KR20160107208A - Methods and systems for nucleic acid amplification - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핵산 샘플을 증폭 및 분석하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. The present invention provides methods and systems for amplifying and analyzing nucleic acid samples.
Description
교차 참조Cross-reference
본원은 2013년 12월 25일 출원된, 특허 협력 조약 출원 제PCT/CN2013/090425호에 대한 우선권을 청구하며, 상기 출원을 모든 목적을 위해 그 전체로 참조하여 본원에 편입시킨다. The present application claims priority to Patent Cooperation Treaty application PCT / CN2013 / 090425, filed December 25, 2013, which is hereby incorporated by reference in its entirety for all purposes.
핵산 증폭 방법은 복합 혼합물, 예컨대 생물학적 샘플로부터 목적하는 핵산의 선택적인 증폭 및 동정을 가능하게 한다. 생물학적 샘플에서 핵산을 검출하기 위해서, 생물학적 샘플은 전형적으로 핵산 및/또는 증폭을 방해할 수 있는 다른 작용제 및 생물학적 샘플의 다른 성분들로부터 핵산을 단리하기 위해 처리된다. 생물학적 샘플로부터 목적 핵산의 단리 후, 목적 핵산은 예를 들어, 당분야에 알려진 증폭 방법, 예컨대 열 순환 기반 접근법(예를 들어, 중합효소 연쇄 반응(PCR))을 통해 증폭될 수 있다. 목적 핵산의 증폭 후, 증폭 산물을 검출할 수 있고 그 검출 결과를 최종 사용자가 해석하게 된다. 그러나, 핵산의 증폭 전에 생물학적 샘플로부터 핵산의 추출은 시간 소모적이고, 전체 과정에 대해 시간 효율성을 감소시키게 된다. The nucleic acid amplification method enables selective amplification and identification of a desired nucleic acid from a complex mixture, e.g., a biological sample. To detect nucleic acids in a biological sample, the biological sample is typically treated to isolate the nucleic acid from other components of the biological sample and other agents that may interfere with nucleic acid and / or amplification. After isolation of the target nucleic acid from the biological sample, the target nucleic acid can be amplified, for example, by an amplification method known in the art, such as a thermocycling-based approach (e. G., Polymerase chain reaction (PCR)). After amplification of the target nucleic acid, the amplification product can be detected and the end result interpreted by the end user. However, extraction of the nucleic acid from the biological sample prior to amplification of the nucleic acid is time consuming and reduces the time efficiency for the whole process.
현장현시(POC) 검사는 실험실 기반 시설이 불충분한 자원 한정적 상황에서, 또는 실험실 결과 수령이 지연되고 환자의 추적에 잠재적인 복잡성이 존재하는 외지에서 감염성 질환의 검출 및 관리를 개선시킬 잠재력을 갖는다. POC 검사는 또한 최첨단 건강관리 설비를 1회 방문 동안 환자에게 샘플 대 대응 결과를 더욱 전달할 수 있게 한다. 그러나, POC 방법 및 장치의 비효율성은 획득할 수 있는 것들을 제한한다. 예를 들면, 복합 샘플 유형(예를 들어, 생물학적 샘플)으로부터 핵산의 준비(예를 들어, 병원체의)는 다수의 처리 단계 및 후속 시험을 수동으로 수행하고, 종종 발생 시간 또는 심지어 며칠 후에 결과들을 보고하도록, 전용 실험실 공간에서의, 고도의 숙련가들을 수반한다. POC testing has the potential to improve the detection and management of infectious diseases in resource-limited situations where laboratory infrastructures are inadequate, or where there is potential complexity in the tracking of patients and delayed laboratory results reception. POC testing also allows for more patient-to-patient response to a patient during a single visit to a state-of-the-art health care facility. However, the inefficiency of POC methods and devices limits what can be achieved. For example, the preparation of a nucleic acid from a complex sample type (e. G., A biological sample) (e. G., Of a pathogen) may be performed manually, following a number of treatment steps and subsequent tests, To report, it involves a high level of expertise in dedicated laboratory space.
따라서, 복합 샘플 유형으로부터 핵산을 분석하기 위한 신속하고, 정확한 방법 및 장치가 요구된다. 이러한 방법 및 장치는 예를 들면, 그들의 핵산을 통해 검출할 수 있는 질환의 신속한 샘플 대 대응 검출 및 관리를 인식하는 데 유용할 수 있다. Thus, there is a need for a rapid, accurate method and apparatus for analyzing nucleic acids from complex sample types. Such methods and devices may be useful, for example, to recognize rapid sample-to-match detection and management of diseases that can be detected through their nucleic acids.
본 발명은 핵산, 예컨대 RNA 및 DNA 분자의 효율적인 증폭을 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 증폭된 핵산 생성물은 신속하고 우수한 감응성으로 검출할 수 있다. The present invention provides methods and systems for efficient amplification of nucleic acids, such as RNA and DNA molecules. The amplified nucleic acid product can be detected rapidly and with excellent sensitivity.
일 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 제공한다. 일 실시양태에서, 이 방법은 (a) 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 다수 사이클의 프라이머 연장 반응을 수행하여 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭 DNA 생성물을 생성시키는 단계로서, 각 사이클은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하여, 표적 RNA를 얻는 단계를 포함하는 것인 단계를 포함한다. 다른 실시양태에서, 이 방법은 (a) 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플을 수용하는 단계; (b) 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하기 위해 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; (c) 반응 혼합물에 대해 다수 사이클의 프라이머 연장 반응을 수행하여 생물학적 샘플 내 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 생성시키는 단계; (d)(c)의 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 수용자에게 출력하는 단계를 포함하고, (a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하이다. 일부 실시양태에서, 시간은 20분 이하, 10분 이하, 또는 5분 이하이다. In one aspect, the present invention provides a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. In one embodiment, the method comprises the steps of: (a) providing a reaction vessel comprising a reagent and a biological sample required to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, Wherein the reagent comprises a set of primers for (i) a reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (iii) a target RNA; And (b) performing a plurality of cycles of primer extension reaction on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified DNA product indicative of the presence of target RNA, wherein each cycle comprises the steps of: (i) Incubating the reaction mixture for an extension period of up to 60 seconds at an extension temperature to obtain the target RNA. ≪ RTI ID = 0.0 > In another embodiment, the method comprises the steps of: (a) receiving a biological sample from a subject; (b) obtaining a reaction mixture by providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample necessary for performing reverse transcription amplification and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, said reagent comprising (i) a reverse transcriptase and ii) comprises a primer set for the target RNA; (c) performing a multiple cycle primer extension reaction on the reaction mixture to produce a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample; (d) detecting the amount of the amplified DNA product of (c); And outputting information on the amount of the amplified DNA product to the receiver, wherein the amount of time for completing (a) - (e) is about 30 minutes or less. In some embodiments, the time is 20 minutes or less, 10 minutes or less, or 5 minutes or less.
일부 실시양태에서, 시약은 증폭된 DNA 생성물의 존재를 나타내는 검출가능한 신호를 산출하는 리포터제를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 검출가능한 신호의 강도는 증폭된 DNA 생성물 또는 표적 RNA의 양에 비례한다. 일부 실시양태에서, 리포터제는 염료이다. 일부 실시양태에서, 프라이머 세트는 1 이상의 프라이머를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프라이머 세트는 표적 RNA에 상보적인 가닥을 생성하는 제1 프라이머를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프라이머 세트는 표적 RNA의 적어도 일부분에 상보성인 DNA 생성물에 상보적인 가닥을 생성하는 제2 프라이머를 포함한다. 일부 실시양태에서, 표적 RNA는 바이러스 RNA이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 RNA는 피험체에 병원성이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 RNA는 HIV I, HIV II, 에볼라 바이러스, 뎅기 바이러스, 오르쏘믹소바이러스, 헤페바이러스, 및/또는 A, B, C(예를 들어, 아머드(armored) RNA-HCV 바이러스), D, 및 E형 간염 바이러스로 이루어진 군에서 선택된다. In some embodiments, the reagent further comprises a reporter agent that produces a detectable signal indicative of the presence of the amplified DNA product. In some embodiments, the intensity of the detectable signal is proportional to the amount of amplified DNA product or target RNA. In some embodiments, the reporter agent is a dye. In some embodiments, the primer set comprises at least one primer. In some embodiments, the primer set comprises a first primer that produces strands complementary to the target RNA. In some embodiments, the primer set comprises a second primer that produces a strand complementary to a DNA product complementary to at least a portion of the target RNA. In some embodiments, the target RNA is a viral RNA. In some embodiments, the viral RNA is pathogenic to the subject. In some embodiments, the viral RNA is selected from the group consisting of: HIV I, HIV II, Ebola virus, Dengue virus, orthomyxovirus, Hepesvirus, and / or A, B, C (e.g. armored RNA- , D, and hepatitis E virus.
일부 실시양태에서, 반응 용기는 본체 및 캡을 포함한다. 일부 실시양태에서, 캡은 제거가능하다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 피펫 팁 형태를 채택한다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 반응 용기 어레이의 일부이다. 일부 실시양태에서, 반응 용기 어레이의 반응 용기 부분은 유체 취급 장치에 의해 개별적으로 주소지정 가능하다(addressable). 일부 실시양태에서, 반응 용기는 2 이상의 열 구역을 포함한다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 밀봉되고, 경우에 따라서는 기밀 밀봉된다. In some embodiments, the reaction vessel comprises a body and a cap. In some embodiments, the cap is removable. In some embodiments, the reaction vessel employs a pipette tip shape. In some embodiments, the reaction vessel is part of an array of reaction vessels. In some embodiments, the reaction vessel portion of the reaction vessel array is individually addressable by the fluid handling device. In some embodiments, the reaction vessel comprises two or more heat zones. In some embodiments, the reaction vessel is sealed and, in some cases, hermetically sealed.
일부 실시양태에서, 변성 온도는 약 90℃-100℃, 또는 약 92℃-95℃이다. 일부 실시양태에서, 신장 온도는 약 35℃-72℃, 또는 약 45℃-65℃이다. 일부 실시양태에서, 변성 기간은 30초 이하이다. 일부 실시양태에서, 신장 기간은 30초 이하이다. In some embodiments, the denaturation temperature is between about 90 ° C and 100 ° C, or between about 92 ° C and 95 ° C. In some embodiments, the elongation temperature is from about 35 캜 to 72 캜, or from about 45 캜 to 65 캜. In some embodiments, the denaturation period is 30 seconds or less. In some embodiments, the stretching period is 30 seconds or less.
일부 실시양태에서, 표적 RNA는 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하기 전에 농축되지 않는다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공할 때 RNA 추출을 겪지 않는다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하기 전 또는 동안에 반응 용기에 용해제를 첨가하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 용해제는 완충제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 표적 RNA는 프라이머 연장 반응의 1 이상의 사이클 동안 생물학적 샘플에서 방출된다. In some embodiments, the target RNA is not concentrated prior to providing the reaction vessel containing the reagent and the biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification. In some embodiments, the biological sample does not undergo RNA extraction when providing a reaction vessel containing biological reagents and biological samples necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification. In some embodiments, the method comprises the steps of adding a solubilizer to a reaction vessel before or during the provision of a reaction vessel containing a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification . In some embodiments, the solubilizer comprises a buffer. In some embodiments, the target RNA is released in the biological sample during at least one cycle of the primer extension reaction.
일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 피험체 유래의 생물학적 유체이다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 입김, 혈액, 소변, 대변, 타액, 뇌척수액 및 땀으로 이루어진 군에서 선택된다. In some embodiments, the biological sample is a biological fluid from the subject. In some embodiments, the biological sample is selected from the group consisting of breathing, blood, urine, feces, saliva, cerebrospinal fluid and sweat.
일부 실시양태에서, DNA 증폭은 중합효소 연쇄 반응을 통한다. 일부 실시양태에서, 중합효소 연쇄 반응은 네스티드 중합효소 연쇄 반응이다. 일부 실시양태에서, DNA 증폭은 선형 증폭이다. 일부 실시양태에서, 증폭 단계는 50 미만, 40 미만, 30 미만, 20 미만, 10 미만, 또는 5 미만의 사이클 한계값(Ct)으로 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출한다. 일부 실시양태에서, 증폭 단계는 30분 이하, 20분 이하, 또는 10분 이하의 시간 기간에 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출한다. 일부 실시양태에서, 증폭 단계는 비에멀션 기반이다. In some embodiments, DNA amplification is through a polymerase chain reaction. In some embodiments, the polymerase chain reaction is a nested polymerase chain reaction. In some embodiments, the DNA amplification is linear amplification. In some embodiments, the amplification step comprises detecting a detectable amount of a DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample at a cycle limit (Ct) of less than 50, less than 40, less than 30, less than 20, less than 10, . In some embodiments, the amplification step yields a detectable amount of DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample in a time period of less than 30 minutes, less than 20 minutes, or less than 10 minutes. In some embodiments, the amplification step is non-emulsion based.
일부 실시양태에서, 수용자는 치료 의사, 제약 회사, 또는 피험체이다. 일부 실시양태에서, 반응 혼합물에 대해 다수 사이클의 프라이머 연장 반응을 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하는 단계는 30 사이클 이하, 20 사이클 이하, 또는 10 사이클 이하로 수행된다. 일부 실시양태에서, 검출은 광학 검출, 정전기적 검출, 또는 전기화학적 검출이다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은 역전사 증폭 및 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하는 단계를 포함한다. In some embodiments, the recipient is a treating physician, pharmaceutical company, or subject. In some embodiments, the step of performing a multiple cycle primer extension reaction on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample may be 30 cycles or less, 20 cycles or less, or 10 Cycle. In some embodiments, the detection is optical detection, electrostatic detection, or electrochemical detection. In some embodiments, the method comprises providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription and deoxyribonucleic acid (DNA) amplification.
일부 실시양태에서, 정보는 보고서로서 출력된다. 일부 실시양태에서, 보고서는 전자 보고서이다. 일부 실시양태에서, 정보는 전자 디스플레이로 출력된다. In some embodiments, the information is output as a report. In some embodiments, the report is an electronic report. In some embodiments, the information is output to an electronic display.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산을 증폭시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 (a) 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 데옥시리보핵산(DNA) 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수의 시리즈를 수행하여 생물학적 샘플 내 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 변성 온도 및 변성 기간으로 특징되는 변성 조건 하에서 반응 혼합물을 인큐베이션하는 단계, 그 후, (ii) 신장 온도 및 신장 기간으로 특징되는 신장 조건 하에서 반응 혼합물을 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하며, 이때 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수회의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와는 상이하다. In another aspect, the invention provides a method of amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject. The method comprises the steps of: (a) providing a reaction vessel containing a biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture comprising (i) a deoxyribonucleic acid (DNA) polymerase and optionally A reverse transcriptase, and (ii) a primer set for a target nucleic acid; And (b) performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplification product indicative of the presence of a target nucleic acid in the biological sample, each series comprising (i) a denaturation temperature and a denaturation period , Followed by (ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period, wherein the individual series comprises at least one of denaturing conditions < RTI ID = 0.0 > And / or at least one other individual series at multiple times in extension conditions.
일부 실시양태에서, 표적 핵산은 리보핵산이다. 일부 실시양태에서, 시약은 데옥시리보핵산 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요하다. 일부 실시양태에서, 증폭된 생성물은 증폭된 증폭된 데옥시리보핵산 생성물이다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 (a)에서 정제되지 않는다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은 (b) 단계 전에 표적 핵산을 1 이상의 변성 조건에 적용하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 1 이상의 변성 조건은 변성 온도 프로파일 및 변성제에서 선택된다. In some embodiments, the target nucleic acid is a ribonucleic acid. In some embodiments, the reagent is required to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid amplification. In some embodiments, the amplified product is an amplified amplified deoxyribonucleic acid product. In some embodiments, the biological sample is not purified in (a). In some embodiments, the method further comprises applying the target nucleic acid to at least one denaturing condition prior to step (b). In some embodiments, one or more denaturing conditions are selected in the denaturing temperature profile and denaturant.
일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 희석된다. 이는 억제를 최소화하는 데 도움이 될 수 있다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 농축된다. 이는 감응성을 증가시키거나 또는 아니면 개선시키는 데 도움을 줄 수 있다. In some embodiments, the biological sample is diluted. This can help to minimize suppression. In some embodiments, the biological sample is concentrated. This can help to increase or otherwise improve the sensitivity.
일부 실시양태에서, 상기 방법은 표적 핵산을 다수의 프라이머 연장 반응 시리즈의 제1 시리즈와 제2 시리즈 사이에 1 이상의 변성 조건에 적용하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 개별 시리즈는 변성 온도와 신장 온도 간 램핑률(ramping rate), 변성 온도, 변성 기간, 신장 온도 및 신장 기간 중 적어도 어느 하나, 적어도 어느 둘, 적어도 어느 셋, 또는 적어도 어느 넷에 있어서 다르다. 일부 실시양태에서, 개별 시리즈는 변성 온도와 신장 온도 간 램핑률, 변성 온도, 변성 기간, 신장 온도 및 신장 기간에 대해 상이하다. In some embodiments, the method further comprises applying the target nucleic acid to at least one denaturing condition between a first series and a second series of a plurality of primer extension reaction series. In some embodiments, the individual series may include at least one, at least two, at least three, or at least four of the ramping rate, denaturation temperature, denaturation period, elongation temperature and elongation period between denaturation temperature and elongation temperature It is different. In some embodiments, the individual series are different for the ramping rate, denaturation temperature, denaturation period, elongation temperature and elongation period between denaturation temperature and elongation temperature.
일부 실시양태에서, 다수의 프라이머 연장 반응 시리즈는 제1 시리즈 및 제2 시리즈를 포함하고, 제1 시리즈는 10 초과의 사이클을 포함하며, 제1 시리즈의 각 사이클은 (i) 반응 혼합물을 약 92℃-95℃에서 30초 이하 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 약 35℃-65℃에서 1분 이하 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하고, 제2 시리즈는 10 초과의 사이클을 포함하며, 제2 시리즈의 각 사이클은 (i) 반응 혼합물을 약 92℃-95℃에서 30초 이하 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 약 40℃-60℃에서 1분 이하 동안 인큐베이션하는 단계를 포함한다. In some embodiments, the plurality of primer extension reaction series comprises a first series and a second series, wherein the first series comprises more than 10 cycles, each cycle of the first series comprising: (i) Incubating the reaction mixture at about < RTI ID = 0.0 > 35 C-65 C < / RTI > for less than 1 minute, and the second series comprises more than 10 cycles (I) incubating the reaction mixture at about 92 ° C-95 ° C for less than 30 seconds, and then (ii) incubating the reaction mixture at about 40 ° C-60 ° C for less than 1 minute .
일부 실시양태에서, 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈는 비슷한 변성 및 신장 조건 하에서 프라이머 연장 반응의 단일 시리즈와 비교하여 낮은 사이클 한계값으로 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물의 검출가능한 양을 산출한다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은 단계 (b) 전에, 생물학적 샘플을 90℃-100℃의 사전열처리 온도에서 10분, 2분, 또는 1분 이하의 사전열처리 기간 동안 사전열처리하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 사전열처리 온도는 92℃-95℃이다. 일부 실시양태에서, 사전열처리 기간은 약 30초 이하이다. In some embodiments, multiple series of primer extension reactions yield a detectable amount of amplified product that is indicative of the presence of target nucleic acid in the biological sample at low cycle limits, as compared to a single series of primer extension reactions under similar denaturation and elongation conditions do. In some embodiments, the method further comprises pre-heating the biological sample prior to step (b) for a pre-heat treatment period of 10 minutes, 2 minutes, or 1 minute or less at a pre-heat treatment temperature of 90 ° C to 100 ° C do. In some embodiments, the pre-heat treatment temperature is 92 ° C-95 ° C. In some embodiments, the pre-heat treatment period is less than about 30 seconds.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 일 실시양태에서, 상기 시스템은 (a) 생물학적 샘플 중 표적 RNA를 증폭시키기 위한 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, 반응 용기에, 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 혼합물을 수용하고, 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해서 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성하여, 표적 RNA를 증폭시키도록 다수 사이클의 프라이머 연장 반응을 수행하는 증폭 모듈로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하고, 상기 사이클각각은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 증폭 모듈; 및 (c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 출력 모듈은 수용자에게 표적 RNA 또는 DNA 생성물에 관한 정보를 출력하는 것인 출력 모듈을 포함한다. In another aspect, the invention provides a system for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. In one embodiment, the system comprises: (a) an input module for accepting a user request to amplify target RNA in a biological sample; (b) receiving, in response to a user request, a reaction mixture comprising a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification in a reaction vessel, Wherein the reagent is selected from the group consisting of (i) a reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (3) a primer extension reaction to amplify the target RNA, And (iii) a set of primers for the target RNA, each of the cycles comprising: (i) incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, then (ii) Lt; / RTI > and an incubation period of less than about 2 seconds; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module including an output module that outputs information about the target RNA or DNA product to the recipient.
다른 실시양태에서, 시스템은 (a) 생물학적 샘플 내 표적 RNA를 증폭시키도록 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, (i) 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플, 및 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (1) 역전사효소 및(2) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고; 및 (ii) 반응 혼합물에 대해 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하도록 다수 사이클의 프라이머 연장 반응을 수행하며; (iii) (iii)의 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하고 (iv) 수용자에게 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 출력하는 증폭 모듈로서, (i) - (iv)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하인 증폭 모듈; 및 (c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 출력 모듈은 수용자에게 정보를 전달하는 것인 출력 모듈을 포함한다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 전자 디스플레이이다. 일부 실시양태에서, 전자 디스플레이는 사용자 인터페이스를 포함한다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 컴퓨터 네트워크에 작동적으로 커플링된 통신 인터페이스이다. In another embodiment, the system comprises: (a) an input module that accepts a user request to amplify a target RNA in a biological sample; (b) a reaction mixture containing (i) a biological sample obtained from the subject, and a reagent necessary for performing reverse transcription and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, wherein the reagent comprises ( 1) a reverse transcriptase; and (2) a primer set for the target RNA; And (ii) performing a plurality of cycles of primer extension reactions to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample for the reaction mixture; (iii) an amplification module for detecting the amount of the amplified DNA product of (iii) and (iv) outputting information on the amount of amplified DNA product to the recipient, the amount of time for completing (i) - An amplification module of about 30 minutes or less; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module including an output module for communicating information to the receiver. In some embodiments, the output module is an electronic display. In some embodiments, the electronic display includes a user interface. In some embodiments, the output module is a communications interface operatively coupled to a computer network.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 (a) 생물학적 샘플 중 표적 핵산을 증폭시키기 위해 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을, 반응 용기에 수용하고, 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성하도록 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하는 증폭 모듈로서, 상기 각각의 시리즈는 (i) 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간으로 특징되는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간으로 특징되는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하며, 이때 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 대한 다수의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 증폭 모듈; 및(c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 상기 출력 모듈은 수용자에게 핵산 또는 증폭된 생성물에 대한 정보를 출력하는 것인 출력 모듈을 포함한다. In another aspect, the invention provides a system for amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject. The system comprises: (a) an input module for accepting a user request to amplify a target nucleic acid in a biological sample; (b) a reaction mixture comprising a reagent required to perform biological samples and nucleic acid amplification in response to a user request, said reagent comprising (i) a DNA polymerase and optionally a reverse transcriptase, and (ii) An amplification module for carrying out a plurality of series of primer extension reactions to receive a reaction mixture comprising a primer set in a reaction vessel and to generate an amplified product indicative of the presence of a target nucleic acid in the biological sample for the reaction mixture in the reaction vessel, , Each series comprising the steps of: (i) incubating the reaction mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and then (ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period , Wherein the individual series comprises at least two cycles of denaturation and / or extension conditions A plurality of amplifying modules at least one other individual series different from that; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module outputting information about the nucleic acid or amplified product to the recipient.
다른 측면에서, 본원은 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행시, 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 시행하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 일 실시양태에서, 상기 방법은 (a) 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계, 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 표적 RNA를 증폭시키는 단계로서, 각각의 사이클은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 단계를 포함한다. In another aspect, the invention provides a computer readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more computer processors, comprises a machine-executable code for performing a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from the subject do. In one embodiment, the method comprises the steps of: (a) providing a reaction vessel comprising a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, Comprises a set of primers for (i) a reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (iii) a target RNA, and (b) performing multiple cycles of primer extension reaction on the reaction mixture in the reaction vessel (I) incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of less than or equal to 60 seconds, and then (i. E. and ii) incubating the reaction mixture at an extension temperature for an extension period of 60 seconds or less.
다른 실시양태에서, 상기 방법은 (a) 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플을 수용하는 단계; (b) 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; (c) 반응 혼합물에 대해 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하도록 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하는 단계; (d) (c)의 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및 (e) 수용자에게 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 출력하는 단계를 포함하고, (a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하이다. In another embodiment, the method comprises the steps of: (a) receiving a biological sample from a subject; (b) providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample required to perform reverse transcription amplification and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a reverse transcriptase and (ii) a set of primers for the target RNA; (c) performing a plurality of cycles of primer extension reaction to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample for the reaction mixture; (d) detecting the amount of the DNA product of (c); And (e) outputting information on the amount of DNA product to the recipient, wherein the amount of time to complete (a) - (e) is less than about 30 minutes.
다른 측면에서, 본원은 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행시, 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산을 증폭시키는 방법을 시행하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 일 실시양태에서, 상기 방법은 (a) 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 표적 핵산으로부터 증폭된 생성물을 생성하도록 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간으로 특징되는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 대한 1 이상의 다른 다수회의 개별 시리즈와 상이한 것인 단계를 포함한다. In another aspect, the invention provides a computer readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more computer processors, performs a method of amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject. In one embodiment, the method comprises the steps of (a) providing a reaction vessel comprising a biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a DNA polymerase and A reverse transcriptase, and (ii) a primer set for a target nucleic acid; And (b) performing a plurality of series of primer extension reactions to produce an amplified product from the target nucleic acid for the reaction mixture in the reaction vessel, each series comprising (i) reacting the reaction mixture with Incubating under denaturing conditions, followed by (ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period, wherein the individual series comprises two or more cycles of denaturation conditions and / or elongation conditions And different from one or more other plurality of separate series.
본원의 추가 측면은 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플 내 표적 핵산을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 생물학적 샘플 내 표적 핵산을 증폭시키기 위한 증폭 프로토콜을 실행하기 위해 사용자가 접속할 수 있는 그래픽 요소를 디스플레이하는 사용자 인터페이스를 포함하는 전자 디스플레이 스크린을 포함한다. 상기 시스템은 또한 전자 디스플레이 스크린에 커플링되고 사용자에 의한 그래픽 요소를 선택할 때 증폭 프로토콜을 실행하도록 프로그래밍된 컴퓨터 프로세서를 포함한다. 증폭 프로토콜은 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 혼합물에 대해 생물학적 샘플 내 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성하도록 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하는 단계를 포함한다. 프라이머 연장 반응의 각 시리즈는 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함할 수 있다. 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈 중 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이하다. A further aspect of the invention provides a system for amplifying a target nucleic acid in a biological sample obtained from a subject. The system includes an electronic display screen that includes a user interface for displaying graphical elements that a user can access to execute an amplification protocol for amplifying a target nucleic acid in a biological sample. The system also includes a computer processor coupled to the electronic display screen and programmed to execute an amplification protocol when selecting a graphical element by a user. The amplification protocol comprises performing a plurality of series of primer extension reactions to produce an amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid in the biological sample for a reaction mixture comprising a reagent and a biological sample required to perform nucleic acid amplification. Each series of primer extension reactions comprises incubating the reaction mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and then incubating the reaction mixture under elongation conditions characterized by an elongation temperature and an elongation period. . ≪ / RTI > The individual series are different from at least one other individual series of the multiple series in denaturation conditions and / or elongation conditions.
일부 실시양태에서, 증폭 프로토콜은 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 선택하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 시약은 데옥시리보핵산(DNA) 중합효소, 선택적인 역전사효소, 및 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 사용자 인터페이스는 다수의 그래픽 요소를 디스플레이할 수 있다. 그래픽 요소 각각은 다수의 증폭 프로토콜 중 소정의 증폭 프로토콜과 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 그래픽 요소 각각은 질환과 연관될 수 있다. 다수의 증폭 프로토콜 중 소정의 증폭 프로토콜은 피험체에서 질환의 존재를 어세이하도록 지정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 바이러스 예컨대 RNA 바이러스 또는 DNA 바이러스와 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 바이러스는 인간 면역결핍 바이러스 I(HIV I), 인간 면역결핍 바이러스 II(HIV II), 오르쏘믹소바이러스, 에볼라 바이러스, 뎅기 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 헤페바이러스, A형 간염 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, D형 간염 바이러스, E형 간염 바이러스, G형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 모노뉴클레오시스 바이러스, 사이토메갈로바이러스, 사스 바이러스, 웨스트나일 열병 바이러스, 폴리오바이러스, 홍역 바이러스, 헤르페스 심플렉스 바이러스, 스몰폭스 바이러스, 아데노바이러스, 및 바리셀라 바이러스로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 인플루엔자 바이러스는 H1N1 바이러스, H3N2 바이러스, H7N9 바이러스 및 H5N1 바이러스로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아데노바이러스는 55형 아데노바이러스(ADV55) 또는 7형 아데노바이러스(ADV7)일 수 있다. 일부 실시양태에서, C형 간염 바이러스는 아머드 RNA-C형 간염 바이러스(RNA-HCV)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 병원성 박테리아(예를 들어, 마이코박테리움 튜버큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)) 또는 병원성 원생동물(예를 들어, 플라스모듐( Plasmodium))과 연관될 수 있다. In some embodiments, the amplification protocol further comprises selecting a primer set for the target nucleic acid. In some embodiments, the reagent may comprise a deoxyribonucleic acid (DNA) polymerase, an optional reverse transcriptase, and a set of primers for the target nucleic acid. In some embodiments, the user interface may display a plurality of graphical elements. Each of the graphic elements may be associated with a predetermined amplification protocol among a plurality of amplification protocols. In some embodiments, each of the graphical elements may be associated with a disease. Some amplification protocols among a plurality of amplification protocols can be specified to assess the presence of a disease in a subject. In some embodiments, the disease may be associated with a virus, such as an RNA virus or a DNA virus. In some embodiments, the virus is selected from the group consisting of human immunodeficiency virus I (HIV I), human immunodeficiency virus II (HIV II), orthomyxovirus, Ebola virus, dengue virus, influenza virus, A hepatitis B virus, a hepatitis C virus, a hepatitis C virus, a hepatitis D virus, a hepatitis E virus, a hepatitis G virus, an Epstein-Barr virus, a mononucleic virus, a cytomegalovirus, a SARS virus, a West Nile fever virus, Measles virus, herpes simplex virus, small pox virus, adenovirus, and varicella virus. In some embodiments, the influenza virus may be selected from the group consisting of H1N1 virus, H3N2 virus, H7N9 virus and H5N1 virus. In some embodiments, the adenovirus may be the 55 adenovirus (ADV55) or the 7 adenovirus (ADV7). In some embodiments, the hepatitis C virus may be armored RNA-C hepatitis virus (RNA-HCV). In some embodiments, the disease is associated with a pathogenic bacterium (e.g., Mycobacterium tuberculosis ) or a pathogenic protozoan (e. G., Plasmodium ).
일부 실시양태에서, 표적 핵산은 질환과 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 증폭 프로토콜은 증폭된 생성물의 존재에 기초하여 질환의 존재를 어세이하도록 지정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 바이러스 예컨대, 예를 들어 RNA 바이러스 또는 DNA 바이러스와 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 바이러스는 인간 면역결핍 바이러스 I(HIV I), 인간 면역결핍 바이러스 II(HIV II), 오르쏘믹소바이러스, 에볼라 바이러스, 뎅기 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 헤페바이러스, A형 간염 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, D형 간염 바이러스, E형 간염 바이러스, G형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 모노뉴클레오시스 바이러스, 사이토메갈로바이러스, 사스 바이러스, 웨스트나일 열병 바이러스, 폴리오바이러스, 홍역 바이러스, 헤르페스 심플렉스 바이러스, 스몰폭스 바이러스, 아데노바이러스, 및 바리셀라 바이러스로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 인플루엔자 바이러스는 H1N1 바이러스, H3N2 바이러스, H7N9 바이러스 및 H5N1 바이러스로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아데노바이러스는 55형 아데노바이러스(ADV55) 또는 7형 아데노바이러스(ADV7)일 수 있다. 일부 실시양태에서, C형 간염 바이러스는 아머드 RNA-C형 간염 바이러스(RNA-HCV)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 병원성 박테리아(예를 들어, 마이코박테리움 튜버큘로시스) 또는 병원성 원생동물(예를 들어, 플라스모듐)과 연관될 수 있다. In some embodiments, the target nucleic acid can be associated with a disease. In some embodiments, the amplification protocol can be specified to assess the presence of the disease based on the presence of the amplified product. In some embodiments, the disease may be associated with a virus, such as an RNA virus or a DNA virus. In some embodiments, the virus is selected from the group consisting of human immunodeficiency virus I (HIV I), human immunodeficiency virus II (HIV II), orthomyxovirus, Ebola virus, dengue virus, influenza virus, A hepatitis B virus, a hepatitis C virus, a hepatitis C virus, a hepatitis D virus, a hepatitis E virus, a hepatitis G virus, an Epstein-Barr virus, a mononucleic virus, a cytomegalovirus, a SARS virus, a West Nile fever virus, Measles virus, herpes simplex virus, small pox virus, adenovirus, and varicella virus. In some embodiments, the influenza virus may be selected from the group consisting of H1N1 virus, H3N2 virus, H7N9 virus and H5N1 virus. In some embodiments, the adenovirus may be the 55 adenovirus (ADV55) or the 7 adenovirus (ADV7). In some embodiments, the hepatitis C virus may be armored RNA-C hepatitis virus (RNA-HCV). In some embodiments, the disease is associated with a pathogenic bacterium (e. G., Mycobacterium tuberculosis) or a pathogenic protozoan (e. G., Plasmodium).
본원의 추가 측면 및 장점은 이하의 상세한 설명을 통해 당분야의 숙련가에게 쉽게 이해될 것이며, 본원의 예시적인 실시양태만을 도시하고 설명한다. 이해하게되는 바와 같이, 본원은 다르고 상이한 실시양태일 수 있고, 이의 몇몇 상세사항은 모두 본원을 벗어나지 않고, 다양하게 분명한 측면들이 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명는 본질적으로 예시적인 것으로 간주하며, 제한하려는 것이 아니다. Additional aspects and advantages of the present invention will be readily appreciated by those skilled in the art from the following detailed description, which shows and describes only exemplary embodiments of the invention. As will be realized, the subject matter may be different and different embodiments, and some of the details thereof may be modified without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the drawings and description are to be regarded as illustrative in nature, and not as restrictive.
참조에 의한 편입Transfer by reference
본 명세서에 언급된 모든 공개물, 특허, 특허 출원은 각각의 개별 공개물, 특허, 또는 특허 출원이 참조하여 편입된다고 특별하고 개별적으로 언급한바와 동일한 정도로 참조하여 본원에 편입된다. All publications, patents, and patent applications mentioned in this specification are herein incorporated by reference to the same extent as if each individual publication, patent, or patent application was specifically and individually indicated to be incorporated by reference.
본원의 신규 특징은 첨부된 청구항에서 구체적으로 설명한다. 본 발명의 특징 및 장점의 보다 나은 이해는 본 발명의 원리를 활용하는 예시적인 실시양태를 기재한 이하의 구체적인 내용, 및 첨부된 그림(본원에서 "도면" 및 "도"라고도 함)을 참조하여 구할 수 있다.
도 1은 예시적인 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2A 및 2B는 실시예 1에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 3A 및 3B는 실시예 1에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 4A 및 4B는 실시예 2에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 실시예 3에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 6A 및 6B는 실시예 4에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 7A 및 7B는 실시예 4에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 8A 및 8B는 실시예 4에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 9A 및 9B는 실시예 4에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 10A 및 10B는 실시예 4에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 11은 실시예 5에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 12는 실시예 5에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 13은 실시예 7에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 14는 실시예 9에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 15A 및 15B는 실시예 10에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 16A 및 16B는 실시예 10에 기술한 예시적인 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 17은 실시예 11에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 18은 실시예 12에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 19a 및 도 19b는 실시예 13에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 20은 실시예 14에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 21은 실시예 15에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 22a 및 도 22b는 실시예 17에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 23a, 도 23b 및 도 23c는 실시예 18에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 24a 및 도 24b는 실시예 19에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 25a 및 도 25b는 실시예 19에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 26a 및 도 26b는 실시예 20에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 27은 실시예 21에 기술한 핵산 증폭 반응의 결과를 도시한 그래프이다.
도 28a는 예시적인 사용자 인터페이스를 구비한 예시적인 전자 디스플레이의 개략도이다.
도 28b는 예시적인 사용자 인터페이스를 구비한 예시적인 전자 디스플레이의 개략도이다. The novel features of the present application will be described in detail in the appended claims. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A better understanding of the features and advantages of the present invention may be obtained by reference to the following specific description in which illustrative embodiments utilizing the principles of the invention are described and in the accompanying drawings (also referred to herein as " Can be obtained.
Figure 1 is a schematic diagram illustrating an exemplary system.
FIGS. 2A and 2B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 1. FIG.
FIGS. 3A and 3B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 1. FIG.
FIGS. 4A and 4B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 2. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 3. FIG.
6A and 6B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 4. FIG.
FIGS. 7A and 7B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 4. FIG.
Figures 8A and 8B are cross- Lt; / RTI > is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 4.
Figures 9A and 9B show Lt; / RTI > is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 4.
FIGS. 10A and 10B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 4. FIG.
11 Lt; / RTI > is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 5.
12 is a cross- Lt; / RTI > is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 5.
13 is a graph showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 7. Fig.
14 is a graph showing the results of an exemplary nucleic acid amplification reaction described in Example 9. Fig.
FIGS. 15A and 15B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 10. FIG.
FIGS. 16A and 16B are graphs showing the results of the exemplary nucleic acid amplification reactions described in Example 10. FIG.
17 is a graph showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 11. Fig.
18 is a graph showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 12. Fig.
19A and 19B are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 13. Fig.
20 is a graph showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 14. Fig.
21 is a graph showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 15. Fig.
22A and 22B are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 17. Fig.
23A, 23B and 23C are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 18. FIG.
24A and 24B are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 19. FIG.
25A and 25B are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 19. Fig.
26A and 26B are graphs showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 20. Fig.
27 is a graph showing the results of the nucleic acid amplification reaction described in Example 21. Fig.
28A is a schematic diagram of an exemplary electronic display with an exemplary user interface.
Figure 28b is a schematic diagram of an exemplary electronic display having an exemplary user interface.
본 발명의 다양한 실시양태를 도시하고 기술하였지만, 이러한 실시예는 오직 예로서 제공됨을 당분야의 숙련가에게는 자명하다. 본 발명을 벗어나지 않고 당분야의 숙련가는 다양한 변형, 변화, 및 치환을 일으킬 수 있다. 본원에 기술된 실시양태의 다양한 대안을 적용할 수 있음을 이해해야 한다. While various embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Without departing from the present invention, one skilled in the art can make various changes, changes, and substitutions. It should be understood that various alternatives to the embodiments described herein may be applied.
본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수형 "한", "하나", 및 "그"는 달리 명확하게 언급하지 않으면 복수 언급을 포함한다. 예를 들어, 용어 "한 세포"는 이의 혼합물을 포함하여, 복수의 세포를 포함한다. The singular forms "a "," a ", and "the ", as used in the specification and the claims, include a plurality of references unless explicitly stated otherwise. For example, the term "one cell" includes a plurality of cells, including a mixture thereof.
본원에서 사용되는 용어 "증폭하다" 및 "증폭"은 상호교환적으로 사용되고 일반적으로 핵산의 1 이상의 복제물 또는 "증폭된 생성물"을 의미한다. 용어 "DNA 증폭"은 일반적으로 DNA 분자의 1 이상의 복제물 또는 "증폭된 DNA 생성물"을 생성하는 것을 의미한다. 용어 "역전사 증폭"은 일반적으로 역전사효소 작용을 통해 리보핵산(RNA) 주형으로부터 데옥시리보핵산(DNA)의 생성을 의미한다. As used herein, the terms "amplify" and "amplification" are used interchangeably and generally refer to one or more copies of a nucleic acid or "amplified product ". The term "DNA amplification" generally refers to the generation of one or more copies of a DNA molecule or "amplified DNA product ". The term " reverse transcription amplification " generally refers to the generation of deoxyribonucleic acid (DNA) from ribonucleic acid (RNA) templates via reverse transcriptase action.
본원에서 사용하는 용어 "사이클 한계치" 또는 "Ct"는 대체로 증폭된 생성물로 인한 검출가능한 신호의 증가가 기준 신호 이상의 통계적으로 유의한 수준에 도달한 열순환 동안의 사이클을 의미한다. The term " cycle limit "or" Ct ", as used herein, refers to the cycle during a thermal cycle in which the increase in the detectable signal due to the amplified product has reached a statistically significant level above the reference signal.
본원에서 사용하는 용어 "변성하는" 및 "변성"은 상호교환적으로 사용되고 대체로 이중 가닥 핵산의 헬릭스 구조의 전체 또는 부분적 풀림, 및 일부 경우에서 단일 가닥 핵산의 2차 구조의 풀림을 의미한다. 변성은 병원체의 세포벽(들) 또는 바이러스 외피의 불활성화, 및 억제제 단백질(들)의 불활성화를 포함한다. 변성이 발생되는 조건은 대체로 변성이 일어나게하는 온도를 의미하고 "변성 기간"은 대체로 변성이 일어나도록 할당되는 시간량을 의미한다. As used herein, the terms "denature" and "denaturation" are used interchangeably and refer generally to the total or partial unwinding of the helix structure of the double-stranded nucleic acid, and in some cases the unwinding of the secondary structure of the single- stranded nucleic acid. Degeneration involves inactivation of the cell wall (s) or viral envelope of the pathogen, and inactivation of the inhibitor protein (s). The conditions under which denaturation occurs generally mean the temperatures at which denaturation occurs and the term " denaturation period " generally refers to the amount of time allotted for denaturation to occur.
본원에서 사용되는 용어 "신장(elongation)"은 대체로 주형 지정된 방식으로 핵산으로의 뉴클레오티드의 도입을 의미한다. 신장은 예컨대 중합효소 또는 역전사효소의 도움으로 일어날 수 있다. 신장이 일어나는 조건은 대체로 신장이 일어나게하는 온도를 의미하고 "신장 기간"은 대체로 신장이 일어나게 할당되는 시간량을 의미한다. The term "elongation " as used herein refers to the introduction of nucleotides into nucleic acids in a generally template-specified manner. Kidneys can occur, for example, with the aid of polymerases or reverse transcriptases. The condition under which the kidneys occur is generally the temperature at which the kidneys occur, and the "kidney period" generally refers to the amount of time allotted for kidneys to occur.
본원에서 사용하는 용어 "핵산"은 데옥시리보뉴클레오티드(dNTP) 또는 리보뉴믈레오티드(rNTP)의 임의 길이의 뉴클레오티드의 중합체 형태, 또는 이의 유사체를 의미한다. 핵산은 임의의 3차 구조를 가지며, 기지의 또는 미지의 임의 기능을 수행할 수 있다. 핵산의 비제한적인 예는 DNA, RNA, 유전자 또는 유전자 단편의 코딩 또는 미코딩 영역, 연결 분석으로 정의된 유전자좌(유전자좌들), 엑손, 인트론 메신저 RNA(mRNA), 전이 RNA, 리보솜 RNA, 단 간섭 RNA(siRNA), 짧은 헤어핀 RNA(shRNA), 마이크로-RNA(miRNA), 리보자임, cDNA, 재조합 핵산, 분지형 핵산, 플라스미드, 벡터, 임의 서열의 단리된 DNA, 임의 서열의 단리된 RNA, 핵산 프로브, 및 프라이머를 포함한다. 핵산은 1 이상의 개질된 뉴클레오티드, 예컨대 메틸화된 뉴클레오티드 및 뉴클레오티드 유사체를 포함할 수 있다. 존재한다면, 뉴클레오티드 구조에 대한 개질은 핵산의 어셈블리 전 또는 후에 이루어질 수 있다. 핵산의 뉴클레오티드의 서열은 비 뉴클레오티드 성분이 개재될 수 있다. 핵산은 예컨대 리포터제와 접합 또는 결합되어, 중합후 더 개질될 수 있다. As used herein, the term "nucleic acid" refers to a polymeric form of a nucleotide of any length of deoxyribonucleotide (dNTP) or ribonucleotide (rNTP), or analog thereof. The nucleic acid has an arbitrary tertiary structure and can perform any known or unknown function. Non-limiting examples of nucleic acids include, but are not limited to, coding or non-coding regions of DNA, RNA, genes or gene fragments, loci defined by linkage analysis, loci, exons, intron messenger RNA (mRNA), transcription RNA, ribosomal RNA, (S), short hairpin RNA (shRNA), microRNA (miRNA), ribozyme, cDNA, recombinant nucleic acid, branched nucleic acid, plasmid, vector, isolated DNA of any sequence, Probes, and primers. The nucleic acid may comprise one or more modified nucleotides, such as methylated nucleotides and nucleotide analogs. If present, modifications to the nucleotide structure can be made before or after assembly of the nucleic acid. The nucleotide sequence of the nucleic acid may include a non-nucleotide component. The nucleic acid may be conjugated or conjugated with, for example, a reporter agent, and further modified after polymerization.
본원에서 사용하는 용어 "프라이머 연장 반응"은 대체로 이중 가닥 핵산의 변성, 변성된 핵산의 한 가닥 또는 양쪽 가닥에 프라이머 결합, 이어서 프라이머(들)의 신장을 의미한다. As used herein, the term " primer extension reaction "generally refers to denaturation of a double-stranded nucleic acid, primer binding to one strand or both strands of the denatured nucleic acid followed by elongation of the primer (s).
본원에서 사용하는 용어 "반응 혼합물"은 대체로 핵산 증폭(예를 들어, DNA 증폭, RNA 증폭)을 완료하는 데 필요한 시약을 포함하는 조성물을 의미하고, 이러한 시약의 비제한적인 예에는 표적 RNA 또는 표적 DNA에 대한 특이성을 갖는 프라이머 세트, RNA의 역전사로 생성된 DNA, DNA 중합효소, 역전사효소(예를 들어, RNA의 역전사용), 적합한 완충제(쯔위터이온 완충제 포함), 보조인자(예를 들어, 2가 및 1가 양이온), dNTP, 및 다른 효소(예를 들어, 우라실-DNA 글리코실라아제(UNG) 등) 등이 포함된다. 일부 경우에서, 반응 혼합물은 또한 1 이상의 리포터제를 포함할 수 있다. The term "reaction mixture" as used herein generally refers to a composition comprising reagents necessary to complete nucleic acid amplification (e.g., DNA amplification, RNA amplification), and non-limiting examples of such reagents include, A DNA polymerase, a reverse transcriptase (for example, reversal of RNA), a suitable buffer (including a zwitterion buffer), a co-factor (for example, , Divalent and monovalent cations), dNTPs, and other enzymes (e.g., uracil-DNA glycosylase (UNG), etc.). In some cases, the reaction mixture may also comprise at least one reporter agent.
본원에서 사용하는 용어 "리포터제"는 그 존재 또는 부재가 증폭된 생성물의 존재를 검출하는 데 사용될 수 있는, 검출가능한 신호를 산출하는 조성물을 의미한다. The term "reporter agent " as used herein refers to a composition that produces a detectable signal whose presence or absence can be used to detect the presence of amplified products.
본원에서 사용하는 용어 "표적 핵산"은 대체로 그 존재, 양, 및/또는 서열, 또는 이들 중 1 이상의 변화를 측정하는 것이 바람직한 뉴클레오티드 서열을 갖는 핵산 분자의 출발 개체군 중 핵산 분자를 의미한다. 표적 핵산은 DNA, RNA, 및 이의 유사체를 포함하는, 임의 유형의 핵산일 수 있다. 본원에서 사용하는 "표적 리보핵산(RNA)"은 RNA인 표적 핵산을 의미한다. 본원에서 사용하는, "표적 데옥시리보핵산(DNA)"은 대체로 DNA인 표적 핵산을 의미한다. As used herein, the term "target nucleic acid" refers to a nucleic acid molecule in the starting population of nucleic acid molecules having a nucleotide sequence that is preferably measured for its presence, quantity, and / or sequence, or one or more of these changes. The target nucleic acid can be any type of nucleic acid, including DNA, RNA, and analogs thereof. As used herein, "target ribonucleic acid (RNA)" means a target nucleic acid that is RNA. As used herein, "target deoxyribonucleic acid (DNA)" refers to a target nucleic acid that is generally DNA.
본원에서 사용하는 용어 "피험체"는 대체로 시험가능하거나 또는 검출가능한 유전자 정보를 갖는 독립체 또는 매체를 의미한다. 피험체는 사람 또는 개체일 수 있다. 피험체는 척추동물, 예컨대 예를 들어 포유동물일 수 있다. 포유동물의 비제한적인 예는 쥣과동물, 유인원, 인간, 농장 동물, 스포츠 동물, 및 애완동물을 포함한다. 피험체의 다른 예는 음식, 식물, 토양, 및 물을 포함한다. As used herein, the term "subject" means an independent entity or medium that generally has testable or detectable gene information. The subject may be a person or an entity. The subject may be a vertebrate animal, for example a mammal. Non-limiting examples of mammals include rodents and animals, apes, humans, farm animals, sports animals, and pets. Other examples of the subject include food, plants, soil, and water.
일 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 (a) 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 제공하는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 표적 RNA를 증폭시키는 단계로서, 각 사이클은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 단계를 포함한다.In one aspect, the present invention provides a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. The method comprises the steps of: (a) providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, to provide a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i ) Reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (iii) a set of primers for the target RNA; And (b) performing a plurality of cycles of primer extension reaction on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified DNA product indicative of the presence of target RNA, amplifying the target RNA, each cycle comprising (i) Incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and then (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 (a) 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플을 수용하는 단계; (b) 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; (c) 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하는 단계; (d) (c)의 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및 (e) 수용자에게 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 출력하는 단계를 포함하고, (a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하이다. In another aspect, the present invention provides a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. The method comprises the steps of: (a) receiving a biological sample from a subject; (b) providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample required to perform reverse transcription amplification and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a reverse transcriptase and (ii) a set of primers for the target RNA; (c) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample; (d) detecting the amount of the amplified DNA product of (c); And (e) outputting information about the amount of amplified DNA product to the recipient, wherein the amount of time for completing (a) - (e) is less than about 30 minutes.
일 측면에서, 본원은 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산을 증폭시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 (a) 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 데옥시리보핵산(DNA) 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수의 시리즈를 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 반응 혼합물을 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 여기서 개별 시리즈는 변성 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와는 상이한 것인 단계를 포함한다. In one aspect, the present invention provides a method for amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject. The method comprises the steps of: (a) providing a reaction vessel comprising a biological sample and reagents necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a deoxyribonucleic acid (DNA) polymerase and , And (ii) a set of primers for the target nucleic acid; And (b) performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product indicative of the presence of a target nucleic acid in the biological sample, each series comprising (i) Incubating under denaturing conditions characterized by a temperature and a denaturation period, followed by (ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period, wherein the individual series comprises And differing from at least one other individual series of multiple series in denaturation and / or elongation conditions.
임의의 다양한 측면에서, 피험체에서 얻은 생물학적 샘플 유래의 핵산을 증폭한다. 일부 경우에서, 생물학적 샘플은 피험체에서 직접 얻는다. 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플은 대체로 후속 처리를 위해 피험체로부터 생물학적 샘플을 수집하는 데 사용되는 임의의 수단을 제외하고, 피험체로부터 얻은 후 추가 처리되지 않은 생물학적 샘플을 의미한다. 예를 들어, 혈액은 피험체의 순환계에 접근하여, 피험체로부터 혈액을 제거해내고(예를 들어, 바늘을 통함), 제거해낸 혈액을 용기에 넣는다. 용기는 혈액 샘플을 추가 분석에 유용하도록 시약(예를 들어, 항응고제)를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 면봉을 사용해 피험체의 구강인두면 상의 상피 세포에 접근할 수 있다. 피험체로부터 생물학적 샘플을 얻은 후, 생물학적 샘플을 함유하는 면봉을 유체(예를 들어, 완충액)와 접촉시켜 면봉으로부터 생물학적 유체를 회수할 수 있다. In any of various aspects, the nucleic acid from the biological sample obtained from the subject is amplified. In some cases, biological samples are obtained directly from the subject. Biological samples obtained directly from the subject usually mean biological samples that have not been further processed after being obtained from the subject, except for any means used to collect the biological sample from the subject for subsequent processing. For example, blood approaches the circulatory system of the subject, removing blood from the subject (e.g., through a needle), and putting the removed blood into the container. The container may contain reagents (e. G., Anticoagulants) to aid in further analysis of the blood sample. In another example, a cotton swab can be used to access the epithelial cells on the two oral surfaces of the subject. After obtaining a biological sample from the subject, a swab containing the biological sample may be contacted with a fluid (e.g., a buffer) to recover the biological fluid from the swab.
일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 반응 용기에 제공시 정제되지 않는다. 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플의 핵산은 생물학적 샘플이 반응 용기에 제공시 추출되지 않는다. 예를 들면, 생물학적 샘플 내 RNA 또는 DNA은 생물학적 샘플을 반응 용기에 제공시 생물학적 샘플로부터 추출되지 않을 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산(예를 들면, 표적 RNA 또는 표적 DNA)은 생물학적 샘플을 반응 용기에 제공하기 전에 농축되지 않는다. In some embodiments, the biological sample is not purified upon presentation to the reaction vessel. In some embodiments, the nucleic acid of the biological sample is not extracted upon delivery of the biological sample to the reaction vessel. For example, RNA or DNA in a biological sample may not be extracted from the biological sample when the biological sample is provided to the reaction vessel. In addition, in some embodiments, the target nucleic acid (e. G., Target RNA or target DNA) present in the biological sample is not concentrated prior to providing the biological sample to the reaction vessel.
핵산을 포함하는 임의의 적합한 생물학적 샘플을 피험체로부터 얻을 수 있다. 생물학적 샘플은 고형 물질(예를 들어, 생물학적 조직) 또는 유체(예를 들어, 생물학적 유체)일 수 있다. 대체로, 생물학적 유체는 살아있는 유기체와 연관된 임의의 유체를 포함할 수 있다. 생물학적 샘플의 비제한적인 예는 피험체의 임의의 해부학상 위치(예를 들어, 조직, 순환계, 골수)에서 얻은 혈액(또는 혈액 성분 - 예를 들어, 백혈구, 적혈구, 혈소판), 피험체의 임의의 해부학적 위치에서 얻은 세포, 피부, 심장, 폐, 신장, 입김, 골수, 대변, 정액, 질액, 종양 조직 유래 간질액, 유방, 췌장, 뇌척수액, 조직, 목구멍 면봉, 생검, 태수, 양수, 간, 근육, 평활근, 방광, 담낭, 결장, 장, 뇌, 체강액, 객담, 고름, 미생물총, 태변, 모유, 전립선, 식도, 갑상선, 혈청, 타액, 소변, 위 및 소화액, 눈물, 안액, 땀, 점액, 귀지, 오일, 선분비물, 척수액, 모발, 손톱, 피부 세포, 혈장, 코 면봉 또는 비인두 세척액, 척수액, 제대혈, 림프액, 및/또는 다른 분비물 또는 신체 조직을 포함한다. Any suitable biological sample, including nucleic acids, may be obtained from the subject. The biological sample can be a solid matter (e. G., A biological tissue) or a fluid (e. G., A biological fluid). In general, the biological fluid may comprise any fluid associated with a living organism. Non-limiting examples of biological samples include blood (or blood components - e.g., leukocytes, red blood cells, platelets) obtained from any anatomical location (e.g., tissue, circulatory system, bone marrow) of a subject, The pancreas, the cerebrospinal fluid, the tissue, the throat swab, the biopsy, the abdomen, the amniotic fluid, the liver, the kidney, the stomach, the bone marrow, the stool, the semen, the vaginal fluid and the tumor tissue obtained from the anatomical position , Muscle, smooth muscle, bladder, gallbladder, colon, intestine, brain, body fluids, sputum, pus, microbial gun, meconium, breast milk, prostate, esophagus, thyroid, serum, saliva, urine, stomach and digestive juices, tears, Nasal mucosa, skin cells, plasma, nasal swabs or nasopharynx, spinal fluid, umbilical cord blood, lymphatic fluid, and / or other secretions or body tissues.
생물학적 샘플은 당분야에 알려진 임의의 수단으로 피험체에서 얻을 수 있다. 피험체로부터 직접 생물학적 샘플을 얻는 수단의 비제한적인 예는 순환계에 접근(예를 들어, 시린지 또는 다른 바늘로 정맥내 또는 동맥내로)하여, 분비된 생물학적 샘플(예를 들어, 대변, 소변, 객담, 타액 등)을 외과적으로(예를 들어, 생검), 면봉처리(예를 들어, 구강 면봉, 구강인두 면봉), 피펫팅, 및 호흡으로 수집하는 것을 포함한다. 또한, 생물학적 샘플은 바람직한 생물학적 샘플이 위치하는 피험체의 임의의 해부학상 부분에서 얻을 수 있다. The biological sample may be obtained from the subject by any means known in the art. Non-limiting examples of means for obtaining a biological sample directly from the subject include access to the circulatory system (e.g., intravenously or intraarterially with a syringe or other needle), and secreted biological samples (e.g., stool, urine, , Saliva, etc.) may be collected surgically (e.g., biopsies), swabbing (e.g., oral swabs, oral pharynx swabs), pipetting, and breathing. The biological sample may also be obtained from any anatomical portion of the subject where the desired biological sample is located.
임의의 다양한 측면에서, 표적 핵산은 증폭된 생성물을 생성하도록 증폭된다. 표적 핵산은 표적 RNA 또는 표적 DNA일 수 있다. 표적 핵산이 표적 RNA인 경우, 표적 RNA는 본원에 기재된 RNA 유형을 포함하는 임의 유형의 RNA일 수 있다. 일부 실시양태에서, 표적 RNA는 바이러스 RNA이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 RNA는 피험체에 병원성일 수 있다. 병원성 바이러스 RNA의 비제한적인 예는 인간 면역결핍 바이러스 I(HIV I), 인간 면역결핍 바이러스 II(HIV II), 오르쏘믹소바이러스, 에볼라 바이러스, 뎅기 바이러스, 인플루엔자 바이러스(예를 들어, H1N1, H3N2, H7N9, 또는 H5N1), 헤페스바이러스, A형 간염 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염(예를 들어, 아머드 RNA-HCV 바이러스) 바이러스, D형 간염 바이러스, E형 간염 바이러스, G형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 모노뉴클레오시스 바이러스, 사이토메갈로바이러스, 사스 바이러스, 웨스트나일 열병 바이러스, 폴리오바이러스, 및 홍역 바이러스를 포함한다. In any of various aspects, the target nucleic acid is amplified to produce an amplified product. The target nucleic acid may be the target RNA or the target DNA. Where the target nucleic acid is a target RNA, the target RNA may be any type of RNA, including the RNA types described herein. In some embodiments, the target RNA is a viral RNA. In some embodiments, the viral RNA may be pathogenic to the subject. Non-limiting examples of pathogenic viral RNA include human immunodeficiency virus I (HIV I), human immunodeficiency virus II (HIV II), orthomyxovirus, Ebola virus, dengue virus, influenza viruses (e.g., H1N1, H3N2 , Hepatitis A virus, hepatitis B virus, hepatitis C virus (for example, armored RNA-HCV virus) virus, hepatitis D virus, hepatitis E virus, hepatitis G virus Virus, Epstein-Barr virus, mononucleic virus, cytomegalovirus, SARS virus, West Nile fever virus, poliovirus, and measles virus.
표적 핵산이 표적 DNA인 경우, 표적 DNA는 본원에 기재된 DNA 유형을 포함하는, 임의 유형의 DNA일 수 있다. 일부 실시양태에서, 표적 DNA는 바이러스 DNA이다. 일부 실시양태에서, 바이러스 DNA는 피험체에 병원성일 수 있다. DNA 바이러스의 비제한적인 예는 헤르페스 심플렉스 바이러스, 스몰폭스, 아데노바이러스(예를 들어, 55형 아데노바이러스, 7형 아데노바이러스) 및 바리셀라 바이러스(예를 들어, 수두)를 포함한다. 일부 경우에서, 표적 DNA는 박테리아 DNA일 수 있다. 박테리아 DNA는 피험체에 대해 병원성인 박테리아, 폐렴을 야기하는 것으로 알려진 박테리아인 마이코박테리움 튜버큘로시스일 수 있다. 일부 경우에서, 표적 DNA는 병원성 원생동물, 예를 들어, 말라리아를 야기할 수 있는 1 이상의 플라스모듐 유형의 원생동물 유래 DNA일 수 있다. If the target nucleic acid is a target DNA, the target DNA may be any type of DNA, including the DNA types described herein. In some embodiments, the target DNA is viral DNA. In some embodiments, the viral DNA may be pathogenic to the subject. Non-limiting examples of DNA viruses include herpes simplex virus, small fox, adenovirus (e. G.,
본원의 임의의 다양한 측면에서, 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플은 반응 혼합물을 얻도록 반응 용기에 핵산 증폭에 필요한 시약과 제공된다. 임의의 적합한 반응 용기를 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 내면, 외면, 개방 말단, 및 반대의 밀봉 말단을 포함하는 본체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 캡을 포함할 수 있다. 캡은 그의 개방 말단에서 본체와 접촉하도록 구성되어서, 접촉이 이루어지면 반응 용기의 개방 말단이 닫힌다. 일부 경우에서, 캡은 개방 및 밀봉 상태에서 반응 용기에 부착된 채로 남아있도록 반응 용기에 영구적으로 회합된다. 일부 경우에서, 캡은 반응 용기 개방시, 캡이 반응 용기로부터 분리되도록, 제거가능하다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 밀봉, 선택적으로 기밀 밀봉될 수 있다. In any of the various aspects of the invention, a biological sample from the subject is provided with reagents necessary for nucleic acid amplification in a reaction vessel to obtain a reaction mixture. Any suitable reaction vessel may be used. In some embodiments, the reaction vessel comprises a body including an inner surface, an outer surface, an open end, and an opposite sealing end. In some embodiments, the reaction vessel may comprise a cap. The cap is configured to contact the body at its open end such that when the contact is made, the open end of the reaction vessel is closed. In some cases, the cap is permanently associated with the reaction vessel so that it remains attached to the reaction vessel in the open and sealed state. In some cases, the cap is removable, such that upon opening the reaction vessel, the cap is separated from the reaction vessel. In some embodiments, the reaction vessel may be sealed, optionally hermetically sealed.
반응 용기는 다양한 크기, 형상, 무게, 및 입체구조일 수 있다. 일부 예에서 반응 용기는 둥글거나 또는 난형 원통 형상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 직사각형, 사각형, 다이아몬드, 원형, 타원형, 또는 삼각형 형상일 수 있다. 반응 용기는 규칙적 형상 또는 비규칙적 형상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 반응용기의 밀봉 말단은 뾰족하거나, 둥글거나, 또는 편평한 표면을 가질 수 있다. 반응 용기의 유형의 비제한적인예는 튜브, 웰, 모세관, 카트리지, 큐벳, 원심분리 튜브, 또는 피펫 팁을 포함할 수 있다. 반응 용기는 유리, 금속, 플라스틱, 및 이의 조합을 포함하는 이러한 재료의 비제한적인 예의 임의의 적합한 재료로 제작될 수 있다. The reaction vessel may be of various sizes, shapes, weights, and steric configurations. In some instances, the reaction vessel may be round or ovoid cylindrical. In some embodiments, the reaction vessel may be rectangular, square, diamond, round, oval, or triangular in shape. The reaction vessel may be regular or irregular. In some embodiments, the sealing end of the reaction vessel may have a sharp, rounded, or flat surface. Non-limiting examples of types of reaction vessels may include tubes, wells, capillaries, cartridges, cuvettes, centrifuge tubes, or pipette tips. The reaction vessel may be made of any suitable material of a non-limiting example of such material, including glass, metal, plastic, and combinations thereof.
일부 실시양태에서, 반응 용기는 반응 용기 어레이의 일부이다. 반응 용기 어레이는 방법을 자동화하고/하거나 다수 샘플을 동시에 처리하는 데 특히 유용하다. 예를 들어, 반응 용기는 다수의 웰로 구성된 마이크로웰 플레이트의 웰일 수 있다. 다른 예에서, 반응 용기는 열순환기의 열 블록의 웰에 수용될 수 있고, 여기서 열 순환기의 블록은 각각 샘플 용기를 수용하는 다수의 웰을 포함할 수 있다. 반응 용기로 구성된 어레이는 임의의 적합한 수의 반응 용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어레이는 적어도 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 35, 48, 96, 144, 384, 또는 그 이상의 반응 용기를 포함할 수 있다. 반응 용기 어레이의 반응 용기 부분은 또한 개별적으로 유체 취급 장치에 의해 주소지정 가능해서, 유체 취급 장치가 반응 용기를 정확히 식별하여 적절한 유체 재료를 반응 용기에 분배할 수 있다. 유체 취급 장치는 반응 용기에 유체 재료의 부가를 자동화하는 데 유용할 수 있다. In some embodiments, the reaction vessel is part of an array of reaction vessels. Reactor vessel arrays are particularly useful for automating processes and / or for processing multiple samples simultaneously. For example, the reaction vessel may be a well of a microwell plate composed of a plurality of wells. In another example, the reaction vessel may be contained in a well of a thermal block of a thermal cycler, where each block of the thermal cycler may comprise a plurality of wells each of which contains a sample vessel. The array of reaction vessels may comprise any suitable number of reaction vessels. For example, the array can include at least 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 35, 48, 96, 144, 384 or more reaction vessels. The reaction vessel portion of the reaction vessel array can also be addressed individually by the fluid handling device so that the fluid handling device can accurately identify the reaction vessel and dispense the appropriate fluid material into the reaction vessel. The fluid handling device may be useful for automating the addition of fluid material to a reaction vessel.
일부 실시양태에서, 반응 용기는 다수의 열 구역을 포함할 수 있다. 반응 용기 내 열 구역은 반응 용기의 상이한 영역을 상이한 온도 사이클링 조건에 노출시켜 얻을 수 있다. 예를 들어, 반응 용기는 상부 열 구역 및 하부 열 구역을 포함할 수 있다. 상부 열 구역은 핵산 증폭을 위한 반응 혼합물을 얻는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 수용할 수 있다. 반응 혼합물에 대해 이후 열순환 프로토콜을 수행한다. 바람직한 수의 사이클 후, 예를 들면, 반응 혼합물을 느리지만, 연속적으로 상부 열 구역에서 하부 열 구역으로 누수시킬 수 있다. 하부 열 구역에서, 반응 혼합물에 대해 이후 상부 열 구역의 것과 다른 제2 열순환 프로토콜의 바람직한 수의 사이클을 수행한다. 이러한 전략은 네스티드 PCR을 사용해 DNA를 증폭시키는 경우에 특히 유용하다. 일부 실시양태에서, 열 구역은 반응 용기 내에 열 감응성 적층 재료의 도움으로 반응 용기 내에 생성시킬 수 있다. 이러한 경우, 열감응성 적층 재료의 열처리를 사용해 하나의 열구역에서 다른 것으로 반응 혼합물을 방출시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 반응 용기는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 또는 그 이상의 열구역을 포함할 수 있다. In some embodiments, the reaction vessel may comprise a plurality of thermal zones. Thermal zones in the reaction vessel can be obtained by exposing different regions of the reaction vessel to different temperature cycling conditions. For example, the reaction vessel may include an upper column zone and a lower column zone. The top thermal zone can accommodate reagents and biological samples necessary to obtain a reaction mixture for nucleic acid amplification. The reaction mixture is then subjected to a thermal cycling protocol. After a desired number of cycles, for example, the reaction mixture may be slowly, but continuously, leaked from the upper heat zone to the lower heat zone. In the bottom heat zone, a desired number of cycles of the second thermal cycling protocol, which is different from that of the upper heat zone, is then performed on the reaction mixture. This strategy is particularly useful when amplifying DNA using nested PCR. In some embodiments, a thermal zone may be created in the reaction vessel with the aid of a thermally responsive lamination material in the reaction vessel. In such a case, heat treatment of the thermally sensitive laminated material can be used to release the reaction mixture from one thermal zone to another. In some embodiments, the reaction vessel may comprise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or more column zones.
일부 실시양태에서, 열 구역을 포함하는 반응 용기은 핵산 증폭 전에 생물학적 샘플의 처리를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 용해제를 핵산 증폭에 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 부가하기 전에 반응 용기의 제1 열구역에 부가할 수 있다. 생물학적 샘플 및 시약을 용해제를 포함하는 반응 용기에 부가하는 경우, 생물제 내의 종들(예를 들어, 세포 또는 바이러스 입자)를 용해할 수 있는 반응 혼합물을 얻는다. 대안적으로, 용해제는 생물학적 샘플 및 시약과 동시발생적으로 반응 혼합물의 제1 열구역에 부가할 수 있다. 제1 열구역에 대해 용해제의 작용에 적합한 열 조건이 되게 하는 것을 사용하여 제1 열구역 내 생물학적 샘플 내 세포 및 바이러스 입자를 용해시켜서, 생물학적 샘플 내 핵산을 반응 혼합물로 방출시킨다. 용해 후, 반응 혼합물은 이후 본원에 기술된 증폭 방법을 사용해, 방출된 핵산의 증폭을 위해 반응 용기의 제2 열구역으로 들어갈 수 있게 한다. In some embodiments, a reaction vessel containing a thermal zone can be used for the treatment of the biological sample prior to nucleic acid amplification. For example, a solubilizer may be added to the first column zone of the reaction vessel prior to adding the reagents and biological sample required for nucleic acid amplification. When a biological sample and a reagent are added to a reaction vessel containing a solubilizer, a reaction mixture is obtained which is capable of dissolving species (e.g., cells or virus particles) in the biological agent. Alternatively, the solubilizer may be added to the first column zone of the reaction mixture concurrently with the biological sample and the reagent. Dissolving the cells and virus particles in the biological sample in the first thermal zone using a technique that makes the thermal conditions suitable for the action of the solubilizer with respect to the first column zone are used to release the nucleic acid in the biological sample into the reaction mixture. After dissolution, the reaction mixture is then allowed to enter the second column region of the reaction vessel for amplification of the released nucleic acid using the amplification method described herein.
용해제가 바람직한 경우, 상업적으로 입수할 수 있는 용해제를 포함하여, 당분야에 알려진 임의의 적합한 용해제를 사용할 수 있다. 용해제의 비제한적인 예는 Tris-HCl, EDTA, 세정제(예를 들어, Triton X-100, SDS), 리소자임, 글루콜라아제, 프로테이나아제 E, 바이러스 엔도리신, 엑소리신, 자이몰로스, 리티카아제, 프로테이나아제 K, 박테리오파지 유래 엔도리신 및 엑소리신, 박테리아파지 PM2 유래 엔도리신, 비. 서브틸리스(B. subtilis) 박테리오파지 PBSX 유래 엔도리신, 락토바실러스(Lactobacillus) 프로파지 Lj928, Lj965, 박테리오파지 15 Phiadh 유래 엔도리신, 스트렙토코커스 뉴모니아(Streptococcus pneumoniae) 박테리오파지 Cp-I 유래 엔도리신, 스트렙토코커서 아갈락티애(Streptococcus agalactiae) 박테리오파지 B30의 이중기능성 펩티도글리칸 리신, 프로파지 박테리아 유래 엔도리신 및 엑소리신, 리스테리아(Listeria) 박테리오파지 유래 엔도리신, 홀린-엔도리신, 세포 20 용해 유전자, holWMY 스타필로코커스 와머리(Staphylococcus wameri) M 파지 varphiWMY, 스타필로코커스 와머리 M 파지 varphiWMY, 및 이의 조합을 포함한다. 일부 경우에서 완충제는 용해제(예를 들어, 용해 완충제)를 포함할 수 있다. 용해 완충제의 예에는 수산화나트륨(NaOH)이 있다.If a solubilizing agent is desired, any suitable solubilizing agent known in the art can be used, including commercially available solubilizing agents. Non-limiting examples of solubilizers include, but are not limited to, Tris-HCl, EDTA, a detergent (e.g., Triton X-100, SDS), lysozyme, glucolase, Proteinase E, viral endolysin, exolysin, Lyticcase, Proteinase K, endor lysine and exorhysin from bacteriophage, endoricein from bacterial phage PM2, B. subtilis Bacteriophage Bacteria derived from PBSX Endolysin, Lactobacillus prophage Lj928, Lj965,
당분야에 알려진 임의 유형의 핵산 증폭 반응을 사용해 표적 핵산을 증폭시키고 증폭된 생성물을 생성시킬 수 있다. 또한, 핵산의 증폭은, 선형, 지수형, 또는 이의 조합일 수 있다. 증폭은 에멀션 기반이거나 또는 비에멀션 기반일 수 있다. 핵산 증폭의 비제한적인 예는 역전사, 프라이머 연장, 중합효소 연쇄 반응, 리가아제 연쇄 반응, 헬리카아제-의존적 증폭, 비대칭 증폭, 롤링 써클 증폭, 및 다수 변위 증폭(MDA)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 증폭된 생성물은 DNA일 수 있다. 표적 RNA가 증폭되는 경우, DNA는 RNA의 역전사를 통해 얻고 이후 DNA의 증폭을 사용해 증폭된 DNA 생성물을 얻을 수 있다. 증폭된 DNA 생성물은 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타낼 수 있다. DNA가 증폭되는 경우, 당분야에 공지된 임의의 DNA 증폭 방법을 채택할 수 있다. DNA 증폭 방법의 비제한적인 예는 중합효소 연쇄 반응(PCR), PCR 별법(예를 들어, 실시간 PCR, 대립유전자-특이적 PCR, 어셈블리 PCR, 비대칭 PCR, 디지탈 PCR, 에멀션 PCR, 다이알-아웃 PCR, 헬리카아제-의존적 PCR, 네스티드 PCR, 핫 스타트 PCR, 인버스 PCR, 메틸화-특이적 PCR, 미니프라이머 PCR, 멀티플렉스 PCR, 네스티드 PCR, 오버랩-연장 PCR, 열 비대칭 비월 PCR, 터치다운 PCR), 및 리가아제 연쇄 반응(LCR)을 포함한다. 일부 경우에서, DNA 증폭은 선형이다. 일부 경우에서, DNA 증폭은 지수형이다. 일부 경우에서, DNA 증폭은 증폭된 DNA 생성물의 검출 감응성을 개선시킬 수 있는, 네스티드 PCR로 얻을 수 있다. Any type of nucleic acid amplification reaction known in the art can be used to amplify the target nucleic acid and generate the amplified product. In addition, the amplification of the nucleic acid may be linear, exponential, or a combination thereof. Amplification may be emulsion-based or non-emulsion-based. Non-limiting examples of nucleic acid amplification include reverse transcription, primer extension, polymerase chain reaction, ligase chain reaction, helicase-dependent amplification, asymmetric amplification, rolling circle amplification, and multiple displacement amplification (MDA). In some embodiments, the amplified product may be DNA. When the target RNA is amplified, the DNA is obtained through reverse transcription of the RNA and then amplification of the DNA can be used to obtain the amplified DNA product. The amplified DNA product may represent the presence of target RNA in the biological sample. When the DNA is amplified, any DNA amplification method known in the art can be adopted. Non-limiting examples of DNA amplification methods include, but are not limited to, polymerase chain reaction (PCR), PCR assays (e.g., real-time PCR, allele-specific PCR, assembly PCR, asymmetric PCR, digital PCR, , Nested PCR, nested PCR, nested PCR, hot start PCR, inverse PCR, methylation-specific PCR, mini-primer PCR, multiplex PCR, nested PCR, overlap-extension PCR, thermal asymmetric interglacial PCR, touchdown PCR ), And ligase chain reaction (LCR). In some cases, DNA amplification is linear. In some cases, DNA amplification is exponential. In some cases, DNA amplification can be achieved by nested PCR, which can improve the detection sensitivity of the amplified DNA product.
다양한 측면에서, 본원에 기술된 핵산 증폭 방법은 병행하여 수행될 수 있다. 대체로, 병행 증폭 반응은 동일한 반응 용기에서 동시에 일어나는 증폭 반응이다. 병행 핵산 증폭 반응은 예를 들어, 반응 혼합물을 얻도록 반응 용기 내 각 핵산 증폭 반응에 필요한 시약을 포함시키고, 반응 혼합물에 대해 각각의 핵산 증폭 반응에 필요한 조건으로 맞추어 수행될 수 있다. 예를 들어, 역전사 증폭 및 DNA 증폭은 반응 용기 중 양 증폭 반응에 필요한 시약을 제공하여 반응 혼합물을 얻고, 두 증폭 반응 모두를 수행하는 데 적합한 조건으로 반응 혼합물을 맞추어, 병행하여 수행할 수 있다. RNA의 역전사로 생성된 DNA는 증폭된 DNA 생성물을 생성하도록 병행하여 증폭될 수 있다. 임의의 적합한 수의 핵산 증폭 반응을 병행하여 수행할 수 있다. 일부 경우에서, 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 또는 그 이상의 핵산 증폭 반응을 병행하여 수행한다. In various aspects, the nucleic acid amplification methods described herein may be performed in parallel. Generally, a parallel amplification reaction is an amplification reaction that occurs simultaneously in the same reaction vessel. The parallel nucleic acid amplification reaction can be performed, for example, by including reagents necessary for each nucleic acid amplification reaction in the reaction vessel to obtain a reaction mixture and adjusting the conditions necessary for each nucleic acid amplification reaction to the reaction mixture. For example, reverse transcription amplification and DNA amplification can be performed in parallel by tailoring the reaction mixture to conditions suitable to provide the reagents necessary for both amplification reactions in the reaction vessel to obtain a reaction mixture and perform both amplification reactions. DNA generated by reverse transcription of RNA can be amplified in parallel to produce amplified DNA products. Any suitable number of nucleic acid amplification reactions may be performed in parallel. In some cases, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, The reaction is carried out in parallel.
핵산 증폭 반응을 병행하여 수행하는 장점은 커플링된 핵산 증폭 간의 신속한 전환을 포함한다. 예를 들어, 표적 핵산(예를 들어, 표적 RNA, 표적 DNA)을 병행 핵산 증폭의 가열 기간 동안 생물학적 샘플로부터 추출하거나 또는 방출할 수 있다. 표적 RNA의 경우, 예를 들어, 표적 RNA를 포함하는 생물학적 샘플을 가열하고, 표적 RNA를 생물학적 샘플로부터 방출시킬 수 있다. 방출된 표적 RNA는 즉시 역전사(역전사 증폭을 통함)를 시작하여 상보성 DNA를 생성시킬 수 있다. 상보성 DNA는 이후 종종 대략 초, 단위로 즉시 증폭될 수 있다. 생물학적 샘플로부터 표적 RNA의 방출 및 표적 RNA의 상보성 DNA로의 역전사 간 짧은 시간은 역전사 및/또는 DNA 증폭을 방해할 수 있는 생물학적 샘플 중 억제제의 효과를 최소화시키는 데 도움을 줄 수 있다. The advantage of performing nucleic acid amplification in parallel is that it involves rapid conversion between coupled nucleic acid amplifications. For example, the target nucleic acid (e. G., Target RNA, target DNA) may be extracted or released from the biological sample during the heating period of the parallel nucleic acid amplification. In the case of the target RNA, for example, a biological sample comprising the target RNA can be heated and the target RNA released from the biological sample. The released target RNA can immediately initiate reverse transcription (via reverse transcription) to generate complementary DNA. Complementary DNA can then be amplified immediately, often in approximately seconds, units. Release of Target RNA from Biological Samples and Complementarity of Target RNA Short time between reverse transcription to DNA can help to minimize the effects of inhibitors in biological samples that may interfere with reverse transcription and / or DNA amplification.
임의의 다양한 측면에서, 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 사용하여 핵산 증폭 반응을 수행할 수 있다. 대체로 프라이머 세트는 1 이상의 프라이머를 포함한다. 예를 들어, 프라이머 세트는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상의 프라이머를 포함한다. 일부 경우에서, 프라이머 세트는 상이한 증폭 생성물 또는 상이한 핵산 증폭 반응에 대한 프라이머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프라이머 세트는 표적 핵산의 적어도 일부분에 상보적인 핵산 생성물의 제1 가닥을 생성하는 데 필요한 제1 프라이머, 및 핵산 생성물의 제1 가닥의 적어도 일부분에 상보성인 핵산 생성물의 제1 가닥을 생성시키는 데 필요한 핵산 가닥 생성물에 상보성인 제2 프라이머를 포함한다. In any of various aspects, a nucleic acid amplification reaction can be performed using a set of primers for the target nucleic acid. Typically, the primer set comprises at least one primer. For example, a primer set includes about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more primers. In some cases, the primer set may comprise primers for different amplification products or for different nucleic acid amplification reactions. For example, a primer set may comprise a first primer required to produce a first strand of nucleic acid product complementary to at least a portion of a target nucleic acid, and a second strand of nucleic acid product complementary to at least a portion of the first strand of the nucleic acid product And a second primer that is complementary to the nucleic acid strand product necessary to produce the second primer.
예를 들어, 프라이머 세트는 표적 RNA에 대한 것일 수 있다. 프라이머 세트는 표적 RNA의 적어도 일부분에 상보성인 핵산 생성물의 제1 가닥을 생성시키는 데 사용할 수 있는 제1 프라이머를 포함한다. 역전사 반응의 경우에서, 핵산 생성물의 제1 가닥은 DNA일 수 있다. 프라이머 세트는 또한 핵산 생성물의 제1 가닥의 적어도 일부분에 상보성이 핵산 생성물의 제2 가닥을 생성시키는 데 사용할 수 있는 제2 프라이머를 포함할 수 있다. DNA 증폭과 병행하여 수행되는 역전사 반응의 경우, 핵산 생성물의 제2 가닥은 RNA 주형으로부터 생성된 DNA에 상보성인 핵산(예를 들어, DNA) 생성물의 가닥일 수 있다. For example, the primer set may be for a target RNA. The primer set comprises a first primer that can be used to generate a first strand of nucleic acid product that is complementary to at least a portion of the target RNA. In the case of a reverse transcription reaction, the first strand of the nucleic acid product may be DNA. The primer set may also comprise a second primer that can be used to generate a second strand of nucleic acid product complementarity to at least a portion of the first strand of the nucleic acid product. In the case of a reverse transcription reaction performed in parallel with DNA amplification, the second strand of the nucleic acid product may be a strand of a nucleic acid (e. G., DNA) product complementary to the DNA generated from the RNA template.
바람직한 경우, 임의의 적합한 수의 프라이머 세트가 사용될 수 있다. 예를 들면, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상의 프라이머 세트가 사용될 수 있다. 다수의 프라이머 세트가 사용되는 경우, 1 이상의 프라이머 세트는 각각 특정 핵산 증폭 반응 또는 증폭된 생성물에 상응할 수 있다. If desired, any suitable number of primer sets may be used. For example, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more primer sets can be used. Where multiple primer sets are used, one or more sets of primers may each correspond to a particular nucleic acid amplification reaction or amplified product.
일부 실시양태에서, DNA 중합효소가 사용된다. 상업적으로 입수할 수 있는 DNA 중합효소를 포함하여, 임의의 적합한 DNA 중합효소를 사용할 수 있다. DNA 중합효소는 대체로 주형 결합 방식으로 DNA의 가닥에 뉴클레오티드를 도입시킬 수 있는 효소를 의미한다. DNA 중합효소의 비제한적인 예는 Taq 중합효소, Tth 중합효소, Tli 중합효소, Pfu 중합효소, VENT 중합효소, DEEPVENT 중합효소, EX-Taq 중합효소, LA-Taq 중합효소, 익스팬드 중합효소, Sso 중합효소, Poc 중합효소, Pab 중합효소, Mth 중합효소, Pho 중합효소, ES4 중합효소, Tru 중합효소, Tac 중합효소, Tne 중합효소, Tma 중합효소, Tih 중합효소, Tfi 중합효소, 플래티넘 Taq 중합효소s, Hi-Fi 중합효소, Tbr 중합효소, Tfl 중합효소, Pfu터보 중합효소, 파이로베스트 중합효소, Pwo 중합효소, KOD 중합효소, Bst 중합효소, Sac 중합효소, 클레노우 단편, 및 이의 변이체, 개질 생성물 및 유도체를 포함한다. 일부 핫 스타트 중합효소의 경우, 94℃-95℃에서 2분 내지 10분의 변성 단계가 요구될 수 있고, 이는 상이한 중합효소를 기반으로 열 프로파일을 변화시킬 수 있다. In some embodiments, a DNA polymerase is used. Any suitable DNA polymerase may be used, including commercially available DNA polymerase. DNA polymerase refers to an enzyme that can introduce nucleotides into strands of DNA, usually in a template-binding fashion. Non-limiting examples of DNA polymerase include Taq polymerase, Tth polymerase, Tli polymerase, Pfu polymerase, VENT polymerase, DEEPVENT polymerase, EX-Taq polymerase, LA- Taq polymerase, Sso Polymerase, Poc Polymerase, Pab Polymerase, Mth Polymerase, Pho Polymerase, ES4 Polymerase, Tru Polymerase, Tac Polymerase, Tne Polymerase, Tma Polymerase, Tih Polymerase, Tfi Polymerase, Platinum Taq Polymerase I, Hi-Fi Polymerase, Tbr Polymerase, Tfl Polymerase, Pfu Turbopolymerase, Pyrobest Polymerase, Pwo Polymerase, KOD Polymerase, Bst Polymerase, Sac Polymerase, Klenow fragment and Variants, modified products and derivatives thereof. For some hot start polymerases, denaturation steps of 94 ° C-95 ° C for 2 to 10 minutes may be required, which may change the thermal profile based on different polymerases.
일부 실시양태에서, 역전사효소가 사용된다. 임의의 적합한 역전사효소를 사용할 수 있다. 역전사 효소는 대체로 RNA 주형에 결합시, DNA 가닥에 뉴클레오티드를 도입시킬 수 있는 효소를 의미한다. 역전사효소의 비제한적인 예는 HIV-1 역전사효소, M-MLV 역전사효소, AMV 역전사효소, 텔로머라아제 역전사효소, 및 이의 변이체, 개질 생성물 및 유도체를 포함한다. In some embodiments, a reverse transcriptase is used. Any suitable reverse transcriptase may be used. Reverse transcriptase generally refers to an enzyme that, when bound to an RNA template, can introduce nucleotides into the DNA strand. Non-limiting examples of reverse transcriptase include HIV-I reverse transcriptase, M-MLV reverse transcriptase, AMV reverse transcriptase, telomerase reverse transcriptase, and variants, modified products and derivatives thereof.
다양한 측면에서, 프라이머 연장 반응은 증폭된 생성물을 생성시키는 데 이용된다. 프라이머 연장 반응은 대체로 반응 혼합물을 변성 온도에서 변성 기간 동안 인큐베이션시키고 반응 혼합물을 신장 온도에서 신장 기간 동안 인큐베이션하는 사이클을 포함한다. In various aspects, the primer extension reaction is used to generate the amplified product. The primer extension reaction generally involves a cycle in which the reaction mixture is incubated at the denaturation temperature for the denaturation period and the reaction mixture is incubated at the elongation temperature for the elongation period.
변성 온도는, 예를 들면, 분석되는 특정 생물학적 샘플, 생물학적 샘플 내 표적 핵산의 특정 공급원(예를 들어, 바이러스 입자, 박테리아), 사용되는 시약, 및/또는 바람직한 반응 온도에 의존적으로 다양할 수 있다. 예를 들면, 변성 온도는 약 80℃-약 110℃일 수 있다. 일부 예에서, 변성 온도는 약 90℃-약 100℃일 수 있다. 일부 예에서, 변성 온도는 약 90℃-약 97℃일 수 있다. 일부 예에서, 변성 온도는 약 92℃-약 95℃일 수 있다. 또 다른 예에서, 변성 온도는 약 80℃, 81℃, 82℃, 83℃, 84℃, 85℃, 86℃, 87℃, 88℃, 89℃, 90℃, 91℃, 92℃, 93℃, 94℃, 95℃, 96℃, 97℃, 98℃, 99℃, 또는 100℃일 수 있다. The denaturation temperature may vary depending on, for example, the particular biological sample being analyzed, the particular source of target nucleic acid in the biological sample (e.g., viral particles, bacteria), the reagent used, and / or the desired reaction temperature . For example, the denaturation temperature may be from about 80 캜 to about 110 캜. In some instances, the denaturation temperature may be between about 90 ° C and about 100 ° C. In some instances, the denaturation temperature may be between about 90 ° C and about 97 ° C. In some instances, the denaturation temperature may be from about 92 ° C to about 95 ° C. In another example, the denaturation temperature may be about 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, , 94 ° C, 95 ° C, 96 ° C, 97 ° C, 98 ° C, 99 ° C, or 100 ° C.
변성 기간은 분석되는 특정 생물학적 샘플, 생물학적 샘플 내 표적 핵산의 특정 공급원(예를 들어, 바이러스 입자, 박테리아), 사용되는 시약, 및/또는 바람직한 반응 조건에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 변성 기간은 300초, 240초, 180초, 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초, 35초, 30초, 25초, 20초, 15초, 10초, 5초, 2초, 또는 1초 이하일 수 있다. 예를 들면, 변성 기간은 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초, 35초, 30초, 25초, 20초, 15초, 10초, 5초, 2초, 또는 1초 이하이다. The denaturation period may vary depending upon the particular biological sample being analyzed, the particular source of the target nucleic acid in the biological sample (e.g., viral particles, bacteria), the reagent used, and / or the desired reaction conditions. For example, the denaturation period is 300 seconds, 240 seconds, 180 seconds, 120 seconds, 90 seconds, 60 seconds, 55 seconds, 50 seconds, 45 seconds, 40 seconds, 35 seconds, 30 seconds, 25 seconds, Seconds, 10 seconds, 5 seconds, 2 seconds, or 1 second or less. For example, the denaturation period is 120 seconds, 90 seconds, 60 seconds, 55 seconds, 50 seconds, 45 seconds, 40 seconds, 35 seconds, 30 seconds, 25 seconds, 20 seconds, 15 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 2 Second, or one second or less.
신장 온도는, 예를 들면, 분석되는 특정 생물학적 샘플, 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 특정 공급원(예를 들어, 바이러스 입자, 박테리아), 사용되는 시약, 및/또는 바람직한 반응 조건에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 신장 온도는 약 30℃-약 80℃일 수 있다. 일부 예에서, 신장 온도는 약 35℃-약 72℃일 수 있다. 일부 예에서, 신장 온도는 약 45℃-약 65℃일 수 있다. 일부 예에서, 신장 온도는 약 35℃-약 65℃일 수 있다. 일부 예에서, 신장 온도는 약 40℃-약 60℃일 수 있다. 일부 예에서, 신장 온도는 약 50℃-약 60℃일 수 있다. 또 다른 예에서, 신장 온도는 약 35℃, 36℃, 37℃, 38℃, 39℃, 40℃, 41℃, 42℃, 43℃, 44℃, 45℃, 46℃, 47℃, 48℃, 49℃, 50℃, 51℃, 52℃, 53℃, 54℃, 55℃, 56℃, 57℃, 58℃, 59℃, 60℃, 61℃, 62℃, 63℃, 64℃, 65℃, 66℃, 67℃, 68℃, 69℃, 70℃, 71℃, 72℃, 73℃, 74℃, 75℃, 76℃, 77℃, 78℃, 79℃, 또는 80℃일 수 있다. The elongation temperature may vary depending upon, for example, the particular biological sample being analyzed, the particular source of the target nucleic acid (e.g., viral particles, bacteria) in the biological sample, the reagent used, and / or the desired reaction conditions. For example, the elongation temperature may be from about 30 캜 to about 80 캜. In some instances, the elongation temperature may be between about 35 ° C and about 72 ° C. In some instances, the elongation temperature may be about 45 ° C to about 65 ° C. In some instances, the elongation temperature may be between about 35 ° C and about 65 ° C. In some instances, the elongation temperature may be between about 40 ° C and about 60 ° C. In some instances, the elongation temperature may be from about 50 캜 to about 60 캜. In another example, the elongation temperature is about 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 , 49 ° C, 50 ° C, 51 ° C, 52 ° C, 53 ° C, 54 ° C, 55 ° C, 56 ° C, 57 ° C, 58 ° C, 59 ° C, 60 ° C, 61 ° C, 62 ° C, 63 ° C, 72 ° C, 73 ° C, 74 ° C, 75 ° C, 76 ° C, 77 ° C, 78 ° C, 79 ° C, or 80 ° C .
신장 기간은 예를 들면, 분석되는 특정 생물학적 샘플, 생물학적 샘플 내 표적 핵산의 특정 공급원(예를 들어, 바이러스 입자, 박테리아), 사용되는 시약, 및/또는 바람직한 반응 조건에 의존적으로 다양할 수 있다. 예를 들면, 신장 기간은 300초, 240초, 180초, 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초, 35초, 30초, 25초, 20초, 15초, 10초, 5초, 2초, 또는 1초와 같거나 또는 그 미만일 수 있다. 예를 들면, 신장 기간은 120초, 90초, 60초, 55초, 50초, 45초, 40초, 35초, 30초, 25초, 20초, 15초, 10초, 5초, 2초, 또는 1초 이하이다.The elongation period may vary depending upon, for example, the particular biological sample being analyzed, the particular source of the target nucleic acid in the biological sample (e.g., viral particles, bacteria), the reagent used, and / or the desired reaction conditions. For example, the stretch period may be 300 seconds, 240 seconds, 180 seconds, 120 seconds, 90 seconds, 60 seconds, 55 seconds, 50 seconds, 45 seconds, 40 seconds, 35 seconds, 30 seconds, 25 seconds, Seconds, 10 seconds, 5 seconds, 2 seconds, or 1 second. For example, the elongation period is 120 seconds, 90 seconds, 60 seconds, 55 seconds, 50 seconds, 45 seconds, 40 seconds, 35 seconds, 30 seconds, 25 seconds, 20 seconds, 15 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 2 Second, or one second or less.
임의의 다양한 측면에서, 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행할 수 있다. 임의의 적합한 수의 사이클을 수행할 수 있다. 예를 들면, 수행되는 사이클의 수는 약 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 또는 5 사이클 미만일 수 있다. 수행되는 사이클의 수는, 예를 들면, 검출가능한 증폭된 생성물(예를 들면, 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양)을 얻는 데 필요한 사이클의 수(예를 들면, 사이클 한계값(Ct))에 의존적이다. 예를 들면, 검출가능한 증폭된 생성물(예를 들면, 생물학적 샘프 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 DNA 생성물의 검출가능한 양)을 얻는 데 필요한 사이클의 수는 약 또는 약 100 사이클, 75 사이클, 70 사이클, 65 사이클, 60 사이클, 55 사이클, 50 사이클, 40 사이클, 35 사이클, 30 사이클, 25 사이클, 20 사이클, 15 사이클, 10 사이클, 또는 5 사이클 미만일 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 증폭된 생성물의 검출가능한 양(예를 들어, 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 DNA 생성물의 검출가능한 양)은 100, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 또는 5 미만의 사이클 한계값(Ct)에서 얻을 수 있다.In any of various aspects, multiple cycles of the primer extension reaction can be performed. Any suitable number of cycles may be performed. For example, the number of cycles performed may be less than about 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, or 5 cycles. The number of cycles performed may be determined, for example, by the number of cycles required to obtain a detectable amplified product (e. G., A detectable amount of amplified DNA product that is indicative of the presence of target RNA in the biological sample) , Cycle limit value (Ct)). For example, the number of cycles required to obtain a detectable amplified product (e. G., A detectable amount of DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample) may be about or about 100 cycles, 75 cycles, 70 cycles, 65 cycles, 60 cycles, 55 cycles, 50 cycles, 40 cycles, 35 cycles, 30 cycles, 25 cycles, 20 cycles, 15 cycles, 10 cycles, or less than 5 cycles. Furthermore, in some embodiments, a detectable amount of the amplified product (e.g., a detectable amount of a DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample) is 100, 75, 70, 65, 60, 55, 50, (Ct) of 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10 or less than 5.
증폭이 증폭되는 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물의 검출가능한 양을 산출하는 시간은 표적 핵산을 얻은 생물학적 샘플, 수행되는 특정 핵산 증폭 반응, 및 바람직한 증폭 반응의 특정 사이클 수에 의존적으로 다양할 수 있다. 예를 들면, 핵산 표적의 증폭은 120분 이하; 90분 이하; 60분 이하; 50분 이하; 45분 이하; 40분 이하; 35분 이하; 30분 이하; 25분 이하; 20분 이하; 15분 이하; 10분 이하; 또는 5분 이하의 시간 기간에 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물의 검출가능한 양을 산출할 수 있다. The time to yield a detectable amount of amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid for which amplification is to be amplified may vary depending on the biological sample from which the target nucleic acid is obtained, the particular nucleic acid amplification reaction being performed, and the specific number of cycles of the desired amplification reaction have. For example, amplification of the nucleic acid target may be 120 minutes or less; 90 minutes or less; 60 minutes or less; 50 minutes or less; 45 minutes or less; 40 minutes or less; 35 minutes or less; 30 minutes or less; 25 minutes or less; 20 minutes or less; 15 minutes or less; 10 minutes or less; Or a detectable amount of amplified product that indicates the presence of the target nucleic acid in a time period of 5 minutes or less.
일부 실시양태에서, 표적 RNA의 증폭은 120분 이하; 90분 이하; 60분 이하; 50분 이하; 45분 이하; 40분 이하; 35분 이하; 30분 이하; 25분 이하; 20분 이하; 15분 이하; 10분 이하; 또는 5분 이하의 시간 기간에 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출할 수 있다. In some embodiments, amplification of the target RNA is performed for 120 minutes or less; 90 minutes or less; 60 minutes or less; 50 minutes or less; 45 minutes or less; 40 minutes or less; 35 minutes or less; 30 minutes or less; 25 minutes or less; 20 minutes or less; 15 minutes or less; 10 minutes or less; Or a detectable amount of amplified DNA product that indicates the presence of target RNA in a time period of less than 5 minutes.
일부 실시양태에서, 반응 혼합물은 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈가 수행될 수 있다. 다수 시리즈의 개별 시리즈는 예를 들면, 본원에 기술된 바와 같은 특정 변성 및 신장 조건으로 특징되는 특정 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 포함할 수 있다. 대체로, 각 개별 시리즈는 예를 들어, 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이하다. 개별 시리즈는 예를 들면, 변성 온도, 변성 기간, 신장 온도, 및 신장 기간 중 임의의 1, 2, 3, 또는 모든 4가지에 관해 다수 시리즈의 다른 개별 시리즈와 상이하다. 또한, 다수의 시리즈는 임의 수의 개별 시리즈, 예컨대 예를 들면, 적어도 약 또는 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상의 개별 시리즈를 포함할 수 있다. In some embodiments, the reaction mixture may be subjected to multiple series of primer extension reactions. Individual series of multiple series may include multiple cycles of a particular primer extension reaction characterized by, for example, specific denaturation and elongation conditions as described herein. In general, each individual series differs from at least one other individual series of multiple series, for example, in denaturation conditions and / or elongation conditions. The individual series differ from the other individual series of the multiple series, for example, for any one, two, three, or all four of the denaturation temperature, denaturation period, elongation temperature, and elongation period. Further, the plurality of series may include any number of separate series, e.g., at least about, or about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
예를 들면, 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈는 제1 시리즈 및 제2 시리즈를 포함할 수 있다. 제1 시리즈는 예를 들면, 프라이머 연장 반응의 10 초과의 사이클을 포함할 수 있는데, 여기서 제1 시리즈의 개별 사이클은 (i) 반응 혼합물을 약 92℃-약 95℃에서 30초 이하 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 약 35℃-약 65℃에서 약 1분 이하 동안 인큐베이션하는 단계를 포함한다. 제2 시리즈는 예를 들면, 프라이머 연장 반응의 10 초과의 사이클을 포함하고, 여기서 제2 시리즈의 각 사이클은 (i) 반응 혼합물을 약 92℃-약 95℃에서 30초 이하 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 약 40℃-약 60℃에서 약 1분 이하 동안 인큐베이션하는 단계를 포함한다. 이러한 특정 예에서, 제1 및 제2 시리즈는 그들의 신장 온도 조건이 상이하다. 그러나, 이 예는 상이한 신장 및 변성 조건의 임의 조합을 사용할 수 있으므로 제한하려는 의도가 아니다.For example, multiple series of primer extension reactions may include a first series and a second series. The first series may include, for example, more than 10 cycles of the primer extension reaction, wherein the individual cycles of the first series comprise (i) incubating the reaction mixture at about 92 ° C to about 95 ° C for less than 30 seconds (Ii) incubating the reaction mixture at about 35 캜 to about 65 캜 for about 1 minute or less. The second series includes, for example, more than 10 cycles of the primer extension reaction wherein each cycle of the second series comprises (i) incubating the reaction mixture at about 92 ° C to about 95 ° C for less than 30 seconds, (Ii) incubating the reaction mixture at about 40 ° C to about 60 ° C for about 1 minute or less. In this particular example, the first and second series differ in their elongation temperature conditions. However, this example is not intended to be limiting as any combination of different elongation and denaturation conditions may be used.
일부 실시양태에서, 램핑 시간(즉, 열순환기가 한 온도에서 다른 온도로 이행되는 데 걸리는 시간) 및/또는 램핑률은 증폭에 중요한 인자일 수 있다. 예를 들면, 증폭이 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭 생성물의 검출가능한 양을 산출하는 온도 및 시간은 램핑률 및/또는 램핑 시간에 의존적으로 다양할 수 있다. 램핑률은 증폭에 사용되는 온도(들) 및 시간(들)에 영향을 줄 수 있다. In some embodiments, the ramping time (i.e., the time it takes for the thermocycler to transition from one temperature to another) and / or the ramping rate may be an important factor in amplification. For example, the temperature and time at which the amplification yields a detectable amount of amplification product that indicates the presence of the target nucleic acid may vary depending on the ramping rate and / or the ramping time. The ramping rate can affect the temperature (s) and time (s) used for amplification.
일부 경우에서, 램핑 시간 및/또는 램핑률은 사이클 간에 상이할 수 있다. 그러나, 일부 상황에서, 사이클 간 램핑 시간 및/또는 램핑률은 동일할 수 있다. 램핑 시간 및/또는 램핑률은 처리되는 샘플(들)을 기반으로 조정될 수 있다. In some cases, the ramping time and / or ramping rate may be different between cycles. However, in some situations, the cycle-to-cycle ramping time and / or ramping rate may be the same. The ramping time and / or ramping rate may be adjusted based on the sample (s) being processed.
일부 상황에서, 상이한 온도 간 램핑 시간은, 예를 들면, 샘플의 성질 및 반응 조건을 기반으로 결정될 수 있다. 정확한 온도 및 인큐베이션 시간은 샘플의 성질 및 반응 조건을 기반으로 결정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 단일 샘플은 각 열 사이클을 예를 들어, 램핑 시간, 온도, 및/또는 인큐베이션 시간을 상이하게 하는, 다수의 열 사이클을 사용하여 다수회 처리(예를 들어, 증폭 조건에 적용)될 수 있다. 최고 또는 최적 열 사이클은 특정 샘플에 대해 선택될 수 있다. 이는 시험되는 특정 샘플 또는 샘플 조합에 대해 열 사이클을 재단하는 강건하고 효율적인 방법을 제공한다. In some situations, different ramp times between temperatures may be determined based on, for example, the nature of the sample and the reaction conditions. The exact temperature and incubation time may be determined based on the nature of the sample and the reaction conditions. In some embodiments, a single sample may be subjected to multiple rounds of processing (e.g., applying to amplification conditions) using multiple thermal cycles, such that each thermal cycle is different, for example, ramping time, temperature, and / or incubation time ). The best or best thermal cycle can be selected for a particular sample. This provides a robust and efficient way to cut thermal cycles for a particular sample or combination of samples being tested.
일부 실시양태에서, 표적 핵산은 프라이머 연장 반응의 개시 전에 변성 조건이 가해질 수 있다. 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈의 경우, 표적 핵산은 다수 시리즈를 실행하기 전에 변성 조건이 가해지거나 또는 다수 시리즈 사이에 변성 조건이 가해질 수 있다. 예를 들면, 표적 핵산은 다수 시리즈의 제1 시리즈와 제2 시리즈 사이에 변성 조건이 가해질 수 있다. 이러한 변성 조건의 비제한적인 예는 변성 온도 프로파일(예를 들면, 1 이상의 변성 온도) 및 변성제를 포함한다. In some embodiments, the target nucleic acid may be subject to denaturation conditions prior to initiation of the primer extension reaction. In the case of multiple series of primer extension reactions, the target nucleic acid may be subject to denaturation conditions prior to the execution of multiple series, or denaturation conditions between multiple series. For example, the target nucleic acid may be subject to denaturation conditions between the first series and the second series of multiple series. Non-limiting examples of such denaturing conditions include denaturing temperature profiles (e.g., one or more denaturing temperatures) and denaturants.
프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하는 장점은 비슷한 변성 및 신장 조건 하에서 프라이머 연장 반응의 단일 시리즈와 비교하여, 다수 시리즈 접근법은 낮은 사이클 한계값으로 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물의 검출가능한 양을 산출한다는 것이다. 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈 사용은 비슷한 변성 및 신장 조건 하의 단일 시리즈와 비교시 적어도 약 또는 약 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 또는 95% 만큼 이러한 사이클 한계값을 감소시킬 수 있다. The advantage of performing multiple series of primer extension reactions is that, compared to a single series of primer extension reactions under similar denaturation and elongation conditions, a multiple series approach can detect amplified products that indicate the presence of target nucleic acids in biological samples at low cycle thresholds It is possible to calculate the amount. The use of multiple series of primer extension reactions has resulted in at least about 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% It is possible to reduce this cycle limit value by 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 95%.
일부 실시양태에서, 생물학적 샘플은 프라이머 연장 반응을 수행하기 전에 예열될 수 있다. 생물학적 샘플이 예열되는 온도(예를 들어, 예열 온도) 및 기간(예를 들어, 예열 기간)은, 예를 들면 분석하려는 특정 생물학적 샘플에 의존적으로 다양할 수 있다. 일부 예에서, 생물학적 샘플은 약 60분, 50분, 40분, 30분, 25분, 20분, 15분, 10분, 9분, 8분, 7분, 6분, 5분, 4분, 3분, 2분, 1분, 45초, 30초, 20초, 15초, 10초, 또는 5초 이하 동안 예열될 수 있다. 일부 예에서, 생물학적 샘플은 약 80℃-약 110℃의 온도에서 예열될 수 있다. 일부 예에서, 생물학적 샘플은 약 90℃-약 100℃의 온도에서 예열될 수 있다. 일부 예에서, 생물학적 샘플은 약 90℃-약 97℃에서 예열될 수 있다. 일부 예에서, 생물학적 샘플은 약 92℃-약 95℃의 온도에서 예열될 수 있다. 또 다른 예에서, 생물학적 샘플은 약 80°, 81℃, 82℃, 83℃, 84℃, 85℃, 86℃, 87℃, 88℃, 89℃, 90℃, 91℃, 92℃, 93℃, 94℃, 95℃, 96℃, 97℃, 98℃, 99℃, 또는 100℃의 온도에서 예열될 수 있다.In some embodiments, the biological sample may be preheated prior to performing the primer extension reaction. The temperature at which the biological sample is preheated (e.g., preheat temperature) and the duration (e.g., preheat period) may vary, for example, depending on the particular biological sample being analyzed. In some instances, the biological sample is incubated at about 60 minutes, 50 minutes, 40 minutes, 30 minutes, 25 minutes, 20 minutes, 15 minutes, 10 minutes, 9 minutes, 8 minutes, 7 minutes, 6 minutes, 5 minutes, 3 minutes, 2 minutes, 1 minute, 45 seconds, 30 seconds, 20 seconds, 15 seconds, 10 seconds, or 5 seconds or less. In some instances, the biological sample may be preheated at a temperature of about 80 ° C to about 110 ° C. In some instances, the biological sample may be preheated at a temperature of about 90 ° C to about 100 ° C. In some instances, the biological sample may be preheated at about 90 ° C to about 97 ° C. In some instances, the biological sample may be preheated at a temperature of about 92 ° C to about 95 ° C. In another example, the biological sample may be stored at about 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, , 94 ° C, 95 ° C, 96 ° C, 97 ° C, 98 ° C, 99 ° C, or 100 ° C.
일부 실시양태에서, 병행 핵산 증폭의 조건에 필요한 시약을 포함하여, 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약은 또한 그 신호의 존재 또는 부재가 증폭된 생성물의 존재를 나타내는 검출가능한 신호를 산출하는 리포터제를 포함한다. 검출가능한 신호의 강도는 증폭된 생성물의 양에 비례할 수 있다. 일부 경우에서, 증폭된 생성물이 초기에 증폭된 표적 핵산과 다른 유형의 핵산인 경우, 검출가능한 신호의 강도는 초기에 증폭된 표적 핵산의 양에 비례할 수 있다. 예를 들면, 병행 역전사 및 역전사로부터 얻은 DNA의 증폭을 통해 표적 RNA를 증폭시키는 경우, 양 반응에 필요한 시약은 또한 증폭된 DNA 생성물 및/또는 증폭된 표적 RNA의 존재를 나타내는 검출가능한 신호를 산출할 수 있는 리포터제를 포함할 수 있다. 검출가능한 신호의 강도는 증폭된 DNA 생성물 및/또는 증폭된 본래 표적 RNA의 양에 비례할 수 있다. 리포터제의 사용은 또한 DNA 증폭을 위한 실시간 PCR을 포함하여, 실시간 증폭 방법을 할 수 있다. In some embodiments, reagents necessary to perform nucleic acid amplification, including reagents required for conditions of concurrent nucleic acid amplification, also include a reporter agent that produces a detectable signal indicating the presence of the amplified product in the presence or absence of the signal . The intensity of the detectable signal may be proportional to the amount of amplified product. In some cases, if the amplified product is a nucleic acid of a different type than the initially amplified target nucleic acid, the intensity of the detectable signal may be proportional to the amount of amplified target nucleic acid initially. For example, when target RNA is amplified through amplification of DNA obtained from parallel reverse transcription and reverse transcription, the reagents required for both reactions also yield a detectable signal indicative of the presence of amplified DNA product and / or amplified target RNA Lt; RTI ID = 0.0 > reporter < / RTI > The intensity of the detectable signal may be proportional to the amount of amplified DNA product and / or amplified native target RNA. The use of reporter agents can also be used for real-time amplification methods, including real-time PCR for DNA amplification.
리포터제는 공유 또는 비공유 수단을 통해서, 증폭된 생성물을 포함한, 핵산에 연결될 수 있다. 비공유 수단의 비제한적인 예는 이온 상호작용, 반데르발스 힘, 소수성 상호작용, 수소 결합, 및 이의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 리포터제는 초기 반응물에 결합하고 리포터제 수준의 변화가 증폭된 생성물을 검출하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 리포터제는 핵산 증폭이 진행됨에 따라서만 검출할 수 있다(또는 검출되지 않을 수 있다). 일부 실시양태에서, 광학 활성 염료(예를 들어, 형광발광성 염료)가 리포터제로서 사용될 수 있다. 염료의 비제한적인 예는 SYBR 그린, SYBR 블루, DAPI, 프로피듐 요오드, Hoeste, SYBR 골드, 에티디움 프로마이드, 아크리딘, 프로플라빈, 아크리딘 오렌지, 아크리플라빈, 플루오르쿠마린, 엘립티신, 다우노마이신, 클로로퀸, 디스타마이신 D, 클로모마이신, 호미듐, 미트라마이신, 류테늄 폴리피리딜, 안트라마이신, 펜안트리딘 및 아크리딘, 에티디움 브로마이드, 프로피듐 요오다이드, 헥시듐 요오다이드, 디히드로에티디움, 에티디움 동종이량체-1 및 에티디움 동종이량체-2, 에티디움 모노아지드, 및 ACMA, Hoechst 33258, Hoechst 33342, Hoechst 34580, DAPI, 아크리딘 오렌지, 7-AAD, 악티노마이신 D, LDS751, 히드록시스틸바미딘, SYTOX 블루, SYTOX 그린, SYTOX 오렌지, POPO-1, POPO-3, YOYO-1, YOYO-3, TOTO-1, TOTO-3, JOJO-1, LOLO-1, BOBO-1, BOBO-3, PO-PRO-1, PO-PRO-3, BO-PRO-1, BO-PRO-3, TO-PRO-1, TO-PRO-3, TO-PRO-5, JO-PRO-1, LO-PRO-1, YO-PRO-1, YO-PRO-3, PicoGreen, OliGreen, RiboGreen, SYBR 골드, SYBR 그린 I, SYBR 그린 II, SYBR DX, SYTO-40, SYTO-41, SYTO-42, SYTO-43, SYTO-44, SYTO-45(블루), SYTO-13, SYTO-16, SYTO-24, SYTO-21, SYTO-23, SYTO-12, SYTO-11, SYTO-20, SYTO-22, SYTO-15, SYTO-14, SYTO-25(그린), SYTO-81, SYTO-80, SYTO-82, SYTO-83, SYTO-84, SYTO-85(오렌지), SYTO-64, SYTO-17, SYTO-59, SYTO-61, SYTO-62, SYTO-60, SYTO-63(레드), 플루오레세인, 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 테트라메틸 로다민 이소티오시아네이트(TRITC), 로다민, 테트라메틸 로다민, R-파이코에리쓰린, Cy-2, Cy-3, Cy-3.5, Cy-5, Cy5.5, Cy-7, 텍사스 레드, Phar-Red, 알로파이코시아닌(APC), Sybr 그린 I, Sybr 그린 II, Sybr 골드, 셀트랙커 그린, 7-AAD, 에티디움 동종이량체 I, 에티디움 동종이량체 II, 에티디움 동종이량체 III, 에티디움 브로마이드, 움벨리페론, 에오신, 그린 형광발광성 단백질, 에리쓰로신, 쿠마린, 메틸 쿠마린, 파이렌, 말라카이트 그린, 스틸벤, 루시퍼 옐로우, 캐스케이드 블루, 디클로로트리아지닐아민 플루오레세인, 단신 클로라이드, 형광발광성 란탄계 복합체 예컨대 유로퓸 및 커븀을 포함하는 것들, 카르복시 테트라클로로 플루오레세인, 5 및/또는 6-카르복시 플루오레세인(FAM), 5-(또는 6-) 요오도아세타미도플루오레세인, 5-{[2(및 3)-5-(아세틸머캅토)-숙시닐]아미노} 플루오레세인(SAMSA-플루오레세인), 리사민 로다민 B 설포닐 클로라이드, 5 및/또는 6 카르복시 로다민(ROX), 7-아미노-메틸-쿠마린, 7-아미노-4-메틸쿠마린-3-아세트산(AMCA), BODIPY 형광단, 8-메톡시파이렌-1,3,6-트리설폰산 트리나트륨 염, 3,6-디설포네이트-4-아미노-나프탈이미드, 파이코빌리프로테인, AlexaFluor 350, 405, 430, 488, 532, 546, 555, 568, 594, 610, 633, 635, 647, 660, 680, 700, 750, 및 790 염료, DyLight 350, 405, 488, 550, 594, 633, 650, 680, 755, 및 800 염료, 또는 다른 형광단을 포함한다. Reporter agents can be linked to nucleic acids, including amplified products, through shared or non-shared means. Non-limiting examples of non-covalent means may include ionic interaction, van der Waals force, hydrophobic interaction, hydrogen bonding, and combinations thereof. In some embodiments, the reporter agent binds to the initial reactant and a change in the reporter agent level can be used to detect the amplified product. In some embodiments, the reporter agent can (or may not) be detected only as the nucleic acid amplification proceeds. In some embodiments, an optically active dye (e. G., A fluorescent dye) can be used as a reporter. Non-limiting examples of dyes include but are not limited to SYBR green, SYBR blue, DAPI, propidium iodide, Hoeste, SYBR gold, ethidium proimide, acridine, proplavine, acridine orange, acrypivalin, fluorocoumarin, But are not limited to, glycine, tyrosine, daunomycin, chloroqueen, distamycin D, clomomycin, fomidium, mithramycin, ruthenium polypyridyl, anthramycin, phenanthridine and acridine, ethidium bromide, 1, and ethidium homodimer-2, ethidium monoazide, and ACMA, Hoechst 33258, Hoechst 33342, Hoechst 34580, DAPI, ACRYL, 1, YOYO-3, TOTO-1, TOTO-1, TOTO-3, TOTO-1, 1, BO-PRO-1, BO-PRO-1, BO-PRO-1, BO-PRO-1, BO- -PRO-3, TO-PRO-5, JO-P SYTO-40, SYTO-41, SY-45, RO-1, LO-PRO-1, YO-PRO-1, YO-PRO-3, PicoGreen, OliGreen, RiboGreen, SYBR Gold, SYBR Green I, SYBR Green II, SYBR DX, SYTO-42, SYTO-42, SYTO-43, SYTO-44, SYTO-45 (blue), SYTO-13, SYTO-16, SYTO-24, SYTO- SYTO-81 (SYTO-81), SYTO-80, SYTO-82, SYTO-83, SYTO-84, SYTO- 60, SYTO-63 (red), fluorescein, fluorescein isothiocyanate (FITC), tetramethylrhodamine isothiocyanate (FITC), SYTO-17, SYTO-59, SYTO-61, SYTO- Cy-2, Cy-3, Cy-3.5, Cy-5, Cy5.5, Cy-7, Texas Red, Phar-Red (APC), Sybr Green I, Sybr Green II, Sybr Gold, Cell Tracker Green, 7-AAD, Ethidium homodimer I, Ethidium homodimer II, Ethidium homodimer III, Dibromide, Umbelliferone, Eosin, Green Fluorescent Protein, Those containing europium and cobium, those obtained by dissolving carboxytetra, such as trisine, coumarin, methylcoumarin, pyrene, malachite green, stilbene, lucifer yellow, cascade blue, dichlorotriazinylamine fluorescein, 5 - {[2 (and 3) -5- (acetylmercapto), 5 - and / or 6-carboxyfluorescein (FAM) ) -Succinyl] amino} fluorene (SAMSA-fluorescein), lysaminrodamine B sulfonyl chloride, 5 and / or 6 carboxyhodamine (ROX) Methylcoumarin-3-acetic acid (AMCA), BODIPY fluorophore, 8-methoxyprene-1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt, 3,6-disulfonate- 653, 635, 647, 660, 680, 700, 7, 710, 710, 50, and 790 dyes, DyLight 350, 405, 488, 550, 594, 633, 650, 680, 755, and 800 dyes, or other fluorophore.
일부 실시양태에서, 리포터제는 증폭된 생성물과 혼성화시 광학 활성인 서열-특이적 올리고뉴클레오티드 프로브일 수 있다. 증폭된 생성물에 대한 프로브의 서열-특이적 결합덕분에, 올리고뉴클레오티드 프로브의 사용은 검출 감응성 및 특이성을 증가시킬 수 있다. 프로브는 본원에 기술된 임의의 광학 활성 리포터제(예를 들어, 염료)와 연결되며 회합된 염료의 광학 활성을 차단할 수 있는 소광제를 포함할 수 있다. 리포터제로 사용하기 유용한 프로브의 비제한적인 예는 TaqMan 프로브, TaqMan Tamara 프로브, TaqMan MGB 프로브, 또는 Lion 프로브를 포함한다. In some embodiments, the reporter agent may be a sequence-specific oligonucleotide probe that is optically active upon hybridization with the amplified product. Owing to the sequence-specific binding of the probe to the amplified products, the use of oligonucleotide probes can increase detection sensitivity and specificity. The probe may comprise a quencher which is linked to any optically active reporter agent (e. G., A dye) described herein and is capable of blocking the optical activity of the associated dye. Using Reporter Agents Non-limiting examples of useful probes include TaqMan probes, TaqMan Tamara probes, TaqMan MGB probes, or Lion probes.
일부 실시양태에서 리포터제는 광학 활성 염료(예를 들어, 형광발광성 염료)를 포함하는 RNA 올리고뉴클레오티드 프로브이고 소광제가 프로브 상에 인접하여 위치된다. 소광제와 염료의 밀접한 근접성은 염료의 광학 활성을 차단할 수 있다. 프로브는 증폭시키려는 표적 서열에 결합할 수 있다. 증폭 동안 DNA 중합효소의 엑소뉴클레아제 활성으로 프로프의 파괴시, 소광제 및 염료는 분리되고, 자유 염료는 이후 검출할 수 있는 그 광학 활성을 복원한다. In some embodiments, the reporter agent is an RNA oligonucleotide probe comprising an optically active dye (e. G., A fluorescent dye) and a quencher is positioned adjacent to the probe. The close proximity of the quencher to the dye can block the optical activity of the dye. The probe can bind to the target sequence to be amplified. Upon destruction of the prophase due to exonuclease activity of the DNA polymerase during amplification, the quencher and the dye are separated and the free dye restores its optical activity, which can be detected later.
일부 실시양태에서, 리포터제는 분자 비콘일 수 있다. 분자 비콘은, 예를 들면, 헤어핀 입체구조로 올리고뉴클레오티드의 한쪽 말단에 연결된 소광제를 포함한다. 올리고뉴클레오티드의 다른 말단에 광학 활성 염료, 예를 들면 형광발광 염료가 존재한다. 헤어핀 입체구조에서, 광학 활성 염료 및 소광제는 소광제가 염료의 광학 활성을 차단할 수 있도록 충분히 밀접하게 가깝다. 그러나, 증폭된 생성물과 혼성화시, 올리고뉴클레오티드는 선형 입체구조로 간주되고 증폭된 생성물 상의 표적 서열과 혼성화된다. 올리고뉴클레오티드의 선형화는 광학 활성 염료와 소광제의 분리를 초래하여서, 광학 활성이 저장되고 검출할 수 있다. 증폭된 생성물 상의 표적 서열에 대한 분자 비콘의 서열 특이성은 검출 감응성 및 특이성을 개선시킬 수 있다. In some embodiments, the reporter agent may be a molecular beacon. The molecular beacon includes, for example, a quencher connected to one end of the oligonucleotide with a hairpin stereostructure. At the other end of the oligonucleotide is an optically active dye, for example a fluorescent luminescent dye. In the hairpin stereostructure, the optically active dye and quencher are close enough so that the quencher can block the optical activity of the dye. However, upon hybridization with the amplified product, the oligonucleotide is considered a linear conformation and hybridizes with the target sequence on the amplified product. The linearization of the oligonucleotide results in the separation of the optically active dye and the quencher, so that the optical activity can be stored and detected. The sequence specificity of the molecular beacons for the target sequence on the amplified product can improve detection sensitivity and specificity.
일부 실시양태에서, 리포터제는 방사능종일 수 있다. 방사능종의 비제한적인 예는 14C, 123I, 124I, 125I, 131I, Tc99m, 35S, 또는 3H을 포함한다. In some embodiments, the reporter agent can be a radioactive species. Non-limiting examples of radioactive species include 14 C, 123 I, 124 I, 125 I, 131 I, Tc 99m, 35 S, or 3 H.
일부 실시양태에서, 리포터제는 검출가능한 신호를 생성시킬 수 있는 효소일 수 있다. 검출가능한 신호는 그의 기질 또는 효소가 다수 기질을 갖는 경우에는 특정 기질과 효소의 활성에 의해 생성될 수 있다. 리포터제로서 사용될 수 있는 효소의 비제한적인 예는 알칼리 포스파타아제, 홀스래디쉬 퍼옥시다아제, I2-갈락토시다아제, 알칼리 포스파타아제, β-갈락토시다아제, 아세틸콜린에스터라아제, 및 루시퍼라아제를 포함한다. In some embodiments, the reporter agent may be an enzyme capable of producing a detectable signal. A detectable signal may be produced by the activity of a particular substrate and enzyme if its substrate or enzyme has multiple substrates. Non-limiting examples of enzymes that can be used as reporter agents include, but are not limited to, alkaline phosphatase, horseradish peroxidase, I 2 -galactosidase, alkaline phosphatase,? -Galactosidase, acetylcholinesterase, And luciferase.
다양한 측면에서, 증폭된 생성물(예를 들어, 증폭된 DNA 생성물, 증폭된 RNA 생성물)을 검출할 수 있다. 증폭된 DNA를 포함하여, 증폭된 생성물의 검출은 당분야에 알려진 임의의 적합한 검출 방법으로 수행할 수 있다. 사용되는 특정 유형의 검출 방법은 예를 들면, 리포터제가 반응 혼합물에 포함되었는지 여부와 무관하게, 특정한 증폭 생성물, 증폭에 사용된 반응 용기의 유형, 반응 혼합물 중 다른 시약, 리포터제가 사용되면, 사용된 특정 유형의 리포터에 의존적일 수 있다. 검출 방법의 비제한적인 예는 광학 검출법, 분광분석 검출법, 정전기 검출법, 전기화학 검출법 등이 포함된다. 광학 검출 법은 제한없이, 형광측정법 및 UV-vis 광흡광법을 포함한다. 분광분석 검출법은 제한없이, 질량 분광법, 핵자기 공명(NMR) 분광분석법, 적외선 분광법을 포함한다. 정전기 검출법은 제한없이, 겔 기반 기술, 예컨대 겔 전기영동법을 포함한다. 전기화학 검출법은 제한없이, 증폭된 생성물의 고성능 액상 크로마토그래피 분리 후 증폭된 생성물의 전기화학 검출을 포함한다. In various aspects, amplified products (e.g., amplified DNA products, amplified RNA products) can be detected. Detection of amplified products, including amplified DNA, can be performed by any suitable detection method known in the art. The particular type of detection method used may depend on, for example, whether the reporter agent is included in the reaction mixture, the specific amplification product, the type of reaction vessel used for amplification, other reagents in the reaction mixture, It may be dependent on a particular type of reporter. Non-limiting examples of detection methods include optical detection, spectroscopic detection, electrostatic detection, electrochemical detection, and the like. Optical detection methods include, without limitation, fluorescence measurement and UV-vis optical absorption. Spectrometry detection methods include, without limitation, mass spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, and infrared spectroscopy. Electrostatic detection methods include, without limitation, gel based techniques such as gel electrophoresis. Electrochemical detection methods include, without limitation, electrochemical detection of amplified products after high performance liquid chromatographic separation of amplified products.
임의의 다양한 측면에서, 방법의 요소들을 완료하는 데 필요한 시간은 방법의 특정 단계들에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 방법의 요소들을 완료하기 위한 시간량은 약 5분 내지 약 120분일 수 있다. 다른 예에서, 방법의 요소들을 완료하기 위한 시간량은 약 5분 내지 약 60분일 수 있다. 다른 예에서, 방법의 요소들을 완료하기 위한 시간량은 약 5분 내지 약 30분일 수 있다. 다른 예에서, 방법의 요소들을 완료하기 위한 시간량은 120분 이하, 90분 이하, 75분 이하, 60분 이하, 45분 이하, 40분 이하, 35분 이하, 30분 이하, 25분 이하, 20분 이하, 15분 이하, 10분 이하, 또는 5분 이하일 수 있다. In any of its various aspects, the time required to complete the elements of the method may vary depending on the particular steps of the method. For example, the amount of time for completing the elements of the method may be from about 5 minutes to about 120 minutes. In another example, the amount of time for completing the elements of the method may be from about 5 minutes to about 60 minutes. In another example, the amount of time to complete the elements of the method may be from about 5 minutes to about 30 minutes. In another example, the amount of time for completing the elements of the method is less than or equal to 120 minutes, less than or equal to 90 minutes, less than or equal to 75 minutes, less than or equal to 60 minutes, less than or equal to 45 minutes, less than or equal to 40 minutes, less than or equal to 35 minutes, 20 minutes or less, 15 minutes or less, 10 minutes or less, or 5 minutes or less.
일부 실시양태에서, 증폭된 생성물(예를 들어, 증폭된 DNA 생성물)의 존재 및/또는 양에 대한 정보는 수용자에게 출력될 수 있다. 증폭된 생성물에 대한 정보는 당분야에 알려진 임의의 적합한 방법을 통해 출력될 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 정보는 수용자에게 구두로 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 정보는 보고서로 제공될 수 있다. 보고서는 비제한적인 예로 피험체(예를 들어, 성별, 연령, 인종, 건강 상태 등) 미가공 데이타, 처리 데이타(예를 들어, 그래픽 디스플레이(예를 들어, 도면, 차트, 데이타표, 데이타 요약등), 측정된 사이클 한계값, 표적 폴리뉴클레오티드의 출발량 계산), 표적 핵산의 존재에 대한 결론, 진단 정보, 예후 정보, 질환 정보 등, 및 이의 조합에 대한 정보를 포함하는, 임의 개수의 바람직한 성분을 포함할 수 있다. 보고서는 인쇄된 보고서(예를 들어, 하드 카피)로 제공되거나 또는 전자 보고서로 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 전자 보고서로 제공되는 경우를 포함하여, 이러한 정보는 전자 디스플레이(예를 들어, 전자 디스플레이 스크린), 예컨대 모니터 또는 텔레비젼, 증폭된 생성물을 얻는 데 사용된 유닛과 작동적으로 연결된 스크린, 태블릿 컴퓨터 스크린, 이동장치 스크린 등을 통해 출력될 수 있다. 인쇄 보고서 및 전자 보고서 둘 모두는 각각 파일 또는 데이타베이스에 저장되어서, 향후 보고서와 비교하여 접속할 수 있다. In some embodiments, information about the presence and / or amount of amplified product (e. G., Amplified DNA product) can be output to the recipient. The information about the amplified product can be output through any suitable method known in the art. In some embodiments, this information may be orally provided to the recipient. In some embodiments, this information may be provided in a report. Reports may include, but are not limited to, raw data, processing data (e.g., graphical displays (e.g., drawings, charts, data tables, data summaries, ), Any number of preferred components, including information on the measured cycle limit, the starting amount of the target polynucleotide, conclusions on the presence of the target nucleic acid, diagnostic information, prognostic information, disease information, . ≪ / RTI > The report may be provided as a printed report (e.g., hard copy) or as an electronic report. In some embodiments, this information may be provided to an electronic display (e.g., an electronic display screen), such as a monitor or television, a screen operatively connected to the unit used to obtain the amplified product, , A tablet computer screen, a mobile device screen, or the like. Both print and electronic reports can be stored in files or databases, respectively, and can be compared against future reports.
또한, 보고서는 예를 들면, 네트워크 접속, 무선 접속, 또는 인터넷 접속을 포함하는 임의의 적합하나 통신 매체를 사용해 지역 또는 외지의 수용자에게 전달될 수 있다. 일부 실시양태에서, 보고서는 수용자의 장치, 예컨대 개인 컴퓨터, 전화, 태블릿 또는 다른 장치에 전송될 수 있다. 보고서는 온라인으로 보거나, 수용자의 장치에 저장되거나 또는 인쇄될 수 있다. 보고서는 또한 비제한적인 예로 수용자에 의한 리뷰 및/또는 수용자에게 하드 카피 보고서 발송을 포함하여, 정보를 전송하는 임의의 다른 적합한 수단으로 전송될 수 있다. The report may also be communicated to a local or remote audience using any suitable one communication medium, including, for example, a network connection, a wireless connection, or an Internet connection. In some embodiments, the report may be sent to the recipient's device, such as a personal computer, phone, tablet, or other device. Reports can be viewed online, stored on the recipient's device, or printed. The report may also be sent to any other suitable means of transmitting information, including, by way of non-limiting example, review by the audience and / or hard copy report delivery to the recipient.
또한, 이러한 정보는 다양한 수용자 유형에게 출력될 수 있다. 이러한 수용자의 비제한적인 예는 생물학적 샘플을 얻은 피험체, 의사, 피험체를 치료하는 의사, 임상 실험을 위한 임상 모니터, 간호사, 연구자, 실험실 연구원, 제약 회사 대표, 건강관리 회사, 생명과학 회사, 병원, 인간 보조 기구, 건강 관리사, 전자 시스템(예를 들어, 1 이상의 컴퓨터 및/또는 1 이상의 컴퓨터 저장 서버, 예를 들면, 피험체의 의료 기록), 공공 건강 작업자, 다른 의료 종사자, 및 다른 의료 기구를 포함한다. This information can also be output to a variety of audience types. Non-limiting examples of such recipients include, but are not limited to, subjects receiving biological samples, physicians treating doctors, clinical monitors for clinical trials, nurses, researchers, laboratory researchers, pharmaceutical representatives, healthcare companies, (E. G., One or more computers and / or one or more computer storage servers, e.g., a medical record of a subject), a public health worker, other health care workers, and other health care providers Equipment.
일 측면에서, 본원은 본원에 개시된 임의의 방법에 따른 방법을 실행하는 시스템을 제공한다. 다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)를 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 (a) 생물학적 샘플 중 표적 RNA를 증폭시키도록 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하기 위한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고; 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해서 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성하도록 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여, 표적 RNA를 증폭시키는 증폭 모듈로서, 각각의 사이클은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 증폭 모듈; 및 (c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 상기 출력 모듈은 수용자에게 표적 RNA 또는 DNA 생성물에 대한 정보를 출력하는 것인 출력 모듈을 포함한다. In one aspect, the present disclosure provides a system for implementing a method according to any of the methods described herein. In another aspect, the present invention provides a system for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. Such a system comprises: (a) an input module for accepting a user request to amplify a target RNA in a biological sample; (b) a reagent and biological sample for carrying out reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification in response to a user request, said reagent comprising (i) a reverse transcriptase, (ii) DNA A polymerase, and (iii) a set of primers for the target RNA; An amplification module for amplifying the target RNA by performing a plurality of cycles of primer extension reaction to produce an amplified DNA product indicative of the presence of target RNA for the reaction mixture in the reaction vessel, each cycle comprising (i) denaturing the reaction mixture Incubating at a temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and thereafter (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module outputting information to the recipient about the target RNA or DNA product.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 (a) 생물학적 샘플 중 표적 RNA를 증폭시키도록 수용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, (i) 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (1) 역전사효소 및 (2) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고; 및 (ii) 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하며; (iii) (iii)의 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하고; 및 (iv) 수용자에게 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 출력하는 증폭 모듈로서, 여기서 (i) - (iv)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하인 증폭 모듈; 및 (c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 출력 모듈은 수용자에게 정보를 전송하는 것인 출력 모듈을 포함한다. In another aspect, the invention provides a system for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject. The system comprises: (a) an input module that accepts a request for a receiver to amplify a target RNA in a biological sample; (b) a reaction mixture comprising, in response to a user request, (i) a reagent required to perform reverse transcription amplification and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, and a biological sample obtained from the subject, ) Reverse transcriptase and (2) a set of primers for the target RNA; And (ii) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample; (iii) detecting the amount of the amplified DNA product of (iii); And (iv) an amplification module for outputting information on the amount of amplified DNA product to the recipient, wherein the amount of time to complete (i) - (iv) is about 30 minutes or less; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module including an output module for transmitting information to the receiver.
다른 측면에서, 본원에 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 (a) 생물학적 샘플 중 표적 RNA를 증폭시키도록 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈; (b) 사용자 요청에 대응하여, 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고, 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키는 증폭 모듈로서, 각각의 시리즈는 (i) 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 증폭 모듈; 및 (c) 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 출력 모듈은 수용자에게 표적 RNA 또는 DNA 생성물에 대한 정보를 출력하는 것인 출력 모듈을 포함한다. In another aspect, a system is provided herein for amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject. The system comprises: (a) an input module for accepting a user request to amplify a target RNA in a biological sample; (b) a reaction mixture comprising a reagent required to perform biological samples and nucleic acid amplification in response to a user request, said reagent comprising (i) a DNA polymerase and optionally a reverse transcriptase, and (ii) An amplification module for receiving a reaction mixture comprising a primer set in a reaction vessel and performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product indicative of the presence of a target nucleic acid in the biological sample , Each series comprising the steps of (i) incubating the reaction mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and then (ii) incubating the reaction mixture under extension conditions characterized by an elongation temperature and an elongation period , And the individual series comprises at least two of the following: denaturation conditions and / or elongation conditions An amplifier module at least one other individual series different from that of the series; And (c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module outputting information to the recipient about the target RNA or DNA product.
다른 측면에서, 본원은 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플 내 표적 핵산을 증폭시키기 위한 시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 생물학적 샘플 내 표적 핵산을 증폭시키기 위한 증폭 프로토콜을 실행하도록 사용자가 접속할 수 있는 그래픽 요소를 디스플레이하는 사용자 인터페이스가 구비된 전자 디스플레이 시스템을 포함할 수 있다. 시스템은 또한 사용자가 그래픽 요소를 선택시 증폭 프로토콜을 실행하도록 프로그래밍되고 전자 디스플레이 스크린에 커플링된 컴퓨터 프로세서(본원에서 기술한 바와 같은 컴퓨터 프로세서를 구비한 임의의 적합한 장치를 포함)를 포함한다. 증폭 프로토콜은 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 혼합물에 대해 증폭된 생성물을 생성하도록 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하는 것을 포함한다. 증폭된 생성물은 생물학적 샘플 중에 표적 핵산의 존재를 나타낼 수 있다. 또한, 프라이머 연장 반응의 각 시리즈는 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간으로 특징되는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함한다. 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이할 수 있다. In another aspect, the invention provides a system for amplifying a target nucleic acid in a biological sample obtained from a subject. Such a system may include an electronic display system with a user interface that displays graphical elements that a user can access to execute an amplification protocol to amplify a target nucleic acid in a biological sample. The system also includes a computer processor (including any suitable device with a computer processor as described herein) programmed to execute an amplification protocol when the user selects a graphical element and is coupled to an electronic display screen. The amplification protocol involves performing a number of series of primer extension reactions to produce an amplified product for a reaction mixture comprising a reagent and a biological sample required to perform nucleic acid amplification. The amplified product may represent the presence of the target nucleic acid in the biological sample. Each series of primer extension reactions also includes incubating the reaction mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and thereafter incubating the reaction mixture under elongation conditions characterized by an elongation temperature and an elongation period. Cycle. The individual series may be different from at least one other individual series of multiple series in denaturing conditions and / or elongation conditions.
일부 실시양태에서, 표적 핵산은 질환과 연관될 수 있다. 이 질환은 예를 들면, RNA 바이러스 또는 DNA 바이러스와 연관될 수 있다. 바이러스의 예는 본원에 제공되어 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 본원에 기술된 이러한 병원체의 예를 포함하여, 병원성 박테리아(예를 들어, 마이코박테리움 튜버큘로시스) 또는 병원성원생동물(예를 들어, 말라리아의 플라스모듐)과 연관될 수 있다. 일부 실시양태에서, 증폭 프로토콜은 증폭된 생성물의 존재에 기초하여 상기 질환의 존재에 대해 어세이하도록 지정될 수 있다. In some embodiments, the target nucleic acid can be associated with a disease. The disease may be associated with, for example, RNA viruses or DNA viruses. Examples of viruses are provided herein. In some embodiments, the disease is selected from the group consisting of pathogenic bacteria (e. G., M. tuberculosis) or pathogenic protozoa (e. G., Plasmodium of malaria) . In some embodiments, the amplification protocol may be specified to assess for the presence of the disease based on the presence of the amplified product.
일부 경우에서, 사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스일 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스는 1 이상의 그래픽 요소를 포함할 수 있다. 그래픽 요소는 이미지 및/또는 문자 정보, 예컨대 그림, 아이콘, 및 문자를 포함할 수 있다. 그래픽 요소는 사용자 인터페이스 상에 다양한 크기 및 배향을 가질 수 있다. 또한, 전자 디스플레이 스크린은 본원에 기술한 예를 포함하여 임의의 적합한 전자 디스플레이일 수 있다. 전자 디스플레이 스크린의 비제한적인 예는 모니터, 휴대 장치 스크린, 랩탑 컴퓨터 스크린, 텔레비젼, 이동식 비디오 게임 시스템 스크린 및 계산기 스크린을 포함한다. 일부 실시양태에서, 전자 디스플레이 스크린은 전자 디스플레이 스크린의 사용자 인터페이스 상에 디스플레이된 그래픽 요소들을 전자 디스플레이 스크린의 사용자 접촉을 통해 선택할 수 있도록 터치 스크린(예를 들어, 정전식 또는 저항식 터치 스크린)을 포함한다. In some cases, the user interface may be a graphical user interface. In addition, the user interface may include one or more graphical elements. Graphic elements may include image and / or textual information, such as pictures, icons, and characters. The graphical elements may have various sizes and orientations on the user interface. The electronic display screen may also be any suitable electronic display, including the examples described herein. Non-limiting examples of electronic display screens include a monitor, a portable device screen, a laptop computer screen, a television, a removable video game system screen, and a calculator screen. In some embodiments, the electronic display screen includes a touch screen (e.g., an electrostatic or resistive touch screen) to allow selection of the graphical elements displayed on the user interface of the electronic display screen through user touch of the electronic display screen do.
일부 실시양태에서, 증폭 프로토콜은 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 선택하는 것을 추가로 포함한다. 이러한 경우, 프라이머 세트는 표적 핵산 분자의 1 이상의 서열을 증폭시키도록 특별히 디자인된 프라이머 세트일 수 있다. 일부 실시양태에서, 증폭 프로토콜은 표적 핵산의 1 이상의 서열에 특이적인 리포터제(예를 들면, 본원에 기술된 광학 활성종 또는 다른 유형의 리포터제를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로프)를 선택하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 시약은 본원에 기술된 바와 같이 핵산 증폭에 필요한 임의의 적합한 시약, 예컨대 예를 들면, 데옥시리보핵산(DNA) 중합효소, 표적 핵산에 대한 프라이머 세트, 및 (선택적으로) 역전사효소를 포함할 수 있다.In some embodiments, the amplification protocol further comprises selecting a set of primers for the target nucleic acid. In this case, the primer set may be a set of primers specifically designed to amplify one or more sequences of the target nucleic acid molecule. In some embodiments, the amplification protocol further comprises selecting a reporter specific for one or more sequences of the target nucleic acid (for example, an oligonucleotide probe comprising an optically active species or other type of reporter agent described herein) As shown in FIG. In addition, in some embodiments, the reagents may also include any suitable reagents necessary for nucleic acid amplification, such as, for example, deoxyribonucleic acid (DNA) polymerase, a set of primers for the target nucleic acid, and ) ≪ / RTI > reverse transcriptase.
일부 실시양태에서, 사용자 인터페이스는 다수의 그래픽 요소를 디스플레이할 수 있다. 그래픽 요소 각각은 다수의 증폭 프로토콜 중에서 소정의 증폭 프로토콜과 연관될 수 있다. 다수의 증폭 프로토콜 각각은 프라이머 연장 반응 시리즈의 상이한 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 사용자 인터페이스는 동일 증폭 프로토콜과 연관된 다수의 그래픽 요소를 디스플레이할 수 있다. 소정의 증폭 프로토콜과 연관된 다수의 그래픽 요소를 갖는 사용자 인터페이스의 예를 도 28a에 도시한다. 도 28a에 도시한 바와 같이, 컴퓨터 프로세스와 연관된 예시적인 전자 디스플레이 스크린(2800)은 사용자 인터페이스(2801)를 포함한다. 사용자 인터페이스(2801)는 그래픽 요소들(2802, 2803 및 2804)의 디스플레이를 포함한다. 각각의 그래픽 요소들은 특정 그래픽 요소의 특정 증폭 프로토콜과 연관될 수 있다(예를 들어, 그래픽 요소(2802)에 대해 "Prot. 1", 그래픽 요소(2803)에 대해 "Prot. 2" 및 그래픽 요소(804)에 대해 "Prot. 4"). 특정 그래픽 요소의 사용자 선택시(예를 들어, 전자 디스플레이 스크린(2800)이 사용자 인터페이스를 구미한 터치 스크린을 포함하는 경우 사용자가 접촉), 그래픽 요소와 연관된 특정 증폭 프로토콜은 연관된 컴퓨터 프로세스에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 그래픽 요소(2803)을 선택시, 증폭 "Prot. 2"는 연관된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행된다. 오직 3종의 그래픽 요소가 도 28a의 예시적인 사용자 인터페이스(2801)에 도시되어 있는 경우, 사용자 인터페이서는 임의의 적합한 개수의 그래픽 요소를 가질 수 있다. 또한, 도 28a의 사용자 인터페이스(2801)에 도시된 각각의 그래픽 요소가 오직 하나의 증폭 프로토콜과 연관시, 사용자 인터페이스의 각 그래픽 요소는 1 이상의 증폭 프로토콜(예를 들어, 증폭 프로토콜의 시리즈)과 연관되어 연관된 컴퓨터 프로세스가 그래픽 요소와 사용자의 상호작용시 증폭 프로토콜의 시리즈를 실행한다. In some embodiments, the user interface may display a plurality of graphical elements. Each of the graphic elements may be associated with a predetermined amplification protocol among a plurality of amplification protocols. Each of the plurality of amplification protocols may comprise different combinations of primer extension reaction series. In some cases, the user interface may display a plurality of graphical elements associated with the same amplification protocol. An example of a user interface with multiple graphical elements associated with a given amplification protocol is shown in Figure 28A . As shown in Figure 28A , an exemplary
일부 실시양태에서, 그래픽 요소 각각 및/또는 질환 연관, 및 다수 증폭 프로토콜 중 소정의 증폭 프로토콜은 피험체에서 질환의 존재를 어세이하도록 지정될 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 사용자는 특정 질환을 어세이하도록 증폭 프로토콜(또는 증폭 프로토콜의 시리즈)을 실행하도록 그래픽 요소를 선택할 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 바이러스 예컨대, 예를 들면, 본원에 기술한 이러한 바이러스의 예를 포함하여, 임의의 RNA 바이러스 또는 DNA 바이러스와 연관될 수 있다. 바이러스의 비제한적인 예는 인간 면역결핍 바이러스 I(HIV I), 인간 면역결핍 바이러스 II(HIV II), 오르쏘믹소바이러스, 에볼라 바이러스, 뎅기 바이러스, 인플루엔자 바이러스(예를 들어, H1N1 바이러스, H3N2 바이러스, H7N9 바이러스 또는 H5N1 바이러스), 헤페바이러스, A형 간염 바이러스, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스(예를 들어, 아머드 RNA-C형 간염 바이러스(RNA-HCV)), D형 간염 바이러스, E형 간염 바이러스, G형 간염 바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 모노뉴클레오시스 바이러스, 사이토메갈로바이러스, 사스 바이러스, 웨스트나일 열병 바이러스, 폴리오바이러스, 홍역 바이러스, 헤르페스 심플렉스 바이러스, 스몰폭스 바이러스, 아데노바이러스(예를 들어, 55형 아데노바이러스(ADV55), 7형 아데노바이러스(ADV7)) 및 바리셀라 바이러스를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 질환은 본원에 기술한 이러한 병원체의 예를 포함하여, 병원성 박테리아(예를 들어, 마이코박테리움 튜버큘로시스) 또는 병원성 원생동물(예를 들어, 말라리아의 플라스모듐)과 연관될 수 있다. In some embodiments, each of the graphical elements and / or disease association, and any of the multiple amplification protocols, may be designated to assess the presence of a disease in the subject. Thus, in this case, the user can select a graphical element to execute an amplification protocol (or series of amplification protocols) to assess a particular disease. In some embodiments, the disease is associated with any RNA virus or DNA virus, including viruses, e. G., Examples of such viruses described herein. Non-limiting examples of viruses include human immunodeficiency virus I (HIV I), human immunodeficiency virus II (HIV II), orthomyxovirus, Ebola virus, Dengue virus, influenza virus (e.g. H1N1 virus, H3N2 virus , Hepatitis A virus, hepatitis B virus, hepatitis C virus (e.g., armored RNA-C hepatitis virus (RNA-HCV)), hepatitis D virus, E (hepatitis B virus or H5N1 virus) A hepatitis virus, a hepatitis virus, a hepatitis G virus, an Epstein-Barr virus, a mononucleic virus, a cytomegalovirus, a SARS virus, a West Nile fever virus, a polio virus, a measles virus, a herpes simplex virus, Such as, for example, type 55 adenovirus (ADV55),
각각이 소정의 증폭 프로토콜과 연관된 다수의 그래픽 요소를 구비한 사용자 인터페이스의 예를 도 28b에 도시하였다. 도 28b에 도시한 바와 같이, 컴퓨터 프로세서와 연관된 예시적인 전자 디스플레이 스크린(2810)은 사용자 인터페이스(2811)를 포함한다. 사용자 인터페이스(2811)는 그래픽 요소( 2812, 2813 및 2814)의 디스플레이를 포함한다. 각각의 그래픽 요소는 이후에 특정 질환에 대해 지정된 1 이상의 증폭 프로토콜과 연관된 특정 질환과 연관될 수 있다(예를 들어, 그래픽 요소 (2812)의 경우 "에볼라", 그래픽 요소(2813)의 경우 "H1N1" 및 그래픽 요소(2814)의 경우 "Hep C"(C형 간염)). 특정 그래픽 요소를 사용자가 선택시(예를 들면, 전자 디스플레이 스크린(2810)이 사용자 인터페이스를 구비한 터치-스크린을 포함하는 경우 사용자가 접촉), 그래픽 요소와 연관된 질환과 연관된 특정 증폭 프로토콜(들)이 연관된 컴퓨터 프로세스에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 그래픽 요소(2812)과 상호작용하면, 에볼라 바이러스의 어세이와 연관된 1 이상의 증폭 프로토콜이 연관된 컴퓨터 프로세스에 의해 실행될 수 있다. 오직 3종의 그래픽 요소가 도 28b의 예시적인 사용자 인터페이스(2811)에 도시된 경우, 사용자 인터페이스는 다양한 질환에 상응하는 각각의 그래픽 요소의 임의의 적합한 개수를 갖는다. 또한, 도 28b의 사용자 인터페이스(2811)에 도시된 각 그래픽 요소가 오직 하나의 질환과 연관된 경우, 사용자 인터페이서의 각 그래픽 요소는 1 이상의 질환과 연관되어서 연관된 컴퓨터 프로세서는 그래픽 요소의 사용자 선택시 증폭 프로토콜의 시리즈(예를 들어, 특정 질환에 대해 지정된 각각의 개별 증폭 프로토콜)를 실행한다. 예를 들면, 그래픽 요소는 에볼라 바이러스 및 H1N1 바이러스에 상응하여 그래픽 요소의 선택이 연관된 컴퓨터 프로세서가 에볼라 바이러스와 H1N1 바이러스 둘 모두에 대한 증폭 프로토콜을 실행하게 한다. An example of a user interface, each having a plurality of graphical elements associated with a predetermined amplification protocol, is shown in Fig. 28B . As shown in Figure 28B , an exemplary
다양한 측면에서, 시스템은 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 핵산(예를 들어, 표적 RNA, 표적 DNA)을 증폭시키도록 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈을 포함한다. 이러한 사용자 요청을 허용할 수 있는 임의의 적합한 모듈이 사용될 수 있다. 입력 모듈은 예를 들면, 1 이상의 프로세서를 포함하는 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(예를 들어, 컴퓨터 프로세서)를 포함하는 장치의 비제한적인 예는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터(예를 들어, Apple® iPad, Samsung® Galaxy Tab), 휴대전화, 스마트폰(예를 들어, Apple® iPhone, Android® 가능 전화), 개인 디지탈 어시스턴트(PDA), 비디오 게임 콘솔, 텔레비젼, 음악 재생 장치(예를 들어, Apple® iPod), 비디오 재생 장치, 페이저, 및 계산기를 포함한다. 프로세서는 1 이상의 제어기, 계산 유닛, 및 다른 컴퓨터 시스템 유닛과 연관되거나, 또는 바람직하다면 펌웨어로 주입될 수 있다. 소프트웨어로 실행시, 루틴(또는 프로그램)은 임의의 컴퓨터 판독 메모리 예컨대 RAM, ROM, 플래시 메모리, 마그네틱 디스크, 레이저 디스크, 또는 다른 저장 매체에 저장된다. 유사하게, 이러한 소프트웨어는 예를 들면 전화선, 인터넷, 로컬 인트라넷, 무선 연결 등의 통신 채널을 포함하는 임의의 기지 전달 방법을 통해서, 또는 이동식 매체, 예컨대 컴퓨터 판독 디스크, 플래시 드라이브 등을 통해 장치에 전달될 수 있다. 다양한 단계들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이의 임의 조합으로 실행될 수 있는 다양한 블록, 작업, 수단, 모듈 또는 기술로 실행된다. 하드웨어로 실행시, 블록, 작업, 기술 등의 일부 또는 모두는 예를 들면, 고객 집적 회로(IC), 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능 로직 어레이(FPGA), 프로그램가능 로직 어레이(PLA) 등으로 실행될 수 있다. In various aspects, the system includes an input module that accepts a user request to amplify a target nucleic acid (e. G., Target RNA, target DNA) present in a biological sample obtained directly from the subject. Any suitable module capable of accepting such a user request may be used. The input module may include, for example, an apparatus comprising one or more processors. Non-limiting examples of devices that include a processor (e.g., a computer processor) include desktop computers, laptop computers, tablet computers (e.g., Apple® iPad, Samsung® Galaxy Tab), mobile phones, smart phones A personal digital assistant (PDA), a video game console, a television, a music playback device (e.g., Apple® iPod), a video playback device, a pager, and a calculator. A processor may be associated with one or more controllers, computing units, and other computer system units, or may be injected into firmware if desired. When executed in software, the routine (or program) is stored in any computer readable memory, such as RAM, ROM, flash memory, magnetic disk, laser disk, or other storage medium. Similarly, such software may be communicated to the device via any known delivery method including, for example, a communication line such as a telephone line, the Internet, a local intranet, a wireless connection, or the like, or via a removable medium such as a computer readable disc, . The various steps may be performed with various blocks, operations, means, modules or techniques that may be implemented in hardware, firmware, software, or any combination thereof. Some or all of the blocks, operations, techniques, etc., when executed in hardware, may be implemented in a computer system, such as, for example, a customer integrated circuit (IC), an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable logic array (FPGA), a programmable logic array ), And the like.
일부 실시양태에서, 입력 모듈은 표적 핵산의 증폭을 수행하기 위해 사용자 요청을 수용하도록 구성된다. 입력 모듈은 사용자 요청을 직접적으로(예를 들어, 사용자에 의해 작동되는 입력 장치 예컨대 키보드, 마우스 또는 터치 스크린에 의해) 또는 간접적으로(예를 들어, 인터넷을 포함하여, 유선 또는 무선 접속을 통해) 수용될 수 있다. 출력 전자장치를 통해서, 입력 모듈은 증폭 모듈에 사용자 요청을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 입력 모듈은 표적 핵산을 증폭시키도록 요청을 사용자가 제공할 수 있게 구성된, 사용자 인터페이스(UI), 예컨대 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함한다. GUI는 문자, 그래픽 및/또는 음성 성분을 포함할 수 있다. GUI는 컴퓨터 프로세서를 포함하는 장치의 디스플레이를 포함하는, 전자 디스플레이 상에 제공될 수 있다. 이러한 디스플레이는 저항식 또는 정전식 터치 스크린을 포함할 수 있다. In some embodiments, the input module is configured to accept a user request to perform amplification of the target nucleic acid. The input module may send a user request directly (e.g., via an input device, such as a keyboard, a mouse or a touch screen, operated by the user) or indirectly (e.g., via a wired or wireless connection, including the Internet) Lt; / RTI > Through the output electronics, the input module can provide a user request to the amplification module. In some embodiments, the input module includes a user interface (UI), e.g., a graphical user interface (GUI), configured to allow the user to provide a request to amplify the target nucleic acid. The GUI may include text, graphics, and / or speech components. The GUI may be provided on an electronic display, including a display of an apparatus including a computer processor. Such a display may include a resistive or capacitive touch screen.
사용자의 비제한적인 예는, 생물학적 샘플이 얻어지는 피험체, 의료 종사자, 임상의(예를 들어, 의사, 간호사, 실험실 연구원), 실험실 종사자(예를 들어, 병원 실험실 연구원, 연구 과학자, 제약 과학자), 임상 실험을 위한 임상 모니터 또는 건강 산업 종사자를 포함한다. Non-limiting examples of users include, but are not limited to, subjects from which biological samples are obtained, health care workers, clinicians (e.g., physicians, nurses, laboratory researchers), laboratory workers (e.g., hospital laboratory researchers, research scientists, pharmaceutical scientists) , Clinical monitors for clinical trials, or health industry workers.
다양한 측면에서, 시스템은 입력 모듈에 의해 수용된 사용자 요청에 대응하여, 표적 핵산 또는 이의 일부에 대해 핵산 증폭 반응을 수행하기 위한 증폭 모듈을 포함한다. 증폭 모듈은 본원에 기술된 임의의 방법을 실행할 수 있고 임의의 유체 취급 장치, 1 이상의 열순환기, 1 이상의 반응 용기를 수용하기 위한 수단(예를 들어, 열순환기의 열 블록의 웰), 증폭된 생성물을 검출할 수 있는 검출기(예를 들어, 광학 검출기, 분광 검출기, 전기화학 검출기), 및 수용자에게 증폭된 생성물(예를 들면, 증폭된 DNA 생성물)의 존재 및/또는 양에 대한 정보(예를 들면, 미가공 데이타, 처리 데이타, 또는 본원에 기술된 임의의 다른 유형의 정보)를 출력하기 위한 수단을 포함한다. 일부 경우에서, 증폭 모듈은 본원에 기술된 컴퓨터 프로세서를 갖는 장치를 포함하고 또한 적절한 소프트웨어의 도움으로, 검출 미가공 데이타를 분석할 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 증폭 모듈은 입력 모듈로부터 지시를 수용하는 데 필요한 입력 전자장치를 포함할 수 있고 출력 모듈과 통신하는 데 필요한 출력 전자장치를 포함할 수 있다. In various aspects, the system includes an amplification module for performing a nucleic acid amplification reaction on a target nucleic acid or a portion thereof, corresponding to a user request accepted by the input module. The amplification module may be any of the methods described herein and may include any fluid handling device, at least one thermocycler, means for receiving at least one reaction vessel (e.g., a well of a thermal block of a thermocycler), an amplified Information on the presence and / or amount of the amplified product (e.g., amplified DNA product) in the detector (e.g., optical detector, spectroscopic detector, electrochemical detector) capable of detecting the product For example, raw data, processed data, or any other type of information described herein). In some cases, the amplification module includes an apparatus having a computer processor as described herein and may also analyze the detected raw data, with the help of appropriate software. Further, in some embodiments, the amplification module may include input electronics necessary to receive instructions from the input module and output electronics needed to communicate with the output module.
일부 실시양태에서, 반응 용기에 재료 제공, 핵산의 증폭, 증폭된 생성물의 검출, 및 정보 출력 중 1 이상의 단계는 증폭 모듈에 의해 자동화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 자동화는 1 이상의 유체 취급기 및 연관된 소프트웨어의 사용을 포함한다. 몇몇 상업적으로 입수할 수 있는 유체 취급 시스템을 사용해 이러한 프로세스의 자동화를 실시할 수 있다. 이러한 유체 취급기의 비제한적인 예는 Perkin-Elmer, Caliper Life Sciences, Tecan, Eppendorf, Apricot Design, 및 Velocity 11의 유체 취급기를 포함한다. In some embodiments, one or more of the steps of providing material to the reaction vessel, amplifying the nucleic acid, detecting the amplified product, and outputting information may be automated by an amplification module. In some embodiments, automation involves the use of one or more fluid handlers and associated software. The automation of such processes can be carried out using some commercially available fluid handling systems. Non-limiting examples of such fluid handling machines include fluid handlers from Perkin-Elmer, Caliper Life Sciences, Tecan, Eppendorf, Apricot Design, and Velocity 11.
일부 실시양태에서, 증폭 모듈은 실시간 검출 장비를 포함한다. 이러한 장비의 비제한적인 예는 실시간 PCR 열순환기, ABI PRISM® 7000 서열 검출 시스템, ABI PRISM® 7700 서열 검출 시스템, Applied Biosystems 7300 실시간 PCR 시스템, Applied Biosystems 7500 실시간 PCR 시스템, Applied Biosystems 7900 HT 패스트 실시간 PCR 시스템(모두 Applied Biosystems 제품); LightCycler™ 시스템(Roche Diagnostics GmbH); Mx3000P™ 실시간 PCR 시스템, Mx3005P™ 실시간 PCR 시스템, 및 Mx4000® Multiplex Quantitative PCR 시스템(Stratagene, La Jolla, Calif.); 및 스마트 사이클러 시스템(Cepheid, distributed by Fisher Scientific)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 증폭 모듈은 다른 자동화 장비 예컨데, 예를 들면, COBAS® AmpliPrep/COBAS® TaqMan® 시스템(Roche Molecular Systems), TIGRIS DTS 시스템(Hologic Gen-Probe, San Diego, CA), PANTHER 시스템(Hologic Gen-Probe, San Diego, CA), BD MAX™ 시스템(Becton Dickinson), GeneXpert 시스템(Cepheid), Filmarray®(BioFire Diagnostics) 시스템, iCubate 시스템, IDBox 시스템(Luminex), EncompassMDx™(Rheonix) 시스템, Liat™ 애널라이저(IQuum) 시스템, Biocartis의 분자 진단 플랫폼 시스템, Enigma® ML 시스템(Enigma Diagnostics), T2Dx® 시스템(T2 Biosystems), Verigene® 시스템(NanoSphere), Great Basin의 진단 시스템, Unyvero™ 시스템(Curetis), PanNAT 시스템(Micronics), 또는 Spartan™ RX 시스템(Spartan Bioscience)을 포함한다.In some embodiments, the amplification module includes real-time detection equipment. Non-limiting examples of such devices include real-time PCR thermocycler, ABI PRISM® 7000 sequence detection system, ABI PRISM® 7700 sequence detection system, Applied Biosystems 7300 real-time PCR system, Applied Biosystems 7500 real-time PCR system, Applied Biosystems 7900 HT Fast Real- System (all from Applied Biosystems); LightCycler ™ system (Roche Diagnostics GmbH); Mx3000P ™ real-time PCR system, Mx3005P ™ real-time PCR system, and Mx4000® Multiplex Quantitative PCR system (Stratagene, La Jolla, Calif.); And Smart Cycler System (Cepheid, distributed by Fisher Scientific). In some embodiments, the amplification module may be integrated with other automation equipment such as, for example, COBAS (R) AmpliPrep / COBAS (R) TaqMan (Roche Molecular Systems), TIGRIS DTS (Hologic Gen-Probe, San Diego, CA) (Becton Dickinson), GeneXpert System (Cepheid), Filmarray® (BioFire Diagnostics) System, iCubate System, IDBox System (Luminex), EncompassMDx ™ (Rheonix) System, The Enigma® ML system (Enigma Diagnostics), the T2Dx® system (T2 Biosystems), the Verigene® system (NanoSphere), the Great Basin diagnostic system, the Unyvero ™ system (Curetis ™), the Liat ™ analyzer (IQuum) system, Biocartis' ), PanNAT system (Micronics), or Spartan (R) system (Spartan Bioscience).
다양한 측면에서, 시스템은 증폭 모듈에 작동적으로 연결된 출력 모듈을 포함한다. 일부 실시양태에서 출력 모듈은 입력 모듈에 대해 상기 기술된 바와 같은 프로세스를 갖는 장치를 포함한다. 출력 모듈은 본원에 기술된 출력 장치를 포함하고/하거나 증폭 모듈과 통신하기 위한 입력 전자장치를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 전자 디스플레이일 수 있다, 일부 경우에서 전자 디스플레이는 UI를 포함한다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 컴퓨터 네트워크 예컨대 예를 들면, 인터넷에 작동적으로 커플링된 통신 인터페이스이다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 컴퓨터 네트워크, 무선 네트워크, 로컬 인트라넷 또는 인터넷을 포함하는 임의의 적합한 통신 매체를 사용해 지역 또는 외지 위치의 수용자에게 정보를 전송할 수 있다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 증폭 모듈로부터 수용한 데이타를 분석할 수 있다. 일부 경우에서, 출력 모듈은 보고서를 생성하고 수용자에게 보고서를 전송할 수 있는 보고서 생성기를 포함하며, 여기서 보고서는 본원에 기술한 바와 같은 임의의 정보를 포함한다. 일부 실시양태에서, 출력 모듈은 예컨대 증폭 모듈에 포함된 소프트웨어에 의해 수행된 데이타 분석 또는 미가공 데이타의 형태로, 증폭 모듈로부터 수용한 정보에 대응하여 자동적으로 정보를 전송할 수 있다. 대안적으로, 출력 모듈은 사용자로부터 지시를 수용 후 정보를 전송할 수 있다. 출력 모듈에 의해 전송된 정보는 전자적으로 보거나 또는 인쇄기로 인쇄할 수 있다. In various aspects, the system includes an output module operatively connected to the amplification module. In some embodiments, the output module includes an apparatus having a process as described above for the input module. The output module may include an input electronics for communicating with the amplification module and / or including the output device described herein. In some embodiments, the output module may be an electronic display, in some cases the electronic display includes a UI. In some embodiments, the output module is a communication interface operatively coupled to a computer network, e.g., the Internet. In some embodiments, the output module may transmit information to a listener at a local or remote location using any suitable communication medium, including a computer network, a wireless network, a local intranet, or the Internet. In some embodiments, the output module may analyze the data received from the amplification module. In some cases, the output module includes a report generator capable of generating a report and sending the report to the recipient, wherein the report includes any information as described herein. In some embodiments, the output module can automatically transmit information in response to information received from the amplification module, e.g., in the form of data analysis or raw data performed by software included in the amplification module. Alternatively, the output module may receive the instruction from the user and then transmit the information. The information sent by the output module can be viewed electronically or printed by a printer.
입력 모듈, 증폭 모듈, 및 출력 모듈 중 1 이상은 동일한 장치에 포함되거나 또는 1 이상의 동일한 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 증폭 모듈은 또한 입력 모듈, 출력 모듈, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서를 포함하는 장치는 입력 모듈 및 출력 모듈 둘 모두에 포함될 수 있다. 사용자는 표적 핵산을 증폭시키라고 요청하기 위해 장치를 사용할 수 있고 또한 수용자에게 증폭된 생성물에 대한 정보를 전송하기 위한 수단으로 사용할 수 있다. 일부 경우에서, 프로세서를 포함하는 장치는 모든 3가지 모듈에 포함되어서, 프로세스를 포함하는 이 장치가 또한 제어하고, 지시를 제공하고, 증폭 모듈 또는 임의의 다른 모듈에 포함된 장치(예를 들어, 열순환기, 검출기, 유체 취급 장치)로부터 다시 정보를 수용하는 데 사용될 수 있다. One or more of the input module, the amplification module, and the output module may be included in the same device or may include one or more of the same components. For example, the amplification module may also include an input module, an output module, or both. In another example, an apparatus comprising a processor may be included in both the input module and the output module. The user can use the device to request amplification of the target nucleic acid and can also use it as a means to send information about the amplified product to the recipient. In some cases, an apparatus including a processor may be included in all three modules so that the apparatus, including the process, also controls, provides instructions, and communicates with a device included in the amplification module or any other module (e.g., A thermal cycler, a detector, a fluid handling device).
본원에 기술된 방법에 따른 표적 핵산을 증폭시키기 위한 예시적인 시스템을 도 1에 도시하였다. 이 시스템은 입력 및 출력 모듈 둘 모두의 일부로 제공될 수 있는 컴퓨터(101)를 포함한다. 사용자는 핵산 증폭 준비가 된 반응 혼합물을 포함하는 반응 용기(102)를 증폭 모듈(104)에 넣는다. 증폭 모듈은 열순환기(105) 및 검출기(106)를 포함한다. 입력 모듈(107)은 컴퓨터(101) 및 반응 혼합물 내 표적 핵산을 증폭시키려는 사용자의 요청을 수용할 수 있는 연관된 입력 장치(103)(예를 들어, 키보드, 마우스 등)를 포함한다. 입력 모듈(107)은 증폭 모듈(104)에 사용자의 요청을 통신하고 핵산 증폭이 열순환기(105)에서 시작된다. 증폭이 진행됨에 따라서, 증폭 모듈의 검출기(106)가 증폭된 생성물을 검출한다. 증폭된 생성물에 대한 정보(예를 들어, 검출기로 얻은 미가공 데이타)를 검출기(106)로부터 다시 또한 출력 모듈(108)의 성분으로 제공되는 컴퓨터(101)로 전송된다. 컴퓨터(101)는 증폭 모듈(104)로부터 정보를 수용하고, 정보에 대해 임의의 추가 조작을 수행하고, 그 후 처리된 정보를 포함하는 보고서를 생성한다. 보고서가 생성되면, 컴퓨터(101)는 보고서를 그 최종 수용자(109)에게 컴퓨터 네트워크 인터페이스(110)를 통한 컴퓨터 네트워크(예를 들어, 인트라넷, 인터넷)를 통해서, 인쇄기(111)를 통해 하이 카피 형태로, 또는 컴퓨터(101)에 작동적으로 연결된 전자 디스플레이(112)를 통해 전송한다. 일부 경우에서, 전자 디스플레이(112) An exemplary system for amplifying a target nucleic acid according to the method described herein is shown in FIG. The system includes a
일 측면에서, 본원은 1 이상의 프로세서에 의해 실행시, 본원에 개시된 임의의 방법에 따른 방법을 구현하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다. 다른 측면에서, 본원은 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행시, 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 구현하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공하고, 상기 방법은 (a) 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해서 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 표적 RNA를 증폭시키는 단계로서, 각각의 사이클은 (i) 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함한다. In one aspect, the present disclosure provides a computer-readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more processors, embodies a method according to any of the methods described herein. In another aspect, the present invention provides a computer readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more computer processors, embodies a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject Said method comprising the steps of: (a) providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein said reagent comprises (i ) A reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (iii) a primer set for the target RNA; And (b) performing a plurality of cycles of primer extension reaction on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified DNA product indicative of the presence of target RNA, amplifying the target RNA, wherein each cycle comprises (i) Incubating the mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and then (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less.
다른 측면에서, 본원은 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행시, 피험체로부터 직접 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 구현하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공하고, 상기 방법은 (a) 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플을 수용하는 단계; (b) 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약 및 생물학적 샘플을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; (c) 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 생물학적 샘플 중 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출시키는 단계; (d) (c)의 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및 (e) 수용자에게 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 출력하는 단계를 포함하고, (a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하이다. In another aspect, the present invention provides a computer readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more computer processors, embodies a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject The method comprising: (a) receiving a biological sample from the subject; (b) providing a reaction container comprising a reagent and a biological sample required to perform reverse transcription amplification and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a reverse transcriptase and (ii) a set of primers for the target RNA; (c) performing multiple cycles of the primer extension reaction on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of target RNA in the biological sample; (d) detecting the amount of the DNA product of (c); And (e) outputting information on the amount of DNA product to the recipient, wherein the amount of time to complete (a) - (e) is less than about 30 minutes.
일 측면에서, 본원은 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행시, 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에 존재하는 표적 리보핵산(RNA)을 증폭시키는 방법을 구현하는 기계 실행 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공하고, 상기 방법은 (a) 생물학적 샘플 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및 (b) 반응 용기 내 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 표적 핵산으로부터 증폭된 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 이때 개별 시리즈는 변성 조건 및/또는 신장 조건에 있어서 다수 시리즈의 적어도 하나의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 단계를 포함한다. In one aspect, the present invention provides a computer readable medium comprising machine executable code that, when executed by one or more computer processors, embodies a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained from a subject , Said method comprising the steps of: (a) providing a reaction vessel comprising a biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture, said reagent comprising (i) a DNA polymerase and optionally a reverse transcriptase, and (ii) a primer set for the target nucleic acid; And (b) performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product from the target nucleic acid, each series comprising (i) reacting the reaction mixture with a (Ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period, wherein the individual series are incubated under denaturing conditions and / or elongation conditions Of the plurality of series being different from at least one other individual series of the plurality of series.
컴퓨터 판독 가능 매체는 제한없이, 유형(또는 비일시적) 저장 매체, 캐리어 웨이브 매체, 또는 물리적 전송 매체를 포함한, 다양한 형태를 취할 수 있다. 비휘발성 저장 매체는 예를 들면, 광학 또는 마그네틱 디스크, 예컨대 임의의 컴퓨터(들) 내 임의의 저장 장치 등, 예컨대 계산 단계, 프로세싱 단계 등을 실시하는 데 사용될 수 있는 것들을 포함한다. 휘발성 저장 매체는 동적 메모리, 예컨대 컴퓨터의 주 메모리를 포함한다. 유형의 전송 매체는 동축 케이블; 컴퓨터 시스템 내 버스를 포함하는 와이어를 포함한, 구리 와이어 및 광섬유를 포함한다. 캐리어-웨이브 전송 매체는 전자 또는 전자기 신호, 또는 음향 또는 광 웨이브 예컨대 라디오 주파수(FR) 및 적외선(IR) 데이타 통신 동안 생성되는 것들의 형태를 취할 수 있다. 따라서 컴퓨터 판독 가능 매체의 일반적인 형태는 예를 들면, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 마그네틱 테이프, 임의의 다른 마그네틱 매체, CD-ROM, DVD 또는 DVD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드 종이 테이프, 홀 패턴을 갖는 임의의 다른 물리적 저장 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 데이타 또는 지시를 수송하는 캐리어 웨이브, 이러한 케리어 웨이브를 수송하는 케이블 또는 링크, 또는 컴퓨터가 프로그램 코드 및/또는 데이타를 판독할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 많은 이들 형태는 실행을 위해 프로세서에 1 이상의 지시의 1 이상의 배열을 운반하는 데 관여될 수 있다. The computer-readable medium may take various forms, including, without limitation, a type (or non-volatile) storage medium, a carrier wave medium, or a physical transmission medium. Non-volatile storage media include, for example, optical or magnetic disks, such as any storage device in any computer (s), such as those that may be used to carry out, for example, computational steps, processing steps, Volatile storage media include dynamic memory, e.g., main memory of a computer. The type of transmission medium is coaxial cable; Copper wires and optical fibers, including wires including buses within computer systems. The carrier-wave transmission medium may take the form of electronic or electromagnetic signals, or those generated during acoustic or optical wave, such as radio frequency (FR) and infrared (IR) data communications. Common forms of computer-readable media therefore include, for example, a floppy disk, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, any other magnetic medium, a CD-ROM, a DVD or a DVD- Tape, any other physical storage medium having a hole pattern, a RAM, a PROM and an EPROM, a FLASH-EPROM, any other memory chip or cartridge, a carrier wave carrying data or instructions, a cable or link carrying such a carrier wave, Or any other medium from which a computer can read program code and / or data. Many of these forms of computer readable media may be involved in carrying one or more of the instructions of one or more instructions to a processor for execution.
실시예Example
실시예Example 1: 바이러스 1: Virus 스톡stock 샘플 및 생물학적 샘플 중 핵산의 증폭 및 검출 Amplification and detection of nucleic acids in samples and biological samples
증폭 및 검출 실험을 수행하여 바이러스 표준 샘플 및 생물학적 샘플에서 얻은 결과를 비교하였다. RNA 바이러스 병원체를 포함하는 생물학적 샘플 및 바이러스 병원체의 표준 샘플을 증폭 조건에 적용하여, 병원체의 RNA를 증폭시켰다. 실험 세트를 H3N2 및 H1N1(2007) 인플루엔자 바이러스 각각에 대해 수행하였다. 각각의 생물학적 샘플은 구강인두 면봉을 통해 피험체로부터 직접 얻었다. 각각의 바이러스 표준 샘플은 바이러스를 포함하는 스톡 용액의 연속 희석물로 얻었다. H3N2 및 H1N1(2007)의 농도는 106 IU/mL이었다. H5N1 및 H1N1(2007)의 경우 1/2, 1/20, 1/200, 1/2000, 및 1/20000의 희석물에 대해 증폭을 수행하였다. 각각의 실험 세트에서, 음성 대조군(예를 들어, 바이러스 RNA 포함하지 않는 샘플)을 또한 증폭시켰다. Amplification and detection experiments were performed to compare the results obtained from virus standard and biological samples. Standard samples of biological samples containing RNA virus pathogens and viral pathogens were applied to the amplification conditions to amplify the RNA of the pathogen. Experimental sets were performed for each of the H3N2 and H1N1 (2007) influenza viruses. Each biological sample was obtained directly from the subject through an oral pharyngeal swab. Each virus standard sample was obtained as a serial dilution of the stock solution containing the virus. The concentration of H3N2 and H1N1 (2007) was 10 6 IU / mL. For H5N1 and H1N1 (2007), amplification was performed for dilutions of 1/2, 1/20, 1/200, 1/2000, and 1/20000. In each experimental set, negative controls (e. G. Samples without viral RNA) were also amplified.
각 샘플의 5 마이크로리터를 바이러스 RNA의 역전사를 수행하는 데 필요한 시약 및 역전사로부터 얻은 상보성 DNA의 증폭(예를 들어, 병행 핵산 증폭)을 완료하는 데 필요한 시약이 있는 25 ㎕ 반응 튜브에서 조합하였다. 역전사 및 DNA 증폭을 수행하는 데 필요한 시약은 역전사효소(예를 들어, Sensiscript 및 Omniscript 전사효소), DNA 중합효소(예를 들어, HotStarTaq DNA 중합효소), 및 dNTP를 포함하는 시판되는 프리혼합물(예를 들어, Qiagen 원-스텝 RT-PCR 또는 원-스텝 RT-qPCR 키트)로 공급하였다. 또한, 반응 튜브는 증폭된 DNA의 검출을 위한 FAM 염료를 포함하는 TaqMan 프로브를 포함하였다. 증폭된 DNA 생성물을 생성시키기 위해서, 각 반응 혼합물은 실시간 PCR 열순환기에서 95℃에서 5분, 그 후 45℃에서 20분, 그 후 95℃에서 2분, 그 후 95℃에서 5초 및 55℃에서 30초의 40 사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. Five microliters of each sample were combined in a 25 [mu] l reaction tube with the reagents needed to perform the reverse transcription of the viral RNA and the reagents necessary to complete the amplification (e.g., parallel nucleic acid amplification) of the complementary DNA from reverse transcription. Reagents necessary for performing reverse transcription and DNA amplification are commercially available pre-mixtures containing reverse transcriptase (for example, Sensiscript and Omniscript transcriptase), DNA polymerase (for example, HotStarTaq DNA polymerase), and dNTP For example, Qiagen one-step RT-PCR or one-step RT-qPCR kit). The reaction tube also contained a TaqMan probe containing a FAM dye for detection of the amplified DNA. To generate amplified DNA products, each reaction mixture was incubated in a real-time PCR thermocycler for 5 min at 95 ° C, then at 45 ° C for 20 min, then at 95 ° C for 2 min, then at 95 ° C for 5 sec and at 55 ° C Lt; RTI ID = 0.0 > 40 < / RTI > cycles for 30 seconds. Detection of the amplified product occurred during incubation.
H3N2에 대한 증폭 결과를 도 2(도 2A는 다양한 바이러스 표준 샘플에 상응하고, 도 2B는 생물학적 샘플에 상응함)에 도시하였고 H1N1(2007)에 대한 증폭 결과를 도 3(도 3A는 다양한 바이러스 표준 샘플에 상응하고, 도 3B는 생물학적 샘플에 상응함)에 도시하였다. FAM 염료의 기록된 형광도를 사이클 수에 대해 그래프화하였다. Amplification results for the
도 2A에 도시한 바와 같이, H3N2 바이러스 표준 샘플 각각은 18 내지 32의 Ct 값으로, 음성 대조군 이상의 검출가능한 신호를 나타냈다. 도 2B에 도시한 바와 같이, 바이러스 H3N2 생물학적 샘플 각각은 29-35 범위의 Ct 값으로, 음성 대조군 이상의 검출가능한 신호를 나타냈다. As shown in Figure 2A , each of the H3N2 virus standard samples showed a detectable signal above the negative control, with a Ct value of 18-32. As shown in Figure 2B , each of the viral H3N2 biological samples showed a detectable signal above the negative control, with a Ct value in the range of 29-35.
도 3A에 도시한 바와 같이, 1/20000 희석을 제외하고, H1N1(2007) 바이러스 표준 샘플 각각은 음성 대조군에 비해, 24-35 범위의 Ct 값으로 검출가능한 신호를 나타냈다. 도 3B에 도시한 바와 같이, H1N1(2007) 생물학적 샘플 각각은 음성 대조군에 비해, 28-35 범위의 Ct 값으로 검출가능한 신호를 나타냈다. As shown in Figure 3A , except for 1/20000 dilution, each of the H1N1 (2007) virus standard samples displayed a detectable signal with a Ct value in the range of 24-35, compared to the negative control. As shown in FIG. 3B , each of the H1N1 (2007) biological samples showed a detectable signal with a Ct value in the range of 28-35, as compared to the negative control.
대체로, 도 2 및 도 3에 도시한 데이타는 시험한 바이러스를 증폭된 DNA 생성물을 통해, 양호한 감응도로, 50 IU/mL의 낮은 농도에서, 약 40 이하의 사이클 한계값으로 4-로그 농도 이상으로 검출할 수 있음을 시사한다. 또한, 데이타는 피험체로부터 얻은 생물학적 샘플에서 얻은 바이러스 RNA의 검출을 유사한 방식으로 검출할 수 있음을 시사한다. In general, the data shown in FIGS. 2 and 3 show that the tested viruses are amplified through the amplified DNA product, with good sensitivity, at a low concentration of 50 IU / mL, at a 4-log concentration It can be detected. In addition, the data suggests that the detection of viral RNA obtained from a biological sample from the subject can be detected in a similar manner.
실시예Example 2: 상이한 2: different 완충제Buffer 시스템의 바이러스 핵산의 증폭 및 검출 Amplification and detection of viral nucleic acids in the system
증폭 및 검출 실험을 수행하여 증폭에 대해 상이한 완충제를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 실험 세트는 2종의 상이한 완충제 시스템, S1 및 S2에 대해 수행하였다. S1 완충제는 쯔위터이온 완충제 및 BSA를 포함하고, S2 완충제는 쯔위터이온 완충제 및 수산화나트륨을 포함하였다. 각 완충제에 대한 실험은 바이러스를 포함하는 스톡 용액의 연속 희석물로서 얻은 H5N1 인플루엔자 바이러스 표준 샘플 세트를 사용해 수행하였다. H5N1 농도는 106 IU/mL였다. 1/2, 1/20, 1/200, 1/2000, 1/20000, 1/200000의 희석물 및 음성 대조군에 대해 증폭을 수행하였다. Amplification and detection experiments were performed to compare the results obtained using different buffers for amplification. The experimental set was performed on two different buffer systems, S1 and S2. The S1 buffer included a twitter ion buffer and BSA, and the S2 buffer contained a twitter ion buffer and sodium hydroxide. Experiments on each buffer were performed using the H5N1 influenza virus standard sample set obtained as serial dilutions of the stock solution containing the virus. The H5N1 concentration was 10 6 IU / mL. Amplification was performed on dilutions of 1/2, 1/20, 1/200, 1/2000, 1/20000, 1/200000 and negative control.
각 샘플의 5 마이크로리터를 바이러스 RNA의 역전사를 수행하는 데 필요한 시약 및 역전사로부터 얻은 상보성 DNA의 증폭(예를 들어, 병행 핵산 증폭)을 완료하는 데 필요한 시약이 있는 25 ㎕ 반응 튜브에서 배합하였다. 역전사 및 DNA 증폭을 수행하는 데 필요한 시약은 역전사효소, DNA 중합효소, dNTP, 및 적절한 S1 또는 S2 완충제를 포함한다. 또한, 반응 튜브는 증폭된 DNA 생성물의 검출을 위한 FAM 염료를 포함하는 TaqMan 프로브를 포함한다. 증폭된 DNA 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물을 95℃에서 5분, 그 후 45℃에서 20분, 95℃에서 2분, 및 95℃에서 5초 및 55℃에서 30초의 40사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 따라 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. Five microliters of each sample was combined in a 25 μl reaction tube with the reagents necessary to perform the reverse transcription of the viral RNA and the reagents needed to complete the amplification (eg, parallel nucleic acid amplification) of complementary DNA from reverse transcription. Reagents necessary for performing reverse transcription and DNA amplification include reverse transcriptase, DNA polymerase, dNTPs, and appropriate S1 or S2 buffers. The reaction tube also contains a TaqMan probe containing a FAM dye for detection of the amplified DNA product. To generate the amplified DNA product, each reaction mixture contains 5 cycles at 95 ° C for 5 minutes, followed by 20 cycles at 45 ° C, 2 minutes at 95 ° C, and 40 cycles of 5 seconds at 95 ° C and 30 seconds at 55 ° C Lt; RTI ID = 0.0 > RT < / RTI > thermocycler according to the protocol of denaturation and elongation conditions. Detection of the amplified product occurred during incubation.
완충제 시스템 S1에 대한 증폭 결과를 도 4A에 도시하였고 완충제 시스템 S2에 대한 결과를 도 4B에 도시하였다. FAM 염료의 기록된 형광도를 사이클 수에 대해 그래프화하였다. The amplification results for Buffer System S1 are shown in Figure 4A and the results for Buffer System S2 are shown in Figure 4B . The recorded fluorescence of the FAM dye was plotted against the number of cycles.
도 4A에 도시한 바와 같이, 완충제 시스템 S1에서 증폭된 바이러스 표준 샘플 각각은 음성 대조군에 비해 검출가능한 신호를 25 내지 36 범위의 Ct 값에서 나타냈다. 도 4B에 도시한 바와 같이, 완충제 S2에서 증폭된 바이러스 표준 샘플 각각은 음성 대조군에 비해 검출가능한 신호를 25-35 범위의 Ct값에서 나타냈다. As shown in Fig. 4A , each of the virus standard samples amplified in the buffer system S1 showed detectable signals at a Ct value in the range of 25 to 36 relative to the negative control. As shown in Figure 4B , each of the virus standard samples amplified in Buffer S2 showed a detectable signal relative to the negative control at a Ct value in the range of 25-35.
대체로, 도 4에 도시한 데이타는 시험된 바이러스가 증폭된 DNA 생성물을 통해, 우수한 감응성으로, 50 IU/mL의 낮은 농도에서, 5-로그 농도 범위로 약 40 이하의 사이클 한계값에서 검출될 수 있음을 시사한다. 또한, 데이타는 유사한 증폭 결과를 상이한 완충제 시스템으로 얻을 수 있음을 시사한다. In general, the data shown in Figure 4 can be detected at a cycle limit of about 40 or less in the 5-log concentration range at a low concentration of 50 IU / mL, with good sensitivity through the amplified DNA product . In addition, the data suggests that similar amplification results can be obtained with different buffer systems.
실시예Example 3: 혈장 샘플 중 B형 간염 바이러스( 3: Among the plasma samples, hepatitis B virus ( HBVHBV )의 증폭 및 검출) Amplification and detection
증폭 실험을 수행하여 생물학적 샘플 내 표적 핵산을 검출하기 위한 증폭 방법의 강건함을 결정하였다. 다양한 농도(예를 들어, 50 감염 유닛/밀리리터(IU/mL), 200 IU/mL, 2000 IU/mL, 20000 IU/mL)로 B형 간염 바이러스(HBV)를 포함하는 희석된 인간 혈장 샘플에 대해 각각 증폭 반응을 수행하였다. HBV는 RNA 중간체를 통해 복제되는 DNA 바이러스이다. HBV는 DNA 바이러스의 직접 PCR을 통해 검출할 수 있다. 다수 샘플(n = 2-4)을 음성 대조군(예를 들어, HBV 미포함 혈장)의 다수 샘플에 더하여 각 농도에서 시험하였다. Amplification experiments were performed to determine the robustness of the amplification method for detecting target nucleic acids in biological samples. In a diluted human plasma sample containing hepatitis B virus (HBV) at various concentrations (e.g., 50 infectious units per milliliter (IU / mL), 200 IU / mL, 2000 IU / mL, 20000 IU / mL) Respectively. HBV is a DNA virus that replicates through RNA intermediates. HBV can be detected by direct PCR of DNA viruses. Multiple samples (n = 2-4) were added to multiple samples of negative control (e. G., HBV-free plasma) and tested at each concentration.
2.5 ㎕의 각 샘플과 RNA의 역전사를 수행하는 데 필요한 시약 및 역전사로 얻은 상보성 DNA의 증폭(예를 들어, 병행 핵산 증폭)을 수행하는 데 필요한 시약과 각 샘플 시약을 50 ㎕ 반응 튜브에 넣어 반응 혼합물을 얻었다. 역전사 및 DNA 증폭을 수행하는 데 필요한 시약은 역전사효소(예를 들어, Sensiscript 및 Omniscript 전사효소), DNA 중합효소(예를 들어, HotStarTaq DNA 중합효소), 및 dNTP를 포함하는 시판되는 사전 혼합물(예를 들어, Qiagen 원-스텝 RT-PCR 또는 One-Step RT-qPCR 키트)로서 공급하였다. 또한, 혼합물은 증폭된 DNA 생성물의 검출을 위한 FAM 염료를 포함하는 TaqMan 프로브를 포함하였다. 또한, 반응 혼합물은 혈장에 존재하는 증폭 억제제의 억제 효과를 방지하기 위해서 우라실-DNA 글리코실라아제(UNG) 효소 및 쯔위터이온 완충제를 포함하였다. 각각의 반응 혼합물을 94℃에서 1분 이후, 50℃에서 10분, 그 후 94℃에서 2분, 및 94℃에서 5초 및 58℃에서 35초의 50 사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. Add 2.5 μl of each sample and the reagents required to perform the reverse transcription of RNA and the reagents required to perform amplification (eg, parallel nucleic acid amplification) of the complementary DNA obtained by reverse transcription and each sample reagent into a 50 μl reaction tube A mixture was obtained. Reagents necessary for performing reverse transcription and DNA amplification can be obtained from commercially available pre-mixtures containing reverse transcriptase (e.g., Sensiscript and Omniscript transcriptase), DNA polymerase (e.g., HotStarTaq DNA polymerase), and dNTP For example, Qiagen one-step RT-PCR or One-Step RT-qPCR kit). The mixture also contained a TaqMan probe containing a FAM dye for detection of the amplified DNA product. In addition, the reaction mixture contained uracil-DNA glycosylase (UNG) enzyme and zwitterion buffer to prevent the inhibitory effect of the amplification inhibitor present in the plasma. Each reaction mixture was incubated at 94 ° C for 1 minute, at 50 ° C for 10 minutes, then at 94 ° C for 2 minutes, and at 94 ° C for 5 seconds and at 58 ° C for 35 seconds for 50 cycles of denaturation and elongation conditions Followed by incubation in a real-time PCR thermocycler. Detection of the amplified product occurred during incubation.
증폭 결과를 도 5에 나타내었고 측정된 Ct 값을 표 1에 정리하였다. FAM 염료의 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)은 도 5에 사이클 수에 대해 그래프화하였다. 도 5 및 표 1에 도시한 바와 같이, HBV는 28.99 내지 39.39 범위의 사이클 한계값으로 시험된 각 농도에서 검출되었다. 대체로, 높은 농도의 샘플이 낮은 사이클 한계값에 상응하였다. The amplification results are shown in FIG. 5 and the measured Ct values are summarized in Table 1 . The relative fluorescence unit (RFU) of the recorded dye FAM was graphed against the number of cycles in FIG. As shown in Figure 5 and Table 1 , HBV was detected at each concentration tested with a cycle limit value ranging from 28.99 to 39.39. In general, high concentrations of samples corresponded to low cycle limits.
대체로, 도 5 및 표 1에 도시된 결과는 HBV가 증폭된 DNA 생성물을 통해, 우수한 감응성으로, 50 IU/mL(시험된 최저)만큼 낮은 농도에서 약 40 이하의 사이클 한계값으로 검출될 수 있음을 시사하였다. 시험된 최고 농도(20000 IU/mL)가 시험된 최저 농도(50 IU/mL)보다 약 400배 농축되었지만, 사이클 한계값은 낮은 농도에 대해 오직 약 25% 높아서, 증폭 계획이 대체로 확고함을 시사한다. In general, the results shown in FIG. 5 and Table 1 can be detected with a sensitivity limit of about 40 or less at a concentration as low as 50 IU / mL (tested lowest), through HBV amplified DNA products Respectively. The highest concentration tested (20000 IU / mL) was enriched approximately 400-fold over the lowest concentration tested (50 IU / mL), but the cycle limit was only about 25% higher for low concentrations suggesting that the amplification scheme is largely firm do.
실시예Example 4: 생물학적 샘플 내 핵산 증폭 및 증폭 반응 시리즈 전에 생물학적 샘플의 예열 4: Preincubation of biological samples before series of amplification and amplification reactions of nucleic acids in biological samples
증폭 실험을 수행하여 검출 감응도에 대한 생물학적 샘플의 예열 효과를 확인하였고 또한 검출 감응도에 대한 증폭 반응의 다수 시리즈 사용 효과를 확인하였다. Amplification experiments were performed to confirm the preheating effect of the biological samples on the detection sensitivity and the effect of multiple series of amplification reactions on the detection sensitivity was confirmed.
20개의 25 ㎕ 반응 혼합물을 준비하였는데, 각각의 반응 혼합물은 1 ㎕의 병원체종, 적절한 핵산 증폭 반응(예를 들어, RNA 종에 대한 역전사 및 DNA 증폭, 및 DNA 종에 대한 DNA 증폭)에 필요한 시약, 및 FAM 염료를 포함하는 TaqMan 프로브를 포함하였다. 4가지 반응 혼합물은 H1N1(2007)(즉, RNA 바이러스)를 함유하였고, 4가지 반응 혼합물은 H3N2(즉, RNA 바이러스)를 함유하며, 4가지 반응 혼합물은 H1N1(2009)을 포함하고, 4가지 반응 혼합물은 튜버큘로시스(TB)(즉, 박테리아 샘플)를 함유하며, 4가지 반응 혼합물은 알류시안 질환 바이러스(ADV)(즉, DNA 바이러스)를 함유하였다. H1N1(2007), H1N1(2009), H3N2, 및 ADV 병원성 종은 피험체로부터 얻은 구강인두 면봉에서 유래하였다. TB는 스톡에서 얻었다. Twenty 25 [mu] l reaction mixtures were prepared, each reaction mixture containing 1 [mu] l of the pathogen species, reagent necessary for appropriate nucleic acid amplification reactions (e.g., reverse transcription for RNA species and DNA amplification, and DNA amplification for DNA species) , And a TaqMan probe containing a FAM dye. Four reaction mixtures contained H1N1 (2007) (ie RNA virus), four reaction mixtures contained H3N2 (ie RNA virus), four reaction mixtures contained H1N1 (2009) The reaction mixture contained Tuberculosis (TB) (i.e., a bacterial sample), and the four reaction mixtures contained an Alcian disease virus (ADV) (i.e., a DNA virus). The H1N1 (2007), H1N1 (2009), H3N2, and ADV pathogenic species were derived from oral pharyngeal swabs obtained from the subject. TB was obtained from stock.
예열 및 증폭 프로토콜의 다양한 조합을 이용하였고 표 2에 요약하였다. 각 병원체 종에 대한 제1 반응 혼합물의 경우, 병원체 종을 반응 혼합물에 부가하기 전에 10분간 95℃에서 예열하였다. 반응 혼합물에 병원체종을 부가한 후, 반응 혼합물을 95℃에서 2분 이후, 5초간 95℃에서 5초 및 55℃에서 30초의 40사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라서 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. 이들 반응 혼합물을 PH-1 혼합물이라고 하였다. Various combinations of preheat and amplification protocols were used and summarized in Table 2. For the first reaction mixture for each pathogen species, the pathogen species was preheated at 95 占 폚 for 10 minutes before addition to the reaction mixture. After addition of the pathogen species to the reaction mixture, the reaction mixture was incubated in real-time PCR thermocycler according to the protocol of denaturation and elongation conditions, including 2 cycles at 95 ° C for 2 minutes, 5 seconds at 95 ° C for 5 seconds, and 55 ° C for 30 seconds for 40 cycles Lt; / RTI > Detection of the amplified product occurred during incubation. These reaction mixtures were called PH-1 mixtures.
각 병원체종에 대한 제2 반응 혼합물에 대해 병원체 종을 반응 혼합물에 부가하기 전에 30분간 50℃에서 예열하였다. 반응 혼합물에 병원체 종을 부가 후, 반응 혼합물을 2분간 95℃ 이후, 5초간 95℃ 및 30초간 55℃의 40사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. 이들 반응 혼합물을 PH-2 혼합물이라고 한다. For the second reaction mixture for each pathogen species, the pathogen species was preheated at 50 占 폚 for 30 minutes before being added to the reaction mixture. After addition of the pathogen species to the reaction mixture, the reaction mixture was incubated in a real-time PCR thermocycler following 95 ° C for 2 minutes, 95 ° C for 5 seconds and 40 cycles of 55 ° C for 30 seconds according to the protocol of denaturation and elongation conditions. Detection of the amplified product occurred during incubation. These reaction mixtures are called PH-2 mixtures.
각 병원체 종에 대한 제3 반응 혼합물에 대해서, 병원체 종을 반응 혼합물에 부가하기 전에 예열하지 않았다. 이들 반응 혼합물을 1분간 95℃ 이후, 10분간 55℃ 이후, 2분간 95℃ 이후, 5초간 95℃ 및 30초간 55℃의 40 사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. 이들 반응 혼합물을 PTC-1 혼합물이라고 하였다. For the third reaction mixture for each pathogen species, the pathogen species was not preheated prior to addition to the reaction mixture. These reaction mixtures were incubated in a real-time PCR thermocycler according to the protocol of denaturation and elongation conditions including 95 ° C for 1 min, 55 ° C for 10 min, 95 ° C for 2 min, 95 ° C for 5 sec and 40 ° C for 30 sec Lt; / RTI > Detection of the amplified product occurred during incubation. These reaction mixtures were called PTC-1 mixtures.
각 병원체 종에 대한 제4 반응 혼합물에 대해 병원체 종을 반응 혼합물에 부가하기 전에 예열하지 않았다. 이들 반응 혼합물에 대해 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜을 수행하였는데, 각각의 시리즈는 변성 및 신장 조건의 다수 사이클을 포함한다. 반응 혼합물은 1분간 95℃ 이후 제1 시리즈(95℃에서 5초, 20초간 60-50℃, 1℃/사이클로 단계적 감소, 및 60℃에서 10초) 10 사이클 이후, 2분간 95℃, 이어서 40 사이클의 제2 시리즈(95℃에서 5초, 55℃에서 30초)를 포함하는 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 시리즈 1 및 시리즈2는 그들의 신장 온도 및 신장 기간이 상이하다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. 이들 반응 혼합물을 PTC-2 혼합물이라고 하였다. For the fourth reaction mixture for each pathogen species, the pathogen species was not preheated prior to addition to the reaction mixture. For these reaction mixtures, a protocol was implemented that included multiple series of amplification reactions, each containing multiple cycles of denaturation and elongation conditions. After 10 cycles of 95 ° C for 1 minute and then 10 cycles of the first series (95 ° C for 5 seconds, 60-50 ° C for 20 seconds, stepwise decrease at 1 ° C / cycle for 10 seconds) and 95 ° C for 2 minutes, Real-time PCR was performed in a thermocycler according to a protocol including a second series of cycles (5 sec at 95 [deg.] C, 30 sec at 55 [deg.] C).
병원체 종 각각에 대한 결과를 도 6(H1N1(2007), 도 7(H3N2), 도 8(H1N1(2009)), 도 9(TB), 및 도 10(ADV)에 도시하였다. 도 6-10 각각의 아이템 A는 반응 혼합물 PH-1 및 PH-2에 대해 얻은 결과를 나타내는 반면, 도 6-10에서 아이템 B는 반응 혼합물 PTC-1 및 PTC-2에 대해 얻은 결과를 나타낸다. 각 실험에서 결정된 Ct값을 표 3에 요약하였다. PH-1 및 PH-2 ADV 반응 혼합물에 대한 Ct 값은 확인할 수 없었는데 도 10A에 도시한 데이타에 상응한다. The results for each pathogen species is shown in Figure 6 (H1N1 (2007), Figure 7 (H3N2), Figure 8 (H1N1 (2009)), Figure 9 (TB), and 10 (ADV). Fig. 6-10 Each item A The results obtained for the reaction mixtures PH-1 and PH-2 are shown, whereas the items B in FIGS. 6-10 show the results obtained for the reaction mixtures PTC-1 and PTC-2. The Ct values determined in each experiment are summarized in Table 3. The Ct values for the PH-1 and PH-2 ADV reaction mixtures were not confirmed but correspond to the data shown in FIG. 10A .
표 3에 도시한 데이타에 따라서, Ct 값은 PH-1 및 PH-2 반응 혼합물 간에 상당히 유사하여, 병원체 종(또는 병원체 종을 포함하는 생물학적 샘플)이 유사한 검출 감응성을 얻는 조건 범위에서 예열할 수 있음을 시사한다. 또한, PTC-1 반응 혼합물은 PH-1 및 PH-2 반응 혼합물에 대한 Ct 값과 유사하였다. PTC-1 및 PH-1/PH-2 프로토콜은 PTC-1이 예열 단계를 포함하지 않는 것을 제외하고는 유사하였다. 따라서, PTC-1 데이타와 PH-1/PH-2 데이타의 비교는 반응 혼합물에 제공하기 전에 병원체 종의 예열이 우수한 감응성의 결과를 얻는 데 필수적이지 않음을 시사하였다. 그러나, 일부 경우에서 TB 및 ADV 샘플의 경우, 예열은 예열없는 것보다 더 나쁠 수 있었다. According to the data shown in Table 3, the Ct values are fairly similar between the PH-1 and PH-2 reaction mixtures so that the pathogen species (or biological sample containing the pathogen species) can be preheated . In addition, the PTC-1 reaction mixture was similar to the Ct values for the PH-1 and PH-2 reaction mixture. The PTC-1 and PH-1 / PH-2 protocols were similar, except that PTC-1 did not include a preheating step. Thus, a comparison of the PTC-1 data with the PH-1 / PH-2 data suggested that the pre-heating of the pathogen species is not essential to obtain good susceptibility results before being provided to the reaction mixture. However, in the case of TB and ADV samples in some cases, preheating could be worse than without preheating.
그러나, 시험된 모든 병원체종의 경우, PTC-2 Ct 값이 PH-1, PH-2, 또는 PTC-1 중 어느 것보다 낮았다. PTC-1 및 PTC-2 데이타의 비교는 반응 혼합물에 대해, 각각의 시리즈가 변성 및 신장 조건의 다수 사이클을 포함하는, 증폭 반응의 다수 시리즈를 수행하는 것이 검출 감응성을 개선시킬 수 있음을 시사하였다. However, for all pathogen species tested, PTC-2 Ct values were lower than either PH-1, PH-2, or PTC-1. Comparison of PTC-1 and PTC-2 data suggested that for the reaction mixture, performing multiple series of amplification reactions, each series involving multiple cycles of denaturation and elongation conditions could improve detection sensitivity .
실시예Example 5: 다중화 샘플 5: Multiplexed sample
증폭 및 검출 실험을 수행하여 다양한 증폭 프로토콜을 벤치마킹하고 다중화를 획득할 수 있는지 여부를 확인하였다. RNA(예를 들어, H1N1(2007), H1N1(2009), H3N2) 또는 DNA(예를 들어, ADV, 인간 보카바이러스(HBoV)) 바이러스 병원체 또는 DNA 박테리아 병원체(예를 들어, TB)를 포함하는 생물학적 샘플을 다양한 증폭 조건에 적용하였다. 각각의 생물학적 샘플은 박테리아 스톡에서 얻은 TB 샘플을 제외하고, 구강인두 면봉을 통해 피험체로부터 직접 얻었다. 각 샘플의 1 마이크로리터를 본원에 기술된 바와 같이 핵산 증폭을 수행하고 증폭된 생성물을 검출하는 데 필요한 시약이 있는 25 ㎕ 반응 튜브에서 배합하여 반응 혼합물을 얻었다. Amplification and detection experiments were performed to verify whether various amplification protocols could be benchmarked and multiplexed. (Eg, H1N1 (2007), H1N1 (2009), H3N2) or DNA (eg, ADV, human bovavirus (HBoV)) viral pathogens or DNA bacterial pathogens Biological samples were applied to various amplification conditions. Each biological sample was obtained directly from the subject via the oral pharyngeal swab, except for the TB sample obtained from the bacterial stock. One microliter of each sample was subjected to nucleic acid amplification as described herein and blended in a 25 [mu] l reaction tube with the reagents necessary to detect the amplified product to obtain a reaction mixture.
증폭 프로토콜의 다중화 능력을 평가하기 위해서, 각각 H3N2, ADV, 또는 H3N2 및 ADV의 혼합물 중 하나를 포함하는 3종의 반응 혼합물을 2분간 94℃, 20분간 45℃, 1분간 94℃ 이후, 5초간 94℃ 및 35초간 55℃의 50 사이클을 포함하는 증폭 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. To evaluate the multiplexing ability of the amplification protocol, three reaction mixtures each containing one of H3N2, ADV, or a mixture of H3N2 and ADV were incubated for 2 minutes at 94 DEG C for 20 minutes, 45 DEG C for 1 minute, 94 DEG C for 5 minutes, And incubated in a real-time PCR thermocycler according to an amplification protocol comprising 50 cycles of 94 [deg.] C and 55 [deg.] C for 35 seconds. Detection of the amplified product occurred during incubation.
실험 결과를 도 11에 도시하였고 하기 표 4에 요약하였다. 도 11에 도시한 바와 같이, H3N2 및 TB 둘 모두를 조합시 또는 다른 것 부재시에 유사하게 검출할 수 있었다. ADV 부재시에, 26.03의 Ct 값이 H3N2 반응 혼합물에 대해 기록되었고 H3N2 부재시에, 30.5의 Ct 값이 ADV 반응 혼합물에 대해 기록되었다. H3N2 및 ADV 둘 모두가 단일 반응 혼합물에 조합시, 26(H3N2) 및 30(ADV)의 Ct 값이 얻어졌다. Ct 값은 단일 성분 반응 혼합물과 비교하여 조합된 반응 혼합물에 대해 거의 동일하였다. 결과는 다중화가 우수한 감응도로 획득될 수 있고 RNA 및 DNA 종 둘 모두 검출할 수 있음을 시사하였다. The results of the experiment are shown in FIG. 11 and summarized in Table 4 below. As shown in Fig. 11 , both H3N2 and TB could similarly be detected in combination or in the absence of the other. In the absence of ADV, a Ct value of 26.03 was recorded for the H3N2 reaction mixture, and in the absence of H3N2, a Ct value of 30.5 was recorded for the ADV reaction mixture. When both H3N2 and ADV were combined in a single reaction mixture, the Ct values of 26 (H3N2) and 30 (ADV) were obtained. The Ct values were approximately the same for the combined reaction mixture as compared to the single component reaction mixture. The results suggested that multiplexing could be obtained with good sensitivity and that both RNA and DNA species could be detected.
증폭 프로토콜의 다중화 능력을 평가하기 위한 다른 실험에서, 각각 H3N2, TB, 또는 H3N2 및 TB의 혼합물 중 하나를 포함하는 3가지 반응 혼합물을 2분간 95℃ 이후, 5초간 95℃ 및 30초간 55℃의 40 사이클을 포함하는 증폭 프로토콜에 따라서 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. In another experiment to evaluate the multiplexing ability of the amplification protocol, the three reaction mixtures containing either H3N2, TB, or a mixture of H3N2 and TB, respectively, were incubated at 95 DEG C for 2 minutes, at 95 DEG C for 5 seconds, and at 55 DEG C for 30 seconds Real-time PCR thermocycler according to an amplification protocol comprising 40 cycles. Detection of the amplified product occurred during incubation.
실험 결과를 도 12에 도시하였고 표 5에 요약하였다. 도 12에 도시한 바와 같이, H3N2 및 TB 둘 모두는 조합하거나 또는 다른 것이 없을 경우 유사하게 검출되었다. TB 부재시에, 32의 Ct 값이 H3N2 반응 혼합물에 대해 기록되었고 H3N2 부재시에, 32의 Ct 값이 TB 반응 혼합물에 대해 기록되었다. H3N2 및 TB 둘 모두를 단일 반응 혼합물에 조합시, 29(H3N2) 및 30(TB)의 Ct 값이 얻어졌다. Ct값은 단일 성분 반응 혼합물과 비교하여 조합된 반응 혼합물에 대해서 유사하였다. 결과는 다중화가 우수한 감응성으로 얻어질 수 있고 RNA 및 DNA 종 둘 모두 다중화 계획에서 검출될 수 있음을 시사하였다. The results of the experiment are shown in FIG. 12 and summarized in Table 5. As shown in Fig. 12 , both H3N2 and TB were detected in combination if they were combined or not. In the absence of TB, a Ct value of 32 was recorded for the H3N2 reaction mixture, and in the absence of H3N2, a Ct value of 32 was recorded for the TB reaction mixture. When both H3N2 and TB were combined in a single reaction mixture, Ct values of 29 (H3N2) and 30 (TB) were obtained. The Ct values were similar for the combined reaction mixtures as compared to the single component reaction mixture. The results suggested that multiplexing could be obtained with good sensitivity and that both RNA and DNA species could be detected in the multiplexing scheme.
실시예Example 6: 증폭 반응의 다중 시리즈의 벤치마킹 6: Benchmarking multiple series of amplification reactions
증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 다양한 증폭 프로토콜을 벤치마킹하기 위해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. RNA(예를 들어, H1N1(2007), H1N1(2009), H3N2) 또는 DNA(예를 들어, ADV, 인간 보카바이러스(HBoV) 바이러스 병원체 또는 DNA 박테리아 병원체(예를 들어, TB)를 포함하는 생물학적 샘플을 다양한 증폭 조건에 적용하였다. 각각의 생물학적 샘플은 TB 샘플을 박테리아 스톡에서 얻은 것을 제외하고, 구강인두 면봉을 통해 피험체로부터 직접 얻었다. 각 샘플 1 마이크로리터를 본원에 기술된 바와 같이 핵산 증폭을 수행하고 증폭된 생성물을 검출하는 데 필요한 시약과 25 ㎕ 반응 튜브에서 조합하여 반응 혼합물을 얻었다. Amplification and detection experiments were performed to benchmark various amplification protocols including multiple series of amplification reactions. Including biological (including, for example, H1N1 (2007), H1N1 (2009), H3N2) or DNA (such as ADV, human bovirus (HBoV) viral pathogens or DNA bacterial pathogens Each biological sample was obtained directly from the subject via an oral pharyngeal swab, except that the TB sample was obtained from a bacterial stock. [0060] One microliter of each sample was subjected to nucleic acid amplification And combined in a 25 [mu] l reaction tube with the reagents necessary to detect the amplified product to give a reaction mixture.
1 세트의 실험에서, 증폭 혼 합물에 대해서 각각의 시리즈가 상이한 변성 및 신장 조건을 포함하는, 증폭 반응의 2 시리즈를 포함하는 증폭 프로토콜을 수행하였다. 6종 반응 혼합물(H3N2 포함하는 2종, ADV를 포함하는 2종, HBoV를 포함하는 2종)을 1초간 94℃ 이후, 시리즈 1(1초간 94℃ 및 10초간 45℃)의 11 사이클, 이어서 1분간 95℃ 이후 시리즈 2(5초간 95℃ 및 30초간 55℃)의 40 사이클을 포함하는 증폭 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. In one set of experiments, an amplification protocol was performed that included two series of amplification reactions, each series containing different denaturation and elongation conditions for the amplification mixture. Six cycles of reaction mixture (two kinds including H3N2, two kinds including ADV and two types including HBoV) were incubated at 94 ° C for 1 second, followed by 11 cycles of series 1 (94 ° C for 1 second and 45 ° C for 10 seconds) Real-time PCR was carried out in a thermocycler according to an amplification protocol comprising 95 cycles of 1 minute and 95 cycles of series 2 (95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 30 seconds). Detection of the amplified product occurred during incubation.
실험 결과를 표 6에 나타내었다. 표 6에 도시한 바와 같이 측정된 Ct 값은 8.35 내지 23의 범위였다. 결과는 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 우수한 감응도를 얻는 데 유용할 수 있음을 시사한다. 또한, 결과는 RNA 및 DNA 종 둘 모두 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜로 검출할 수 있음을 시사한다. The experimental results are shown in Table 6. The Ct values measured as shown in Table 6 were in the range of 8.35 to 23. The results suggest that a protocol containing multiple series of amplification reactions may be useful for obtaining good sensitivity. In addition, the results suggest that both RNA and DNA species can be detected with a protocol that includes multiple series of amplification reactions.
다른 실험 세트에서, 증폭 혼합물을 증폭 반응의 3 시리즈를 포함하는 증폭 프로토콜을 수행하였는데, 각 시리즈는 그들의 변성 및/또는 신장 조건이 서로 상이하다. 5종의 반응 혼합물(sH1N1(2007) 포함 1종, H3N2 포함 1종, pH1N1(2009) 포함 1종, ADV 포함 1종, 및 TB 포함 1종)을 1분간 94℃, 이어서 시리즈 1(5초간 94℃ 및 30초간 60-50℃, 단계적 감소 1℃/사이클)의 5 사이클 이후, 시리즈 2(5초간 94℃ 및 30초간 50℃)의 5 사이클, 이어서 2분간 95℃ 이후, 시리즈 3(5초간 95℃ 및 30초간 55℃)의 40 사이클을 포함하는 증폭 프로토콜에 따라서 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. In another set of experiments, the amplification mixture was subjected to an amplification protocol comprising three series of amplification reactions, each series differing in their denaturation and / or elongation conditions. Five reaction mixtures (one including sH1N1 (2007), one including H3N2, one including pH1N1 (2009), one including ADV, and one including TB) were incubated for one minute at 94 ° C, followed by
실험 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 표 7에 도시한 바와 같이, 측정된 Ct 값은 20 내지 30 범위였다. 결과는 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 우수한 감응도를 얻는 데 유용함을 나타낸다. 또한, 결과는, RNA 및 DNA 종 둘 모두를 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜로 검출할 수 있음을 시사한다. The experimental results are shown in Table 7 below. As shown in Table 7, the measured Ct values ranged from 20 to 30. The results indicate that a protocol containing multiple series of amplification reactions is useful for obtaining good sensitivity. In addition, the results suggest that both RNA and DNA species can be detected with a protocol that includes multiple series of amplification reactions.
실시예Example 7: 증폭 반응의 다수 시리즈의 벤치마킹 7: Benchmarking multiple series of amplification reactions
증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 다수 증폭 프로토콜을 벤치마킹하기 위해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. H3N2를 포함하는 생물학적 샘플을 다양한 증폭 조건에 적용하였다. 각각의 생물학적 샘플은 구강인두 면봉을 통해 피험체에서 직접 얻었다. 각 샘플의 1 마이크로리터를 본원에 기술된 바와 같이 핵산 증폭을 수행하고 증폭된 생성물을 검출하는 데 필요한 시약과 25 ㎕ 반응 튜브에서 배합하여 반응 혼합물을 얻었다. Amplification and detection experiments were performed to benchmark multiple amplification protocols including multiple series of amplification reactions. Biological samples containing H3N2 were applied to various amplification conditions. Each biological sample was taken directly from the subject via an oral pharyngeal swab. One microliter of each sample was subjected to nucleic acid amplification as described herein and combined in a 25 [mu] l reaction tube with reagents necessary to detect the amplified product to obtain a reaction mixture.
증폭 혼합물에 대해서 증폭 프로토콜을 수행하였으며, 일부는 3가지 상이한 제1 증폭 반응 중 하나 및 제2 시리즈를 포함하고, 3가지 제1 시리즈는 제2 시리즈와 상이한 변성 및 신장 조건을 포함한다. 제1 시리즈 및 제2 시리즈 각각은 다수 사이클을 포함한다. 다른 실험은 제1 시리즈 없이, 제2 시리즈만을 포함하여 수행하였다. 실시간 PCR 열순환기에서, H3N2를 포함하는 4가지 반응 혼합물 각각을 하기 표 8에 나타낸 증폭 프로토콜 중 하나에 따라 인큐베이션하였다. An amplification protocol was performed on the amplification mixture, some of which included one of the three different first amplification reactions and a second series, and the three first series comprised different denaturation and elongation conditions than the second series. Each of the first series and the second series includes a plurality of cycles. Other experiments were performed with only the second series, without the first series. In a real-time PCR thermocycler, each of the four reaction mixtures containing H3N2 was incubated according to one of the amplification protocols shown in Table 8 below.
혼합물mixture
실험 결과를 도 13에 도시하고 하기 표 9에 나타내었다. 도 13에 도시한 바와 같이, 반응 혼합물 3은 최고 Ct 값(28.59)을 가졌다. 다수 시리즈를 포함하는 다른 것들은 8.5 내지 26.5 범위의 낮은 값을 가졌다. 결과는 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 우수한 감응도를 얻는 데 유용함을 시사한다. 또한, 결과들은 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 단일 시리즈만을 갖는 프로토콜과 비교하여 보다 나은 감응도를 얻을 수 있음을 시사한다. The results of the experiment are shown in Fig. 13 and shown in Table 9 below. As shown in Fig. 13 ,
실시예Example 8: 증폭 반응의 다수 시리즈의 벤치마킹 8: Benchmarking multiple series of amplification reactions
증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 다양한 증폭 프로토콜을 벤치마킹하기 위해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. H3N2를 포함하는 생물학적 샘플을 다양한 증폭 조건에 적용하였다. 각각의 생물학적 샘플은 구강인두 면봉을 통해 피험체로부터 직접 얻었다. 각 샘플의 1 마이크로리터를 본원에 기술한 바와 같이 핵산 증폭을 수행하고 증폭된 생성물을 검출하는 데 필요한 시약과 25 ㎕ 반응 튜브에서 조합하여 반응 혼합물을 얻었다. Amplification and detection experiments were performed to benchmark various amplification protocols including multiple series of amplification reactions. Biological samples containing H3N2 were applied to various amplification conditions. Each biological sample was obtained directly from the subject through an oral pharyngeal swab. One microliter of each sample was subjected to nucleic acid amplification as described herein and combined in a 25 [mu] l reaction tube with the reagents necessary to detect the amplified product to obtain a reaction mixture.
증폭 혼합물에 대해 증폭 프로토콜을 수행하였고, 일부는 증폭 반응의 6가지 제1 시리즈 중 하나 및 제2 시리즈를 포함하며, 6가지 제1 시리즈는 제2 시리즈와 상이한 변성 및 신장 조건을 포함한다. 다른 6 실험을 제1 시리즈없이 수행하였다. 실시간 PCR 열순환기에서, H3N2를 포함하는 12 반응 혼합물 각각을 하기 표 10에 나타낸 증폭 프로토콜 중 하나에 따라 인큐베이션하였다. An amplification protocol was performed on the amplification mixture, some of which included one of the six first series of amplification reactions and the second series, and the six first series comprised different denaturation and extension conditions than the second series. Six other experiments were performed without the first series. In a real-time PCR thermocycler, each of the 12 reaction mixtures containing H3N2 was incubated according to one of the amplification protocols shown in Table 10 below.
혼합물mixture
실험 결과를 하기 표 11에 나타내었다. Ct 값은 14.53 내지 27.28 범위였고, 반응 혼합물 2-5는 검출 생성물이 없었다. 대체로, 증폭 반응의 다수 시리즈를 수행하지 않은 반응 혼합물은 검출가능한 생성물이 없거나 증폭 반응의 다수 시리즈를 수행한 반응 혼합물보다 Ct 값이 더 높았다. 결과는 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 우수한 감응도를 얻는 데 유용함을 나타낸다. 또한, 결과는 증폭 반응의 다수 시리즈를 포함하는 프로토콜이 단일 시리즈만을 포함하는 프로토콜과 비교하여 더 나은 감응성을 얻을 수 있음을 시사한다. 일부 경우에서, 증폭 반응의 다수 시리즈는 증폭된 생성물의 검출가능한 양을 생성하는 데 필요하다. The experimental results are shown in Table 11 below. The Ct values ranged from 14.53 to 27.28 and the reaction mixture 2-5 had no detectable product. In general, the reaction mixtures that did not carry out multiple series of amplification reactions had higher detectable products or higher Ct values than the reaction mixtures that performed multiple series of amplification reactions. The results indicate that a protocol containing multiple series of amplification reactions is useful for obtaining good sensitivity. In addition, the results suggest that a protocol containing multiple series of amplification reactions can achieve better sensitivity compared to protocols containing only a single series. In some cases, multiple series of amplification reactions are required to generate a detectable amount of the amplified product.
실시예Example 9: 정제 및 미정제 샘플의 비교 결과 9: Comparative results of tablets and crude samples
정제 및 미정제 샘플에서 얻은 결과를 비교하기 위해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. H1N1를 포함하는 정제 및 미정제 생물학적 샘플에 대해 증폭 프로토콜을 수행하였다. 각각의 생물학적 샘플은 구강인두 면봉을 통해 피험체로부터 직접 얻었다. 각 샘플의 1 마이크로리터를 본원에 기술된 바와 같은 핵산 증폭을 수행하고 증폭된 생성물을 검출하는 데 필요한 시약과 25 ㎕ 반응 튜브에서 배합하여 반응 혼합물을 얻었다. 3가지 반응 혼합물을 생성시켰는데, 반응 혼합물 중 2가지는 컬럼 정제 또는 자성 정제 중 하나로 정제된 샘플을 포함한다. 제3 반응 혼합물은 미정제 샘플을 포함한다. Amplification and detection experiments were performed to compare the results obtained from the purified and crude samples. Amplification protocols were performed on purified and crude biological samples containing HlNl. Each biological sample was obtained directly from the subject through an oral pharyngeal swab. One microliter of each sample was subjected to nucleic acid amplification as described herein and combined in a 25 [mu] l reaction tube with reagents necessary to detect the amplified product to obtain a reaction mixture. Three reaction mixtures were produced, two of which contained a sample purified by either column or magnetic purification. The third reaction mixture comprises a crude sample.
반응 혼합물을 2분간 94℃, 20분간 45℃, 1분간 94℃, 이어서 5초간 94℃ 및 35초간 55℃의 50 사이클을 포함하는 증폭 프로토콜에 따라서 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다. The reaction mixture was incubated in a real-time PCR thermocycler according to an amplification protocol consisting of 94 ° C for 2 minutes, 45 ° C for 20 minutes, 94 ° C for 1 minute, followed by 50 cycles of 94 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 35 seconds. Detection of the amplified product occurred during incubation.
실험 결과를 도 14에 도시하였고 이하 표 12에 나타내었다. 표 12에 나타낸 바와 같이, 27 내지 31 범위로 측정된 Ct 값은 다양한 수단에 의해 정제된 샘플과 미정제된 샘플 간에 유사하였다. 결과는 샘플 정제가 유사한 검출 감응도를 얻는 데 필수적이지 않음을 시사한다. The results of the experiment are shown in FIG. 14 and shown in Table 12 below. table As shown in FIG. 12, the Ct values measured in the range of 27 to 31 were similar between the purified and untreated samples by various means. The results suggest that the sample tablet is not essential for obtaining similar detection sensitivities.
실시예Example 10: 전형 및 타액 샘플의 분석 10: Analysis of specimens and saliva samples
H3N2 바이러스-함유 혈액 및 타액 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 4종의 상이한 샘플을 시험하였다. 2종의 샘플은 전혈 또는 타액 샘플을 포함하고 2종의 샘플은 전혈 또는 타액 샘플의 10배 희석물(PBS 중)을 포함한다. 4종의 샘플 각각을 바이러스 RNA의 역전사를 수행하는 데 필요한 시약 및 역전사로 얻은 상보성 DNA의 증폭을 완료하는 데 필요한 시약과 배합하였다. 역전사 및 DNA 증폭을 수행하는 데 필요한 시약은 역전사효소(예를 들어, Sensiscript 및 Omniscript 전사효소), DNA 중합효소(예를 들어, HotStarTaq DNA 중합효소), 및 dNTP를 포함하는 시판되는 사전혼합물(예를 들어, Takara 원-스텝 RT-PCR 또는 원-스텝 RT-qPCR 키트)로서 공급하였다. 또한, 반응 튜브는 증폭된 DNA 생성물의 검출을 위해 FAM 염료를 포함하는 TaqMan 프로브를 포함하였다. 증폭된 DNA 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물은 20분간 45℃, 이어서 2분간 94℃, 그 후 5초간 94℃ 및 35초간 55℃의 42 사이클을 포함하는 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 실시간 PCR 열순환기에서 인큐베이션하였다. 증폭된 생성물의 검출이 인큐베이션 동안 일어났다.Amplification and detection experiments were performed on H3N2 virus-containing blood and saliva samples. Four different samples were tested. The two samples contain whole blood or saliva samples and the two samples contain 10-fold dilutions (in PBS) of whole blood or saliva samples. Each of the four samples was combined with the reagents needed to perform reverse transcription of the viral RNA and the reagents needed to complete the amplification of the complementary DNA obtained by reverse transcription. Reagents necessary for performing reverse transcription and DNA amplification can be obtained from commercially available pre-mixtures containing reverse transcriptase (e.g., Sensiscript and Omniscript transcriptase), DNA polymerase (e.g., HotStarTaq DNA polymerase), and dNTP For example, Takara one-step RT-PCR or one-step RT-qPCR kit). The reaction tube also contained a TaqMan probe containing a FAM dye for detection of the amplified DNA product. To generate the amplified DNA product, each reaction mixture was subjected to a denaturation and extension protocol at 45 ° C for 20 minutes followed by 94 ° C for 2 minutes, followed by 94 ° C for 5 seconds and 42 ° C for 35 seconds at 55 ° C And incubated in a real-time PCR thermocycler. Detection of the amplified product occurred during incubation.
H3N2에 대한 증폭 결과를 도 15(도 15A는 미희석 혈액에 상응하고, 도 15B는 희석된 혈액에 상응함) 및 도 16(도 16A는 미희석 타액에 상응하고, 도 16B는 희석 타액에 상응함). FAM 염료의 기록된 형광발광성을 사이클 수에 따라 그래프화하였다. The amplification result for H3N2 is shown in FIG. 15 (FIG. 15A corresponds to the undiluted blood , FIG. 15B corresponds to the diluted blood) and FIG. 16 (FIG. 16A corresponds to the undiluted saliva, and FIG. 16B corresponds to the diluted saliva box). The recorded fluorescence of the FAM dye was graphed according to the number of cycles.
도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 미희석 및 희석된 혈액 및 타액 반응 혼합물 모두는 24-33의 Ct 값 범위에서, 검출가능한 신호를 나타냈다. 따라서, 도 15 및 16에 도시한 결과는 미희석된 생물학적 샘플이 약 40 이하의 Ct 값으로, 우수한 감응도로 분석될 수 있음을 시사한다. 또한 데이타는 샘플의 희석이 분석에 필수적인 경우, 증폭된 생성물이 유사한 방식으로 검출될 수 있음을 또한 시사한다. 일부 경우에서, 샘플로부터의 억제제가 너무 많으면, 희석은 샘플, 예를 들어 전혈에서 억제를 제거하는 다른 방법일 수 있다.As shown in FIGS. 15 and 16 , both the undiluted and diluted blood and saliva reaction mixtures exhibited detectable signals in the Ct value range of 24-33. Thus, the results shown in Figures 15 and 16 suggest that the undiluted biological sample can be analyzed with good sensitivity, with a Ct value of about 40 or less. The data also suggests that if the dilution of the sample is necessary for the analysis, the amplified product can be detected in a similar manner. In some cases, if too much of the inhibitor from the sample is present, the dilution may be another way to remove the inhibition in the sample, e.g. whole blood.
실시예Example 11: 11: 네스티드Nested PCRPCR
H1N1 바이러스-함유 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 8종 샘플을 시험하였다. 샘플 각각은 H1N1(2007) 바이러스 스톡을 포함한다. 샘플을 각각 PBS에 희석하였고, 희석율은 하기 표 13에 나타낸 바와 같다. 바이러스 스톡의 농도는 1x106 IU/mL이다. 증폭된 DNA 생성물을 생성시키기 위해서, 소정 샘플을 포함하는 반응 혼합물을 변성 및 신장 조건의 프로토콜에 따라 인큐베이션하였다. 프로토콜은 (i) 제1 실행에서, 94℃에서 1분간 이후 5초간 94℃ 및 10초간 57℃의 10 또는 15 사이클(하기 표 13에 표시한 바와 같음)로 열순환기에서 혼합물의 가열; 및 (ii) 제2 실행에서, 94℃에서 1분간 이후 5초간 94℃ 및 30초간 57℃의 35 사이클로 열순환기에서 혼합물의 가열을 포함한다. 1 ㎕ 시리즈 희석 생물을 25 uL 반응 부피의 Takara 원-스텝 qPCR 사전혼합물에 부가하였다. 일정 사이클동안 제1 실행이후, 반응물로부터의 1 ㎕를 제2 실행 반응 혼합물에 부가하였다. H1N1에 대한 증폭 결과를 도 17에 나타내었다. 이 도면은 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 도시한다. 8 샘플(1-8) 각각에 대한 그래프를 도면에 나타냈다. 검출가능한 신호를 갖는 샘플은 표 13에 표시한 Ct 값을 갖는다. Amplification and detection experiments were performed on H1N1 virus-containing samples. Eight species samples were tested. Each sample contains a H1N1 (2007) virus stock. Samples were each diluted in PBS and the dilution ratios were as shown in Table 13 below. The virus stock concentration is 1x10 6 IU / mL. To generate the amplified DNA product, the reaction mixture containing the predetermined sample was incubated according to a protocol of denaturation and elongation conditions. (I) in a first run, heating the mixture in a thermocycler at 94 DEG C for 5 minutes at 94 DEG C for 1 minute and then 10 or 15 cycles at 57 DEG C for 10 seconds (as shown in Table 13 below); And (ii) in a second run, heating the mixture in a thermocycler at 94 ° C for 1 minute followed by 94 ° C for 5 seconds and 35 ° C for 30 seconds at 57 ° C. 1 시리즈 series diluted organisms were added to a Takara one-step qPCR premix of 25 uL reaction volume. After the first run for a given cycle, 1 [mu] l from the reaction was added to the second running reaction mixture. Amplification of the H1N1 and the results are shown in Fig. This figure shows a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to a function of the number of cycles. The graphs for each of the eight samples (1-8) are shown in the figure. The sample with the detectable signal has the Ct value shown in Table 13.
사이클 At the first execution time
실시예Example 12: 에볼라 재조합 플라스미드의 증폭 및 검출 12: Amplification and Detection of Ebola Recombinant Plasmids
자이르 에볼라 바이러스(자이르-EBOV)에 상응하는 재조합 플라스미드의 다양한 카피수를 포함하는 인간 전혈 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 8 샘플을 시험하였다. 샘플 중 6종은 특정 카피수(250000, 25000, 2500, 250, 25 및 2.5 카피수)의 재조합 플라스미드를 포함하고 샘플 중 2개(하나는 혈액만, 하나는 물만)는 대조군 샘플로 제공하였다. 전혈 샘플은 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were carried out on human whole blood samples containing various copies of recombinant plasmids corresponding to Zyer Ebola virus (ZyR-EBOV). 8 samples were tested. Six of the samples contained recombinant plasmids of a specific copy number (250000, 25000, 2500, 250, 25 and 2.5 copies) and two of the samples (one blood only, one water only) served as control samples. Whole blood samples were analyzed without sample purification.
각 샘플을 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, DNA 중합효소, dNTP, 프라이머, 보조인자, 적합한 완충제, 프라이머 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 조합하여 반응 혼합물을 얻었다. 재조합 플라스미드의 카피수를 포함하여, 샘플 번호에 의한 다양한 반응 혼합물의 요약을 표 14에 나타냈다. 증폭된 생성물을 생성시키기 위해, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 연정 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 15 사이클 이후, 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 45 사이클. 제2 시리즈 동안, 리포터제 유래 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시키고 Ct 값을 얻었다. 실험에 대한 증폭 그래프는 도 18에 도시하였고, 각각은 표 14에 나타낸 샘플 번호에 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 18에 도시한 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 나타낸다. 도 18에 도시한 그래프에서 얻은 Ct 값을 표 15에 요약하였다. Each sample is combined with a reagent (for example, a DNA polymerase, a dNTP, a primer, a cofactor, a suitable buffer, a primer, etc.) required for nucleic acid amplification and a reporter (for example, an oligonucleotide probe including a FAM dye) To obtain a reaction mixture. A summary of the various reaction mixtures by sample number, including the number of copies of the recombinant plasmids, is shown in Table 14. To generate the amplified product, two series of denaturation and set conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 95 ° C for 1 minute after 15 cycles of 95 ° C for 1 second and 45 ° C for 1 second in the first series; And (ii) 45 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds in the second series. During the second series, a reporter derived signal was recorded to generate an amplification graph and a Ct value was obtained. The amplification graph for the experiment is shown in Figure 18 , and each is labeled with a sample number corresponding to the sample number shown in Table 14. The result shown in Fig. 18 represents a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. The Ct values obtained from the graph shown in Fig. 18 are summarized in Table 15. < tb >< TABLE >
도 18에 도시한 바와 같이, 재조합 플라스미드는 샘플 6을 제외한 재조합 플라스미드를 포함하는 모든 샘플에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한, 재조합 플라스미드는 대조군 샘플(샘플 7 및 8)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 18에 도시한 결과는, 일부 경우에서, 25 카피수의 플라스미드/rxn의 검출 감응도를 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하여 샘플 정제없이 얻을 수 있음을 시사한다. As shown in Fig. 18 , the recombinant plasmid was detected through the amplified product for all the samples containing the recombinant plasmid except for the
실시예Example 13: 에볼라 바이러스의 증폭 및 검출 13: Amplification and detection of Ebola virus
자이르 에볼라 바이러스(자이르-EBOV) 슈도바이러스의 다양한 카피수를 포함하는 인간 전혈 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 8 샘플을 이중으로 시험하여(이중 세트 #1 및 이중 세트 #2) 총 16 샘플에 대해 시험하였다. 샘플 중 6개는 특정 카피수(2500000, 250000, 25000, 2500, 250 및 25 카피수)의 슈도바이러스를 포함하고 2개 샘플(하나는 혈액만 갖고, 하나는 물만 가짐)은 대조군 샘플로 제공하엿다. 전혈 샘플을 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were performed on human whole blood samples containing various copies of the Zygos ebola virus (ZyR-EBOV) pseudovirus. 8 samples were tested in duplicate (
각 샘플을 역전사 및 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, 역전사효소, DNA 중합효소, dNTP, 보조인자, 프라이머, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 조합하여 30 ㎕ 반응 혼합물을 얻었다. 슈도바이러스의 카피수를 포함하여, 샘플 번호에 의한 반응 혼합물의 요약을 표 16에 나타냈다. 슈도바이러스로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 15 사이클 이후, 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 45 사이클. 제2 시리즈 동안, 리포터제 유래 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시키고 Ct 값을 얻었다. 실험에 대한 증폭 그래프를 도 19a(이중 세트 #1) 및 도 19b(이중 세트 #2)에 도시하였고, 각각은 표 16에 도시한 것에 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 19a 및 도 19b에 도시한 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 나타낸다. 도 19a 및 도 19b에 도시한 그래프에서 얻은 Ct 값을 표 17에 요약하였으며, "Ct 1"은 이중 세트 #1에 해당되고 "Ct 2"는 이중 세트#2에 해당된다.Each sample is treated with a reagent (e.g., a reverse transcriptase, a DNA polymerase, a dNTP, a cofactor, a primer, a suitable buffer, etc.) and a reporter (an oligonucleotide probe including a FAM dye) necessary for reverse transcription and nucleic acid amplification To give a 30 [mu] l reaction mixture. A summary of the reaction mixture by sample number, including the number of copies of pseudovirus, is shown in Table 16. To generate amplified products from pseudovirus, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 95 ° C for 1 minute after 15 cycles of 95 ° C for 1 second and 45 ° C for 1 second in the first series; And (ii) 45 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds in the second series. During the second series, a reporter derived signal was recorded to generate an amplification graph and a Ct value was obtained. Amplification graphs for the experiments are shown in Figures 19a (Double Set # 1) and Figure 19b (Dual Set # 2), each labeled with a sample number corresponding to that shown in Table 16. The results shown in Figs. 19A and 19B show the relative fluorescent light emitting units (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. The Ct values obtained in the graphs shown in FIGS. 19A and 19B are summarized in Table 17, where "
도 19a 및 도 19b에 도시한 바와 같이, 슈도바이러스가 슈도바이러스를 포함하는 모든 샘플(샘플 1-6)에 대해 증폭된 생성물을 통해 양쪽 이중 세트에서, 검출되었다. 또한, 임의의 대조군 샘플(샘플 7 및 8)에서는 슈도바이러스가 검출되지 않았다. 따라서, 도 19a 및 도 19b에 도시한 결과는, 일부 경우에서, 25 카피수의 바이러스/rxn의 검출 감응도가 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하여 샘플 정제없이 얻을 수 있음을 시사한다. As shown in Figs. 19A and 19B , pseudorabies were detected in both double sets through amplified products for all samples (samples 1-6) containing pseudovirus. In addition, pseudovirus was not detected in any of the control samples (
실시예Example 14: 에볼라 바이러스의 증폭 및 검출 14: Amplification and detection of Ebola virus
자이르 에볼라 바이러스(자이르-EBOV) 슈도바이러스의 다양한 카피수를 포함하는 인간 전혈 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 8 샘플이 시험되었다. 6 샘플은 특정 카피 수(2500000, 250000, 25000, 2500, 250 및 25)의 슈도바이러스를 포함하고 2 샘플(20000 카피수의 슈도바이러스 양성 대조군을 갖는 것, 물만 갖는 것)은 대조군 샘플로 제공되었다. 전혈 샘플을 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were performed on human whole blood samples containing various copies of the Zygos ebola virus (ZyR-EBOV) pseudovirus. 8 samples were tested. 6 samples contained pseudoravirus with a specific copy number (2500000, 250000, 25000, 2500, 250 and 25) and 2 samples (with 20000 copies of pseudovirus positive control, only water) served as control samples . Whole blood samples were analyzed without sample purification.
각각의 샘플을 역전사 및 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, 역전사효소, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 조합하여 30 ㎕ 반응 혼합물을 얻었다. 슈도바이러스 카피수를 포함하는, 샘플 번호에 의한 다양한 반응 혼합물의 요약을 표 18에 나타냈다. 슈도바이러스로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 15 사이클 이후, 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 35 사이클. 제2 시리즈에서, 리포터제 유래 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시키구 Ct 값을 얻었다. 실험에 대한 증폭 그래프를 도 20에 도시하였고, 각각을 표 18에 나타낸 것과 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 20에 나타낸 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록한 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 나타낸다. 도 20에 도시한 그래프에서 얻은 Ct 값을 표 19에 요약하였다. Each sample is subjected to reverse transcription and amplification using reagents necessary for nucleic acid amplification (e.g., reverse transcriptase, DNA polymerase, primer, dNTP, cofactor, suitable buffer, etc.) and a reporter (e.g., oligonucleotide probe ) To give a 30 [mu] l reaction mixture. A summary of the various reaction mixtures by sample number, including the number of pseudovircie copies, is shown in Table 18. < tb >< TABLE > To generate amplified products from pseudovirus, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 95 ° C for 1 minute after 15 cycles of 95 ° C for 1 second and 45 ° C for 1 second in the first series; And (ii) 35 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds in the second series. In the second series, a reporter-derived signal was recorded to generate an amplification graph and a Ct value was obtained. An amplification graph for the experiment is shown in Figure 20 , each labeled with a sample number corresponding to that shown in Table 18. The result shown in Fig. 20 shows a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. The Ct values obtained from the graph shown in Fig. 20 are summarized in Table 19. < tb >< TABLE >
도 20에 도시한 바와 같이, 슈도바이러스는 양성 대조군 슈도바이러스를 포함하는 샘플(샘플 7)을 포함하여, 슈도바이러스를 포함하는 모든 샘플(샘플 1-6)에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한 슈도바이러스는 물 단독 대조군 샘플(샘플 8)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 20에 도시된 결과는 일부 경우에서, 25 카피수의 바이러스/rxn의 검출 감응도를 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하고 샘플 정제없이 얻을 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 20 , pseudorabies were detected through amplified products for all samples (samples 1-6) containing pseudovirus, including samples containing positive control pseudovirus (sample 7). Pseudovirus was also not detected in the water alone control sample (Sample 8). Thus, the results shown in Figure 20 , in some cases, Suggesting that the detection sensitivity of the virus / rxn of 25 copies can be obtained using multiple series of denaturation and elongation conditions and without sample purification.
실시예Example 15: 에볼라 바이러스의 증폭 및 검출 15: Amplification and detection of Ebola virus
자이르 에볼라 바이러스(자이르-EBOV) 슈도바이러스의 2 카피수 중 하나(250 카피수/rxn 또는 25 카피수/rxn)를 포함하는 인간 전혈 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 각각의 전혈 샘플은 총 8 샘플에 대해, 4가지 시약 시스템 중 하나를 사용해 시험하였다. 각각의 시약 시스템(B-1, B-2, B-3 및 B-4)은 역전사 및 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, 역전사효소, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)를 포함한다. 각각의 상이한 시약 시스템은 시약 시스템에 상이한 농도의 다양한 성분을 함유한다. 각각의 전혈 샘플을 그 적절한 시약 시스템과 조합하여 30 ㎕ 반응 혼합물을 얻었다. 슈도바이러스의 카피수 및 시약 시스템을 포함하여, 샘플 번호에 의한 다양한 반응 혼합물의 요약을 표 20에 나타냈다. 슈도바이러스로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해서 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 15 사이클 이후, 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 40 사이클. 제2 시리즈 동안, 리포터제 유래 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시키고 Ct 값을 얻었다. 실험데 대한 증폭 그래프를 도 21에 도시하였고, 각각은 표 20에 나타낸 것에 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 21에 도시한 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 나타낸다. 도 21에 도시한 그래프에서 얻은 Ct 값을 표 21에 요약하였다. Amplification and detection experiments were performed on a human whole blood sample containing one of the two copies of the Zygos ebola virus (ZyR-EBOV) pseudovirus (250 copies / rxn or 25 copies / rxn). Each whole blood sample was tested for a total of 8 samples using one of four reagent systems. Each of the reagent systems (B-1, B-2, B-3 and B-4) contains reagents (for example, reverse transcriptase, DNA polymerase, primer, dNTP, co- Etc.) and reporter agents (e.g., oligonucleotide probes comprising FAM dyes). Each different reagent system contains different concentrations of various components in the reagent system. Each whole blood sample was combined with its appropriate reagent system to yield a 30 [mu] l reaction mixture. A summary of the various reaction mixtures by sample number is shown in Table 20, including the number of copies of pseudovirus and the reagent system. To generate amplified products from pseudovirus, two reaction series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 95 ° C for 1 minute after 15 cycles of 95 ° C for 1 second and 45 ° C for 1 second in the first series; And (ii) in the second series, 40 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds. During the second series, a reporter derived signal was recorded to generate an amplification graph and a Ct value was obtained. An amplification graph for the experiment is shown in Figure 21 , each labeled with a sample number corresponding to that shown in Table 20. The result shown in Fig. 21 represents a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. The Ct values obtained in the graph shown in FIG. 21 are summarized in Table 21. < tb >< TABLE >
도 21에 도시한 바와 같이, 슈도바이러스는 25 카피수/rxn를 갖는 샘플을 포함하여, 모든 샘플에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 따라서, 도 21에 도시한 결과는, 일부 경우에서, 25 카피수 바이러스/rxn의 검출 감응도를 상이한 시약 시스템으로, 샘플 정제없이, 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용해 얻을 수 있음을 시사한다. As shown in Fig. 21 , pseudorhavirus was detected through amplified products for all samples, including samples with 25 copies / rxn. Thus, the results shown in FIG. 21 suggest that, in some cases, the detection sensitivity of 25 copies of virus / rxn can be achieved using a number of series of denaturation and elongation conditions, without sample purification, with different reagent systems.
실시예Example 16: 16: 자이르Zaire 에볼라 바이러스에 대한 실시간 Real time for Ebola virus PCRPCR 검출 detection
본원의 1 단계 qPCR 방법을 사용하여 자이르 에볼라 바이러스에 대한 환자 혈청 샘플을 분석하였다. 샘플은 정제하지 않았다. 샘플은 9 자이르 에볼라 바이러스 양성 샘플 및 7 자이르 에볼라 바이러스 음성 샘플을 포함한다. Roche LC96 실시간 PCR 시스템을 사용하였다. The patient's serum samples for the Zygoszvola virus were analyzed using the one-step qPCR method of the present application. The sample was not purified. The sample includes a 9-Zie Ebola virus positive sample and a 7-Zie Ebola virus negative sample. Roche LC96 real-time PCR system was used.
샘플을 분석하기 위해 이 실시예에서 채택한 프로그램을 하기 표 22에 나타냈다. The programs adopted in this example to analyze the samples are shown in Table 22 below.
1 단계 qPCR 방법의 결과를 표 23에 나타내었다. 자이르 에볼라 바이러스에 대해 시험된 1 단계 qPCR 방법은 입증된 시약 및 방법과 비교하여 100% 일관성을 나타냈다. The results of the first-step qPCR method are shown in Table 23. The one-step qPCR method that was tested for the Zygos-Ebola virus showed 100% consistency compared to the proven reagents and methods.
실시예Example 17: 말라리아의 증폭 및 검출 17: Amplification and detection of malaria
미지 농도의 말라리아 병원체를 포함하는 인간 전혈 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 2가지 실험 세트를 수행하였다. 제1 실험 세트에서, 이중 실험을 인간 전혈 샘플의 1:4 희석물(1X PBS 중)에 대해 수행하였는데, 말라리아 병원체에 상응하는 플라스미드 및 전혈을 포함하는 샘플에 대한 실험을 수행하였으며, 물 단독 대조군에 대한 실험을 수행하였다. 제2 실험 세트에서, 혈액 단독 및 물 단독 대조군 샘플과 함께 1X PBX 중 인간 전혈 샘플의 다양한 희석물(1:4, 1:40, 1:400, 1:4000, 1:40000 및 1:400000)에 대한 실험을 수행하였다. 전혈 샘플은 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were performed on a human whole blood sample containing an unknown concentration of malaria pathogen. Two sets of experiments were performed. In a first set of experiments, a double experiment was performed on a 1: 4 dilution (in 1X PBS) of a human whole blood sample, where experiments involving samples containing plasmids and whole blood corresponding to malaria pathogens were performed, Were carried out. In a second set of experiments, various dilutions (1: 4, 1:40, 1: 400, 1: 4000, 1: 40000 and 1: 400000) of human whole blood samples in 1X PBX with blood alone and water- Were carried out. Whole blood samples were analyzed without sample purification.
각각의 샘플은 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 배합하여 30 ㎕ 반응 혼합물을 얻었다. 제1 실험 세트에 대한, 희석을 포함하여 샘플 번호에 따른 반응 혼합물의 요약을 표 24에 나타냈다. 제2 실험 세트에서 희석을 포함하여, 샘플 번호에 따른 반응 혼합물의 요약을 표 25에 나타냈다. 말라리아 병원체로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 13 사이클, 그 후 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 45 사이클. 제2 시리즈 동안, 리포터제에 의한 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시켰다. 제1 실험 세트에 대한 증폭 그래프는 도 22a에 도시하였고, 제2 실험 세트에 대한 증폭 그래프는 도 22b에 도시하였다. 각각의 그래프는 각각 표 24 및 25의 그 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 22a 및 도 22b에 도시한 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)으로 나타냈다. Each sample is combined with a reagent (e.g., DNA polymerase, primer, dNTP, cofactor, suitable buffer, etc.) necessary for nucleic acid amplification and a reporter (e.g., oligonucleotide probe including FAM dye) Mu] l of reaction mixture. A summary of the reaction mixture according to sample number, including dilution, for the first set of experiments is shown in Table 24. < tb >< TABLE > A summary of the reaction mixture according to sample number, including dilution in the second set of experiments, is shown in Table 25. < tb >< TABLE > To generate amplified products from malaria pathogens, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) in the first series, 13 cycles of 95 占 폚 for 1 second and 45 占 폚 for 1 second, then 95 占 폚 for 1 minute; And (ii) 45 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds in the second series. During the second series, a signal by the reporter agent was recorded to generate an amplification graph. The amplification graph for the first set of experiments is shown in Figure 22A , and the amplification graph for the second set of experiments is shown in Figure 22B . Each graph was labeled with its corresponding sample number in Tables 24 and 25, respectively. The results shown in Figs. 22A and 22B were expressed as a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles.
도 22a에 도시한 바와 같이, 말라리아 병원체는 2 반응 혼합물(샘플 1 및 2) 및 재조합 플라스미드를 포함하는 양성 대조군(샘플 3)에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한, 말라리아 병원체는 물 단독 샘플(샘플 4)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 22b에 도시한 결과는 말라리아 병원체가, 일부 경우에서, 신장 및 변성 조건의 다수 시리즈를 사용하여 샘플 정제없이 검출될 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 22A , the malaria pathogen was detected through the amplified products for the two reaction mixtures (
도 22b에 도시한 바와 같이, 말라리아 병원체는 전혈 샘플을 포함하는 모든 반응 혼합물(샘플 1-6)에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한, 말라리아 병원체는 물 단독 및 혈액 단독 샘플(샘플 7 및 8)에서는 검출되지 않았다. 따라서, 도 22b에 도시된 결과는 말라리아 병원체를 포함하는 병원체(들)이, 일부 경우에서 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하고 샘플 정제없이 최대 1:400000의 희석에서 검출될 수 있음을 시사한다. As shown in FIG. 22B , malaria pathogens were detected through amplified products for all reaction mixtures (samples 1-6) containing whole blood samples. In addition, malaria pathogens were not detected in water alone and blood alone samples (
실시예Example 18: 18: 뎅기Dengue 바이러스의 증폭 및 검출 Amplification and detection of viruses
뎅기 바이러스의 미지 농도를 포함하는 배양물에서 얻은 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 3가지 실험 세트를 수행하였다. 제1 실험 세트에서, 이중 실험을 미희석 배양물에 대해 수행하였으며, 실험은 배양물의 1:10 희석물에 대해 수행하였고, 물만 있는 대조군에 대한 실험을 수행하였다. 제2 실험 세트에서, 물만 있는 대조군 샘플과 함께 배양물의 다양한 희석물(희석 안함, 1:10, 1:100, 1:1000, 1:10000, 1:100000 및 1:1000000)에 대해 실험을 수행하였다. 제3 실험 세트에서, 물만 있는 대조군 샘플과 함게 배양물의 다양한 희석물(희석 안함, 1:10, 1:100, 1:1000 및 1:10000)에 대한 실험을 수행하였다. 배양 샘플은 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were performed on samples obtained from cultures containing unknown concentrations of dengue virus. Three sets of experiments were performed. In the first set of experiments, a duplicate experiment was performed on the undiluted culture, the experiment was performed on a 1:10 dilution of the culture, and an experiment was performed on a control with only water. In the second set of experiments, experiments were performed on various dilutions of the culture (no dilution, 1: 10, 1: 100, 1: 1000, 1: 10000, 1: 100000 and 1: 1000000) Respectively. In the third set of experiments, experiments were performed with various dilutions of the culture (no dilution, 1:10, 1: 100, 1: 1000, and 1: 10000) with a control sample only with water. Cultured samples were analyzed without sample purification.
2 ㎕의 각 샘플을 역전사 및 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, 역전사효소, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 배합하여 30 ㎕ 반응 혼합물을 얻었다. 제1 실험 세트에 대한, 희석을 포함한 반응 혼합물의 요약을 표 26에 나타내었고, 제2 실험 세트는 표 27에, 제3 실험 세트는 표 28에 나타내었다. 바이러스로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1분간 42℃, 5초간 95℃ 및 10초간 45℃의 10 사이클, 그 후 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 10초간 55℃의 45 사이클. 제2 시리즈 동안, 리포터제 유래 신호가 기록되어 증폭 그래프가 생성되었다. 제1 실험 세트에 대한 증폭 그래프는 도 23a에 도시하였고, 제2 실험 세트에 대한 증폭 그래프는 도 23b에, 제3 실험에 대한 증폭 그래프는 도 23c에 도시하였다. 각각의 그래프는 각각 표 26, 27 및 28에 그 상응하는 샘플 번호로 표지하였다. 도 23a, 도 23b 및 도 23c에 도시한 결과들은 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)으로 나타냈다. 도 23a, 도 23b 및 도 23c에 도시한 그래프에서 얻은 Ct 값을 각각 표 26, 27 및 28에 나타냈다. 2 μl of each sample was subjected to reverse transcription and amplification using a reagent (for example, a reverse transcriptase, a DNA polymerase, a primer, a dNTP, a cofactor, a suitable buffer and the like) necessary for nucleic acid amplification and a reporter Nucleotide probe) to obtain a 30 [mu] l reaction mixture. A summary of the reaction mixture, including dilution, for the first set of experiments is shown in Table 26, the second set of experiments is shown in Table 27, and the third set of experiments is shown in Table 28. [ To generate the amplified product from the virus, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 10 cycles of 42 ° C for 1 minute, 95 ° C for 5 seconds and 45 ° C for 10 seconds, then 95 ° C for 1 minute, in the first series; And (ii) 45 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 55 ° C for 10 seconds in the second series. During the second series, a reporter originated signal was recorded and an amplification graph was generated. The amplification graph for the first experimental set is shown in Figure 23A , the amplification graph for the second experiment set is shown in Figure 23B , the amplification graph for the third experiment is 23C . Each graph was labeled with the corresponding sample number in Tables 26, 27 and 28, respectively. The results shown in Figs. 23A , 23B, and 23C were expressed as a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. Ct values obtained in the graphs shown in Figs. 23A , 23B and 23C are shown in Tables 26, 27 and 28, respectively.
도 23a에 도시한 바와 같이, 바이러스가 바이러스를 포함하는 3 반응 혼합물(샘플 1-3)에 대한 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한, 바이러스는 물 단독 대조군 샘플(샘플 4)에서는 검출되지 않았다. 따라서, 도 23a에 도시한 결과는 뎅기 바이러스가, 일부 경우에서 신장 및 변성 조건의 다수 시리즈를 사용해 검출될 수 있음을 시사한다. As shown in FIG. 23A , viruses were detected through amplified products for three reaction mixtures (samples 1-3) containing viruses. In addition, the virus was not detected in the water-only control sample (Sample 4). Thus, the results shown in Figure 23A suggest that Dengue virus can be detected using multiple series of elongation and denaturation conditions in some cases.
도 23b에 도시한 바와 같이, 바이러스는 뎅기 바이러스를 함유하고 희석하지 않거나(샘플 1) 또는 1:1000까지 희석한(샘플 2, 3 및 4) 반응 혼합물에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 그러나, Ct 값은 1:1000 반응 혼합물(샘플 4)에 대해 측정되지 않았다. 바이러스는 높은 희석물(샘플 5, 6 및 7) 또는 물 단독 대조군 샘플(샘플 8)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 23b에 도시된 결과는 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하고 샘플 정제없이, 바이러스가, 일부 경우에서 최대 1:1000의 희석에서 검출될 수 있고, 이 경우 Ct 값은 최대 1:100의 희석에서 생성될 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 23 (b), the virus was detected through the amplified product for the reaction mixture containing Dengue virus and not diluted (Sample 1) or diluted 1: 1000 (
도 23c에 도시한 바와 같이, 바이러스는 뎅기 바이러스를 포함하고, 희석되지 않거나(샘플 1) 또는 1:1000까지 희석된(샘플 2, 3 및 4) 반응 혼합물에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 그러나, Ct 값은 1:1000 반응 혼합물에 대해 측정되지 않았다. 바이러스는 더 높은 희석물(샘플 5) 또는 물 단독 대조군 샘플(샘플 6)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 23c에 도시한 결과는 바이러스가, 일부 경우에서, 변성 및 신장 조건의 다수 시리즈를 사용하고 샘플 정제없이 최대 1:1000의 희석에서 검출될 수 있고, 여기서 Ct 값은 최대 1:100의 희석에서 생성될 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 23C , viruses were detected via amplified products for reaction mixtures containing Dengue virus, un-diluted (Sample 1) or diluted 1: 1000 (
실시예Example 19: 단일 뉴클레오티드 다형성( 19: single nucleotide polymorphism ( SNPSNP )의 검출)
염색체 P450 2C19, CYP2C19*2("GA" 유전자형을 가짐) 또는 CYP2C19*3("GG" 유전자형을 가짐)의 특정 유전자형을 포함하는 혈액 샘플 및 인간 구강인두 면봉에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. 인간 구강인두 면봉에서 얻은 샘플에 대한 한 세트 및 혈액에서 얻은 샘플에 대한 한 세트의 2가지 세트 실험을 수행하였다. 제1 실험 세트에서, 인간 구강인두 면봉에서 얻은 7종의 다른 샘플을 샘플 정제없이 분석하였다. 제2 실험 세트에서, 5가지 다른 혈액 샘플을 샘플 정제없이 분석하였다. Amplification and detection experiments were performed on blood samples and human oral pharyngeal swabs containing specific genotypes of chromosomes P450 2C19, CYP2C19 * 2 (with the "GA" genotype) or CYP2C19 * 3 (with the "GG" genotype). One set of samples for human oral pharyngeal swabs and one set of two sets of experiments for samples obtained from blood were performed. In the first set of experiments, seven different samples obtained from the human oral pharynx swab were analyzed without sample purification. In a second set of experiments, five different blood samples were analyzed without sample purification.
각각의 샘플을 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 2종의 리포터제(예를 들어, 핵산의 증폭을 검출하기 위한 FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브, "GA" 유전자형을 검출하기 위한 텍사스 레드 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 반응 혼합물로 배합하였다. 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해서 5분간 95℃ 이후 5초간 95℃ 및 10초간 49℃의 50 사이클을 포함하는 열순환 프로토콜을 수행하였다. 열순환 동안, 리포터제로부터의 신호가 기록되어 증폭 그래프를 생성시켰다. 제1 실험 세트(인간 구강인두 면봉)에 대한 증폭 그래프를 도 24a(FAM 올리고뉴클레오티드 프로브에 상응하는 신호) 및 도 24b(텍사스 레드 올리고뉴클레오티드 프로브에 상응하는 신호)에 도시하였다. 제2 실험 세트(혈액 샘플)에 대한 그래프를 도 25a(FAM 올리고뉴클레오티드 프로브에 상응하는 신호) 및 도 25b(텍사스 레드 올리고뉴클레오티드 프로브에 상응하는 신호)에 도시하였다. 도 24a, 도 24b, 도 25a 및 도 25b에 도시된 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 도시한다. 각각의 그래프는 표 29(구강인두 면봉 실험) 또는 표 30(혈액 실험)의 상응하는 그 반응 혼합물 번호로 표시하였다. 증폭 그래프에 대해 기록된 Ct 값은 측정된 유전자형과 함께 표 29 또는 표 30에 나타내었다. 도 24b 또는 도 25b에서 텍사스 레드 유래 신호가 관찰된 증폭 그래프에서, 상응하는 반응 혼합물은 "GA" 유전자형을 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 도 24b 또는 도 25b에서 텍사스 레드 유래 신호가 관찰되지 않은 증폭 그래프에서, 상응하는 반응 혼합물은 "GG" 유전자형을 갖는 것으로 확인되었다. Each sample is incubated with a reagent (e.g., a DNA polymerase, a primer, a dNTP, a cofactor, a suitable buffer, etc.) necessary for nucleic acid amplification and two reporter agents (for example, FAM dye for detecting amplification of nucleic acid Oligonucleotide probes, including a Texas red dye to detect "GA " genotypes). To generate the amplified product, a thermocycling protocol was carried out for 5 minutes at 95 ° C for 5 seconds, and 50 cycles at 49 ° C for 10 seconds for 5 seconds for each reaction mixture. During thermal cycling, a signal from the reporter was recorded to generate an amplification graph. An amplification graph for the first set of experiments (human oral pharyngeal swab) is shown in Figure 24a (signal corresponding to the FAM oligonucleotide probe) and Figure 24b (signal corresponding to the Texas red oligonucleotide probe). The graph for the second set of experiments (blood sample) is shown in Figure 25a (signal corresponding to FAM oligonucleotide probe) and Figure 25b (signal corresponding to Texas Red Oligonucleotide probe). The results shown in Figs. 24A , 24B , 25A and 25B show the relative fluorescent light emitting units (RFU) recorded according to the function of the number of cycles. Each graph is labeled with the corresponding reaction mixture number in Table 29 (oral pharyngeal swab test) or Table 30 (blood test). The recorded Ct values for the amplification graph are shown in Table 29 or Table 30 together with the measured genotypes. 24B or In the amplification graph in which the Texas Red derived signal was observed in Figure 25B , the corresponding reaction mixture was found to have the "GA" genotype. Also, in the amplification graph in which no TX red-derived signal was observed in FIG. 24B or 25B , the corresponding reaction mixture was confirmed to have the "GG" genotype.
도 24a에 도시된 바와 같이, 증폭된 생성물이 구강인두 면봉에서 얻은 샘플을 갖는 각각의 반응 혼합물에서 관찰되어서, 핵산 증폭이 일어났음을 시사하였다. 그러나, 도 24b에 도시된 바와 같이, 증폭된 생성물은 구강인두 면봉에서 얻은 샘플을 갖는 반응 혼합물의 오직 일부(반응 혼합물 1, 4, 6 및 7)에서 관찰되었고, 이들 반응 혼합물은 "GA" 유전자형에 상응한다. 다른 반응 혼합물(반응 혼합물 2, 3 및 5)에서는, 증폭된 생성물이 관찰되지 않았고, 이들 반응 혼합물은 "GG" 유전자형에 상응한다. 도 24a 및 도 24b에 도시한 결과는 경구 면봉 샘플에서 추출한 DNA를 사용한 증폭 및 검출 실험으로 입증하였다(데이타 도시하지 않음). 따라서, 도 24a 및 도 24b에 도시한 결과는, 일부 경우에서, SNP는 샘플 정제없이 구강인두 면봉에서 얻은 샘플에서 실시가 증폭을 통해 검출할 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 24A , the amplified product was observed in each reaction mixture with samples taken from oral pharyngeal swabs, suggesting that nucleic acid amplification occurred. However, as shown in FIG. 24B , the amplified products were observed in only a portion of the reaction mixture (
도 25a에 도시한 바와 같이, 증폭된 생성물은 혈액에서 얻은 샘플을 갖는 각각의 반응 혼합물에 대해 관찰되었고, 핵산 증폭이 일어났음을 시사하였다. 그러나, 도 25b에 도시된 바와 같이, 증폭된 생성물은 혈액에서 얻은 샘플을 갖는 반응 혼합물의 오직 일부(반응 혼합물 1, 2 및 5)에서 관찰되었고, 이들 반응 혼합물은 "GA" 유전자형에 상응하였다. 다른 반응 혼합물(반응 혼합물 3 및 4)에서, 증폭된 생성물이 관찰되지 않았고, 이들 반응 혼합물은 "GG" 유전자형에 상응하였다. 도 25a 및 도 25b의 결과는 핵산 서열분석으로 입증하였다. 따라서, 도 25a 및 도 25b의 결과는 일부 경우에서, SNP가 샘플 정제없이 혈액에서 얻은 샘플의 실시간 증폭을 통해 검출될 수 있음을 시사하였다. As shown in Fig. 25A , the amplified product was observed for each reaction mixture having a sample obtained from blood, suggesting that nucleic acid amplification occurred. However, as shown in FIG. 25B , the amplified products were observed in only a portion of the reaction mixture (
실시예Example 20: 55형 20: 55 아데노바이러스Adenovirus (( ADV55ADV55 ) 및 7형 ) And 7 type 아데노바이러스(ADV7)의Of the adenovirus (ADV7) 증폭 및 검출 Amplification and detection
다양한 카피수의 55형 아데노바이러스(ADV55) 또는 미지 농도의 7형 아데노바이러스 유형 7(ADV7)를 포함하는 구강인두 면봉에서 얻은 샘플에 대해 증폭 및 검출 실험을 수행하였다. ADV55를 갖는 샘플에 대한 한 세트 및 ADV7을 갖는 실험에 대한 한 세트의 실험의 2 세트 실험을 수행하였다. 제1 실험 세트에서, ADV55의 상이한 카피수(1, 10, 100, 1000, 10000, 및 100000 카피)를 포함하는 샘플을 갖는 6가지 다른 실험을 음성 대조군에 대한 실험과 함께 샘플 정제없이 수행하였다. 제2 실험 세트에서, 미지 카피수의 ADV7을 포함하는 샘플을 갖는 8가지 다른 실험을 샘플 정제없이 수행하였다. Amplification and detection experiments were performed on samples obtained from oral pharyngeal swabs containing various copies of the 55 adenovirus (ADV55) or the unknown concentration of
각각의 샘플을 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 반응 혼합물로 배합하였다. 제1 실험 세트에 대한 ADV55 카피수를 포함하는, 반응 혼합물에 대한 요약을 표 31에 나타내었다. 바이러스로부터 증폭된 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 1초간 95℃ 및 1초간 45℃의 20 사이클 이후, 1분간 95℃; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 5초간 95℃ 및 34초간 60℃의 35 사이클. 제2 시리즈 동안 리포터제로부터의 신호를 기록하여 증폭 그래프를 생성시키고 Ct 값을 얻었다. 제1 실험 세트에 대한 증폭 그래프를 도 26a에 도시하였고, 각각 반응 혼합물 번호로 표지된 각각은 표 31에 나타낸 것에 상응한다. 제2 실험 세트에 대한 증폭 그래프를 도 26b에 도시하였고, 상응하는 Ct 값은 표 32에 나타내었다. 도 26b는 표 32에 나타낸 반응 혼합물 번호에 상응하도록 표지하였다. 도 26a 및 도 26b에 도시한 결과는 사이클 수의 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)으로 나타내었다. Each sample is mixed with a reagent (for example, a DNA polymerase, a primer, a dNTP, a cofactor, a suitable buffer, etc.) required for nucleic acid amplification and a reporter (for example, an oligonucleotide probe including a FAM dye) . A summary of the reaction mixture, including the ADV55 copy number for the first set of experiments, is shown in Table 31. To generate the amplified product from the virus, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) 95 ° C for 1 minute after 20 cycles of 95 ° C for 1 second and 45 ° C for 1 second in the first series; And (ii) 35 cycles of 95 ° C for 5 seconds and 60 ° C for 34 seconds in the second series. During the second series, a signal from the reporter was recorded to generate an amplification graph and to obtain a Ct value. An amplification graph for the first set of experiments is shown in Fig. 26A , and each labeled with a reaction mixture number corresponds to that shown in Table 31. The amplification graph for the second set of experiments is shown in Figure 26B and the corresponding Ct values are shown in Table 32. [ 26b was labeled to correspond to the reaction mixture number shown in Table 32. [ The results shown in Figs. 26A and 26B are represented by a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the function of the number of cycles.
도 26a에 도시한 바와 같이, ADV55는 바이러스 함유 샘플을 포함하는 모든 반응 혼합물(반응 혼합물 1-6)에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 또한, 바이러스가 음성 대조군 반응 혼합물(반응 혼합물 7)에서는 검출되지 않았다. 따라서, 도 26a의 결과는 ADV55 바이러스가 일부 경우에서, 샘플 정제없이 다양한 희석 수준에서 신장 및 변성 조건의 다수 시리즈를 사용해 검출될 수 있음을 시사하였다. As shown in Figure 26A , ADV55 was detected through amplified products for all reaction mixtures (reaction mixtures 1-6) containing virus-containing samples. In addition, no virus was detected in the negative control reaction mixture (reaction mixture 7). Thus, the results in FIG. 26A suggested that the ADV55 virus could be detected in several cases using multiple series of elongation and denaturation conditions at various dilution levels without sample purification.
도 26b에 도시한 바와 같이, ADV7은 모든 반응 혼합물에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. 따라서, 도 26b에 도시된 결과는 ADV7 바이러스가, 일부 경우에서, 샘플 정제없이 신장 및 변성 조건의 다수 시리즈를 사용해 검출될 수 있음을 시사한다. As shown in Figure 26B , ADV7 was detected through amplified products for all reaction mixtures. Thus, the results shown in Figure 26B suggest that the ADV7 virus may, in some cases, be detected using multiple series of elongation and denaturation conditions without sample purification.
실시예Example 21: 아머드 RNA C형 간염 바이러스(RNA- 21: Armored RNA Hepatitis C virus (RNA- HCVHCV )의 증폭 및 검출) Amplification and detection
증폭 및 검출 실험을 아머드 RNA C형 간염 바이러스(RNA-HCV)의 다양한 카피수를 포함하는 혈장 샘플에 대해 수행하였다. RNA-HCV의 상이한 카피수(10, 100 및 500 카피)를 포함하는 샘플을 갖는 상이한 3가지 실험을 음성 대조군에 대해 수행된 실험과 함께 샘플 정제없이 수행하였다. Amplification and detection experiments were performed on plasma samples containing various copies of armored RNA hepatitis C virus (RNA-HCV). Three different experiments with samples containing different copies of RNA-HCV (10, 100, and 500 copies) were performed without sample purification with experiments performed on negative controls.
각 샘플을 반응 혼합물 중의 역전사 및 핵산 증폭에 필요한 시약(예를 들어, 역전사효소, DNA 중합효소, 프라이머, dNTP, 보조인자, 적합한 완충제 등) 및 리포터제(예를 들어, FAM 염료를 포함하는 올리고뉴클레오티드 프로브)와 배합하였다. RNA-HCV 카피수를 포함하는 반응 혼합물의 요약을 표 33에 나타내었다. 바이러스로부터 증폭된 DNA 생성물을 생성시키기 위해서, 각각의 반응 혼합물에 대해 변성 및 신장 조건의 2 시리즈를 수행하였다. 2 시리즈는 다음과 같다: (i) 제1 시리즈에서, 95에서 1초 및 45℃에서 1초 후, 95℃에서 1분의 20사이클; 및 (ii) 제2 시리즈에서, 95℃에서 5초 및 60℃에서 34초의 55 사이클. 제2 시리즈 동안 리포터제로부터의 신호가 기록되어 증폭 그래프가 생성되었다. 실험 제1 세트에 대한 증폭 그래프를 도 27에 나타내었고, 반응 혼합물 수에 상응하는 수에 의해 표지된 각각을 표 33에 나타내었다. 도 27에 도시된 결과는 사이클 수 함수에 따라 기록된 상대적 형광발광 유닛(RFU)을 나타낸다. Each sample is subjected to reverse transcription in a reaction mixture and a reagent (for example, an oligosaccharide such as a reverse transcriptase, a DNA polymerase, a primer, a dNTP, a coenzyme, a suitable buffer, etc.) necessary for nucleic acid amplification and a reporter Nucleotide probe). A summary of the reaction mixture containing the RNA-HCV copy number is shown in Table 33. To generate the amplified DNA product from the virus, two series of denaturation and elongation conditions were performed for each reaction mixture. 2 series are as follows: (i) in the first series, 20 cycles of 1 minute at 95 ° C, 1 second at 95 ° C and 1 second at 45 ° C; And (ii) 55 cycles of 5 seconds at 95 占 폚 and 34 seconds at 60 占 폚 in the second series. During the second series, a signal from the reporter agent was recorded to generate an amplification graph. The amplification graph for the first set of experiments is shown in Figure 27 , and each of the numbers labeled by the number corresponding to the number of reaction mixtures is shown in Table 33. The result shown in Fig. 27 represents a relative fluorescent light-emitting unit (RFU) recorded according to the cycle number function.
도 27에 나타낸바와 같이, RNA-HCV는 바이러스를 함유하는 샘플을 포함하는 모든 반응 혼합물(반응 혼합물 1-3)에 대해 증폭된 생성물을 통해 검출되었다. RNA-HCV는 음성 대조군 반응 혼합물(반응 혼합물 4)에서 검출되지 않았다. 따라서, 도 27에 도시된 결과는 일부 경우에서, RNA-HCV가 샘플 정제없이 신장 및 변성 조건의 다수 시리즈를 사용해 검출될 수 있음을 시사한한다. 10 카피수/rxn의 검출 감응성을 또한 달성할 수 있었다. As shown in Fig. 27 , RNA-HCV was detected through amplified products for all reaction mixtures (reaction mixture 1-3) containing samples containing virus. RNA-HCV was not detected in the negative control reaction mixture (reaction mixture 4). Thus, the results shown in Figure 27 suggest that, in some cases, RNA-HCV can be detected using multiple series of elongation and denaturation conditions without sample purification. The detection sensitivity of 10 copies / rxn could also be achieved.
본 발명의 바람직한 실시양태를 본원에서 도시하고 설명하였지만, 이러한 실시양태는 단시 예시로 제공되었음은 당분야의 숙련가에게 자명하다. 다양한 변형, 변화, 치환이 본 발명을 벗어나지 않고 당분야에서 일어날 수 있다. 본원에 설명된 본 발명의 실시양태에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는 데 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 다음의 청구항은 본 발명의 범주를 정의하고 이들 청구항 및 그들 균등물 내의 방법 및 구성을 그렇게 포괄하고자 한다. While preferred embodiments of the present invention have been shown and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Numerous variations, changes, and substitutions can be effected in the art without departing from the invention. It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein may be applied to practice the invention. The following claims define the scope of the invention and are intended to encompass such methods and compositions within the claims and their equivalents.
Claims (84)
(a) 상기 생물학적 샘플, 및 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및
(b) 상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 상기 표적 RNA를 증폭시키는 단계로서, 각각의 사이클이 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 단계
를 포함하는 증폭 방법.A method for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject,
(a) providing a reaction container comprising the biological sample and a reagent necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a reverse transcriptase , (ii) a DNA polymerase, and (iii) a primer set for the target RNA. And
(b) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified DNA product indicative of the presence of the target RNA and amplifying the target RNA, i) incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and thereafter (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less
≪ / RTI >
(a) 상기 피험체로부터 얻은 상기 생물학적 샘플을 수용하는 단계;
(b) 상기 생물학적 샘플, 및 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여, 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계;
(c) 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출하는 단계;
(d) (c)의 상기 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및
(e) 상기 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 수용자에게 출력하는 단계
를 포함하고,
(a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하인 증폭 방법.A method for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject,
(a) receiving the biological sample obtained from the subject;
(b) providing a reaction container comprising the biological sample and a reagent necessary to perform reverse transcription and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, the reagent comprising (i) An enzyme and (ii) a set of primers for the target RNA;
(c) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of the target RNA in the biological sample;
(d) detecting the amount of said amplified DNA product of (c); And
(e) outputting information on the amount of the amplified DNA product to a receiver
Lt; / RTI >
wherein the amount of time for completing (a) - (e) is about 30 minutes or less.
(a) 상기 생물학적 샘플, 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 데옥시리보핵산(DNA) 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 상기 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및
(b) 상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 개별 시리즈는 상기 변성 조건 및/또는 상기 신장 조건에 있어서 상기 다수 시리즈의 1 이상의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 단계
를 포함하는 것인 증폭 방법.A method for amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from an experimental subject,
(a) providing a reaction container comprising the biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture, the reagent comprising (i) a deoxyribonucleic acid (DNA) polymerase, and optionally a reverse transcriptase An enzyme, and (ii) a set of primers for the target nucleic acid; And
(b) performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid in the biological sample, each series comprising (i) Incubating the mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and then (ii) incubating the reaction mixture under extensional conditions characterized by an elongation temperature and an elongation period, Wherein the individual series is different from the one or more other individual series of the multiple series in the denaturing condition and / or the elongating condition
/ RTI >
(a) 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 RNA를 증폭시키기 위해 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈;
(b) 상기 사용자 요청에 대응하여,
상기 생물학적 샘플, 및 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고;
상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 상기 표적 RNA를 증폭시키고, 각각의 사이클은 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인
증폭 모듈; 및
(c) 상기 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 상기 출력 모듈은 상기 표적 RNA 또는 상기 DNA 생성물에 대한 정보를 수용자에게 출력하는 것인 출력 모듈
을 포함하는 시스템.A system for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject,
(a) an input module for accepting a user request to amplify the target RNA from the biological sample;
(b) in response to the user request,
Said reagent comprising (i) a reverse transcriptase, (ii) a DNA polymerase, and (iii) a DNA polymerase. ) A reaction mixture containing a set of primers for the target RNA;
Performing a plurality of cycles of primer extension reaction on the reaction mixture in the reaction vessel to generate an amplified DNA product indicative of the presence of the target RNA to amplify the target RNA, each cycle comprising (i) Incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and then (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less
Amplification module; And
(c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module outputting information about the target RNA or the DNA product to a receiver,
≪ / RTI >
(a) 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 RNA를 증폭시키기 위해 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈;
(b) 상기 사용자 요청에 대응하여,
(i) 상기 피험체로부터 얻은 상기 생물학적 샘플, 및 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (1) 역전사효소 및 (2) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고;
(ii) 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물의 검출가능한 양을 산출시키고;
(iii) (ii)의 상기 증폭된 DNA 생성물의 양을 검출하고;
(iv) 상기 증폭된 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 수용자에게 출력하며,
(i) - (iv)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하인
증폭 모듈; 및
(c) 상기 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 상기 출력 모듈은 상기 정보를 수용자에게 전송하는 것인 출력 모듈
을 포함하는 시스템.A system for amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject,
(a) an input module for accepting a user request to amplify the target RNA from the biological sample;
(b) in response to the user request,
(i) a reaction mixture comprising said biological sample obtained from said subject and a reagent necessary for performing reverse transcription and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, said reagent comprising (1) a reverse transcriptase and (2) ) A reaction mixture containing a set of primers for the target RNA;
(ii) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA product indicative of the presence of the target RNA in the biological sample;
(iii) detecting the amount of said amplified DNA product of (ii);
(iv) outputting information on the amount of the amplified DNA product to the recipient,
The amount of time for completing (i) - (iv) is about 30 minutes or less
Amplification module; And
(c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module transmitting the information to a receiver,
≪ / RTI >
(a) 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 핵산을 증폭시키기 위해 사용자 요청을 수용하는 입력 모듈;
(b) 상기 사용자 요청에 대응하여,
상기 생물학적 샘플, 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 상기 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 반응 혼합물을 반응 용기에 수용하고;
상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키며, 각 시리즈는 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하며, 개별 시리즈는 상기 변성 조건 및/또는 상기 신장 조건에 있어서 상기 다수 시리즈의 1 이상의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인
증폭 모듈; 및
(c) 상기 증폭 모듈에 작동적으로 커플링된 출력 모듈로서, 상기 출력 모듈은 상기 표적 핵산 또는 상기 증폭된 생성물에 대한 정보를 수용자에게 출력하는 것인 출력 모듈
을 포함하는 시스템.A system for amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject,
(a) an input module for accepting a user request to amplify the target nucleic acid from the biological sample;
(b) in response to the user request,
Wherein said reagent comprises (i) a DNA polymerase and optionally a reverse transcriptase, and (ii) a set of primers for said target nucleic acid ≪ / RTI > in a reaction vessel;
Wherein a plurality of series of primer extension reactions are performed on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid in the biological sample, each series comprising (i) (Ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period, wherein each series comprises two or more cycles of denaturing conditions And / or differing from the other series of one or more of the multiple series in the elongation condition
Amplification module; And
(c) an output module operatively coupled to the amplification module, the output module outputting information about the target nucleic acid or the amplified product to a receiver,
≪ / RTI >
(a) 상기 생물학적 샘플, 및 데옥시리보핵산(DNA) 증폭과 병행하여 역전사 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소, (ii) DNA 중합효소, 및 (iii) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및
(b) 상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA 생성물을 생성시켜, 상기 표적 RNA를 증폭시키는 단계로서, 각각의 사이클은 (i) 상기 반응 혼합물 을 변성 온도에서 60초 이하의 변성 기간 동안 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도에서 60초 이하의 신장 기간 동안 인큐베이션하는 단계를 포함하는 것인 단계
를 포함하는 것인 컴퓨터 판독 가능 매체. A computer readable medium comprising machine executable code embodying a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject when executed by one or more computer processors, the method comprising:
(a) providing a reaction container comprising the biological sample and a reagent necessary to perform reverse transcription in parallel with deoxyribonucleic acid (DNA) amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a reverse transcriptase , (ii) a DNA polymerase, and (iii) a primer set for the target RNA. And
(b) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified DNA product indicative of the presence of the target RNA, and amplifying the target RNA, i) incubating the reaction mixture at a denaturation temperature for a denaturation period of 60 seconds or less, and thereafter (ii) incubating the reaction mixture at an elongation temperature for an elongation period of 60 seconds or less
Readable medium.
(a) 상기 피험체로부터 얻은 상기 생물학적 샘플을 수용하는 단계;
(b) 상기 생물학적 샘플, 및 역전사 증폭 및 선택적으로 데옥시리보핵산(DNA) 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) 역전사효소 및 (ii) 상기 표적 RNA에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계;
(c) 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 사이클을 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 RNA의 존재를 나타내는 증폭된 DNA의 검출가능한 양을 산출시키는 단계;
(d) (c)의 상기 DNA 생성물의 양을 검출하는 단계; 및
(e) 상기 DNA 생성물의 양에 대한 정보를 수용자에게 출력하는 단계
를 포함하고,
(a) - (e)를 완료하기 위한 시간량은 약 30분 이하인 컴퓨터 판독 가능 매체.A computer readable medium comprising machine executable code embodying a method of amplifying a target ribonucleic acid (RNA) present in a biological sample obtained directly from a subject when executed by one or more computer processors, the method comprising:
(a) receiving the biological sample obtained from the subject;
(b) obtaining a reaction mixture comprising the biological sample and a reagent necessary for performing reverse transcription and optionally deoxyribonucleic acid (DNA) amplification, the reagent comprising (i) a reverse transcriptase And (ii) a set of primers for the target RNA;
(c) performing a plurality of cycles of primer extension reactions on the reaction mixture to yield a detectable amount of amplified DNA indicative of the presence of the target RNA in the biological sample;
(d) detecting the amount of said DNA product of (c); And
(e) outputting information on the amount of the DNA product to the recipient
Lt; / RTI >
wherein the amount of time for completing (a) - (e) is less than or equal to about 30 minutes.
(a) 상기 생물학적 샘플, 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 용기를 제공하여 반응 혼합물을 얻는 단계로서, 상기 시약은 (i) DNA 중합효소 및 선택적으로 역전사효소, 및 (ii) 상기 표적 핵산에 대한 프라이머 세트를 포함하는 것인 단계; 및
(b) 상기 반응 용기 내 상기 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 개별 시리즈는 상기 변성 조건 및/또는 상기 신장 조건에 있어서 상기 다수 시리즈의 1 이상의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 단계
를 포함하는 것인 컴퓨터 판독 가능 매체.A computer readable medium comprising machine executable code embodying a method of amplifying a target nucleic acid present in a biological sample obtained from a subject when executed by one or more computer processors,
(a) providing a reaction container comprising the biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to obtain a reaction mixture, wherein the reagent comprises (i) a DNA polymerase and optionally a reverse transcriptase, and (ii) Comprising a primer set for the target nucleic acid; And
(b) performing a plurality of series of primer extension reactions on the reaction mixture in the reaction vessel to produce an amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid in the biological sample, each series comprising (i) Incubating the mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and then (ii) incubating the reaction mixture under extensional conditions characterized by an elongation temperature and an elongation period, Wherein the individual series is different from the one or more other individual series of the multiple series in the denaturing condition and / or the elongating condition
Readable medium.
상기 생물학적 샘플 내 상기 표적 핵산을 증폭시키도록 증폭 프로토콜을 실행하기 위해 사용자가 접속할 수 있는 그래픽 요소를 디스플레이하는 사용자 인터페이스를 포함하는 전자 디스플레이 스크린; 및
상기 전자 디스플레이 스크린에 커플링되고, 상기 사용자가 상기 그래픽 요소를 선택할 때 상기 증폭 프로토콜을 실행하도록 프로그래밍된 컴퓨터 프로세서
를 포함하며, 상기 증폭 프로토콜은
상기 생물학적 샘플, 및 핵산 증폭을 수행하는 데 필요한 시약을 포함하는 반응 혼합물에 대해 프라이머 연장 반응의 다수 시리즈를 수행하여 상기 생물학적 샘플 중 상기 표적 핵산의 존재를 나타내는 증폭된 생성물을 생성시키는 단계로서, 각각의 시리즈는 (i) 상기 반응 혼합물을 변성 온도 및 변성 기간을 특징으로 하는 변성 조건 하에서 인큐베이션하는 단계, 그 후 (ii) 상기 반응 혼합물을 신장 온도 및 신장 기간을 특징으로 하는 신장 조건 하에서 인큐베이션하는 단계의 2 이상의 사이클을 포함하고, 개별 시리즈는 상기 변성 조건 및/또는 상기 신장 조건에 있어서 상기 다수 시리즈의 1 이상의 다른 개별 시리즈와 상이한 것인 단계
를 포함하는 것인 시스템.A system for amplifying a target nucleic acid in a biological sample obtained from a subject,
An electronic display screen including a user interface for displaying graphical elements that a user can access to execute an amplification protocol to amplify the target nucleic acid in the biological sample; And
A computer processor coupled to the electronic display screen and programmed to execute the amplification protocol when the user selects the graphical element;
Wherein the amplification protocol comprises:
Performing a plurality of series of primer extension reactions on a reaction mixture comprising the biological sample and a reagent necessary to perform nucleic acid amplification to produce an amplified product indicative of the presence of the target nucleic acid in the biological sample, (I) incubating the reaction mixture under denaturing conditions characterized by denaturation temperature and denaturation period, and thereafter (ii) incubating the reaction mixture under an elongation condition characterized by an elongation temperature and an elongation period Wherein the individual series is different from the one or more other individual series of the multiple series in the denaturing condition and / or the elongating condition
. ≪ / RTI >
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CNPCT/CN2013/090425 | 2013-12-25 | ||
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PCT/CN2014/094914 WO2015096763A1 (en) | 2013-12-25 | 2014-12-25 | Methods and systems for nucleic acid amplification |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020167020348A KR20160107208A (en) | 2013-12-25 | 2014-12-25 | Methods and systems for nucleic acid amplification |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20160107208A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019066238A3 (en) * | 2017-09-28 | 2019-06-27 | 주식회사 씨젠 | Amplification data display method and device |
-
2014
- 2014-12-25 KR KR1020167020348A patent/KR20160107208A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019066238A3 (en) * | 2017-09-28 | 2019-06-27 | 주식회사 씨젠 | Amplification data display method and device |
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