proteins. However, although the (NH 4) during the second known is even then dehydration function of the SO 4 (NH 4) a concentration of 2 SO 4 could adversely affect the rather structure of Taq Polymerase by gradually increases with the progress of the dehydration process, The effect of (NH 4 ) 2 SO 4 on the PCR reaction was investigated (FIG. 3, Left Panel). Buffer A which does not contain (NH 4 ) 2 SO 4 (hereinafter referred to as Buffer O; composition of Buffer O is 50mM Tris-Cl (pH 9.1), 3.5mM MgCl 2 , 150ug / ml BSA) compared with Buffer A There was no detectable difference in the PCR reactivity of Ace-Taq (lanes 2 and 3). Roche Taq showed lower PCR reactivity in Buffer O than in Buffer A (lanes 4 and 5). Nevertheless, Buffer O provided better PCR reactivity for Roche Taq compared to Buffer R (lane 5 of FIG. 1 and lane 5 of FIG. 3). This result shows that when using Buffer A, the PCR reactivity of Ace-Taq is hardly affected by the presence or absence of (NH 4 ) 2 SO 4 .

한편, 이상의 실시예들에서 보았듯이 Buffer A를 사용한 Ace-Taq이 Roche Taq과 일반적인 Taq Polymerase용 반응버퍼라고 볼 수 있는 Buffer R에 비해 PCR반응성에서 현저하게 뛰어난 결과를 보여주었으므로 이후의 실시예들에서는 Ace-Taq과 그 반응버퍼인 Buffer A (또는 Buffer O)의 조성을 이용한 최적화의 실험을 진행하였다.On the other hand, Ace-Taq using Buffer A showed significantly superior results in PCR reactivity compared to Buffer R, which can be seen as a reaction buffer for Roche Taq and general Taq Polymerase, as seen in the above examples. In the experiment, the experiment was conducted using the composition of Ace-Taq and its reaction buffer, Buffer A (or Buffer O).

Roche Taq의 반응버퍼인 Buffer R에는 대부분의 Taq Polymerase 반응버퍼에 포함된 KCl(50mM)이 함유되어 있다. 따라서 KCl 역시 탈수과정 중에 발생하는 농도증가가 Taq Polymerase의 구조에 어떤 영향을 줄 수도 있을 것으로 여겨져 KCl이 PCR 반응에 미치는 영향을 조사해 보았다 (도 3, Right Panel). Buffer A와 Buffer O는 둘 모두 Ace-Taq에 대해 비교할만한 결과를 보이지만 (도 3, lane 2와 3) Buffer A의 경우 일단 탈수화 과정을 거치면 (도 2, lane 2와 3) Ace-Taq이 현저히 활성을 상실하고, 또한 Buffer R은 Ace-Taq과 Roche Taq 모두에서 액상 상태에서나 탈수화 이후에 충분한 PCR 반응성을 담보하지 못하므로 Ace-Taq에 대한 KCl의 영향은 Buffer A의 조성변이체인 Buffer O에서 조사되었다. 중요하게도 Buffer O에서 KCl의 농도 증가는 Ace-Taq의 PCR 반응성을 현저히 저하시켰다 (도 3, lane 6-9). 이 결과는 대부분의 Taq Plymerase에 기본적으로 포함되는 KCl이 Buffer O 조성에서는 PCR에 긍정적 영향보다는 부정적인 영향을 주는 것을 보여주는 동시에, Roche Taq이 Buffer A에 비해 자기 Buffer 조성인 Buffer R에서 더 낮은 PCR 반응성을 보여주는 원인이 아마도 Buffer R에 포함된 KCl에 의한 것일 수도 있음을 의미한다고 하겠다. 도 3은 PCR에서의 (NH4)2SO4 및 KCl의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. Lane 1은 fx174/HaeIII Marker를 보여주고 A와 O는 각각 Buffer A 및 Buffer O를 이용하여 PCR을 수행한 것을 말한다.Buffer R, Roche Taq's reaction buffer, contains KCl (50mM) contained in most Taq Polymerase reaction buffers. Therefore, KCl was also considered to have some effect on the structure of Taq Polymerase due to the increase in concentration that occurs during the dehydration process, we examined the effect of KCl on the PCR reaction (Fig. 3, Right Panel). Buffer A and Buffer O both show comparable results for Ace-Taq (Fig. 3, lanes 2 and 3), but for Buffer A, once dehydrated (Fig. 2, lanes 2 and 3), Significantly lost activity, and Buffer R does not ensure sufficient PCR reactivity in either liquid phase or after dehydration in both Ace-Taq and Roche Taq, so the effect of KCl on Ace-Taq is due to Buffer O, a variant of Buffer A. Investigated. Importantly, increasing the concentration of KCl in Buffer O significantly reduced the PCR reactivity of Ace-Taq (FIG. 3, lane 6-9). These results show that KCl, which is basically included in most Taq Plymerases, has a negative effect on Buffer O composition rather than a positive effect on PCR, while Roche Taq has a lower PCR reactivity in Buffer R than in Buffer A. This may mean that the cause is probably KCl in the Buffer R. Figure 3 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of (NH 4 ) 2 SO 4 and KCl in PCR. Lane 1 shows the fx174 / HaeIII Marker, and A and O indicate that PCR was performed using Buffer A and Buffer O, respectively.

(실시예 4) : PCR 프리믹스에서 탈수화가 PCR에 미치는 영향 Example 4 Effect of Dehydration on PCR in PCR Premixes

위 실시예3에서 보인 것처럼 Buffer A에 (NH4)2SO4가 포함되지 않은 Buffer 조성인 Buffer O는 Buffer A에 비교하여 Ace-Taq에 있어 액상의 PCR 반응에서 전혀 검출할만한 차이점을 보이지 않았다. 따라서 이제 Buffer O에서 탈수화가 Ace-Taq의 PCR 반응에 어떤 영향을 보이는지를 알아보기 위해 PCR 프리믹스를 만든 다음 (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액) 15ul씩 분주하여 먼저 섭씨 37 도에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예2에서와 같이 PCR 반응을 수행하였다 (도 4). Lane 1은 액상의 PCR 프리믹스를 이용한 PCR반응 결과이고 Lane 2는 Lane 1에서 사용된 액상의 PCR 프리믹스와 같은 조성을 갖되 탈수된 PCR 프리믹스를 이용한 PCR 반응 결과이다. Buffer A를 이용한 탈수에서와는(도 2, lane 2와 3) 달리 Buffer O를 이용한 탈수는 Ace-Taq에 전혀 검출할만한 손상을 입히지 않았다. Buffer O에 KCl을 포함시켜서 탈수한 후 본 실시예와 같이 PCR 반응을 시켰을 경우는 위 실시예3에서 보인 것과 유사하게 (도 3, lane 7-9) PCR 반응의 저하가 관찰되었다. 이러한 결과는 Buffer A를 이용한 탈수화에서 Ace-Taq 및 Roche Taq의 현저한 불활성화는 Buffer A에 포함된 (NH4)2SO 4 때문이라는 사실을 보여주는 동시에 (도 2, lane 2와 3, 및 6과 7), Buffer R을 이용한 탈수화에서 Ace-Taq의 현저한 불활성화(도 2, lane 4와 5)는 KCl 때문일 수 있음을 보여준다고 하겠다. 중요하게도, 앞에서 언급한 것처럼 KCl은 대부분의 Taq Plymerase 반응버퍼에 기본적으로 포함되는 성분이므로 KCl이 반응버퍼에 포함되는 한 Taq Polymerase의 활성을 완전히 보존하면서 탈수시킬 수는 없음을 의미한다고 하겠다. 따라서 본 실시예의 결과는 현재 시판 중에 있는 동결건조된 PCR 프리믹스(Bioneer Catalog (2004). AccuPower PCR PreMix. BIONEER, Daejeon, Korea)는 KCl이 포함된 반응버퍼를 이용하여 만들어지므로 동결건조방식이 적용되지 않고서는 적절히 제조될 수 없었을 것임을 보여준다고 할 것이다.As shown in Example 3 above, Buffer O, which is a buffer composition containing (NH 4 ) 2 SO 4 in Buffer A, showed no detectable difference in the liquid phase PCR reaction in Ace-Taq compared to Buffer A. So, to see how dehydration affects the reaction of Ace-Taq in Buffer O, we made a PCR premix (1x Buffer O, 200 uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution), and then aliquoted in 15ul each to 37 degrees Celsius. Dehydrated at. 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng sense primer / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng anti-sense primer / 100 ul PCR reaction solution, the rest of the distilled water) was added to the dehydrated PCR premix, followed by rehydration. PCR reaction was performed as in Example 2 (FIG. 4). Lane 1 is the result of PCR reaction using liquid phase PCR premix and Lane 2 is the result of PCR reaction using dehydrated PCR premix having the same composition as liquid phase PCR premix used in Lane 1. Unlike dehydration using Buffer A (FIG. 2, lanes 2 and 3), dehydration using Buffer O did not cause any detectable damage to Ace-Taq. When dehydration was performed by including KCl in Buffer O, and the PCR reaction was carried out as shown in Example 3, the degradation of the PCR reaction was observed similarly to that shown in Example 3 (Fig. 3, lane 7-9). These results show that the significant inactivation of Ace-Taq and Roche Taq in dehydration with Buffer A was due to (NH 4 ) 2 SO 4 contained in Buffer A (FIG. 2, lanes 2, 3, and 6). And 7), the significant deactivation of Ace-Taq in dehydration using Buffer R (Fig. 2, lanes 4 and 5) may be due to KCl. Importantly, as mentioned above, since KCl is basically included in most Taq Plymerase reaction buffers, it means that KCl cannot be dehydrated while preserving Taq Polymerase activity as long as it is included in the reaction buffer. Therefore, the results of this example are currently lyophilized PCR premix (Bioneer Catalog (2004). AccuPower PCR PreMix.BIONEER, Daejeon, Korea) is made using a reaction buffer containing KCl, so lyophilization is not applied. It would be shown that it could not have been manufactured properly without.

또한, 본 실시예에서는 Pfu Polymerase, Klen-Taq Polymerase 및 이 둘의 혼합(Klen-Taq : Pfu = 19:1 (v/v))을 상기 Ace-Taq에서처럼 Buffer O를 이용하여 탈수시켜 Buffer O상에서 탈수화가 이들의 PCR반응성에 어떤 영향을 미치는지를 또한 조사하였다 (도 4, lane 3-8). Buffer O를 이용하여 탈수시킬 경우 Ace-Taq에서와 마찬가지로 Pfu Polymerase, Klen-Taq Polymerase 및 이 둘의 혼합은 전혀 검출할 만한 PCR반응성의 저하를 보이지 않았다. 이 결과는 Buffer O를 이용할 경우 매우 다양한 종류의 Heat-stable DNA Polymerase를 심각한 활성의 손상없이 탈수시킬 수 있음을 보여준다고 하겠다. 도 4는 PCR 프리믹스에서 탈수화가 PCR에 미치는 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. O는 Buffer O를 이용하여 PCR을 수행한 것을 말한다. Lane 1, 3, 5 및 7은 액상의 PCR 프리믹스를 이용한 PCR 반응 결과이고 Lane 2, 4, 6 및 8은 Lane 1, 3, 5 및 7에서 각각 사용된 액상의 PCR 프리믹스와 같은 조성을 갖되 탈수된 PCR 프리믹스를 이용한 PCR 반응 결과이다. In this embodiment, Pfu Polymerase, Klen-Taq Polymerase, and a mixture of the two (Klen-Taq: Pfu = 19: 1 (v / v)) are dehydrated using Buffer O as in Ace-Taq, and dehydrated on Buffer O. The effect of dehydration on their PCR reactivity was also investigated (Figure 4, lanes 3-8). When dehydrated with Buffer O, Pfu Polymerase, Klen-Taq Polymerase and the mixture of both showed no detectable degradation of PCR reactivity as in Ace-Taq. The results show that Buffer O can dehydrate a wide variety of heat-stable DNA polymerases without serious activity loss. Figure 4 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of dehydration on the PCR in the PCR premix. O means that PCR is performed using Buffer O. Lanes 1, 3, 5 and 7 are the result of PCR reaction using liquid phase PCR premix, and lanes 2, 4, 6 and 8 have the same composition as liquid phase PCR premix used in Lanes 1, 3, 5 and 7, respectively, PCR reaction results using PCR premix.

(실시예 5) : 침강물질(Sedimenting Reagents)의 영향 Example 5 Influence of Sedimenting Reagents

이제 Buffer O를 탈수에 있어 Ace-Taq을 위한 기본 반응버퍼 조성으로 하여 PCR반응 이후 추가 처리 없이 Gel loading을 바로 할 수 있도록 할 목적으로 침강물질의 첨가가 탈수화에 어떤 영향을 주는지 조사해 보았다. 침강물질로는 Ficoll, Glycerol, Sucrose 등이 많이 사용되고 있는 바 본 실시예에서는 Ficoll과 Glyceol을 여러 가지 농도로 사용하여 탈수화에 미치는 영향을 조사했다 (도 5). 도 5는 침강물질(Sedimenting Reagents)의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. 위 실시예4에서처럼 PCR 프리믹스를 만들되 침강물질을 넣어서 만든 다음 (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액, 전체 부피 대비(v/v) 0-2% Ficoll 또는 2-4% Glycerol) 15ul씩 분주하여 먼저 섭씨 37도에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예2에서와 같이 PCR 반응을 수행하였다. 침강물질은 사용된 농도에 상관없이 PCR 반응성에 전혀 검출할만한 영향을 주지 않았다. 이 결과는 PCR 프리믹스에 침강물질을 더 포함시켜서 본 특허가 제공하는 탈수화 과정을 적용할 수 있음을 의미하며, 이렇게 탈수된 PCR 프리믹스는 PCR반응 이후에 있게 될 Gel loading에 있어서의 처리를 생략하게 함으로써 사용자에게 PCR반응에서의 획기적인 간편성을 제공할 수 있게 됨을 의미한다. We investigated the effect of addition of sediment on the dehydration of Buffer O as a basic reaction buffer composition for Ace-Taq in dehydration so that gel loading can be done immediately after the PCR reaction without further treatment. Ficoll, Glycerol, Sucrose, etc. are widely used as the sedimentation material. In this embodiment, the effect of decollation was investigated using Ficoll and Glyceol in various concentrations (FIG. 5). Figure 5 is a photograph of the PCR reaction by electrophoresis on 1% Agarose Gel to show the effect of sedimenting Reagents (Sedimenting Reagents). Make a PCR premix as in Example 4 above, but with a settling material (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution, total volume (v / v) 0-2% Ficoll or 2-4% Glycerol) 15ul was dispensed at first and dehydrated at 37 degrees Celsius. 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng sense primer / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng anti-sense primer / 100 ul PCR reaction solution, the rest of the distilled water) was added to the dehydrated PCR premix, followed by rehydration. PCR reaction was performed as in Example 2. The precipitate did not have any detectable effect on PCR reactivity regardless of the concentration used. This result implies that the dehydration process provided by this patent can be applied by further including the settling material in the PCR premix, and the dehydrated PCR premix can omit the treatment in the gel loading which will be after the PCR reaction. This means that it is possible to provide users with a breakthrough simplicity in the PCR reaction.

(실시예 6) : 트랙킹 염료(Tracking Dyes)의 영향 Example 6 Influence of Tracking Dyes

트랙킹 염료는 탈수된 PCR 프리믹스를 이용하여 PCR을 수행할 때 재수화시키는 과정에서 PCR 프리믹스의 용해정도를 쉽게 알 수 있도록 해 줄 뿐 아니라 PCR반응 이후에 있게 될 Gel loading에 있어서 Loading된 PCR반응물의 Gel상의 이동에 있어 트랙킹(Tracking)을 용이하게 하는 장점이 있다. 따라서 PCR 프리믹스에 트랙킹 염료를 첨가하여 탈수한 것은 PCR반응 이후에 있게 될 Gel loading에 있어서 트랙킹 염료를 따로 첨가하여 Gel loading을 하는 등의 처리를 생략하게 함으로써 사 용자에게 PCR반응에서의 간편성을 제공하게 된다.The tracking dye not only makes it easy to know the degree of dissolution of the PCR premix during the rehydration process when the PCR is performed using the dehydrated PCR premix, but also the gel phase of the loaded PCR reaction in the gel loading that will be present after the PCR reaction. There is an advantage of facilitating tracking in movement. Therefore, dehydration by adding the tracking dye to the PCR premix allows the user to provide simplicity in the PCR reaction by omitting the processing such as gel loading by separately adding the tracking dye in the gel loading which will be after the PCR reaction. do.

트랙킹 염료로는 Xylene cyanole, Bromophenol blue, Cresol red 및 Bromocresol red 등이 알려져 있는 바 본 실시예에서는 Xylene cyanole과 Bromophenol blue를 단일 또는 혼합하여 사용하여 본 특허가 제공하는 PCR 프리믹스의 탈수화에 미치는 영향을 조사했다 (도 6). 도 6은 트랙킹 염료의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. X와 B는 각각 Xylene cyanole과 Bromophenol blue를 말하는 것이며 Lane 1-4는 PCR 프리믹스를 만들 때 전체 부피 대비(v/v) 2% Ficoll을 포함한 것이고 Lane 5-8은 PCR 프리믹스를 만들 때 전체 부피 대비(v/v) 4% Glycerol을 포함한 것이다. 위 실시예5에서처럼 침강물질을 포함시켜 PCR 프리믹스를 만들되 추가로 트랙킹 염료를 단일 또는 혼합하여 더 넣어서 만든 다음 (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액, 전체 부피 대비(v/v) 2% Ficoll 또는 4% Glycerol, 전체 부피 대비(w/v) 0.005% X 또는 0.0025% B 또는 0.0025% X와 0.0025% B의 혼합) 15ul씩 분주하여 먼저 섭씨 37도에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예2에서와 같이 PCR 반응을 수행하였다. 트랙킹 염료는 사용된 종류 및 농도에 상관없이 PCR 반응성에 전혀 검출할만한 영향을 주지 않았다. 이 결과는 PCR 프리믹스에 트랙킹 염료를 더 포함시켜서 본 특허가 제공하는 탈수화 과정을 적용할 수 있음을 보여준다고 할 것이다. Xylene cyanole, Bromophenol blue, Cresol red and Bromocresol red are known as tracking dyes. In this embodiment, Xylene cyanole and Bromophenol blue are used in a single or mixed manner to affect the dehydration of the PCR premix provided by this patent. Investigated (FIG. 6). Figure 6 is a photograph of the PCR reaction electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the effect of the tracking dye. X and B refer to Xylene cyanole and Bromophenol blue respectively, Lane 1-4 contains 2% Ficoll to total volume (v / v) when making PCR premix and Lane 5-8 to total volume when making PCR premix (v / v) 4% Glycerol. Make a PCR premix by including the settling material as in Example 5 above, but additionally by adding a single or mixed tracking dye (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution, total volume ratio (v / v)) 15% of 2% Ficoll or 4% Glycerol, total volume (w / v) 0.005% X or 0.0025% B or 0.0025% X and 0.0025% B) was first dehydrated at 37 degrees Celsius. 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng sense primer / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng anti-sense primer / 100 ul PCR reaction solution, the rest of the distilled water) was added to the dehydrated PCR premix, followed by rehydration. PCR reaction was performed as in Example 2. The tracking dye had no detectable effect on PCR reactivity regardless of the type and concentration used. The results show that the inclusion of tracking dyes in the PCR premix allows the dehydration process provided by this patent to be applied.                     

(실시예 7) : 열에 대한 안정성 Example 7 Stability Against Heat

비록 Taq Polymerase가 열에 안정하다고는 하지만 배송은 주로 Dry ice나 Ice pack을 이용하여 낮은 온도를 유지시킨 상태에서 이루어진다. 실제 용액상태의 Taq Polymerase는 일주일 정도 실온(Room Temperature; 섭씨 약 25도)에 방치할 경우 상당한 정도로 불활성화 된다. 이것은 아마도 용액상태에서 Taq Polymerase가 물과 끊임없이 반응함으로써 구조적 변이를 일으킴으로 해서 생기는 결과에 기인하는 것으로 여겨진다. 동결건조든 탈수든 물을 제거 하는 것은 시료의 안정성을 높이는데 매우 중요한 과정으로 잘 알려져 있다. 따라서 시판 중에 있는 동결건조된 PCR 프리믹스는 기대되는 것처럼 열에 대한 안정성이 수용액 상태보다 훨씬 높다. 그러므로 본 실시예에서는 탈수가 본 특허가 제공하는 PCR 프리믹스의 열에 대한 안정성에 어떤 영향을 주는지를 조사해 본 것이다. 실시예6에서 기술된 것처럼 PCR 프리믹스를 만든 다음 (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액, 전체 부피 대비(v/v) 2% Ficoll 또는 4% Glycerol, 전체 부피 대비(w/v) 0.0025% X와 0.0025% B의 혼합) 15ul씩 분주하여 먼저 섭씨 37도에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스를 실온(Room Temperature; 약 섭씨 25도)에 보관하면서 5일, 10일, 및 20일이 경과한 시점에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예2에서와 같이 PCR 반응을 수행하였다 (도 7). 도 7은 열에 대한 안정성을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. Lane 1-4는 PCR 프리믹스를 만들 때 전체 부피 대비(v/v) 2% Ficoll을 포함한 것이고 Lane 5-8은 PCR 프리믹스를 만들 때 전체 부피 대비(v/v) 4% Glycerol을 포함한 것이다.Although Taq Polymerase is thermally stable, delivery is usually carried out at low temperatures using dry ice or ice packs. In actual solution, Taq Polymerase is inactivated to a considerable extent when left at room temperature (about 25 degrees Celsius) for about a week. This is probably due to the result of Taq Polymerase's structural reaction by constant reaction with water in solution. Removing water, either lyophilized or dehydrated, is well known as a very important process for improving sample stability. Thus, commercially available lyophilized PCR premixes are much more stable to heat than aqueous solutions, as expected. Therefore, in this Example, we investigated how dehydration affects the heat stability of the PCR premix provided by this patent. PCR premixes were prepared as described in Example 6 (1x Buffer O, 200 uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution, total volume (v / v) 2% Ficoll or 4% Glycerol, total volume (w / v) A mixture of 0.0025% X and 0.0025% B) 15ul each was dehydrated first at 37 degrees Celsius. Store the dehydrated PCR premix at room temperature (approximately 25 degrees Celsius) with 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction, 500 ng sense primer / 100 ul) at 5, 10 and 20 days. PCR reaction solution, 500ng anti-sense primer / 100ul PCR reaction solution, the rest was distilled water) and then rehydrated to perform a PCR reaction as in Example 2 (Fig. 7). Figure 7 is a picture of the PCR reactions electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the stability to heat. Lanes 1-4 contain 2% Ficoll to total volume (v / v) when making PCR premixes and Lane 5-8 contain 4% Glycerol to total volume (v / v) when making PCR premixes.

본 실시예의 결과가 보이는 것처럼 본 특허가 제공하는 탈수 PCR 프리믹스는 실온에서 최소 20일 이상 동안 안정하였다. 이 결과는 PCR 프리믹스의 배송에 있어 유리함을 제공할 뿐 아니라 연구자가 PCR 프리믹스를 보관함에 있어서도 편리함을 제공한다고 할 것이다.As the results of this example show, the dehydration PCR premix provided by this patent was stable for at least 20 days at room temperature. The results not only offer advantages in the delivery of PCR premixes, but also provide researchers with the convenience of storing PCR premixes.

(실시예 8) : 건조 온도의 영향 Example 8 Influence of Drying Temperature

건조 온도가 PCR 프리믹스의 탈수화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시예7에서처럼 PCR 프리믹스를 만든 다음 (1x Buffer O, 200uM dNTPs, 5U/100ul PCR 반응액, 전체 부피 대비(v/v) 2% Ficoll, 전체 부피 대비(w/v) 0.0025% X와 0.0025% B의 혼합) 15ul씩 분주하여 먼저 여러 온도(섭씨 30, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 70도)에서 탈수시켰다. 탈수된 PCR 프리믹스에 15ul의 반응물(1ng template plasmid/100ul PCR 반응액, 500ng sense primer/100ul PCR 반응액, 500ng anti-sense primer/100ul PCR 반응액, 나머지는 증류수)을 넣어 재수화시킨 후 상기 실시예2에서와 같이 PCR 반응을 수행하였다 (도 8). 도 8은 건조 온도의 영향을 보여주기 위해 PCR 반응물을 1% Agarose Gel에서 전기영동으로 분석한 사진이다. 본 실시예가 보이는 것처럼 조사된 모든 범위의 건조 온도에 걸쳐 PCR반응성은 전혀 검출할 만한 차이를 보이지 않았다. 이 결과는 이러한 온도의 전 범위에 걸쳐 검출할만한 활성의 손상없이 PCR 프리믹스에서 탈수시킬 수 있음을 의미한다. 건조시간은 섭씨 37도 이상에서 건조시킬 경우 6시간이면 충분한 건조가 되었으며, 섭씨 37도 에서 건조시킬 경우 6시간 동안 건조시킨 것과 12시간 동안 건조시킨 것 사이에 PCR 반응에서 전혀 검출할만한 차이가 없는 것으로 미루어 경과된 건조시간이 그렇게 중요해 보이지는 않는다.To investigate the effect of drying temperature on the dehydration of the PCR premix, a PCR premix was prepared as in Example 7 (1x Buffer O, 200 uM dNTPs, 5U / 100ul PCR reaction solution, 2% Ficoll to total volume). 15 μl of the total volume (w / v) of 0.0025% X and 0.0025% B was dispensed first to dehydrate at various temperatures (30, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 70 degrees Celsius). 15 ul of reactant (1 ng template plasmid / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng sense primer / 100 ul PCR reaction solution, 500 ng anti-sense primer / 100 ul PCR reaction solution, the rest of the distilled water) was added to the dehydrated PCR premix, followed by rehydration. PCR reaction was performed as in Example 2 (Fig. 8). Figure 8 is a photograph of the PCR reaction electrophoresis analysis on 1% Agarose Gel to show the effect of the drying temperature. As shown in this example, PCR reactivity showed no detectable difference over the entire range of drying temperatures investigated. This result means that it can be dehydrated in the PCR premix without compromising detectable activity over the entire range of these temperatures. The drying time was 6 hours when dried at 37 degrees Celsius or more, and when dried at 37 degrees Celsius, there was no detectable difference in PCR reaction between drying for 6 hours and drying for 12 hours. The elapsed drying time does not seem so important.

단백질의 활성(Activity)을 온전히 유지하면서 물을 제거할 때는 통상적으로 동결건조(Lyophilization; Freeze-dry)방식을 사용하나, 본 발명은 건조에 의한 탈수화(Dehydration; Drying; Evaporation)를 통해 제조된 PCR 프리믹스를 가지고도 탈수시키지 않은 액상의 PCR 프리믹스와 비교하여 검출할만한 차이가 없는 PCR 결과를 얻을 수 있다는 것과 실온(Room Temperature; 섭씨 약 25도)에서 최소한 20일 동안 안정하다는 것을 보여준다. 따라서 본 발명의 탈수된 PCR 프리믹스는 제조에 있어서의 간편성과 PCR반응에서의 편이성을 극대화하며 실온에서의 보존을 용이하게 함으로써 원거리로의 배송 등에 있어서도 유리함을 제공한다.
When removing water while maintaining the activity of the protein (Integrity) in general, Lyophilization (Freeze-dry) method is used, but the present invention is prepared by dehydration (Drying; Drying; Evaporation) by drying It is shown that even with a PCR premix, PCR results with no detectable difference can be obtained compared to a non-dehydrated liquid phase PCR premix and are stable for at least 20 days at room temperature (about 25 degrees Celsius). Therefore, the dehydrated PCR premix of the present invention maximizes the simplicity in preparation and ease in PCR reaction and facilitates storage at room temperature, thereby providing advantages in delivery over long distances.

Claims (8)

MgCl2를 포함하는 반응버퍼(Reaction Buffer), 4종의 dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) 및 열에 안정한(Heat-stable) DNA 중합효소(Polymerase)를 포함하는 PCR 반응 혼합물을 건조시켜 제조한 탈수된 PCR 프리믹스(Premix).Prepared by drying a PCR reaction mixture containing a reaction buffer containing MgCl 2 , four dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) and a heat-stable DNA polymerase (Polymerase). Dehydrated PCR Premix. 제 1 항에 있어서, 염화칼륨(KCl) 또는 암모늄설페이트((NH4)2SO4)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix according to claim 1, which does not contain potassium chloride (KCl) or ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ). 제 1항에 있어서, 상기 열에 안정한 DNA 중합효소는 Taq DNA Polymerase나 Pfu DNA Polymerase, 또는 이 둘의 혼합인 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix according to claim 1, wherein the thermally stable DNA polymerase is Taq DNA Polymerase, Pfu DNA Polymerase, or a mixture of the two. 제 1 항에 있어서, 상기 건조는 섭씨 30-70도 온도로 환기 환경하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix according to claim 1, wherein the drying is performed in a ventilation environment at a temperature of 30-70 degrees Celsius. 제 1 항에 있어서, 상기 PCR 반응 혼합물은 Gel 로딩(loading)을 용이하게 할 침강물질(Sedimenting Reagents)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix of claim 1, wherein the PCR reaction mixture further comprises sedimenting reagents to facilitate gel loading. 제 5항에 있어서, 침강물질은 Ficoll 또는 Glycerol인 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix according to claim 5, wherein the sediment is Ficoll or Glycerol. 제 1 항에 있어서, 상기 PCR 반응 혼합물은 재수화 상태 및 Gel 상의 이동을 용이하게 관찰하기 위한 트랙킹 염료(Tracking Dyes)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.The PCR premix of claim 1, wherein the PCR reaction mixture further comprises a tracking dye for easily observing the rehydration state and the movement on the gel. 제 7항에 있어서, 상기 트랙킹 염료는 Xylene cyanole이나 Bromophenol blue, 또는 이 둘의 혼합인 것을 특징으로 하는 PCR 프리믹스.8. The PCR premix according to claim 7, wherein the tracking dye is Xylene cyanole or Bromophenol blue, or a mixture of the two.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9200315B2 (en) 2012-12-03 2015-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Reagent container for amplifying nucleic acid, method of preparing the reagent container, method of storing the reagent, and microfluidic system for nucleic acid analysis

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9200315B2 (en) 2012-12-03 2015-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Reagent container for amplifying nucleic acid, method of preparing the reagent container, method of storing the reagent, and microfluidic system for nucleic acid analysis

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