KR20070062480A - Microarray and kit for diagnosing cmt1a - Google Patents

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Abstract

A microarray and kit for diagnosis of CMT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A) syndrome are provided to detect chromosome disorder resulting in CMT1A syndrome, especially chromosome 17 DNA duplication in the total of human genomic DNA rapidly and accurately. The microarray for diagnosis of CMT1A syndrome comprises at least one probe selected from (a) at least one genomic DNA fragment selected from BAC(bacterial artificial chromosome) DNA Nos. 1-235, (b) a 20-100 bp oligonucleotide continuously positioned in the genomic DNA fragment, (c) a 100bp-10kbp cDNA(complementary DNA) derived from the genomic DNA fragment, and (d) a complementary gene of the genomic DNA fragment, oligonucleotide and cDNA, wherein the content ratio of repeated sequence in the nucleotide sequence of the probe is up to 85%; the nucleotide sequence of the probe has a single locus in the chromosome; the probe is produced by inserting the genomic DNA fragment into a vector selected from BAC, HAC(human artificial chromosome), TAC(transformation competent artificial chromosome), YAC(yeast artificial chromosome), PAC(P1-derived artificial chromosome), P1(phage) and cosmid, and is immobilized to the microarray at a concentration of 2-100 pg per spot; and at least two kinds of probes are immobilized per one spot. The kit for diagnosis of CMT1A syndrome comprises the microarray and a marker material-detecting tool, and determines chromosome disorder of a testing sample by reacting the total genomic DNA of testing sample labeled with a first probe detectable marker material with the standard DNA labeled with a second probe detectable marker material, and measuring each hybridization ratio of the testing sample DNA and standard DNA, wherein the first and second marker materials are each independently a radioactive isotope, a fluorescent material, a chemiluminescent or an enzyme.

Description

CMTIA 진단용 마이크로어레이 및 키트{MICROARRAY AND KIT FOR DIAGNOSING CMT1A}CMTIA Diagnostic Microarrays and Kits {MICROARRAY AND KIT FOR DIAGNOSING CMT1A}

도 1은 pECBAC1 벡터의 개열지도이다.1 is a cleavage map of the pECBAC1 vector.

도 2a 내지 2h는 실시예 2의 BAC 칩에 사용된 프로브의 염색체내 위치를 나타낸 것이다.Figures 2a to 2h shows the intrachromosomal location of the probe used in the BAC chip of Example 2.

도 3은 실시예 2의 BAC 칩의 구성을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of the BAC chip of the second embodiment.

도 4a 내지 4f는 실시예 2의 BAC 칩에서 각 염색체에 특이적인 프로브 위치를 나타낸 것이다.4a to 4f show probe positions specific to each chromosome in the BAC chip of Example 2. FIG.

도 5는 파타우 증후군 여성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the results of BAC chip analysis of women with Patau syndrome.

도 6은 파타우 증후군 남성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 6 shows the results of the BAC chip analysis of male patients with Patau syndrome.

도 7은 에드워드 증후군 남성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 7 shows the results of the BAC chip analysis of Edward's male diseased.

도 8은 에드워드 증후군 여성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 8 shows the results of BAC chip analysis of Edward syndrome female disease.

도 9는 다운 증후군 여성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 9 shows the results of BAC chip analysis of women with Down syndrome.

도 10은 21번 염색체가 증폭되어 있으며, X 염색체가 하나 더 증폭된 핵형 XXY을 갖는 여성의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다.Figure 10 shows the results of BAC chip analysis of a female with chromosome 21 amplified, X X chromosome amplified one more karyotype XXY.

도 11은 터너 증후군 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 11 shows the results of BAC chip analysis of Turner syndrome disease.

도 12는 클라인펠터 증후군 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 12 shows the results of BAC chip analysis of Klinefelter syndrome disease.

도 13은 정상 여성의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다. Figure 13 shows the results of BAC chip analysis of normal women.

도 14는 정상 남성의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다.Figure 14 shows the results of BAC chip analysis of a normal male.

도 15는 다운증후군 여성 질환자의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것이다.Figure 15 shows the results of BAC chip analysis of Down syndrome female disease.

[발명이 속하는 기술분야][TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION]

본 발명은 염색체 이상, 특히 CMT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A)의 검정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신속, 정확하게 염색체 이상을 검정함으로써 검체의 건강상태 및 질환 여부를 쉽게 진단할 수 있으며, 질환 특이적 염색체 이상을 확인하여 질환 진단용 표시자를 제공할 수 있는 염색체 이상 검출방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for assaying chromosomal abnormalities, in particular, CMT1A (Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A), and more particularly, by quickly and accurately assaying chromosomal abnormalities, it is possible to easily diagnose the state of health and disease of a specimen. The present invention relates to a method for detecting a chromosome abnormality capable of identifying a disease-specific chromosome abnormality and providing an indicator for diagnosing a disease.

[종래기술][Private Technology]

염색체 이상은 유전자 장애 및 퇴행성 질환과 연관되며, 개별 염색체의 결손 또는 중복, 염색체 일부분의 손실 또는 중복, 염색체 끊어짐(break), 역위 및 전좌 등을 나타낸다. 염색체 이상은 생물체의 유전자 균형을 흩트려, 태아 사망 또는 심각한 정신적, 육체적 결합을 야기한다. 일예로 다운 증후군은 염색체 21번이 3 배수로 존재하여 야기된 것으로, 대표적인 염색체 수 이상 질환이다. 그 외에도 에드워드 증후군(18+), 파타우 증후군(13+), 터너 증후군(XO) 및 클라인펠터 증후군(XXY)가 염색체 수 이상 질환에 속한다. Chromosomal aberrations are associated with genetic disorders and degenerative diseases and represent defects or duplications of individual chromosomes, loss or duplication of chromosomal portions, chromosomal breaks, inversions and translocations, and the like. Chromosomal aberrations can disrupt the genetic balance of an organism, causing fetal death or severe mental and physical coupling. Down syndrome, for example, is caused by the presence of chromosome 21 in multiples of 3 and is a representative disorder of chromosomal abnormalities. In addition, Edwards syndrome (18+), Patau syndrome (13+), Turner syndrome (XO) and Klinefelter syndrome (XXY) are among the chromosomal abnormalities.

염색체 이상은 핵형분석(Karyotype) 및 FISH(Fluorescent In Situ Hybridization)으로 진단된다. 상기 방법들은 정확성에 비해, 시간과 노동이 많이 소요되며, 특히 핵형분석은 세포 배양 시간이 요구되는 단점이 있다. 또한 FISH는 분석대상이 기존에 염기서열 및 염색체내 위치 특성 등이 밝혀진 것에만 한정되는 단점이 있다. 상기한 FISH의 단점을 해결한 방법으로 게놈 혼성화 비교법(comparative genome hybridization; CGH)이 있다. CGH는 전체 게놈을 분석하여 염색체 수 이상을 나타낸 부위를 검출한다. 그러나 CGH는 FISH에 비하여 해상도가 낮은 단점이 있다. Chromosomal aberrations are diagnosed by karyotype and Fluorescent In Situ Hybridization (FISH). The methods are time consuming and labor intensive compared to accuracy, and particularly karyotyping requires a cell culture time. In addition, FISH has a disadvantage in that the analyte is limited only to the conventional sequencing and chromosome positional properties. As a solution to the above-mentioned disadvantages of FISH, there is a comparative genome hybridization (CGH). CGH analyzes the entire genome to detect sites that show more than the number of chromosomes. However, CGH has a disadvantage of lower resolution than FISH.

다른 방법으로, DNA 마이크로어레이 시스템을 사용할 수 있다. DNA 마이크로어레이 시스템은 어레이상에 집적된 생분자(bio-molecules)에 따라 cDNA 마이크로어레이, 올리고뉴클레오타이드 마이크로어레이 및 게놈 마이크로어레이로 분류된다. cDNA 마이크로어레이 및 올리고뉴클레오타이드 마이트로어레이는 제작이 간편한 장점이 있으나 어레이 상에 고정가능한 프로브의 수적 한계, 과다한 프로브의 제작 비용 및 프로브 이외 부위에서의 염색체 이상을 검사하기 어려운 단점이 있다. 특히, 반면에 게놈 DNA 마이크로어레이는 프로브의 준비가 용이하며, 염색체의 광범위한 부분에서의 염색체 이상을 검사할 수 있으며, 염색체내 인트론 부위에서의 이상을 검사할 수 있다는 장점이 있으나, 기능 및 염색체상의 위치가 확인된 다수의 DNA 절편을 준비하기 어려운 단점이 있다.Alternatively, a DNA microarray system can be used. DNA microarray systems are classified into cDNA microarrays, oligonucleotide microarrays and genomic microarrays according to bio-molecules integrated on the array. cDNA microarrays and oligonucleotide mitroarrays have the advantage of being easy to fabricate, but have the disadvantage of limiting the number of probes that can be immobilized on the array, the cost of making excessive probes, and chromosomal abnormalities in other parts of the probe. In particular, genomic DNA microarrays, on the other hand, facilitate the preparation of probes, can detect chromosomal abnormalities in a wide range of chromosomes, and can detect abnormalities in intron sites within chromosomes. There is a disadvantage that it is difficult to prepare a large number of DNA fragments which are located.

한편, 게놈 DNA를 BAC (Bacterial Artificial Chromosome) 클론은 사람의 전체 게놈이 일정 크기로 삽입된 BAC 벡터를 포함하는 균주로, 각 균주는 하나의 사 람 DNA 절편을 포함하고 있어 삽입된 DNA의 염기서열 및 염색체상의 위치를 분석하므로써, 특정 염색체 부위의 DNA 절편에 대응되는 BAC 클론을 나열할 수 있다. 따라서, 특정 DNA 절편을 각 BAC 클론으로부터 용이하게 수득할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, BAC (Bacterial Artificial Chromosome) clone is a strain containing a BAC vector in which the entire genome of a human is inserted in a certain size, and each strain contains one human DNA fragment. And by analyzing the location on the chromosome, one can enumerate the BAC clones corresponding to the DNA fragments of the specific chromosome site. Therefore, there is an advantage that a specific DNA fragment can be easily obtained from each BAC clone.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 염색체 이상 검정용 게놈 DNA 마이크로어레이 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method for producing genomic DNA microarray for chromosomal abnormality assay.

또한 본 발명은 하나의 스팟에 2종이상의 프로브가 고정된 마이크로어레이 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a microarray manufacturing method in which two or more probes are fixed to one spot.

또한 본 발명은 사람 게놈 전체에 대한 염색체 이상 검정용 DNA 칩을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a DNA chip for chromosomal aberration assay for the entire human genome.

또한 본 발명은, 다운 증후군, 파타우 증후군, 에드워드 증후군, 터너 증후군, 클라인펠터 증후군, ATR-16(alpha-thalassemia retardation) 증후군, CAT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A), 고양이울음 증후군, 디조지 증후군, HNPP(Hereditary Neuropathy with liability to presure palsies) 질환, 칼만 증후군, 밀러-디커 증후군, 프라더-윌리 증후군, 루빈스테인테이비 증후군, 스미스-마게네스 증후군, 스테로이드 설파타제 유전자 증후군, 윌리암스 증후군, 울프-허쉬호른 증후군 및 산전-산후 염색체 이상으로 이루어진 군으로부터 선택된 질환에 대한 검정용 DNA 칩을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention, Down syndrome, Patau syndrome, Edward syndrome, Turner syndrome, Kleinfelter syndrome, ATR-16 (alpha-thalassemia retardation) syndrome, CAT1A (Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A), Cat cry syndrome, De George Syndrome, Hereditary Neuropathy with liability to presure palsies disease, Kalman syndrome, Miller-Dicker syndrome, Prader-Willi syndrome, Rubinsteintabi syndrome, Smith-Magenes syndrome, steroid sulfatase gene syndrome, Williams syndrome, Wolf An object of the present invention is to provide a DNA chip for assay for a disease selected from the group consisting of Hirschhorn syndrome and prenatal-postnatal chromosomal abnormalities.

또한 본 발명은 염색체 이상 검출용 마이크로어레이를 이용한 염색체 이상 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for detecting chromosomal abnormalities using a microarray for detecting chromosomal abnormalities.

또한 본 발명은 염색체 이상 검출용 마이크로어레이를 이용한 염색체 수 질환의 진단방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for diagnosing chromosomal disorders using a microarray for detecting chromosomal abnormalities.

또한 본 발명은 염색체 이상 검출용 마이크로어레이를 이용한 질환에 특이적인 염색체 이상을 검출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for detecting a chromosomal abnormality specific to a disease using a microarray for detecting a chromosomal abnormality.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 The present invention to achieve the above object

(a) 생물체의 게놈 라이브러리로부터 수득한 클론들로부터, 각 클론에 삽입된 게놈 DNA 단편을 동정하는 단계, (a) identifying the genomic DNA fragments inserted into each clone from the clones obtained from the genomic library of the organism,

(b) 염색체 이상 여부를 확인하고자 하는 대상 염색체 부위를 선정하는 단계, (b) selecting a target chromosome region to check for chromosomal abnormalities;

(c) 상기 (a) 단계의 동정된 게놈 DNA 단편들 중, 상기 대상 염색체 부위를 검출할 수 있는 게놈 DNA 단편들을 프로브로 선택하는 단계로서, (c) selecting genomic DNA fragments capable of detecting the target chromosomal region as probes among the genomic DNA fragments identified in step (a),

상기 프로브는 염기서열내 반복서열 함유 비율이 최대 85 %이며 상기 프로브를 이루는 염기서열은 염색체내 단일 위치성(single locus)을 포함하며 상기 프로브는 상기 대상 염색체 부위의 전체, 일부 또는 이들의 상보체 서열을 포함하며 및 The probe has a maximum content of 85% repeats in the nucleotide sequence and the nucleotide sequence constituting the probe includes a single locus in the chromosome, and the probe includes all, part or the complement thereof of the target chromosome region. A sequence, and

(d) 상기 프로브를 마이크로어레이에 고정하는 단계를 포함하는 염색체 이상 검출용 게놈 DNA 마이크로어레이 제조방법을 제공한다.(D) provides a method for producing genomic DNA microarray for detecting chromosomal abnormalities comprising the step of fixing the probe to a microarray.

또한 본 발명은 RNA 단편, cDNA 단편, 올리고머 및 게놈 DNA 단편으로 이루 어진 군으로부터 선택되는 프로브를 마이크로어레이에 고정하는 단계를 포함하는 마이크로어레이 제조방법으로서, 상기 마이크로어레이는 하나의 스팟당 2종 이상의 프로브를 포함하며, 상기 하나의 스팟에 고정되는 2종이상의 프로브들은, 염색체 수 이상 질환에서 동일한 유전자 표현형을 나타내는 염색체 부위의 전체, 일부분 및 이들의 상보체로 이루어진 군으로부터 선택되는 서열을 포함하며 상기 유전자 표현형은 유전자 증폭 또는 유전자 결손인 마이크로어레이 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a microarray manufacturing method comprising the step of immobilizing a probe selected from the group consisting of RNA fragments, cDNA fragments, oligomers and genomic DNA fragments in a microarray, wherein the microarray is two or more per one spot Wherein the two or more probes immobilized in the one spot comprise a sequence selected from the group consisting of all, a portion of the chromosomal region and their complements that exhibit the same gene phenotype in a chromosomal abnormality disease Phenotypes provide microarray preparation methods that are gene amplification or gene deletion.

또한 본 발명은 인간 게놈 유전자로부터 선택된 1종이상의 게놈 DNA 단편, 상기 단편내 연속된 20 내지 100 bp의 1종이상의 올리고머, 또는 상기 단편으로부터 유래된 100 bp 내지 10 kbp의 1종이상의 cDNA가 고정된 마이크로어레이를 포함하는 사람 게놈 전체에 대한 염색체 이상 검정용 DNA 칩을 제공한다.The present invention also provides a method for immobilizing one or more genomic DNA fragments selected from human genomic genes, one or more oligomers of 20 to 100 bp contiguous in the fragments, or one or more cDNAs of 100 bp to 10 kbp derived from the fragments. A DNA chip for chromosomal aberration assay for the entire human genome including a microarray is provided.

또한 본 발명은, 다운 증후군, 파타우 증후군, 에드워드 증후군, 터너 증후군, 클라인펠터 증후군, ATR-16(alpha-thalassemia retardation) 증후군, CAT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A), 고양이울음 증후군, 디조지 증후군, HNPP(Hereditary Neuropathy with liability to presure palsies) 질환, 칼만 증후군, 밀러-디커 증후군, 프라더-윌리 증후군, 루빈스테인테이비 증후군, 스미스-마게네스 증후군, 스테로이드 설파타제 유전자 증후군, 윌리암스 증후군, 울프-허쉬호른 증후군 및 산전-산후 염색체 이상으로 이루어진 군으로부터 선택된 질환에 대한 검정용 DNA 칩을 제공한다.In addition, the present invention, Down syndrome, Patau syndrome, Edward syndrome, Turner syndrome, Kleinfelter syndrome, ATR-16 (alpha-thalassemia retardation) syndrome, CAT1A (Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A), Cat cry syndrome, De George Syndrome, Hereditary Neuropathy with liability to presure palsies disease, Kalman syndrome, Miller-Dicker syndrome, Prader-Willi syndrome, Rubinsteintabi syndrome, Smith-Margenes syndrome, steroid sulfatase gene syndrome, Williams syndrome, Wolf A DNA chip for assay for a disease selected from the group consisting of Hirschhorn syndrome and prenatal-postnatal chromosomal abnormalities is provided.

또한 본 발명은 (a) 염색체 이상 검출용 마이크로어레이를 제조하는 단계, (b) 상기 마이크로어레이상에 고정된 프로브에, 표지한 검체 게놈 DNA 및 표지한 표준 DNA를 동일비율로 혼합반응시키고, 상기 마이크로어레이상에 검체 DNA 및 표준 DNA 각각의 혼성화 비율을 측정하는 단계 및 (c) 상기 혼성화 비율의 측정 결과로부터 검체 DNA의 염색체 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하는 염색체 이상 검출방법을 제공한다.In another aspect, the present invention (a) preparing a microarray for detecting chromosomal abnormalities, (b) mixed reaction of the labeled sample genomic DNA and the labeled standard DNA in the same ratio to the probe immobilized on the microarray, It provides a method for detecting chromosomal abnormalities comprising the step of measuring the hybridization ratio of each of the sample DNA and the standard DNA on the microarray, and (c) determining the chromosomal abnormality of the sample DNA from the measurement result of the hybridization ratio.

또한 본 발명은 (a) 게놈 DNA단편내 연속된 20 내지 100 bp를 포함하는 프로브를 선택하여 이를 마이크로어레이상에 고정하는 단계로서,In another aspect, the present invention (a) selecting a probe comprising a continuous 20 to 100 bp in genomic DNA fragments and fixing it on a microarray,

상기 게놈 DNA 단편은 하기 표 1에 기재된 DNA 들로부터 선택되며The genomic DNA fragment is selected from the DNAs listed in Table 1 below.

상기 프로브는 염기서열내 반복서열 함유 비율이 최대 85%이며The probe has a maximum content of 85% repeat sequence in the nucleotide sequence

상기 프로브를 이루는 염기서열은 염색체내 단일 위치성(single locus)을 포함하며The base sequence constituting the probe includes a single locus in the chromosome

(b) 상기 마이크로어레이상의 DNA 층에, 검출가능한 제일 표지물질로 표지된 검체 게놈 DNA 및 검출가능한 제이 표지물질로 표지된 표준 DNA를 동일비율로 혼합반응시키고, 상기 마이크로어레이상에 검체 DNA 및 표준 DNA 의 혼성화 비율을 측정하는 단계 및 (b) the DNA layer on the microarray is mixed with the sample genomic DNA labeled with the detectable first label and the standard DNA labeled with the detectable second label at the same ratio, and the sample DNA and the standard on the microarray. Measuring the hybridization rate of DNA and

(c) 상기 혼성화 비율의 측정 결과로부터, 검체 DNA의 혼성화 비율이 표준 DNA의 혼성화 비율과 동일한 경우 염색체 이상은 없는 것으로 판독하고, 전자가 후자에 비하여 높을 경우 염색체 증가가 있는 것으로 판독하고, 전자가 후자에 비하여 낮을 경우 염색체 결손이 있는 것으로 분석하는 단계를 포함하는 염색체 이상 검출방법을 제공한다.(c) From the measurement result of the hybridization ratio, when the hybridization ratio of the sample DNA is the same as the hybridization ratio of the standard DNA, it is read that there is no chromosomal abnormality, and when the former is higher than the latter, the chromosomal increase is read, and the former It provides a method for detecting chromosomal abnormalities comprising the step of analyzing the presence of chromosomal defects when compared to the latter.

또한 본 발명은 (a) RNA 단편, cDNA 단편, 올리고머 및 게놈 DNA 단편으로 이루어진 군으로부터 선택되는 프로브를 마이크로어레이에 고정하는 단계로서, In another aspect, the present invention is (a) fixing a probe selected from the group consisting of RNA fragments, cDNA fragments, oligomers and genomic DNA fragments in a microarray,

상기 마이크로어레이는 하나의 스팟당 2종 이상의 프로브를 포함하며, The microarray includes two or more probes per spot,

상기 하나의 스팟에 고정되는 서로 다른 서열을 같는 프로브들은 염색체 수 이상 질환에서 동일한 유전자 표현형을 나타내는 염색체 부위의 전체, 일부분 및 이들의 상보체로 이루어진 군으로부터 선택되는 서열을 포함하며 Probes having the same sequence of different sequences immobilized in the one spot include sequences selected from the group consisting of all, a portion of the chromosomal sites and their complements which exhibit the same gene phenotype in a disease of chromosome number or more;

상기 유전자 표현형은 증폭 또는 결손이며 The gene phenotype is amplification or deletion

(b) 상기 제조한 마이크로어레이에, 검출가능한 제일 표지물질로 표지된 검체 시료 및 검출가능한 제이 표지물질로 표지된 표준 시료를 동일비율로 혼합반응시키고, 상기 마이크로어레이상의 검체 시료 및 표준 시료의 혼성화 비율을 측정하는 단계 및 (b) mixing and reacting the sample sample labeled with the detectable first labeling substance and the standard sample labeled with the detectable second labeling substance in the same ratio to the prepared microarray, and hybridizing the sample sample and the standard sample on the microarray. Measuring the ratio and

(c) 상기 측정 결과, 검체 시료 및 표준 시료의 혼성화 비율이 동일할 경우 염색체 이상은 없는 것으로 판독하고, 전자가 후자에 비하여 높을 경우 염색체 증폭이 있는 것으로 판독하고, 전자가 후자에 비하여 낮을 경우 염색체 결손이 있는 것으로 분석하여 검체 시료의 염색체 이상을 판단하는 단계 를 포함하는 염색체 수 이상 질환의 진단방법을 제공한다.(c) As a result of the measurement, if the hybridization ratio of the sample sample and the standard sample is the same, no chromosomal abnormality is read; if the former is higher than the latter, the chromosome amplification is read; if the former is lower than the latter, the chromosome The present invention provides a method for diagnosing a disorder of chromosomal abnormalities, including analyzing a defect and determining a chromosomal abnormality of a specimen sample.

또한 본 발명은 (a) 생물체의 게놈 라이브러리로부터 수득한 각 클론으로부터, 상기 클론에 삽입된 게놈 DNA 단편을 동정하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 동정한 게놈 DNA 단편들 전체 또는 일부를 마이크로어레이에 고정시키는 단계, (c) 상기 마이크로어레이에 고정된 프로브에, 질환성 환자의 검출가능한 제일 표지물질로 표지된 검체 게놈 DNA 및 검출가능한 제이 표지물질로 표지된 표준 DNA를 동일 비율로 혼합반응시키고, 검체 DNA 및 표준 DNA의 혼성화 비율을 측정하는 단계 및 (d) 상기 혼성화 비율을 분석하여, 질환성 환자의 염색체 이상을 나타내는 부위 및 염색체 이상 형태를 확인하는 단계를 포함하는 질환에 특이적인 염색체 이상을 검출하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention (a) identifying each genomic DNA fragment inserted into the clone from each of the clones obtained from the genomic library of the organism, (b) all or part of the genomic DNA fragments identified in step (a) Immobilizing on the microarray, (c) mixing the sample genomic DNA labeled with the detectable first label of the diseased patient and the standard DNA labeled with the detectable J. label with the same ratio to the probe immobilized on the microarray. Reacting, determining the hybridization rate of the sample DNA and the standard DNA, and (d) analyzing the hybridization rate to identify the site and the chromosomal abnormality form indicating the chromosomal abnormality of the diseased patient. Provided are methods for detecting chromosomal abnormalities.

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

본 발명에서 언급하는 "생물체"는 식물, 곤충, 동물 또는 사람을 의미한다.As used herein, the term "organism" refers to a plant, insect, animal or human.

본 발명에서 언급하는 "게놈 DNA 마이크로어레이"는 생물체의 게놈 DNA 절편이 고정된 마이크로어레이다. 게놈 DNA 마이크로어레이는, 게놈 라이브러리를 구성하는 각각의 클론으로부터 각각 분리 또는 증폭시켜 수득한 생물의 게놈 DNA 단편을 프로브로 사용할 수 있다.The "genomic DNA microarray" referred to in the present invention is a microarray in which genomic DNA fragments of an organism are fixed. Genomic DNA microarrays can be used as probes for genomic DNA fragments of organisms obtained by separating or amplifying from each clone constituting the genomic library, respectively.

본 발명에서 언급하는 "클론"은 생물의 전체 게놈의 단편을 포함하는 벡터로 형질전환된 세포주를 의미한다. 상기 벡터 및 세포주는 통상의 게놈 DNA 라이브러리 제조시 사용되는 벡터 및 세포주이며, 대표적인 벡터로는 BAC(Bacterial Artificial Chromosome), HAC(Human Artificial Chromosome), TAC(Transformation competent Artificial Chromosome), YAC(Yeast Artificial Chromosome), Pac(P1-derived Artificial chromosome), P1(Phage) 및 코스미드(cosmid)가 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. BAC 벡터의 예로는 pECBAC1와 pBeloBACII가 있으며 PAC 벡터의 예로는 pCYPAC1가 있으며, YAC 벡터의 예로는 pYAC4가 있으며, 코스미드의 예로는 SuperCos-1가 있으며, P1 벡터의 예로는 pAd10sacBII가 있다. 상기 벡터의 숙주로는 각 벡터에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 일예로 E.coli, 효 모, 바이러스가 있다. 상기 게놈 라이브러리 및 클론은 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.As used herein, "clone" refers to a cell line transformed with a vector comprising fragments of the entire genome of an organism. The vectors and cell lines are vectors and cell lines used in the preparation of common genomic DNA libraries, and representative vectors include Bacterial Artificial Chromosome (BAC), Human Artificial Chromosome (HAC), Transformation competent Artificial Chromosome (TAC), and YAC (Yeast Artificial Chromosome). ), Pac (P1-derived Artificial chromosome), P1 (Phage) and cosmid (but not limited to this). Examples of BAC vectors include pECBAC1 and pBeloBACII, examples of PAC vectors are pCYPAC1, examples of YAC vectors are pYAC4, examples of cosmids are SuperCos-1, and examples of P1 vectors are pAd10sacBII. The host of the vector may be appropriately selected and used according to each vector, for example, E. coli , yeast, virus. The genomic library and clones can be prepared according to conventional methods.

본 발명에서 언급하는 "프로브"는 마이크로어레이상에 고정되어, 시료내 함유된 상동의 DNA와 혼성화되는 것으로, DNA, RNA, cDNA 또는 mRNA일 수 있으며, DNA의 경우 올리고머일 수도 있다. 프로브는 염기서열내 반복서열 함유비율이 최대 85%일 수 있으며, 바람직하기로는 최대 70%, 더욱 바람직하기로는 최대 50 %, 가장 바람직하기로는 최대 40%일 수 있다. 프로브의 크기는 게놈 DNA인 경우 10 내지 350 kb 일 수 있으며, 올리고머인 경우 20 내지 300 bp, 바람직하기로는 20 내지 100 bp이며, cDNA 또는 RNA인 경우 100 bp 내지 10 kb일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 프로브는 염기서열이 생물체의 전체 염색체에서 단일 위치성(single locus)을 포함하는 것이 바람직하다."Probe" referred to in the present invention is immobilized on a microarray and hybridized with homologous DNA contained in a sample, and may be DNA, RNA, cDNA or mRNA, and in the case of DNA, may be an oligomer. The probe may contain up to 85% of the repetitive sequence content in the nucleotide sequence, preferably up to 70%, more preferably up to 50%, most preferably up to 40%. The size of the probe may be 10 to 350 kb for genomic DNA, 20 to 300 bp for oligomers, preferably 20 to 100 bp, and 100 bp to 10 kb for cDNA or RNA, but is not limited thereto. It is not. The probe preferably has a nucleotide sequence comprising a single locus on the entire chromosome of the organism.

마이크로어레이Microarray

본 발명에 따른, 마이크로어레이는 RNA 단편, cDNA 단편, 올리고머 및 게놈 DNA 단편으로 이루어진 군으로부터 선택되는 프로브를 마이크로어레이에 고정하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 것일 수 있다. 상기 마이크로어레이는 하나의 스팟당 1종 또는 2종 이상의 프로브를 포함하며, 상기 하나의 스팟에 고정되는 2종이상의 프로브들은, 염색체 수 이상 질환에서 동일한 유전자 표현형을 나타내는 염색체 부위의 전체, 일부분 및 이들의 상보체로 이루어진 군으로부터 선택되는 서열을 포함할 수 있으며, 상기 유전자 표현형은 유전자 증폭 또는 유전자 결손일 수 있다. In accordance with the present invention, a microarray may be prepared by a method comprising immobilizing a probe selected from the group consisting of RNA fragments, cDNA fragments, oligomers and genomic DNA fragments into the microarray. The microarray comprises one or two or more probes per spot, and the two or more probes immobilized on the one spot are all, a part of a chromosome site that exhibits the same gene phenotype in a chromosome or more disease It may comprise a sequence selected from the group consisting of the complement, the gene phenotype may be gene amplification or gene deletion.

상기 프로브는 게놈 DNA 단편일 수 있으며, 상기 게놈 DNA 단편으로부터 유래한 RNA 단편, cDNA 단편 또는 올리고머일 수 있다. 프로브는 마이크로어레이의 목적에 따라 적절한 종류를 선택하여 사용한다. 마이크로어레이는 통상의 마이크로어레이 제조방법과 동일한 방법으로 실시될 수 있다. 일실시예로, 프로브는 마이크로어레이용 기판에 물리적 결합 또는 화학적 결합을 통하여 고정시킨다. 상기 기판은 공지된 모든 종류의 물질일 수 있으며 바람직하기로는 통상의 마이크로어레이에서 사용되는 물질일 수 있으며, 상기 기판표면에 DNA를 고정시킬 수 있는 반응기나 나이트로셀룰로스 또는 3차 구조형성물이 더욱 포함된 것일 수 있다. 그 예로는 실리콘 웨이퍼, 유리, 폴리카보네이트, 막(membrane), 폴리스티렌 또는 폴리우레탄과 같은 고분자 필름 및 다공성 물질이 있다.The probe may be a genomic DNA fragment and may be an RNA fragment, cDNA fragment or oligomer derived from the genomic DNA fragment. Probes may be selected and used according to the purpose of the microarray. Microarray may be carried out in the same manner as a conventional microarray manufacturing method. In one embodiment, the probe is fixed to the substrate for microarray through physical bonding or chemical bonding. The substrate may be any known material, preferably a material used in a conventional microarray, and a reactor, nitrocellulose, or tertiary structure-forming material may be used to immobilize DNA on the surface of the substrate. It may be included. Examples include silicon wafers, glass, polycarbonates, membranes, polymer films such as polystyrene or polyurethanes, and porous materials.

프로브의 고정은, 통상의 DNA 마이크로어레이 제조방법에서 취하는 방법을 통하여 실시할 수 있으며, 예컨대 포토리소그래피(photolithography) 방법, 압전 인쇄(piezoelectric printing) 방법, 마이크로 피펫팅 또는 스폿팅(spotting) 등의 방법을 사용할 수 있다.Fixing of the probe can be carried out by a method taken in a conventional DNA microarray manufacturing method, for example, a photolithography method, a piezoelectric printing method, a micro pipetting or spotting method Can be used.

프로브는 마이크로어레이상의 하나의 스팟당 2 내지 100 pg으로 고정될 수 있으며, 스팟당 동일한 염기서열로 이루어진 1종의 프로브를 고정시키거나 2종이상의 프로브를 혼합하여 고정시킬 수 있다. 또한 마이크로어레이 상의 스팟은 1배수 이상일 수 있으며, 바람직하기로는 2 내지 3배수로 구성될 수 있다. 이때 스팟은 원형일 수 있으며, 직경 50 내지 500 um, 스팟간 간격은 10 내지 500 um 일 수 있다. 그러나 스팟의 크기 및 조밀도는 마이크로어레이 분석 시스템의 해상도에 따 라 적절히 조절하는 것이 좋다.Probes may be immobilized at 2 to 100 pg per spot on a microarray, and may be immobilized by mixing one or more probes consisting of the same nucleotide sequence per spot. In addition, the spot on the microarray may be one or more times, preferably, 2 to 3 times. At this time, the spot may be circular, the diameter may be 50 to 500 um, the interval between spots may be 10 to 500 um. However, spot size and density should be appropriately adjusted according to the resolution of the microarray analysis system.

본 발명의 마이크로어레이는 마이크로웰 플레이트, 예컨대 96웰 플레이트의 웰에 위치시켜, 기존의 96웰 플레이트를 이용한 자동장비(예, Biomek, Genetix robo)로 시료 분지, 표지, 혼성화 및 세척과정을 기계적으로 처리할 수 있다. The microarray of the present invention is placed in a well of a microwell plate, such as a 96-well plate, and mechanically samples, labels, hybridizes, and washes a sample by an automatic device (eg, Biomek, Genetix robo) using an existing 96-well plate. Can be processed.

게놈 DNA 단편Genomic DNA fragments

게놈 DNA 단편은, 생물체의 전체 염색체로부터 목적한 크기 및 목적한 염기서열을 포함하는 형태로 수득하거나, 생물체의 게놈 라이브러리로부터 클로닝하거나 또는 화학적으로 합성할 수 있다. Genomic DNA fragments can be obtained from the entire chromosome of an organism in a form containing the desired size and desired sequence, cloned from the organism's genomic library, or chemically synthesized.

게놈 DNA 단편의 크기는 게놈 DNA 마이크로어레이의 분석 해상도에 따라 조절될 수 있으나, 평균 100 내지 350 kb의 크기를 갖는다. 전체 염색체 상에서 일어나는 염색체 이상의 최소변화인 Micro-deletion이 1Mb인 것을 감안하면, 평균 100 내지 350 kb 크기의 게놈 DNA로 이루어진 본 발명의 BAC 칩은 염색체 이상 분석시 매우 높은 해상도를 구현시킬 수 있음은 자명한 일이다. The size of the genomic DNA fragments can be adjusted according to the analytical resolution of the genomic DNA microarray, but has an average size of 100 to 350 kb. Given that the micro-deletion, the smallest change in chromosome abnormality that occurs on the entire chromosome, is 1 Mb, the BAC chip of the present invention, which is composed of genomic DNA of 100 to 350 kb in size, can realize very high resolution when analyzing chromosomal abnormalities. It's done.

본 발명에 언급된 인간 게놈 유전자는 공개된 데이터베이스, 예컨대 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST 사이트, 특히 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast.cgi?CMD=Web&LAYOUT=TwoWindows&AUTO_FORMAT=Semiauto&ALIGNMENTS=50&ALIGNMENT_VIEW=Pairwise&CLIENT=web&DATABASE=nr&DESCRIPTIONS=100&ENTREZ_QUERY=%28none%29&EXPECT=10&FILTER=L&FORMAT_OBJECT=Alignment&FORMAT_TYPE=HTML&NCBI_GI=on&PAGE=Nucleotides&PROGRAM=blastn&SERVICE=plain&SET_DEFAULTS.x=34&SET_DEFAULTS.y=8&SHOW_OVERVIEW=on&END_OF_HTTPGET=Yes&SHOW _LINKOUT=yes&GET_SEQUENCE=yes 에서 각각의 게놈 DNA 염기서열을 확인할 수 있다.The human genomic genes mentioned in the present invention can be found in published databases such as the http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST site, in particular http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast. cgi? CMD = Web & LAYOUT = TwoWindows & AUTO_FORMAT = semiauto & aLIGNMENTS = 50 & ALIGNMENT_VIEW = Pairwise & CLIENT = web & DATABASE = nr & DESCRIPTIONS = 100 & ENTREZ_QUERY =% 28none% 29 & EXPECT = 10 & FILTER = L & FORMAT_OBJECT = Alignment & FORMAT_TYPE = HTML & NCBI_GI = on & PAGE = Nucleotides & PROGRAM = blastn & SERVICE = plain & SET_DEFAULTS.x = 34 & SET_DEFAULTS.y = 8 & SHOW_OVERVIEW = on & END_OF_HTTPGET = Yes & SHOW _LINKOUT = yes & GET_SEQUENCE = yes, each genomic DNA sequence can be identified.

상기 공지된 인간 게놈 라이브러리로부터 수득한 게놈 DNA 단편은 본 발명의 게놈 DNA 마이크로어레이에 프로브로 제공될 수 있다. 상기 게놈 DNA 마이크로어레이는, 염색체 이상 진단의 대상이 되는 생물의 전체 게놈에 모두 대응될 수 있는 개수의 게놈 DNA 단편을 포함하거나, 염색체 이상을 검정하고자 하는 부위 또는 목적 유전자에 대응되는 게놈 DNA 단편을 포함한다. 생물의 전체 게놈에 대한 염색체 이상을 진단하고자 하는 경우, 게놈 DNA 단편 수는 생물 게놈의 크기를 게놈 DNA 단편 크기로 나누어 산출할 수 있다. 예컨대, 사람을 대상으로 한 염색체 이상 게놈 DNA 마이크로어레이의 경우, 사람 게놈 크기 3 x 109bp를 평균 100 내지 350 kb의 게놈 DNA 단편으로 나누어 보면, 약 30,000 내지 8571개의 게놈 DNA 단편 또는 클론이 요구된다. 게놈 DNA 단편의 크기가 클수록 요구되는 게놈 DNA 단편 수 또는 클론의 수는 감소된다. 상기 게놈 DNA 단편은 사람의 전체 게놈을 모두 포함한다.Genomic DNA fragments obtained from the above known human genome libraries can be provided as probes in genomic DNA microarrays of the invention. The genomic DNA microarray includes a number of genomic DNA fragments that can all correspond to the entire genome of the organism to be diagnosed with chromosomal abnormalities, or a genomic DNA fragment corresponding to a site or a target gene for which chromosomal abnormalities are to be assayed. Include. In order to diagnose chromosomal abnormalities for the whole genome of an organism, the genomic DNA fragment number can be calculated by dividing the size of the biological genome by the size of the genomic DNA fragment. For example, for chromosomal aberration genomic DNA microarrays for humans, dividing the human genome size 3 × 10 9 bp into genomic DNA fragments with an average of 100 to 350 kb requires about 30,000 to 8571 genomic DNA fragments or clones. do. The larger the size of the genomic DNA fragment, the smaller the number of genomic DNA fragments or clones required. The genomic DNA fragment comprises all of the human genome.

게놈 라이브러리Genome library

게놈 라이브러리는 공지의 방법으로 용이하게 제조가능하다. 일실시예로, 사람 BAC DNA의 경우, BAC 라이브러리 제작, BAC 클론내 삽입된 BAC DNA의 일부 서열분석, 상기 서열과 동정된 사람 게놈 서열과의 상동성 분석을 통한 BAC DNA의 위치 및 전체 염기서열 확인, FISH((Fluorescent In Situ Hybridization)를 이용한 BAC DNA의 지놈상 위치 재확인 및 각 BAC 클론으로부터 BAC DNA 회수의 단계를 통 하여 BAC DNA를 수득할 수 있다. 각 단계를 더욱 상세히 설명하면 하기와 같다.Genomic libraries can be readily prepared by known methods. In one embodiment, in the case of human BAC DNA, the location and total sequence of the BAC DNA by constructing the BAC library, partial sequencing of the BAC DNA inserted into the BAC clone, and homology with the identified human genomic sequence BAC DNA can be obtained through the steps of identification, genome repositioning of BAC DNA using Fluorescent In Situ Hybridization (FISH), and BAC DNA recovery from each BAC clone. .

(1) 게놈 라이브러리 제작(1) genome library construction

인종별 사람의 게놈을 분리한 후 제한효소(Restriction enzyme), 예컨대 HindIII, BamHI 및/또는 초음파분쇄(sonication)를 처리하여 절단하고 PFGE(Pulse Field Gel Electrophoresis)를 통해 평균 100 내지 350 Kb 크기의 DNA 조각을 수득한다. 이는 동일 제한효소로 처리된 BAC , PAC, P1, YAC 또는 코스미드 벡터에 삽입시킨 후 숙주세포, 예컨대 E. Coli에 형질전환시킨다. 상기 방법으로 제조된 각 사람 게놈 DNA 조각을 포함하고 있는 세포주를 클론이라 한다. 본 발명자는 상기 방법으로 총 96,768 클론을 제작하였다.The genome of the human race is isolated and then digested with restriction enzymes such as HindIII, BamHI and / or sonication, and averaged 100 to 350 Kb in size through Pulse Field Gel Electrophoresis (PFGE). Obtain a piece. It is inserted into a BAC, PAC, P1, YAC or cosmid vector treated with the same restriction enzyme and then transformed into a host cell such as E. Coli . The cell line containing each human genomic DNA fragment produced by this method is called a clone. We made a total of 96,768 clones by the above method.

(2) 삽입된 게놈 DNA 단편의 위치 및 전체 염기서열 확인(2) Confirmation of position and total sequence of inserted genomic DNA fragment

각 클론에 존재하는 게놈 DNA 단편은 바이오인포메틱스를 이용한 상동성 분석으로, 이미 염기서열이 공지된 사람 게놈의 서열과 상동성 분석을 실시한다. 이때 사용가능한 상동성 분석 데이터베이스는 NCBI, UC Santa Cruz, 및 Sanger Institute 가 있다.Genomic DNA fragments present in each clone are subjected to homology analysis using bioinformatics, and are subjected to homology analysis with sequences of the human genome whose base sequences are already known. The homology analysis databases available at this time are NCBI, UC Santa Cruz, and Sanger Institute.

상동분석을 위하여, 먼저 클론에 형질도입한 벡터에 특이적인 프라이머로 말단 서열분석(end-sequencing)하여 삽입된 게놈 DNA 단편의 양 말단 서열을 일부, 예컨대 100 내지 700 bp를 서열분석한다. 상기한 과정은 벡터의 염기서열 및 개열지도가 확인된 상태이므로 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시가능하다. 분석된 게놈 DNA 단편의 양 말단 서열을 사람 게놈 서열이 존재하는 데이터베이스에 입력하여 상동성 검색을 실시하고, 일치되는 부위를 확인하므로써 게놈 DNA 단편의 사람 게놈상의 위치 및 전체염기서열을 확인한다.For homology, first, end-sequencing with primers specific for the vectors transfected into the clones sequence some terminal sequences of the inserted genomic DNA fragment, eg, 100-700 bp. Since the above-described process is a state in which the base sequence and the cleavage map of the vector are confirmed, those skilled in the art can easily practice the present invention. Both terminal sequences of the analyzed genomic DNA fragments are input to a database in which the human genomic sequence is present to perform a homology search, and the position and total base sequence of the genomic DNA fragments on the human genome are identified by identifying the matching sites.

(3) FISH를 이용한 게놈 DNA 단편의 게놈상 위치 재확인(3) Genome relocation of genomic DNA fragments using FISH

생략가능한 단계이나, 게놈 DNA 단편의 게놈상의 위치를 재확인하기 위하여 실시될 수 있다.Omittable steps may be performed to reconfirm the genomic DNA fragment's position on the genome.

게놈 DNA 단편을 프로브로 사용하고, 여기에 형광표지한 후 이를 세포분열 중기단계의 사람 염색체에 반응시킨다. 형광표지 신호를 인식하여, 게놈 DNA 단편의 염색체상 결합부를 재확인한다.Genomic DNA fragments are used as probes, which are fluorescently labeled and reacted with human chromosomes in the middle stage of cell division. Fluorescent label signals are recognized to reconfirm chromosomal binding of genomic DNA fragments.

(4) 클론으로부터 게놈 DNA 단편 회수(4) recovery of genomic DNA fragments from clones

공지의 방법 또는 시판되는 게놈 DNA 회수키트를 이용하여 각 클론으로부터 게놈 DNA 단편을 회수한다. Genomic DNA fragments are recovered from each clone using known methods or commercially available genomic DNA recovery kits.

상기의 단계를 통하여 각 클론별 삽입된 게놈 DNA 단편을 동정한다. 이에 각 클론별 게놈 DNA 단편의 특징, 즉 염색체내 위치, 염기서열, 이의 기능, 관련 유전자 또는 질환 정보를 정리하며, DNA 칩의 용도에 따라 적절한 게놈 DNA 단편을 선택하여 용이하게 준비할 수 있는 장점이 있다. 특히 특정 질환 진단용 칩을 제조하고자 하는 경우, 질환발병 또는 예후에 염색체 이상을 나타내는 것으로 확인 또는 추정되는 게놈 부위에 대응되는 게놈 DNA 단편만을 각각의 클론으로부터 용이하게 회수할 수 있다.Through the above steps, the genomic DNA fragment inserted for each clone is identified. Therefore, the characteristics of genomic DNA fragments for each clone, that is, the location of chromosome, nucleotide sequence, its function, related gene or disease information are summarized, and it is an advantage that can be easily prepared by selecting appropriate genomic DNA fragment according to the use of DNA chip. There is this. In particular, when a chip for diagnosing a specific disease is desired, only genomic DNA fragments corresponding to genomic regions identified or estimated to exhibit chromosomal abnormalities during the onset or prognosis of the disease can be easily recovered from each clone.

본 발명의 일실시예로, 한국인 게놈에 대한 BAC 라이브러리로부터 수득한 게놈 DNA 절편은 하기 표 1과 같다. In one embodiment of the present invention, genomic DNA fragments obtained from the BAC library for the Korean genome are shown in Table 1 below.

염색체 이상 검출용 게놈 DNA 마이크로어레이 제조Preparation of Genomic DNA Microarrays for Detection of Chromosomal Abnormalities

본 발명은 염색체 이상 검출용 DNA 마이크로어레이에 관한 것으로, 이의 제조방법은 (a) 생물체의 게놈 라이브러리로부터 수득한 클론들로부터, 각 클론에 삽입된 게놈 DNA 단편을 동정하는 단계, (b) 염색체 이상 여부를 확인하고자 하는 대상 염색체 부위를 선정하는 단계, (c) 상기 (a) 단계의 동정된 게놈 DNA 단편들 중, 상기 대상 염색체 부위를 검출할 수 있는 게놈 DNA 단편들을 프로브로 선택하는 단계, (d) 상기 프로브를 마이크로어레이에 고정하는 단계를 포함한다. The present invention relates to a DNA microarray for detecting chromosomal aberrations, the method for preparing the same comprising: (a) identifying genomic DNA fragments inserted into each clone from clones obtained from a genomic library of an organism, (b) chromosomal aberrations Selecting a target chromosome region to be checked, (c) selecting genomic DNA fragments capable of detecting the target chromosomal region as probes among the identified genomic DNA fragments of step (a), ( d) securing the probe to the microarray.

상기 (a) 단계에서, 상기 게놈 DNA 단편은 인간 게놈 DNA 단편으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 바람직하기로는 염색체 이상을 확인하고자하는 목적 부위 또는 질환의 종류에 따라 적절한 게놈 DNA 단편을 선별하여 사용할 수 있다. In the step (a), one or more genomic DNA fragments may be selected from the group consisting of human genomic DNA fragments, and preferably, suitable genomic DNA fragments may be selected depending on the target site or type of disease to be identified for chromosomal abnormalities. Can be used selectively.

상기 (b) 단계에서, 상기 염색체 이상은 핵산 서열 변이, 염색체 수 증폭, 염색체 수 결손, 염색체 역위 및 염색체 전좌로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하기로는 염색체 수 이상이다. 염색체 수 이상 질환의 예로는 다운 증후군, 파타우 증후군, 에드워드 증후군, 터너 증후군, 클라인펠터 증후군, ATR-16(alpha-thalassemia retardation-16) 증후군, CMT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A) 증후군, 고양이울음(Cri-du-chat) 증후군, 디조지(Digeorge) 증후군, HNPP(Hereditary Neuropathy with Liability to Pressure palsies) 질환, 칼만(Kallmann) 증후군, 밀러-디커(Miller-Dieker) 증후군, 프라더-윌리(Prader-willi) 증후군, 루빈스테인-테이비(Rubinstein-taybi) 증후군, 스미스-마게네스(Smith-magenes) 증후군, 스테로이드 설파타제(Steroid-sulfatase) 유전자 증후 군, 윌리암스(Williams) 증후군 및 울프-허쉬호른(Wolf-hirschhorn) 증후군이 있다.In the step (b), the chromosomal abnormality may be selected from the group consisting of nucleic acid sequence variation, chromosome number amplification, chromosome number deletion, chromosomal inversion and chromosomal translocation, preferably at least chromosome number. Examples of chromosomal abnormalities include Down syndrome, Patau syndrome, Edward syndrome, Turner syndrome, Klinefelter syndrome, alpha-thalassemia retardation-16 (ATR-16) syndrome, Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A (CMT1A) syndrome, cat Cri-du-chat syndrome, Digeorge syndrome, Hereditary Neuropathy with Liability to Pressure palsies disease, Kallmann syndrome, Miller-Dieker syndrome, Prader-Willi Prader-willi syndrome, Rubinstein-taybi syndrome, Smith-magenes syndrome, Steroid-sulfatase gene syndrome, Williams syndrome and Wolf-Hersh Horn-hirschhorn syndrome.

상기 (b) 단계에서, 대상 염색체 부위는 질환 특이적 변이성을 포함하는 부위, 예컨대 질환에 특이적인 염색체 수 증폭 또는 결손을 보이는 염색체 부위로, 이는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 채택할 수 있다.In step (b), the target chromosome region is a site including disease specific variability, such as a chromosome site showing chromosome amplification or deletion specific to a disease, which can be easily adopted by those skilled in the art. Can be.

상기 (c) 단계에서, 상기 대상 염색체 부위를 검출할 수 있는 게놈 DNA 단편들을 선별한다. 이때 게놈 DNA 단편의 염색체상 위치, 염기서열, 질병관련성 및 기능들을 분석하여, 적절한 게놈 DNA 단편을 선택한다. 바람직하기로는 염기서열내 반복서열 함유 비율이 최대 85 %이며, 게놈 DNA 단편을 이루는 염기서열이 염색체내 단일 위치성(single locus)을 가지는 것을 프로브로 선택하는 것이 좋다. 프로브는 상기 대상 염색체 부위의 전체, 일부 또는 이들의 상보체 서열을 포함할 수 있다. In step (c), genomic DNA fragments capable of detecting the target chromosomal site are selected. The genomic DNA fragments are then analyzed for chromosomal location, sequence, disease relevance, and function to select appropriate genomic DNA fragments. Preferably, the content of the repetitive sequence in the nucleotide sequence is at most 85%, and it is preferable to select the probe that the nucleotide sequence constituting the genomic DNA fragment has a single locus in the chromosome. Probes may comprise all, part or their complement sequences of the chromosomal site of interest.

상기 (d) 단계는, 선별한 프로브를 마이크로어레이용 기판에 고정하는 단계로, 이는 통상의 방법일 수 있다. 일예로, 프로브로 게놈 DNA 단편이 삽입된 게놈 DNA 라이브러리 벡터의 DNA 를 모두 사용할 수 있으며, 상기 게놈 DNA 단편이 삽입된 벡터 DNA 를 초음파 분쇄들의 방법으로 부분적으로 절단시킨 DNA 절편들을 상기 기판에 고정할 수 있다. 이러한 방법은 게놈 DNA 마이크로어레이 제조시에 통상적인 방법이므로 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있다. Step (d) is a step of fixing the selected probe to the microarray substrate, which may be a conventional method. As an example, a probe may use all the DNA of a genomic DNA library vector into which a genomic DNA fragment is inserted, and the DNA fragments partially cut by the method of ultrasonic disruption of the vector DNA into which the genomic DNA fragment is inserted may be fixed to the substrate. Can be. Such a method is a conventional method for preparing genomic DNA microarrays, and therefore can be easily implemented by those skilled in the art.

본 발명은 이하 일실시예로, 염색체 이상 질환별 마이크로어레이 또는 DNA 칩 구성을 예시한다. The present invention, in one embodiment, exemplifies the microarray or DNA chip configuration according to the chromosomal abnormality disease.

CMT1ACMT1A (( CharcotCharcot -Marie-Tooth neuropathy 1A)-Marie-Tooth neuropathy 1A)

CMT1A 증후군은 핵형 duplication17p12 이나 segmental trisomy를 진단한다.CMT1A syndrome diagnoses karyotype duplication17p12 or segmental trisomy.

CMT1A 증후군 진단용 DNA 칩은, 표 1의 1 내지 235 번으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 게놈 DNA 단편 또는 상기 단편내 연속된 20 내지 100 bp의 1종이상의 올리고머, 또는 상기 단편으로부터 유래된 100 bp 내지 10 kbp의 1종이상의 cDNA가 고정된 마이크로어레이를 포함한다. 2종 이상의 프로브를 혼합하여 사용하는 경우, 각 종류별 프로브를 동일비율로 혼합하여 하나의 스팟으로 고정시킬 수 있다. The DNA chip for diagnosing CMT1A syndrome may include one or more genomic DNA fragments selected from the group consisting of Nos. 1 to 235 of Table 1 or one or more oligomers of 20 to 100 bp contiguous in the fragments, or 100 bp to At least one cDNA of 10 kbp includes a fixed microarray. When two or more kinds of probes are mixed and used, the probes of each type may be mixed at the same ratio and fixed to one spot.

[표 1]TABLE 1

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또한, 본 발명은 일실시예로, 산전/산후 (constitutional diseases) 진단용 DNA 마이크로어레이를 제공한다. 산전/산후 진단용 DNA 마이크로어레이는 통상의 산전/산후 진단에 타겟이 되는 질환 또는 전체 염색체상의 변이 검출을 목적으로 하며, 각 질환에 관련된 염색체 부위를 검출할 수 있는 게놈 DNA 또는 상기 게놈 DNA로부터 유래한 올리고머, cDNA 또는 RNA를 프로브로 포함한다. 이때, 산전/산후 진단용 DNA 마이크로어레이는 하나의 어레이에 각 타켓 질환별 염색체 변이를 검출할 수 있는 프로브가 1종 내지 다수종 고정되어 있을 수 있다. 산전/산후 진단에 타겟이 되는 염색체 부위는 주로, 13, 18, 21, X 및 Y 로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 구체적인 질환으로는 파타우, 에드워드, 다운, 터너 및 클라인펠터가 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the present invention provides a DNA microarray for diagnosing constitutional diseases. Prenatal / postnatal diagnostic DNA microarrays are intended for the detection of diseases or mutations on the whole chromosome that are targeted for normal prenatal / postnatal diagnosis, and are derived from genomic DNA or genomic DNA capable of detecting chromosomal sites associated with each disease. Oligomers, cDNAs or RNAs as probes. In this case, the prenatal / postnatal diagnostic DNA microarray may have one or more probes fixed in one array to detect chromosomal variations for each target disease. Chromosomal sites targeted for prenatal / postnatal diagnosis may be selected mainly from the group consisting of 13, 18, 21, X, and Y. Specific diseases include patau, edward, down, turner, and kleinfelter. It doesn't happen.

본 발명의 게놈 DNA 마이크로어레이는 염색체 이상을 최소 250bp 단위로 검출할 수 있어 해상도가 매우 높으며, 기존의 핵형 분석 및 FISH 방법에 비하여 간편하다.The genomic DNA microarray of the present invention can detect chromosomal abnormalities in a unit of at least 250 bp and has a very high resolution and is simpler than conventional karyotyping and FISH methods.

본 발명의 게놈 DNA 마이크로어레이는 삽입된 게놈 DNA 단편의 염색체내 위치 및 염기서열이 확인된 클론으로부터 게놈 DNA 칩의 목적에 따라 바람직한 게놈 DNA 단편을 다량으로 용이하게 확보할 수 있는 장점이 있으며, 생물의 게놈상의 염색체 이상을 용이하게 검출할 수 있으며, 염색체 이상이 엑손 부위이외 인트론 부위에서 발생되는 경우까지 검출가능하며, 검출된 염색체 이상으로부터 특정 질환과의 관련성을 예시할 수 있으며, 내인적 또는 외부적인 요인에 의한 생물의 게놈 변이 양상을 관찰할 수 있으며, 각 질환 특이적 진단 칩을 용이하게 제공할 수 있으며, 인종 특이적 또는 사람 특이적 다양성(polymorphism)을 연구하는데 매우 유용하다.The genomic DNA microarray of the present invention has an advantage of easily obtaining a large amount of desired genomic DNA fragments according to the purpose of the genomic DNA chip from clones in which the intrachromosomal position and nucleotide sequence of the inserted genomic DNA fragments have been identified. The chromosomal abnormality on the genome can be easily detected, the chromosomal abnormality can be detected until it occurs in the intron region other than the exon region, and the chromosomal abnormality can be detected from the detected chromosomal abnormality and can be related to a specific disease. It is possible to observe the genomic variation of organisms due to human factors, to easily provide each disease-specific diagnostic chip, and is very useful for studying race-specific or human-specific polymorphism.

본 발명의 게놈 DNA 마이크로어레이는 염색체 변이에 의한 질환을 진단할 수 있으며, 특히 염색체 수 이상에 의한 질환 및 암을 진단하는데 매우 유용하다.The genomic DNA microarrays of the present invention can diagnose diseases caused by chromosomal variations, and are particularly useful for diagnosing diseases and cancers caused by abnormal chromosome numbers.

하나의 스팟당 2종이상의 프로브가 고정된 마이크로어레이Microarray with two or more probes fixed per spot

본 발명은 1 스팟당 2종이상의 프로브가 혼합고정된 마이크로어레이에 관한 것이다. 1 스팟에 혼용되는 프로브의 비율은 각 종류별 동일비율일 수 있으며, 그 대상은 RNA 단편, cDNA 단편, 올리고머 및 게놈 DNA 단편으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 하나의 스팟에 고정되는 2종이상의 프로브들은, 염색체 수 이상 질환에서 동일한 유전자 표현형을 나타내는 염색체 부위의 전체, 일부분 및 이들의 상보체로 이루어진 군으로부터 선택되는 서열을 포함하며, 상기 유전자 표현형은 유전자 증폭 또는 유전자 결손일 수 있다. 상기 게놈 DNA는 인간 게놈 유전자 단편으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, RNA 단편, cDNA 단편 또는 올리고머 역시 상기 게놈 DNA로부터 유래된 것일 수 있다. The present invention relates to a microarray in which two or more kinds of probes are mixed and fixed per spot. The ratio of probes mixed in one spot may be the same ratio for each kind, and the subject may be selected from the group consisting of RNA fragments, cDNA fragments, oligomers, and genomic DNA fragments. The two or more probes immobilized in the one spot comprise a sequence selected from the group consisting of all, a portion of the chromosomal region and their complements representing the same gene phenotype in chromosomal abnormalities disease, wherein the gene phenotype is amplified gene Or a gene defect. The genomic DNA may be selected from the group consisting of human genomic gene fragments, and RNA fragments, cDNA fragments or oligomers may also be derived from the genomic DNA.

마이크로어레이를 이용한 염색체 이상 검출방법Chromosome aberration detection method using microarray

본 발명의 염색체 이상 검출방법은 염색체 이상 검출용 마이크로어레이를 제조하고, 상기 마이크로어레이상에 고정된 프로브에, 검출가능한 제일 표지물질로 표지된 검체 게놈 DNA 및 검출가능한 제이 표지물질로 표지된 표준 DNA를 동일비율로 혼합반응시키고, 상기 마이크로어레이상에 검체 DNA 및 표준 DNA 각각의 혼성화 비율을 측정한 다음, 상기 혼성화 비율의 측정 결과로부터 검체 DNA의 염색체 이상 여부를 판단하는 것을 포함한다. 상기 혼성화 비율에서, 검체 DNA의 혼성화 비율이 표준 DNA의 혼성화 비율과 동일한 경우 염색체 이상은 없는 것으로 판독하고, 전자가 후자에 비하여 높을 경우 염색체 증가가 있는 것으로 판독하고 또는 전자가 후자에 비하여 낮을 경우 염색체 결손이 있는 것으로 분석할 수 있다. The method for detecting chromosomal abnormalities of the present invention comprises preparing a microarray for detecting chromosomal abnormalities, and using a probe immobilized on the microarray, sample genomic DNA labeled with the first detectable label and standard DNA labeled with the detectable J. label. Mixed reaction at the same ratio, and measuring the hybridization ratio of each of the sample DNA and the standard DNA on the microarray, and then determining whether the sample DNA is chromosomal abnormality from the measurement result of the hybridization ratio. In the hybridization ratio, if the hybridization ratio of the sample DNA is the same as the hybridization ratio of the standard DNA, it is read as no chromosomal abnormality, and if the former is higher than the latter, it is read as having a chromosomal increase, or if the former is lower than the latter, the chromosome It can be analyzed that there is a deficiency.

상기 프로브는 게놈 DNA 단편, 올리고머, cDNA 또는 RNA 일 수 있으며, 게놈 DNA의 예로는 표 1의 기재된 게놈 DNA 단편이 있다. The probe can be a genomic DNA fragment, oligomer, cDNA or RNA, an example of genomic DNA is the genomic DNA fragment described in Table 1.

상기 검체는 사람 또는 동물로부터 수득한 생체시료, 예컨대 체액 (예 침, 혈액, 소변, 정액, 양수 등), 조직 또는 세포일 수 있으며, 상기 생체시료로부터 통상의 방법으로 DNA를 추출 및 분리할 수 있다.The sample may be a biological sample obtained from a human or animal, such as body fluid (eg, saliva, blood, urine, semen, amniotic fluid, etc.), tissue, or cell, and DNA may be extracted and separated from the biological sample by a conventional method. have.

상기 제일 표지물질 및 제이 표지물질은 동일하거나 서로다른 물질일 수 있 으며, 예컨대 서로 독립적으로 형광물질, 방사능동위원소, 화학발광체 또는 효소일 수 있다. 그 예로는 Cy3, Cy5, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 658, 시아닌(Cyanine)-3, 시아닌-5, 플루오레세인(fluorescein), 보디피(bodipy), 텍사스 레드(Texas red), FITC(Fluorescein Isothiocyanate), 로다민(rhodamine), d-NTP (including d-UTP), 아미노-알릴 수정된 dNTPs를 갖는 반응성 염료, 양고추냉이 과산화효소, 바이오틴 등이 있다. The first label and the second label may be the same or different materials, for example, independently of each other may be a fluorescent material, radioisotope, chemiluminescent or enzyme. Examples include Cy3, Cy5, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 658, Cyanine-3, Cyanine-5, Fluorescein ( reactive dyes, amounts with fluorescein, bodipy, Texas red, Fluorescein Isothiocyanate (FITC), rhodamine, d-NTP (including d-UTP), amino-allyl modified dNTPs Horseradish peroxidase and biotin.

이를 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.This will be described in more detail as follows.

단계 1: 검체 시료(게놈 DNA) 추출Step 1: Extract the Sample (Genome DNA)

시료로부터 통상의 방법 또는 공지된 키트를 이용하여 게놈 DNA를 추출한다. 검체 게놈 DNA는 100 ng 내지 1 ug 로 준비한다.Genomic DNA is extracted from the sample using conventional methods or known kits. Sample genomic DNA is prepared from 100 ng to 1 ug.

단계 2: 표지Step 2: Cover

검체와 표준 게놈 DNA는 랜덤 프라이밍을 통하여 각각 서로다른 표지물로 표지시킨 후, 표지된 검체 및 표준 게놈 DNA를 수득한다.Samples and standard genomic DNA are labeled with different labels, respectively, through random priming, and then labeled samples and standard genomic DNA are obtained.

일예로, 검체는 Cy3(푸른색)로 표지하고, 표준 게놈 DNA는 Cy5(붉은색)로 표지가능하다.In one example, the sample is labeled with Cy3 (blue) and the standard genomic DNA is labeled with Cy5 (red).

단계 3: 마이크로어레이 칩에 반응Step 3: Reaction to Microarray Chips

표지된 검체 및 표준 게놈 DNA를 1:1 중량비로 혼합하고, 혼합물은 마이크로어레이에 처리하여 반응시킨 후, 세척한다.Labeled specimens and standard genomic DNA are mixed in a 1: 1 weight ratio, and the mixture is treated by microarray, reacted and washed.

마이크로어레이에 처리하는 혼합물의 DNA 양은 200 내지 2 ug 일 수 있으며, 처리시 혼합물은 혼성화 완충액에 현탁하여 처리될 수 있다. 혼성화 완충액은 공지의 용액을 포함한다. 또한 BAC 칩은 혼합물 처리 이전 단계로, 비특이적 혼성화를 방지할 수 있는 물질, 예컨대 연어 정자 DNA를 반응시킬 수 있다.The amount of DNA of the mixture to be treated in the microarray may be 200 to 2 ug, and upon treatment, the mixture may be treated by suspending in hybridization buffer. Hybridization buffers include known solutions. In addition, the BAC chip can react with a material that can prevent non-specific hybridization, such as salmon sperm DNA, before the mixture is processed.

단계 4: 분석Step 4: Analyze

반응이 완료된 마이크로어레이는 표지물질의 검출가능한 스캐너에 넣어 스캔한 후, 마이크로어레이 상에 올려진 프로브 정보 및 스팟 위치가 입력된 프로그램을 이용하여 혼성화 여부를 분석한다.After completion of the reaction, the microarray is scanned in a detectable scanner of a labeling material, and then the hybridization is analyzed using a program in which the probe information and the spot location on the microarray are input.

검체의 염색체가 정상인 경우, 프로브에 혼성화된 검체 및 표준 게놈 DNA 비율은 1:1이므로, 스팟이 노란색을 나타낸다.When the chromosome of the sample is normal, the spot is yellow because the ratio of the sample hybridized to the probe and the standard genomic DNA is 1: 1.

검체의 염색체가 증폭된 변이를 갖는 경우, 프로브에 검체가 표준 게놈 DNA에 비하여 높은 비율로 혼성화되어, 스팟은 푸른색을 나타낸다.If the chromosome of the sample has an amplified variation, the probe hybridizes to the probe at a higher rate than the standard genomic DNA, so that the spots are blue.

검체의 염색체가 결손된 변이를 갖는 경우, 프로브에 표준 게놈 DNA가 검체에 비하여 높은 비율로 혼성화되어, 스팟은 붉은색을 나타낸다.If the chromosome of the sample has a deletion, the probe hybridizes at a high rate of standard genomic DNA to the sample, so that the spots appear red.

따라서, 마이크로어레이 상의 각 스팟의 형광을 확인하여, 검체의 특정 DNA의 증폭 또는 결손 변이를 검출할 수 있다.Therefore, by confirming the fluorescence of each spot on the microarray, it is possible to detect amplification or deletion mutation of specific DNA of the sample.

질환에 특이적인 염색체 이상 검출방법Chromosomal abnormality detection method specific to disease

또한 본 발명은 질환에 특이적인 염색체 이상을 검출하는 방법에 관한 것으로, (a) 생물체의 게놈 라이브러리로부터 수득한 각 클론으로부터, 상기 클론에 삽입된 게놈 DNA 단편을 동정하는 단계, (b) 상기 (a) 단계에서 동정한 게놈 DNA 단편들 전체 또는 일부를 마이크로어레이에 고정시키는 단계, (c) 상기 마이크로어레 이에 고정된 프로브에, 질환성 환자의 검출가능한 제일 표지물질로 표지된 검체 게놈 DNA 및 검출가능한 제이 표지물질로 표지된 표준 DNA를 동일비율로 혼합반응시키고, 검체 DNA 및 표준 DNA의 혼성화 비율을 측정하는 단계 및 (d) 상기 혼성화 비율을 분석하여, 질환성 환자의 염색체 이상을 나타내는 부위 및 염색체 이상 형태를 확인하는 단계 단계를 포함한다.The present invention also relates to a method for detecting a chromosomal abnormality specific to a disease, comprising the steps of: (a) identifying each genomic DNA fragment inserted into the clone from each clone obtained from the genome library of the organism, (b) the ( a) immobilizing all or a portion of the genomic DNA fragments identified in step a) into a microarray; (c) detecting the sample genomic DNA labeled with the detectable primary label of a diseased patient on the microarray probe; Mixing and reacting the standard DNA labeled with a possible second marker at the same ratio, measuring the hybridization ratio of the sample DNA and the standard DNA, and (d) analyzing the hybridization ratio to determine the site of the chromosomal abnormality of the diseased patient, and Identifying the chromosomal aberration form.

상기 방법으로, 각 질환별 염색체 이상여부 및 이상부위가 미확인된 경우, 질환특이적 염색체 이상을 용이하게 확인할 수 있다.By the above method, the disease-specific chromosomal abnormalities and abnormalities of each disease can be easily identified if the disease-specific chromosomal abnormalities are confirmed.

일실시예로, 사람 게놈의 BAC 라이브러리로부터 획득한 BAC 클론을 이용하여 BAC 칩을 제조한다. 이때 BAC 칩상을 구성하는 BAC DNA는 사람 게놈 전체에 대응되거나, 또는 특정 염색체 또는 유전자에 대한 것일 수 있다. In one embodiment, BAC chips are prepared using BAC clones obtained from the BAC library of the human genome. In this case, the BAC DNA constituting the BAC chip may correspond to the entire human genome or may be for a specific chromosome or gene.

사람 게놈 전체에 대응되는 BAC DNA로 구성된 BAC 칩은 하기의 목적으로 사용가능하다.BAC chips composed of BAC DNA corresponding to the entire human genome can be used for the following purposes.

(1) 검체의 게놈 전체에서 염색체 이상을 검출하여 검체의 건강 상태 및 검출된 염색체 이상이 특정 질환과의 연과성이 밝혀진 경우 질환 진단에 사용된다.(1) The detection of chromosomal abnormalities in the entire genome of a sample is used to diagnose the disease when the health status of the sample and the detected chromosomal abnormalities are linked to a specific disease.

(2) 특정 질환성 환자의 DNA를 검체로 사용하여 분석하므로써, 특정 질환과 연관성 있는 염색체 이상을 동정하고, 이를 추후 동일 질환 진단에 유용한 표시자로 사용한다.(2) By analyzing the DNA of a specific diseased patient as a sample, the chromosomal abnormality associated with the specific disease is identified and used as a useful indicator for later diagnosis of the same disease.

(3) 특정 물질, 예컨대 약물 또는 화합물에 의해 야기되는 염색체 이상을 분석한다.(3) Analyze chromosomal abnormalities caused by certain substances, such as drugs or compounds.

(4) 개체 또는 인종별 게놈 다양성을 확인한다.(4) Identify genomic diversity by individual or race.

특정 염색체 또는 유전자에 대한 BAC 칩은 타겟이 되는 부위에 대한 염색체 이상을 보다 세밀하게 검출하는데 사용될 수 있다. BAC chips for specific chromosomes or genes can be used to more precisely detect chromosomal abnormalities for targeted sites.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described. The following examples are only for illustrating the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1: BAC 클론의 제조Example 1 Preparation of BAC Clone

1-1. 게놈 라이브러리 제조1-1. Genomic library manufacturing

한국인의 게놈을 분리한 후 HindIII 효소처리와 PFGE를 통해 약 100Kb 정도의 DNA 조각을 얻었다. 평균 100Kb의 DNA 조각을 BAC 벡터에 결합 (ligation) 한 후 E. Coli. 숙주 세포에 형질전환 (Transformation) 하였다. 여기서 각각의 DNA 조각을 포함하고 있는 E. Coli. 세포주를 클론이라고 하며, 상기 게놈 라이브러리 제작을 통해 총 96,768 클론을 확보하였다(도 1).After separating Korean genome, DNA fragment of about 100Kb was obtained through HindIII enzyme treatment and PFGE. After ligation of the average 100 Kb DNA fragment into the BAC vector, E. Coli. The host cell was transformed. Where each of the DNA fragments contains E. Coli . The cell line is called a clone, and a total of 96,768 clones were obtained by constructing the genome library (FIG. 1).

1-1-1. 게놈 분리1-1-1. Genome isolation

한국인의 정액 20㎖에서 총 게놈 DNA를 추출한 후, 아가로스 젤상에 전기영동하여 추출된 DNA의 질과 양을 분석하였다.Total genomic DNA was extracted from 20 ml of Korean semen and subjected to electrophoresis on agarose gel to analyze the quality and quantity of the extracted DNA.

1-1-2. 게놈의 단편화 및 정제1-1-2. Fragmentation and Purification of the Genome

게놈 DNA를 BamHI으로 절단한 후 이를 PFG 젤에 전기영동한 후 100Kb 위치에 전개된 부분만을 취하여 DNA 조각들을 분리하였다.Genomic DNA was digested with BamHI and electrophoresed on a PFG gel to separate DNA fragments by taking only the portion developed at the 100 Kb position.

1-1-3. 형질전환1-1-3. Transformation

DNA 조각들을 BAC 벡터(pECBAC1)의 BamHI에 삽입한 후, 이를 숙주세포(Competent cell, E.coli DH10B BAC)에 형질전환시켰다. 이후 고체배지에서 배 양하여 각각의 클론을 수득한 후 이를 다시 96웰 포맷 세포 배양 블럿에 접종하여 37℃ 회전배양기에서 18시간, 300rpm로 배양하였다.DNA fragments were inserted into BamHI of BAC vector (pECBAC1), and then transformed into host cells (Competent cell, E. coli DH10B BAC). After incubation in a solid medium to obtain each clone was inoculated in a 96 well format cell culture blot again and incubated at 300 rpm for 18 hours in a 37 ℃ rotary incubator.

1-1-4. 라이브러리 세포 원액 제조1-1-4. Library Cell Stock Preparation

384 웰 플레이트에 65% 글리세롤 25㎕를 나눠 담고, 96 웰 배양 블럿에서 배양한 세포 25㎕를 넣는다(4개의 96 웰 포맷 세포 배양 블럿에서 배양한 세포는 하나의 384 웰 플레이트에 모아져서 보관된다). 상기 384 웰은 상부를 봉하여 -70℃에 보관하였다.Divide 25 μl of 65% glycerol into 384 well plates and add 25 μl of cells cultured in 96 well culture blots (cells cultured in four 96 well format cell culture blots are collected and stored in one 384 well plate). . The 384 wells were sealed at -70 ° C with the top sealed.

1-2. 말단부 염기서열분석 (End-sequencing)1-2. End-sequencing

BAC 벡터에 특이적 프라이머(Specific primer)로 100Kb DNA 조각의 양쪽 끝 500bp를 분석하여, 각 클론별 삽입된 게놈 DNA 정보를 확인 및 기록하였다. 500bp of both ends of the 100Kb DNA fragment was analyzed with a specific primer to the BAC vector to confirm and record the inserted genomic DNA information for each clone.

1-2-1. BAC DNA의 분리(Mini-prep.)1-2-1. Isolation of BAC DNA (Mini-prep.)

96 웰 배양 블럿에 1 X LB 1㎖을 넣고 라이브러리 세포 원액 2㎕을 접종한다. 이때, 348 웰 플레이트 하나에 보관되어 있는 세포는 96 웰 배양 블럿 4개에 나눠서 배양하였다. 회전배양기로 37℃, 18시간, 300 rpm으로 배양한 다음 각 웰 당 25㎕씩 5배수로 시료 원액을 제작하였다. 나머지는 원심분리(1000rpm, 15분)하여 세포를 수득하였다. Montage mini-prep. 키트를 이용하여 DNA를 회수하였다.Put 1 ml of 1 X LB into a 96 well culture blot and inoculate 2 µl of the library cell stock solution. At this time, cells stored in one 348 well plate were cultured by dividing into four 96 well culture blots. Incubated at 37 ° C., 18 hours, and 300 rpm using a rotary incubator, and then sample stock solution was prepared at 5 × with 25 μl per well. The remainder was centrifuged (1000 rpm, 15 minutes) to obtain cells. Montage mini-prep. DNA was recovered using the kit.

1-2-2. 서열분석 1-2-2. Sequencing

T7 및 M13R 프라이머를 사용하여 각 클론에 삽입된 게놈 DNA 조각의 양 말단을 분석하여, ABL 3700 자동 서열분석기로 염기서열을 판독하였다. Both ends of genomic DNA fragments inserted into each clone were analyzed using T7 and M13R primers, and the sequences were read with an ABL 3700 automated sequencer.

1-3. 생물정보학(Bioinformatics)1-3. Bioinformatics

분석한 염기서열은 생물정보학 기술을 이용하여 인간 게놈 프로젝트에서 밝혀진 사람 전체 게놈 서열과 상동성을 비교하였다. 상기 과정을 통해 각 클론이 포함하고 있는 BAC DNA의 게놈상 위치와 전체 염기서열을 밝혔다.The analyzed sequences were compared to homology with the entire human genome sequence found in the Human Genome Project using bioinformatics techniques. Through this process, the genome location and total sequence of the BAC DNA contained in each clone were revealed.

1-3-1. Blast 검색1-3-1. Blast search

분석한 말단 서열을 이용하여 Blast 검색하였고, 상동성 분석으로 각 클론의 게놈 상의 위치를 확인하였다.Blast search was performed using the analyzed terminal sequences, and homology analysis confirmed the location on the genome of each clone.

1-3-2. 유전자/마커 선별1-3-2. Gene / Marker Screening

게놈 라이브러리로부터 수득한 각 클론별 게놈 DNA 조각들중, 암 관련 유전자/STS 마커를 포함하는 클론을 선별하였다.Of the clone-specific genomic DNA fragments obtained from the genomic library, clones containing cancer-related genes / STS markers were selected.

1-4. BAC 클론의 지도제작(BAC Clone mapping by FISH) 1-4. BAC Clone mapping by FISH

각 BAC 클론의 게놈상의 위치를 보다 정확하게 확인하기 위해, 각 BAC 클론내 포함된 게놈 DNA 조각을 프로브로 사용하여 FISH를 실시하였다. FISH 기법은 DNA의 상보적 결합의 원리를 이용한 것으로, 염색체의 특정 부위에만 특이적으로 결합하는 프로브를 유리 슬라이드 상에 고정되어 있는 염색체에 직접 결합시킴으로써 염색체내 프로브의 위치를 확인한다. In order to more accurately identify the genomic location of each BAC clone, FISH was performed using the genomic DNA fragment contained in each BAC clone as a probe. The FISH technique uses the principle of complementary binding of DNA to identify the position of the probe in the chromosome by directly binding to a chromosome immobilized on a glass slide with a probe that specifically binds to a specific site of the chromosome.

확인된 BAC 클론별 게놈 DNA 단편들의 염색체 위치는 표 1에 나타내었다.Chromosome positions of the identified BAC clone-specific genomic DNA fragments are shown in Table 1.

실시예 2: BAC 칩의 제조Example 2: Fabrication of BAC Chips

2-1. BAC 칩의 제작에 사용될 클론의 선별2-1. Selection of clones to be used for the fabrication of BAC chips

사람의 염색체의 수적이상과 관련된 특정 유전질환의 진단을 목적으로 BAC 라이브러리에서 각 염색체 번호 별로 1440 개의 클론을 선별하였다. 1440개의 클 론은 표 2에 나타내었다.For the purpose of diagnosing specific genetic diseases associated with abnormal numbers of human chromosomes, 1440 clones were selected for each chromosome number in the BAC library. 1440 clones are shown in Table 2.

(표 2)Table 2

Figure 112007039051201-PAT00007
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Figure 112007039051201-PAT00008
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Figure 112007039051201-PAT00009
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Figure 112007039051201-PAT00010
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Figure 112007039051201-PAT00011
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Figure 112007039051201-PAT00012
Figure 112007039051201-PAT00012

상기 선별한 총 1440개의 게놈 DNA 단편 각각의 염색체 위치 및 총 크기는 하기 표 3 및 도 2a-h 에 나타낸다.Chromosomal location and total size of each of the selected 1440 genomic DNA fragments are shown in Table 3 below and FIGS. 2A-H.

(표 3) Table 3

염색체 번호Chromosome number 크기 (Mbp)Size (Mbp) BAC 칩에 사용된 게놈 DNA 단편 번호Genomic DNA Fragment Numbers Used on BAC Chips 게놈 NA 단편 크기(Mbp)Genomic NA Fragment Size (Mbp) 염색체 대응 부위(%)Chromosome counterpart (%) 1One 246246 103103 0.10.1 4.24.2 22 243243 110110 0.10.1 4.54.5 33 199199 9292 0.10.1 4.64.6 44 191191 6464 0.10.1 3.43.4 55 181181 7373 0.10.1 4.04.0 66 170170 8181 0.10.1 4.84.8 77 158158 8383 0.10.1 5.35.3 88 146146 5252 0.10.1 3.63.6 99 136136 6666 0.10.1 4.94.9 1010 135135 6868 0.10.1 5.05.0 1111 134134 7373 0.10.1 5.45.4 1212 132132 5656 0.10.1 4.14.1 1313 113113 4242 0.10.1 3.73.7 1414 105105 4343 0.10.1 4.14.1 1515 100100 3939 0.10.1 3.93.9 1616 9090 3636 0.10.1 4.04.0 1717 8181 5757 0.10.1 7.07.0 1818 7676 3333 0.10.1 4.34.3 1919 6363 3838 0.10.1 6.06.0 2020 6363 3939 0.10.1 6.26.2 2121 4646 4040 0.10.1 8.78.7 2222 4949 5050 0.10.1 10.210.2 XX 153153 9292 0.10.1 6.06.0 YY 5050 1717 0.10.1 3.43.4 totaltotal 30603060 14401440 0.1(mean)0.1 (mean) 4.7(mean)4.7 (mean)

2-2. 클론으로부터 게놈 DNA 단편 분리2-2. Isolate genomic DNA fragments from clones

클로람페니콜 용액(100% 알코올 100 ㎖ + 클로람페니콜 340 mg) 400㎕가 함유된 1X LB(DIFCO, Cat. No 244620) 85 ㎖에 각 BAC 클론 원액 2 ㎕를 접종하였다. 37 ℃에서 15 시간동안 250 rpm으로 회전배양한 후, 6,000rpm, 4 ℃, 5분 원심분리하여 펠렛을 수득한 후, QUIAGEN-tip 100 (QIAGEN plasmid midi kit)을 사용하여 DNA를 추출하였다.2 µl of each BAC clone stock solution was inoculated into 85 ml of 1X LB (DIFCO, Cat. No 244620) containing 400 µl of chloramphenicol solution (100 ml of 100% alcohol + 340 mg of chloramphenicol). After incubating at 250 rpm for 15 hours at 37 ° C, pellets were obtained by centrifugation at 6,000 rpm, 4 ° C, and 5 minutes, and DNA was extracted using QUIAGEN-tip 100 (QIAGEN plasmid midi kit).

BAC DNA 1㎖중 850㎕는 초음파분쇄하여 슬라이드 점적 DNA로 이용하고, 3㎕는 아가로스 젤상에 전기영동용으로 이용하였다. 또한 무작위로 선별된 일부 BAC DNA 20㎕는 PFG(Pulse field gel electrophoresis) 전기영동 검사용으로 이용하였다.850 µl of 1 ml of BAC DNA was sonicated for slide drip DNA and 3 µl for electrophoresis on agarose gel. In addition, 20 μl of randomly selected BAC DNA was used for pulse field gel electrophoresis (PFG) electrophoresis.

2-2-1. 아가로즈 젤 전기영동2-2-1. Agarose Gel Electrophoresis

분리한 BAC DNA를 확인하기 위하여, 증류수에 녹인 BAC DNA 3 ㎕를 취하여 Not I 제한효소 처리하여 반응시키고, 0.85% 아가로스 젤에 전개시켰다. 전개양상을 확인하여 게놈 DNA 단편이 포함된 BAC DNA를 선별하였다.In order to confirm the isolated BAC DNA, 3 μl of BAC DNA dissolved in distilled water was taken, reacted with Not I restriction enzyme treatment, and developed on 0.85% agarose gel. The development pattern was confirmed to select BAC DNA containing genomic DNA fragments.

2-2-2. PFG 전기영동(CHEFF 162-00133, BIO-RAD)2-2-2. PFG electrophoresis (CHEFF 162-00133, BIO-RAD)

일회 BAC DNA 추출 단위인 48개의 BAC 클론중, 6개를 무작위로 선별하여 PFG 전기영동을 실시하였고, 6개 클론 중 하나라도 불량이 나오면 일회 추출 분량인 48개의 BAC 클론을 다시 추출하였다.Of the 48 BAC clones, a single BAC DNA extraction unit, 6 randomly selected PFG electrophoresis was performed, and if any of the 6 clones were defective, 48 BAC clones, which were once extracted, were extracted again.

6-3. 점적(Spotting)6-3. Spotting

1440개의 클론으로부터 수득한 게놈 DNA 단편을 마이크로어레이에 점적하였다. 본 실험에서는 도 3의 12개의 서브어레이를 이용하였으며, 각 서브어레이에는 360(30 x 12)개의 스팟이 있으며, 동일한 게놈 DNA 단편은 가로방향으로 3회 점적하였다. 즉, 하나의 서브어레이에는 120가지(360/3)의 서로 다른 게놈 DNA 단편이 점적되어 있으며, 12개의 서브어레이에는 1440개의 게놈 DNA 단편이 존재한다. 각 서브어레이별 점적된 게놈 DNA 단편 수 및 표적 염색체 번호는 하기 표 4 및 도 4a-f에 나타내었다.Genomic DNA fragments obtained from 1440 clones were dropped into microarrays. In this experiment, 12 subarrays of FIG. 3 were used, and each subarray had 360 (30 × 12) spots, and the same genomic DNA fragment was dropped three times in the horizontal direction. That is, 120 (360/3) different genomic DNA fragments are stored in one subarray, and 1440 genomic DNA fragments are present in 12 subarrays. The number of genomic DNA fragments and target chromosome numbers for each subarray are shown in Table 4 below and FIGS. 4A-F.

(표 4)Table 4

염색체 번호Chromosome number 서브어레이 번호Subarray number 1One 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 sumsum 1One 99 66 1111 1111 55 55 1010 1313 99 77 99 88 103103 22 99 1111 99 88 44 55 1313 55 1111 99 1313 1212 109109 33 55 66 55 1010 1010 1212 1111 88 77 77 88 33 9292 44 44 77 33 33 33 44 66 66 66 88 88 55 6363 55 22 44 77 1010 77 55 77 33 77 1010 88 33 7373 66 77 55 1212 66 55 77 55 55 88 99 77 55 8181 77 99 88 55 77 55 88 88 77 55 1010 55 66 8484 88 66 33 55 22 33 44 55 77 44 55 66 33 5353 99 44 00 66 55 1One 33 88 88 88 55 66 22 5656 1010 66 88 44 22 77 88 33 55 77 1010 55 33 6868 1111 77 44 99 55 88 1111 44 55 44 33 66 77 7272 1212 66 1One 44 44 55 55 77 88 33 66 44 44 5757 1313 22 1One 22 55 22 22 22 66 77 33 66 44 4242 1414 55 33 22 22 1One 77 44 33 66 33 33 55 4444 1515 44 1One 22 22 44 55 33 44 66 33 44 22 4040 1616 00 22 1One 44 22 22 1One 55 55 33 22 99 3636 1717 55 99 55 44 55 22 1One 55 22 33 55 1111 5757 1818 1One 33 44 22 33 33 55 33 44 1One 22 22 3333 1919 1One 55 1One 66 44 77 1One 1One 1One 22 1One 88 3838 2020 44 99 33 33 44 22 1One 1One 44 22 1One 55 3939 2121 55 66 55 44 77 1One 1One 00 33 00 44 44 4040 2222 77 55 55 77 1313 66 22 00 22 22 00 1One 5050 XX 77 88 44 33 77 33 66 66 00 55 55 44 5858 YY 1One 22 00 44 22 00 33 22 1One 00 00 22 1717 sumsum 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 14401440

2-3-1. 시료 준비2-3-1. Sample Preparation

BAC DNA 용액을 원심분리(12,000 rpm, 10 min) 한 후 상층액 850 ㎕를 회수하고, 하기 조건에서 초음파 분해를 실시하였다.After centrifugation (12,000 rpm, 10 min) of the BAC DNA solution, 850 µl of the supernatant was collected, and subjected to sonication under the following conditions.

-초음파 분해 조건-Ultrasonic Decomposition Conditions

시간: 5초, 온도: 25℃, 펄스: 0.1/0.1Time: 5 seconds, temperature: 25 ° C, pulse: 0.1 / 0.1

초음파 분해가 끝난 1440개의 BAC DNA 모두를 1% 아가로스 젤에 전기영동하여 초음파 분해가 제대로 이루어졌는지를 확인하였다. 초음파 분해된 DNA는 0.5Kb 내지 10Kb 위치에 분포하여야 한다. BAC DNA 용액은 SpeedVAC(SAVANT, AES2010-220)에서 농축/건조시킨 후, 증류수 45 ㎕에 용해시킨 후 혼합하여 점성을 확인하였다. 점성이 높은 시료는 초음파 분해를 반복실시하였다. 이후 점적 용액(100% DMSO, 1.2 ug/㎕ nitrocellulose) 45 ㎕을 첨가하고 384 플레이트(well당 30㎕)에 이동시킨다. 빈 칸에는 50% DMSO 30㎕로 채운다.All of the 1440 BAC DNAs that had been sonicated were electrophoresed on 1% agarose gel to confirm that sonication was successful. Sonicated DNA should be distributed in the 0.5Kb to 10Kb position. The BAC DNA solution was concentrated / dried in SpeedVAC (SAVANT, AES2010-220), dissolved in 45 μl of distilled water, and mixed to confirm viscosity. The highly viscous sample was repeatedly subjected to ultrasonic decomposition. Then 45 μl of the drop solution (100% DMSO, 1.2 ug / μl nitrocellulose) is added and transferred to 384 plates (30 μl per well). Fill in the blanks with 30 μl of 50% DMSO.

상기 준비한 시료는 1개월 이상 보관 시 -70℃에서, 그 이하 기간으로 보관하는 경우 -20℃로 보관한다. 사용전 해동하여 2000 rpm에서 1 분간 스핀 다운하여 사용한다. The prepared sample is stored at -70 ° C when stored for at least one month, and stored at -20 ° C when stored for less than one month. Defrost before use and spin down for 1 minute at 2000 rpm.

2-3-2. 기판 준비2-3-2. Board Preparation

25 ㎜ x 75 ㎜ x 1 ㎜ 규격의 유리 기판을 준비하였다. 유리 기판은 아미노-실란 처리된 것이다.A glass substrate of 25 mm x 75 mm x 1 mm size was prepared. The glass substrate is amino-silane treated.

2-3-3. 점적2-3-3. Drip

GeneMachine MicroGrid100를 이용하여 기판의 스팟당 5 - 10 pg으로 점적하였다. 이때, 질소 실린더 수치는 103.4kPa 내지 137.9 kPa로 하고, 진공 펌프를 작동시켜 74.5kPa 내지 101.6kPa을 유지시켰다. The GeneMachine MicroGrid100 was used to instill at 5-10 pg per spot of the substrate. At this time, the nitrogen cylinder value was 103.4 kPa to 137.9 kPa, and the vacuum pump was operated to maintain 74.5 kPa to 101.6 kPa.

실험예 1: 염색체 수 이상 분석Experimental Example 1 Analysis of Chromosome Abnormalities

다운 증후군, 에드워드 증후군, 파타우 증후군, 터너 증후군 및 클라인펠터 증후군 환자로부터 각각의 검체 세포를 수득하였으며, 이를 실시예 2의 BAC 칩에 반응시켰다.Each sample cell was obtained from patients with Down's syndrome, Edward's syndrome, Patau's syndrome, Turner syndrome and Kleinfelter's syndrome, which were responded to the BAC chip of Example 2.

(실험방법)(Experimental method)

1. 게놈 DNA 의 추출1. Extraction of Genomic DNA

혈액으로부터 시판되는 Puregene DNA isolation Kit (Gentra, Cat. No D5500A)를 이용하여 500 ng의 검체 DNA를 수득하였다. 또한 표준(reference) 세포 를 대상으로 동일한 방법으로 실시하여 표준 시료를 수득하였다.500 ng of sample DNA was obtained using a commercially available Puregene DNA isolation Kit (Gentra, Cat. No. D5500A) from blood. In addition, a standard sample was obtained by performing the same method on reference cells.

2. 프로브 표지2. Probe Markers

검체와 표준 시료 각각은 무작위적 프라이밍 (Random priming)으로 Cy3 (Cy3-dCTP) 및 Cy5 (Cy5-dCTP)각각으로 표지한 후, QIAGEN사의 purification Kit로 정제하였다.Samples and standard samples were each labeled with Cy3 (Cy3-dCTP) and Cy5 (Cy5-dCTP) by random priming, and then purified by QIAGEN purification kit.

1) 표지1) Cover

(1) 튜브에 DNA(검체 또는 표준 시료) 21ul (500ng) 을 취하여 넣고 2.5 X random reaction buffer 20ul을 더한다.(1) Take 21ul (500ng) of DNA (sample or standard sample) into the tube and add 20ul of 2.5 X random reaction buffer.

(2) 튜브를 100 ℃의 열판 (heating block) 에서 5분간 끓인 후, 즉시 얼음 위에 5분간 방치한다.(2) The tube is boiled for 5 minutes in a 100 ° C heating block, and then immediately left on ice for 5 minutes.

(3) 스핀다운 (spindown) 후 2mM dNTP 용액을 5ul씩 튜브에 넣는다. (2mM dNTP 용액 제조 : 100mMdATP, dGTP, dTTP는 각각 20ul씩, dCTP 는 10씩 따고 여기에 TE 30ul를 넣어 서로 잘 섞어 준다)(3) After spindown, add 2 mM dNTP solution to the tube by 5ul. (2mM dNTP solution preparation: 100mMdATP, dGTP, dTTP each 20ul, dCTP 10 each and add 30ul of TE and mix well)

(4) 검체는 Cy3, 표준 시료는 Cy5를 각각 3ul 씩 넣어준다.(4) Add 3 μL of Cy3 for the sample and 3 Cy5 for the standard sample.

(5) 클레노우조각 (klenow fragment) 을 1.2ul씩 넣어준다.(5) Add 1.2ul of klenow fragments.

(6) 피펫팅하여 고루 혼합한 후 스핀다운하여 37 ℃ 인큐베이터에서 반응시킨다.(6) After pipetting and evenly mixed, spin down to react in a 37 ℃ incubator.

2) 스핀컬럼을 이용한 정제 (Qiagen, Qiaquick PCR purification kit)2) Purification using spin column (Qiagen, Qiaquick PCR purification kit)

(1) 위의 반응액 50ul에 250ul의 PB (결합완충액) 를 넣어주고 준비된 스핀컬럼 (spin column) 으로 떨어뜨린다.(1) Add 50ul of PB (Binding Buffer) to 50ul of the reaction solution and drop it into the prepared spin column.

(2) 스핀컬럼을 13,200 rpm에서 1분 30초간 원심분리한다.(2) Centrifuge the spin column at 13,200 rpm for 1 minute 30 seconds.

(3) 스핀컬럼에 안에 750ul의 PE (세척완충액) 를 넣어준다.(3) Put 750ul PE (washing buffer) into the spin column.

(4) 스핀컬럼을 13,200 rpm에서 1분 30초간 원심분리한다.(4) Centrifuge the spin column at 13,200 rpm for 1 minute 30 seconds.

(5) 2ml 튜브 안에 모인 용액을 버린다.(5) Discard the solution collected in a 2 ml tube.

(6) 원심분리한다.(6) Centrifuge.

(7) 스핀컬럼에 EB (유출완충액) 50ul을 컬럼 안에 떨어뜨리고 3분간 상온에 방치한다.(7) Drop 50ul of EB (Spill Buffer) into the column and let it stand at room temperature for 3 minutes.

(8) 스핀컬럼을 13,200 rpm에서 1분 30초간 원심분리한다. (8) Centrifuge the spin column at 13,200 rpm for 1 minute 30 seconds.

(9) EB 30ul을 컬럼안에 떨어뜨리고 3분간 상온에 방치한다.(9) Drop 30 ul of EB into the column and leave at room temperature for 3 minutes.

(10) 스핀컬럼을 13,200 rpm에서 1분 30초간 원심분리한다(10) Centrifuge the spin column at 13,200 rpm for 1 minute 30 seconds

3) 에탄올 침전 3) ethanol precipitation

(1) 검체 DNA (Cy3 labeling) 80ul, 대조 DNA (Cy5 labeling) 80ul, Cot I DNA 30ul, 3M 구연산나트륨 20ul, 차게한 100% 에탄올 500ul를 혼합한다.(1) 80ul of sample DNA (Cy3 labeling), 80ul of control DNA (Cy5 labeling), 30ul of Cot I DNA, 20ul of 3M sodium citrate, and 500ul of chilled 100% ethanol.

(2) -20 ℃에서 60 분간 방치한다.(2) Leave at -20 ° C for 60 minutes.

(3) 13,000rpm, 4 ℃에서 20분간 원심분리한다.(3) Centrifuge at 13,000 rpm for 4 minutes at 4 ° C.

(4) 원심분리 후 보라색 침전물이 생긴다. 상층액을 버린다.(4) After centrifugation, a purple precipitate is formed. Discard the supernatant.

(5) 차가운 70% 에탄올 500ul를 섞어 준 후, 13,000rpm, 4 ℃에서 10분간 원심분리한다.(5) After mixing 500ul of cold 70% ethanol, centrifuge for 10 minutes at 13,000rpm, 4 ℃.

(6) 상층액을 버리고 스핀다운 (spin down) 후 피펫으로 남은 에탄올을 제거한다.(6) Discard the supernatant and spin down to remove the remaining ethanol with a pipette.

(7) 암실에서 10분간 방치한다.(7) Leave in the dark for 10 minutes.

(8) 침전물에 어레이 혼성화 용액 44ul와 이스트 tRNA 용액 4ul를 넣어준다. 30분 이상 암실 방치하면 침전물이 녹아서 보라색을 띄며 이를 프로브 검액으로 사용한다.(8) Add 44ul of array hybridization solution and 4ul of yeast tRNA solution to the precipitate. If left in the dark for more than 30 minutes, the precipitate melts to a purple color and is used as a probe sample solution.

4. 혼성화 반응4. Hybridization reaction

- BAC 칩 전처리 --BAC Chip Pretreatment-

(1) 다이아몬드펜으로 BAC 칩의 위 아래를 표시한다.(1) Mark the top and bottom of the BAC chip with a diamond pen.

(2) 하이브리드 용액 30 uL에 연어 정자 DNA 10 uL를 첨가한다.(2) Add 10 uL of salmon sperm DNA to 30 uL of the hybrid solution.

(3) 혼합물을 70 ℃ 열판 (Heat Block) 에서 10분간 변성 (denaturation) 시킨 후 얼음에 5분간 박아놓는다.(3) The mixture is denatured for 10 minutes on a 70 ° C heat block and placed on ice for 5 minutes.

(4) BAC 칩에 혼합물 40 uL을 로딩 (loading) 하고 습기가 있는 슬라이드 박스에 넣어 30분간 방치한다.(4) Load 40 uL of the mixture on the BAC chip and place in a damp slide box for 30 minutes.

(5) BAC 칩은 3차 증류수에 10초 동안 담궈서 2회 반복 세척한다.(5) BAC chip is immersed in 3 distilled water for 10 seconds and washed twice.

(6) BAC 칩은 이소프로판올로 세척한 후 550rpm에서 5분간 원심분리하여 슬라이드를 건조시킨다.(6) The BAC chip is washed with isopropanol and then centrifuged at 550 rpm for 5 minutes to dry the slides.

- 혼성화 -Hybridization

(1) 보라색의 프로브 검액 44 ul를 70℃ 열판 (Heat Block) 에서 15분간 변성 (denaturation) 시킨 후, BAC 칩에 반응시킨다.(1) 44 ul of purple probe sample solution is denatured on a 70 ° C. heat block for 15 minutes and then reacted with a BAC chip.

(2) 37 ℃ 인큐베이터에서 1시간 방치한다.(2) It is left to stand in a 37 degreeC incubator for 1 hour.

(3) 하이브리드화 용액을 로딩한다. (3) Load the hybridization solution.

(4) 커버글라스를 20 X 40㎜로 덮는다. (4) Cover glass is covered with 20 X 40mm.

(5) 슬라이드 박스에 넣고 약 5rpm의 진탕기 (shaker) 위에 놓는다. 온도37℃, 습도 100%로 유지된 인큐베이터에서 48~72시간 동안 하이브리드화 시킨다.(5) Place in a slide box and place on a shaker at about 5 rpm. Hybridize for 48-72 hours in an incubator maintained at 37 ° C and 100% humidity.

-세척- -wash-

(1) 50% 포름아마이드 및 2X SSC을 포함하는 용액(pH7.3)을 46℃로 가하여 BAC 칩을 15분간 세척한다.(1) A solution containing 50% formamide and 2X SSC (pH7.3) was added at 46 ° C to wash the BAC chips for 15 minutes.

(2) 2X SSC 및 0.1% SDS를 포함하는 46℃의 용액으로 30분간 세척한다.(2) Wash for 30 min with a solution at 46 ° C. containing 2 × SSC and 0.1% SDS.

(3) PN 완충액(0.2M Na2HPO4(pH 9.0) 및 0.2M NaH2PO4(pH 4.3)를 포함하는 혼합액(pH 8.0) 100 mL, 증류수 100 mL 및 NP40 200 μL)을 실온에서 가하여 15분간 세척한다. (3) 100 mL of a mixed solution (pH 8.0) containing PN buffer (0.2 M Na 2 HPO 4 (pH 9.0) and 0.2 M NaH 2 PO 4 (pH 4.3), 100 mL of distilled water, and 200 μL of NP40) were washed at room temperature for 15 minutes.

(4) 2X SSC로 실온에서 5분간 세척한다.(4) Wash at room temperature for 5 minutes with 2X SSC.

(5) 70%, 85% 및 100% 에탄올로 순차적으로 실온에서 1분간 세척한다.(5) Wash sequentially with 70%, 85% and 100% ethanol at room temperature for 1 minute.

(6) 550rpm에서 5분간 원심분리하여 슬라이드를 건조시킨다.(6) The slides are dried by centrifugation at 550 rpm for 5 minutes.

4. 스캐닝과 분석4. Scanning and Analysis

BAC 칩을 마이크로어레이 칩 분석장치(MAC VIEWER, 2등급, A661200)에 삽입하여 스캐닝하고, Cy3와 Cy5 필터를 통해 각각의 스캔 이미지를 얻었다. BAC 칩에 점적된 게놈 DNA 단편에 대한 정보가 입력된 BAC 칩 분석 프로그램(Macrogen)을 이용하여, 상기 스캔 이미지 결과를 분석하였다.The BAC chip was inserted into the microarray chip analyzer (MAC VIEWER, Class 2, A661200) and scanned, and each scanned image was obtained through Cy3 and Cy5 filters. The scanned image results were analyzed using a BAC chip analysis program (Macrogen) in which information about genomic DNA fragments deposited on the BAC chip was input.

1) 스캐닝1) Scanning

가. 마이크로어레이칩분석장치의 사용 전 준비사항end. Preparation before Use of Microarray Chip Analysis System

마이크로어레이 칩 분석장치를 PCI가 내장된 PC에 연결한다. PC의 권장사양은 다음과 같다: Connect the microarray chip analyzer to a PC with PCI. The recommended specifications of the PC are as follows:

- IBM 팬티움 III 이상-IBM Pentium III or later

- Windows NT 4.0 또는 Windows 2000Windows NT 4.0 or Windows 2000

- 768 MB RAM 이상-768 MB RAM or more

- 하드디스크 30 GB 이상-30 GB or more hard disk

- 저장/재저장성 CD-ROM-Save / Restore CD-ROM

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스캔시, 채널을 cy3 및 cy5로 선택하고, 노출 시간은 1 sec을 사용하였다. 초점을 맞춘 후 스캔하고, 파일명을 명명하여 저장하였다. Upon scanning, the channels were selected as cy3 and cy5 and the exposure time was used 1 sec. Scanned after focusing, and file name was saved.

2) 분석2) analysis

스캔 파일을, BAC 칩에 대한 정보가 입력된 분석 소프트웨어인 BAC Chip Analysis Program (Macrogen)에서 실행시켜, Log Ratio Chart를 구하였다. The scan file was run in BAC Chip Analysis Program (Macrogen), an analysis software in which information on the BAC chip was input, to obtain a log ratio chart.

BAC 칩의 최종 실험 결과는 전체 상염색체(1번-22번)와 X, Y 성염색체를 고르게 포함하고 있는 1440개의 BAC 클론에 대한 log2 base T/R 값을 염색체의 순서대로 나타낸다. T/R 값은 검체(test)의 형광강도(CY3)를 대조(reference)의 형광강도(CY5)로 나눈 값으로, 두 형광염료의 강도가 동일하면 0의 값, 검체의 형광강도가 강하면 0>0.2, 그리고 대조군의 형광강도가 강하면 0 < 0.2이 된다. 각 염색체의 log2 base T/R 값의 평균값(chromo-mean) 및 평균도표(chromo-mean graph)로부터 각 염색체의 증폭(addition) 또는 손실(deletion)을 여부에 따라 각 염색체의 수적인 변화를 판별하였다. 상염색체의 경우 검체와 대조군의 염색체수가 2개로 모두 동일하며 같은 형광강도를 가지기 때문에 염색체별 평균값(chromo-mean)이 0에 수렴하게 되며, 특정 염색체의 증폭이 있는 경우 해당 염색체의 평균값이 0.2 이상 증가하게 된다. 성염색체의 경우 염색체 수에 따라 상염색체와 동일한 양상을 보이나 검체의 성별을 고려하여 판단하였다. 대조군은 남성의 DNA를 사용하므로, 검체가 남성의 DNA인 경우 상염색체와 동일한 방법으로 판정하나, 검체가 여성의 DNA인 경우에는 Y 염색체의 평균값이 -0.4 미만으로 나타나고, X 염색체는 약 0.2이상 증가한다. 각 염색체의 수적이상 판정은 아래의 판정기준 표 5에 의한다.The final experimental results of the BAC chip show the log2 base T / R values for the 1440 BAC clones that contain the entire autosomal (Nos. 1-22) and even X and Y sex chromosomes in chromosome order. The T / R value is obtained by dividing the fluorescence intensity (CY3) of the test by the fluorescence intensity (CY5) of the reference.It is 0 when the two fluorescent dyes have the same intensity, and 0 when the fluorescence intensity of the sample is strong. > 0.2, and if the intensity of fluorescence of the control group is strong, 0 <0.2. Determine the numerical change of each chromosome from the average (chromo-mean) and chromo-mean graph of the log2 base T / R values of each chromosome depending on whether each chromosome is amplified or lost It was. In the case of autosomal bodies, the number of chromosomes in the sample and the control group is the same, and the same fluorescence intensity is obtained. Therefore, the average chromo-mean of each chromosome converges to zero. Will increase. The sex chromosome showed the same pattern as the autosomal chromosome according to the number of chromosomes. The control group uses male DNA, so if the sample is male DNA, it is determined by the same method as the autosomal one. If the sample is female DNA, the average value of Y chromosome is less than -0.4, and the X chromosome is about 0.2 or more. Increases. The numerical abnormality of each chromosome is determined by Table 5 below.

(표 5)Table 5

염색체chromosome 핵형(kayotype)Kayotype 염색체 log2T/R 평균 (M)Chromosome log2T / R mean (M) 염색체 번호 1 내지 22  Chromosome Nos. 1 to 22 Diploid Diploid -0.2 < M < 0.2-0.2 <M <0.2 deletion (Monosomy)deletion (Monosomy) M < - 0.2M <-0.2 Amplification (Trisomy)Amplification (Trisomy) M > 0.2M> 0.2 X 염색체  X chromosome Male  (XY)Male (XY) -0.2 < M < 0.2-0.2 <M <0.2 Male, Duploid  (XXY)Male, Duploid (XXY) M > 0.2M> 0.2 Female (XX)Female (XX) M > 0.2M> 0.2 Female, Deletion(Monosomy, XO)Female, Deletion (Monosomy, XO) -0.2 < M < 0.2 -0.2 <M <0.2 Y 염색체 Y chromosome Male (XY)Male (XY) -0.4 < M < 0.4-0.4 <M <0.4 Male, Duploid (XXY)Male, Duploid (XXY) M > 0.4M> 0.4 Female  (XX) Female (XX) M < -0.4M <-0.4

(결과)(result)

도 5 내지 14는 검체 DNA에 대한 염색체 수 이상 진단결과를 나타낸 것이다. 도 5는 X 염색체의 log2 T/R 값은 0.2 보다 큰 0.421로 확인되어, 검체의 성별이 여성임을 확인할 수 있으며, 13번 염색체를 제외한 상염색체의 log2 T/R 값이 -0.2 내지 0.2 사이에 속하여 정상임을 알 수 있으나, 13번 염색체는 0.273이므로 13번째 염색체가 증폭되었음을 알 수 있다. 즉 도 5의 결과는 파타우 증후군의 여성환 자임을 나타낸다.5 to 14 show the results of diagnosis of abnormalities in the number of chromosomes for the sample DNA. FIG. 5 shows that the log2 T / R value of the X chromosome is 0.421, which is greater than 0.2, so that the sex of the sample is female, and the log2 T / R value of the autosomal excluding the chromosome 13 is between -0.2 and 0.2. It can be seen that it belongs to normal, but chromosome 13 is 0.273, so it can be seen that the 13th chromosome was amplified. That is, the results of FIG. 5 indicate that the patient is Pattau syndrome.

도 6에서는, 13번 염색체의 log2 T/R 값이 0.32이고, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.011, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -0.076이므로, 파타우 증후군의 남성으로 진단된다.In Fig. 6, the log2 T / R value of chromosome 13 is 0.32, the log2 T / R value of the X chromosome is 0.011, and the log2 T / R value of the Y chromosome is -0.076, so it is diagnosed as a man with Patau syndrome.

도 7은, 18번 염색체의 log2 T/R 값이 0.390이고, X 염색체의 log2 T/R 값이 -0.004, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -0.118이므로, 에드워드 증후군의 남성으로 진단된다. Fig. 7 shows that the log2 T / R value of chromosome 18 is 0.390, the log2 T / R value of the X chromosome is -0.004, and the log2 T / R value of the Y chromosome is -0.118.

도 8은, 18번 염색체의 log2 T/R 값이 0.367이고, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.380, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -1.227이므로, 에드워드 증후군의 여성으로 진단된다. Fig. 8 shows that the log2 T / R value of chromosome 18 is 0.367, the log2 T / R value of the X chromosome is 0.380, and the log2 T / R value of the Y chromosome is -1.227.

도 9는, 21번 염색체의 log2 T/R 값이 0.263이고, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.428, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -1.186이므로, 다운 증후군의 여성으로 진단된다. 9 is diagnosed as a woman with Down syndrome because the log2 T / R value of the chromosome 21 is 0.263, the log2 T / R value of the X chromosome is 0.428 and the log2 T / R value of the Y chromosome is -1.186.

도 10은, 21번 염색체의 log2 T/R 값이 0.260이고, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.344, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -0.149이므로, 검체 DNA는 21번 염색체가 증폭되어 있으며, X 염색체가 하나 더 증폭된 핵형 XXY을 갖는 것으로 진단된다.10 shows that the log2 T / R value of chromosome 21 is 0.260, the log2 T / R value of the X chromosome is 0.344, and the log2 T / R value of the Y chromosome is -0.149. And the X chromosome is diagnosed with one more amplified karyotype XXY.

도 11은, X 염색체의 log2 T/R 값이 -0.071이고, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -1.987이므로, 핵형 XO를 갖는 터너 증후군으로 진단된다. 11 is diagnosed as Turner syndrome with karyotype XO since the log2 T / R value of the X chromosome is -0.071 and the log2 T / R value of the Y chromosome is -1.987.

도 12는, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.446이고, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -0.0091이므로, 핵형 XXY를 갖는 클라인펠터 증후군으로 진단된다. Fig. 12 shows diagnosis of Klinefelter syndrome with karyotype XXY since the log2 T / R value of the X chromosome is 0.446 and the log2 T / R value of the Y chromosome is -0.0091.

도 13은, X 염색체의 log2 T/R 값이 0.395 이고, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -1.131이므로, 정상 여성으로 진단된다. FIG. 13 shows that the log2 T / R value of the X chromosome is 0.395, and the log2 T / R value of the Y chromosome is −1.131.

도 14는, X 염색체의 log2 T/R 값이 -0.010이고, Y 염색체의 log2 T/R 값이 -0.108이므로, 정상 남성으로 진단된다.14 is diagnosed as a normal male since the log2 T / R value of the X chromosome is -0.010 and the log2 T / R value of the Y chromosome is -0.108.

실험예 2Experimental Example 2

실험예 1과 동일한 방법으로 실시하였으며, 단지 검체 및 대조군 DNA의 표지는 모두 Cye3으로 하였다. 스캔 후 분석시, 스팟 신호의 log2 T/R 값을 사용하였고, 표 5의 기준에 따란 분석하였다. 도 15는 다운증후군 검체 DNA의 BAC 칩 분석결과를 나타낸 것으로, 21번 염색체가 증폭된 신호가 관찰되었다. The experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 1, except that both the sample and the control DNA were labeled with Cye3. In the post-scan analysis, the log2 T / R value of the spot signal was used and analyzed according to the criteria of Table 5. Figure 15 shows the results of BAC chip analysis of Down syndrome sample DNA, a signal amplified chromosome 21 was observed.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 염색체 이상 검출방법은 신속, 정확하게 염색체 이상을 검정함으로써 검체의 건강상태 및 질환여부를 쉽게 진단할 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 방법은 질환 특이적 염색체 이상을 확인하여 질환 진단용 표시자를 제공할 수 있다. As described above, the chromosomal abnormality detection method of the present invention enables a quick and accurate assay of chromosomal abnormalities to easily diagnose the state of health and disease of a specimen. In addition, the method of the present invention may identify disease specific chromosomal abnormalities and provide an indicator for diagnosing disease.

Claims (10)

(a) 표 1의 1번 내지 235번으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 게놈 DNA 단편; (a) at least one genomic DNA fragment selected from the group consisting of 1 to 235 in Table 1; (b) 상기 게놈 DNA 단편 내의 연속하여 위치하는 20 내지 100 bp의 올리고뉴클레오타이드; (b) 20-100 bp of oligonucleotides located consecutively within the genomic DNA fragment; (c) 상기 게놈 DNA 단편에서 유래하는 100 bp 내지 10 kbp의 cDNA; 및 (c) 100 bp to 10 kbp of cDNA derived from said genomic DNA fragment; And (d) 상기 게놈 DNA 단편, 올리고뉴크레오타이드 및 cDNA의 상보체(d) complements of said genomic DNA fragments, oligonucleotides and cDNAs 로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 프로브가 고정되고,At least one probe selected from the group consisting of 상기 프로브는 염기서열 내 반복 서열 함유 비율이 최대 85%인 것이고,The probe has a maximum sequence repeat rate of 85% in the nucleotide sequence, 상기 프로브를 이루는 염기서열은 염색체내 단일 위치성 (single locus)을 갖는 것인,The base sequence constituting the probe has a single locus in the chromosome, CMT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A) 진단용 마이크로어레이:Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A (CMT1A) diagnostic microarray: [표 1]TABLE 1
Figure 112007039051201-PAT00013
Figure 112007039051201-PAT00013
Figure 112007039051201-PAT00014
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Figure 112007039051201-PAT00015
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Figure 112007039051201-PAT00016
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Figure 112007039051201-PAT00017
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Figure 112007039051201-PAT00018
Figure 112007039051201-PAT00018
제1항에 있어서, 상기 프로브는 상기 게놈 DNA 단편이 BAC(Bacterial Artificial Chromosome), HAC(Human Artificial Chromosome), TAC(Transformation competent Artificial Chromosome), YAC(Yeast ArtificialChromosome), PAC(P1-derived Artificial Chromosome), P1(phage) 및 코스미드(cosmid)로 이루어진 군으로부터 선택되는 벡터에 삽입되어 제조된 것인 마이크로어레이. The method of claim 1, wherein the genomic DNA fragment is a BAC (Bacterial Artificial Chromosome), HAC (Human Artificial Chromosome), TAC (Transformation competent Artificial Chromosome), YAC (Yeast Artificial Chromosome), PAC (P1-derived Artificial Chromosome) , Prepared by inserting into a vector selected from the group consisting of P1 (phage) and cosmid. 제2항에 있어서, 상기 프로브는 상기 게놈 DNA 단편이 BAC(Bacterial Artificial Chromosome)에 삽입되어 제조된 것인 마이크로어레이. The microarray of claim 2, wherein the probe is prepared by inserting the genomic DNA fragment into a BAC (Bacterial Artificial Chromosome). 제1항에 있어서, 상기 프로브는 스팟당 2 내지 100 pg 농도로 고정된 것인 마이크로어레이. The microarray of claim 1, wherein the probe is fixed at a concentration of 2 to 100 pg per spot. 제1항에 있어서, 하나의 스팟에 1종 이상의 프로브가 고정된 것을 특징으로 하는 마이크로어레이. The microarray of claim 1, wherein at least one probe is fixed to one spot. 제1항에 있어서, 하나의 스팟당 2종 이상의 프로브가 고정된 것을 특징으로 하는 마이크로어레이. The microarray of claim 1, wherein at least two probes are fixed per spot. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 마이크로어레이 및 표지물질 검출 수단을 포함하고,A microarray according to any one of claims 1 to 6 and a labeling means detecting means, 상기 마이크로어레이에 고정된 프로브에 검출 가능한 제1 표지물질로 표지한 검체 게놈 DNA 및 검출 가능한 제2 표지물질로 표지한 표준 DNA를 동일비율로 혼합반응시키고, 상기 검체 DNA 및 표준 DNA 각각의 혼성화 비율을 측정하여 그 결과로부터 검체 DNA의 염색체 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는A sample genomic DNA labeled with a detectable first label and a standard DNA labeled with a detectable second label are mixed and reacted at the same ratio with the probe immobilized on the microarray, and the hybridization ratio of each of the sample DNA and the standard DNA is It is characterized in that by determining the chromosomal abnormality of the sample DNA from the results CMT1A(Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A) 진단용 키트. Charcot-Marie-Tooth neuropathy 1A (CMT1A) diagnostic kit. 제7항에 있어서, 상기 제1 표지물질 및 제2 표지물질은 방사선 동위원소, 형광물질, 화학발광체 및 효소로 이루어진 군으로부터 선택된 서로 다른 물질이거나 동일한 물질인 키트. The kit of claim 7, wherein the first label and the second label are different materials or the same material selected from the group consisting of radioisotopes, fluorescent materials, chemiluminescent materials and enzymes. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 검체는 체액, 조직 또는 세포이며, The sample is a body fluid, tissue or cell, 상기 체액은 침, 혈액, 소변, 정액 및 양수로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 키트. The body fluid is selected from the group consisting of saliva, blood, urine, semen and amniotic fluid. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 검체 DNA의 혼성화 비율이 표준 DNA의 혼성화 비율과 동일한 경우 염색체 이상은 없는 것으로 판독하고 If the hybridization rate of the sample DNA is the same as the hybridization rate of the standard DNA, it is read as no chromosome abnormality. 검체 DNA의 혼성화 비율이 표준 DNA의 혼성화 비율보다 높을 경우 염색체 증가가 있는 것으로 판독하고, If the hybridization rate of the sample DNA is higher than the hybridization rate of the standard DNA, read that there is an increase in chromosome, 검체 DNA의 혼성화 비율이 표준 DNA의 혼성화 비율보다 낮을 경우 염색체 결손이 있는 것으로 판독하여 검체 DNA의 염색체 이상을 판단하는 것을 특징으로 하는, 키트.When the hybridization ratio of the sample DNA is lower than the hybridization ratio of the standard DNA, the kit, characterized in that the chromosomal defect is read to determine the chromosomal abnormality of the sample DNA.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6977162B2 (en) * 2002-03-01 2005-12-20 Ravgen, Inc. Rapid analysis of variations in a genome

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011061304A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Pharnext New diagnostic tools for charcot-marie-tooth disease
US9494605B2 (en) 2009-11-20 2016-11-15 Pharnext Diagnostic tools for charcot-marie-tooth disease
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