KR960005737B1 - 핵산 배열의 증폭 방법 - Google Patents

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KR960005737B1
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polymerase
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로렌스 티. 말렉
체릴 데이비
그라함 헨더슨
로이 수크나난
Original Assignee
캔진 코포레이션
1996년05월01일
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
핵산 배열의 증폭 방법
[도면의 간단한 설명]
제1a도는 핵산 증폭 방법의 일반적인 도해이다.
제1b도는 센스(+) RNA 분자로부터 시작하는 핵산 증폭 방법의 예시이다.
제1c도는 제한 리보뉴클레아제에 의해 잘려져서 변성된 dsDNA로부터 시작하는 핵산 증폭 방법의 예시이다.
제1d도는 변성된 dsDNA로부터 시작하는 핵산 증폭 방법의 예시이다.
제2도는 증폭 공정을 시험하는데 사용되는 합성 올리고유클레오티드 DNA 배열을 도시한 것이다.
제2a도는 개그(gag) 시험 배열이고 제2B도는 개그 2 시험 배열이다.
제3도는 다른 템플레이트 농도를 사용한 증폭 반응의 PAGE 분석 오우토라디오그램(autoradiogram)이다.
제4도는 다른 템플레이트 농도를 사용한 증폭 반응의 PAGE 분석 오우토라디오그램이다.
제5도는 증폭 반응시의 Dot-blot 교잡의 오우토라디오그램이다.
제6도는 템플레이트로 제한 프라그먼트(fragments)를 사용하는 증폭 반응의 PAGE 분석 오우토라디오그램이다.
제7도는 불특정생성물(NSPs)에 대한 효과를 나타내는, 0∼2% DMSO를 이용하여 HIV 표적 배열없이(템플레이트가 아님) 증폭 반응의 적정을 위해 아가로오즈겔로 착색된 에티듐 브로마이드(eithidium bromide)이다.
제8도는 NSPs의 제거를 보여주는, 0%(-) 및 15%(+) DMSO를 이용하여 템플레이트 없이(nt) 그리고 104카피의 템플레이트에 증폭 반응의 아가로오즈겔로 착색된 에티듐 브로마이드이다.
제9도는 증가된 재현성 및 감수성을 보여주는, 0%(-) 및 15%(+) DMSO를 이용하여 템플레이트 없이(nt) 그리고 103및 104카피의 템플레이트에 증폭 반응의 slot-blot 교잡 분석한 오우토라디오그램이다.
제10a도는 증폭된 템플레이트의 검출을 위한 BSA와 DMSO 조합에 의한 감수성의 증가를 보여주는, 50㎍/㎖ BSA, 0% DMSO와 0% BSA, 15% DMSO와 100㎍/㎖ BSA, 및 15% DMSO를 이용하여 템플레이트없이(nt) 그리고 104카피의 템플레이트에 증폭 반응의 아가로오즈겔이 착색된 에티듐 브로마이드이다.
제10b도는 증폭된 템플레이트의 검출을 위한 BSA와 DMSO 조합의 증가된 감수성과 DMSO만을 사용하여 증가된 재현성을 보여주는, 50㎍/㎖ BSA, 0% DMSO와 0% BSA, 15% DMSO와 50㎍/㎖, 15% DMSO와 100㎍/㎖ BSA, 및 15% DMSO를 이용하여 템플레이트없이(nt) 그리고 104카피의 템플레이트에 증폭 반응의 slot-blot 교잡 분석의 오우토라디오그램이다.
제11도는 증폭된 템플레이트의 검출을 위한 BSA와 DMSO 조합의 증가된 감수성과 DMSO만을 사용하여 증가된 재현성을 보여주는, 15% DMSO 단독 및 15% DMSO와 100㎍/㎖ BSA를 이용하여 템플레이트없이 그리고 103및 104카피의 템플레이트에 증폭 반응의 slot-blot 교잡 분석의 오우토라디오그램이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 특정의 핵산 배열을 증폭시키기 위한 강화된 방법에 관한 것이다.
[발명의 배경]
상보적인(complementary) 배열의 핵산을 갖는 샘플을 프로브(probing)하므로서 샘플내에 존재하는 특정 해간 배열을 검출하는 것은 공지의 진단 방법이다. 핵산은 상보적인 핵산에 결합하는 것이 매우 특수하기 때문에 샘플내에 특정의 핵산이 존재하는지의 여부를 측정하는데 유용하다. 단지 검출되는 특정 핵산의 배열을 알아야만 하며 그 특정 핵산 배열에 대해 상보적인 핵산 배열을 갖는 프로브를 구성해야만 한다.
본 출원에서 "특정의 핵산배열"은 증폭시키기 원하는 단일 사슬(single stranded) 또는 이중 사슬(double stranded)의 핵산을 의미하고, "샘플"은 핵산을 함유하는 혼합물을 의미하며, "충분히 상보적인"은 두개의 핵산, 프라이머 및 템플레이트(template)가 주어진 이온 강도 및 온도 조건하에서 효과적이며, 프라이머 의존성(primer-dependent)이고, 템플레이트 지향적(template directed)인 DNA 합성을 하도록 특수한 상호 작용을 할 수 있는 것을 의미한다. "DMSO"는 사용된 기질 또는 효소에 어떤 악영향(ill-effects)없이 분자 유전학적 반응에 사용되는 순수한 디메틸 설폭사이드를 의미하는데 DMSO 대신에 관능적으로 동등한 알킬설폭사이드를 사용할 수 있다. "BSA"는 분자 생물학적 반응에 사용하기 적당한 품질의 보빈 세륨 알부민(bovine serum albumin)을 의미하는데 어떤 DNases, DNA 닉킹 활동(nicking activity), RNases 및 프로테아제가 없어야 한다. BSA 대신에 관능적으로 동등한, 적당한 캐리어(carrier) 단백질이 사용될 수 있다.
핵산 프로브는 매우 특수하기 때문에 어떤 상황에서는 핵산 배열에 의해 생성된 단백질보다 핵산 배열 그 자체를 프로브하는 것이 바람직하다. 그 예로, 단지 단백질 검출에 의존한 진단 방법은 DNA 게놈(genome)이 결핍된 심각한 수준의 비감염성 항원 입자의 존재로 인하여 B형 간염 바이러스 감염 입자의 존재를 측정하는데 부적합하다. 또 다른 예로서 전압상태 또는 양성의 경부종양 모두에서 발견된 다양한 아형의 인간의 유두종 바이러스는 핵산 프로브 교잡에 의해서만 식별될 수 있다. 또한, AIDS 바이러스의 특수한 유전학적 기질은 AIDS 바이러스의 특정 핵산 배열의 존재에 기초한 평가가 진단학적으로 더 우수하다.
현존하는 핵산 프로브 기술을 적용하는데 가장 어렵고 제한적인 것은 카피수(copy number) 문제이다. 예를 들면, 바이러스 또는 세포에는 통상적으로 단일 카피의 특수한 유전자가 있다. 이 하나의 카피 유전자 생성물 즉, RNA 또는 단백질의 많은 카피를 야기시킨다. 이러한 이유 때문에 진단 기술로서 단백질을 프로빙하는 것이 포함되는데 이것은 검출되는 핵산의 특정 배열이 단백질의 수많은 카피를 일으킬 수 있기 때문이다.
세포당 100,000카피까지의 자연적으로 발생하는 많은 수의 리보좀RNA는 핵산 프로브를 이용한 레지오넬라(Legionella) 및 마이코플라즈마(Mycoplasma)와 같은 세균병원체의 진단에 용이하도록 젠프로브(GenProbe)로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 방법은 바이러스와 같은 비세포성 병원체 또는 낮은 카피수를 갖는 프로브된 핵산 배열에는 사용될 수 없다. AIDS 검출을 위한 핵산 프로브법의 개발에 중대한 문제는 카피수이다. 이는 동화된 프로바이러스(provirus)가 말초 혈액 임파구의 1/10,000보다 더 적게 존재할 수 있기 때문이다. 따라서, 만약 샘플중에 존재하는 것으로 추측되는 특정의 핵산 배열을 증폭시킬 수 있으면 카피수 문제는 해결될 수 있으며 프로브 평가는 쉽게 이용될 수 있다.
단지 소수의 세포만을 함유하며 따라서 소수의 특정 유전자 카피만을 함유하는 표준 생물학적 샘플에서는 카피수 문제를 극복하기 위해 증폭 방법을 이용하는 것이 필요하다.
증폭하기 위한 하나의 방법은 샘플을 그로우 아웃(grow out)하는 것이다. 즉, 샘플에 존재하는 살아 있는 생물학적 물질들이 스스로 중식하도록 조건들을 맞춰주는 것이다. 이 중식은 핵산 배열의 양을 검출될 수 있는 수준까지 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 식품공업에서는 제조된 식품 중에서 음식 중독을 일으키는 박테리아 살모넬라(Salmonella)를 검출하기 위해서 음식 샘플을 수일 동안 배양시켜야만 하는데 이는 핵산 카피수의 양을 증가시키기 위해서이다. 임상 샘플에서도 역시 병원체를 적절한 시간 동안 핵산 카피수의 양을 증가시켜야만 한다.
1987년 7월 28일 특허된 세투스 코포레이션(Cetus Corporation)의 미국 특허 제4, 683, 195호 및 1987년 11월 28일 특허된 동사의 미국 특허 제4, 683, 202호는 각각 샘플에 함유된 표적 핵산 배열을 증폭시키는 방법에 관한 것이다. 미국 특허 제4, 683, 195호는 표적 DNA 배열을 함유하는 것으로 생각되는 샘플을 올리고뉴클레오티도(oligonucleotide) 프라이머로 처리하고 프라이머 확장(extension) 생성물을 합성하여 템플레이트로 공급하므로서 표적 DNA 배열을 증폭시키는 방법에 관한 것이다. 프라이머 확장 생성물은 열변성을 이용하여 바람직하게 템플레이트로부터 분리된다. 마찬가지로, 미국 특허 제4, 683, 202호 역시 2개의 별개 상보적인 사슬을 갖는 표적 DNA 배열을 증폭시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 확장 생성물을 합성하기 위하여 프라이머로 이 사슬들을 처리하고 템플레이트로부터 프라이머 확장 생성물을 분리하고 이어서 템플레이트로서 프라이머 확장 생성물을 사용하는 것이 포함되어 있다.
위의 두 미국 특허는 증폭 공정시에 수공 또는 기계적인 힘 및 사용자에 의한 다단계의 작업이 요구되며 DNA만을 증폭시키는 것이 제한된다. 이 특허들에 포함된 단계들은 사용자가 샘플을 가열하고 냉각시키며 적절한 효소들을 첨가하며 이 단계들을 반복해야 한다. 온도 변화는 효소들의 그 활성을 떨어뜨리기 때문에 사용자가 증폭 공정동안 적절한 수의 효소를 갖는 증폭 혼합물을 반복적으로 보충해야 한다.
또한, 상기 특허들에는 증폭 공정의 각 사이클(cycle)이 제2템플레이트의, 제1템플레이트로부터 합성에 의해 일어나는데 제2템플레이트는 제1템플레이트를 합성하는데 이용된다. 이 과정이 반복되고 따라서, 증폭 공정의 각 싸이클은 하나의 기질로부터 하나의 생성물을 합성하는데 기초가 된다.
선행 기술에서 설명된 증폭 공정에도 불구하고 증폭 공정의 개선점은 존재한다. 증폭 공정에 덜 손이 가고, 이용자에 의해 간단히 조작되며, DNA만을 증폭시키는데 제한을 주지 않는다면 보다 바람직할 것이다. 또한 증폭이 그 공정에 포함된 효소의 활성에 영향을 끼치지 않도록 상대적으로 일정한 상온에서 이루어진다면 보다 잇점이 있을 것이다. 템플레이트가 증폭 공정의 각 싸이클에서 하나의 기질로부터 하나 이상의 생성물을 생성하는데 사용될 수 있다면 보다 편리할 것이다.
[발명의 요약]
본 발명은 통상의 증폭 공정보다 편리하고 덜 손이 가며 조작이 간편한 단일 사슬 RNA(ssRNA), 단일 사슬 DNA(ssDNA) 또는 이중 사슬 DNA(dsDNA)의 증폭 방법에 관한 것이다. 이 증폭은 상대적으로 일정한 상온에서 이루어진다. 또한 이 공정의 각 싸이클은 하나의 안티센스(antisense) RNA 템플레이트로부터 다수의 생성물 카피를 생성한다. 본 발명의 증폭 공정은 특정 핵산의 양을 증가시키는데 사용할 수 있으므로 카피수 문제를 해결한다. 따라서, 프로브 평가가 보다 쉽게 이용될 수 있다. 또한, 이 증폭 공정은 통상의 클로닝 방법론의 대용으로서 특정 핵산 배열의 순도를 높이는데 이용될 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 특정 핵산 배열의 증폭 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 단일 사슬 RNA, 단일 사슬 DNA 및 이중 사슬 DNA의 합성을 포함한다. 단일 사슬 안티센스 RNA는 제2프라이머용 제1템플레이트이고, 단일 사슬 DNA는 제1프라이머용 제2템플레이트이며, 이중 사슬 DNA는 제1템플레이트의 다수 카피들의 합성을 위한 제3템플레이트이다. 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 대해 충분히 상보적이며, 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 대해 충분히 일치한다. 제2프라이머는 제1RNA 템플레이트의 3' 말단에 결합하여 제2DNA 템플레이트를 생성한다. 제1프라이머의 3' 말단은 제2DNA 템플레이트의 3' 말단에 교잡된다(hybridizes). 제2템플레이트는 제1템플레이트로부터 제거되어 상보적인 DNA사슬을 생성하는데 이용된다. 최종의 이중 나선의 DNA는 다수의 제1템플레이트를 합성하기 위한 제3템플레이트로 제공되며 이어서 위에 설명된 싸이클이 반복된다.
본 발명의 특정 핵산 배열을 증폭시키기 위한 또 다른 방법은 아래와 같다.
(a) 제1템플레이트에 제1프라이머를 교잡한다. 제1프라이머는 제1템플레이트의 RNA 배열에 대해 충분히 상보적인 DNA 배열을 갖는다.
(b) 제1프라이머에 공유하게(covalently) 결합되고 제1템플레이트의 RNA 배열에 상보적인 제1DNA 배열을 합성한다. 이 제1DNA 배열 및 제1프라이머는 제2템플레이트를 포함한다.
(c) 제2프라이머가 교잡되도록 제2템플레이트로부터 제1템플레이트를 분리시킨다.
(d) 제2템플레이트에 제2프라이머를 교잡시킨다. 제2프라이머는 제2템플레이트의 DNA 배열에 충분히 상보적인 DNA 배열을 갖는다. 또한 제2프라이머는 상보적인 배열의 촉진 유전자(promoter) 및 RNA 폴리머라제(polymerase)를 위한 상보적인 배열의 전사 개시 부위를 갖는다.
(e) 제2프라이머에 공유하게 결합되고 제2템플레이트의 DNA 배열에 상보적인 제2DNA 배열을 합성하고, 제2템플레이트에 공유하게 결합되고 제2프라이머의 DNA 배열에 상보적인 제3DNA 배열을 합성한다. 제2 및 제3DNA 배열 그리고 제2프라이머 및 제2템플레이트는 제3템플레이트를 포함한다.
(f) 제3템플레이트로부터 제1템플레이트의 다수 카피의 RNA 배열을 합성한다.
선택적으로, 본 발명에 의한 증폭 방법은 하기 단계들을 포함한다. (A) 기능적인 촉진 유전자의 배열을 포함하는 제1올리고데옥시뉴클레오티드 프라이머, 기능적인 촉진 유전자에 상보적인 5' 말단 세그먼트 포함하는 제2올리고데옥시유클레오티드 프라이머, RNA-지향성 폴리머라제, DNA-지향성 DNA 폴리머라제, DNA-지향성 RNA 폴리머라제 단일 또는 이중 사슬의 RNA 또는 DNA를 가수 분해하지 않고 RNA/DNA 잡종의 RNA를 제거하는 리보뉴클레아제(ribonuclease). 리보뉴클레오사이드와 데옥시리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 최소한 하나의 DMSO 또는 BSA를 함유하는 단일 반응 배지(single reaction medium)를 제공하는 단계. (B) 하나 또는 그 이상의 하기 물질들을 반응 배지에 첨가하는 단계.
(i) (a) 제2프라이머의 3' 말단 부위에 대하여 3' 말단에서 교잡하는 센스 RNA 배열, 또는 (b) 제1프라이머에 의해 3' 말단에 교잡된 안티센스(anti-sense) RNA 배열을 포함하는 단일 사슬 RNA 분자, (ii) (a) 제2프라이머의 3' 말단에 대해 3' 말단에서 교잡하는 제2프라이머 결합 DNA 배열 또는 (b) 기능적인 촉진 유전자에 대해 상보적인 5' 말단 배열을 포함하는 촉진 유전자 상보성 DNA 배열 또는 (c) 제1프라이머에 의해 5' 말단에서 교잡된 제1프라이머 결합 DNA 배열을 포함하는 단일 사슬 DNA 분자, (iii) 증폭 가능한 세그먼트 및 기능적인 촉진 유전자를 포함하는데 기능적인 촉진 유전자가 세그먼트에 인접하며 세그먼트의 전사를 조절하도록 배향된 변성 이중 사슬 DNA 분자. (c) RNA 분자의 일부, 단일 사슬 DNA 분자 및 이중 사슬 DNA 분자로 이루어진 최소한 하나의 군이 하나 이상의 안티센스 RNA 배열의 카피를 생성하기 위한 템플레이트로서 사용되도록 조건을 설정해 주는 단계. 여기에서 안티센스 RNA 배열의 카피를 생성하기 위한 템플레이트로서 사용되도록 조건을 설정해 주는 단계. 여기에서 안티센스 RNA 배열은 반응 배지에서 하기의 단계를 포함하는 순환을 시작한다 : (i) 안티센스 RNA 배열의 3' 말단에 있는 부위에 제1프라이머를 교잡한다. (ii) RNA-지향성 DNA 폴리머라제의 작용에 의해 RNA/DNA 잡종을 형성하는데 RNA/DNA 잡종은 제2DNA 세그먼트를 형성하도록 제1프라이머의 3' 말단에 공유하게 결합된 제1DNA 세그먼트를 포함하며 제1DNA 세그먼트는 안티센스 RNA 배열의 최소한 일부분에 상보적이다. (iii) 안티센스 RNA 배열의 최소한 몇부분에서 리보뉴클레아제의 작용에 의해 제2DNA 세그먼트롤 RAN/DNA 잡종으로부터 방출시킨다. (iv) 이중 나선(duplex)을 형성하도록 제2프라이머의 3' 말단에 제2DNA 세그먼트의 3' 말단을 교잡시키는데 이는 하기 물질들을 생성하도록 DNA-지향성 DNA 폴리머라제에 의해 작용된다. (a) 제2프라이머 3' 말단에 공유적으로 결합되고 제1DNA 세그먼트에 상보적인 제3DNA 세그먼트, (b) 제3DNA 세그먼트와 제1프라이머를 포함하는 제4DNA 세그먼트, (c) 제2DNA 세그먼트에 공유적으로 결합되고 제2프라이머의 이중 나선되지 않는 5' 말단에 상보적인 제5DNA 세그먼트, (d) 제2DNA 세그먼트와 제5DNA 세그먼트를 포함하는 제6DNA 세그먼트, (v) (a) 이중 나선상의 RNA 폴리머라제의 작용에 의해 안티센스 RNA 배열과 일치하는 다수의 RNA 배열 및 (b) 제4DNA 세그먼트 및 제6DNA 세그먼트와 일치하는 다수의 DNA 배열을 생성한다.
제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 충분히 상보적이며 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열과 충분히 일치한다. 제1프라이머의 3' 말단은 상보적인 사슬상으로 제2프라이머의 3' 말단을 향하여 배향되어 있다.
본 발명의 또 다른 방법은 DNA의 제2프라이머가 제2템플레이트의 DNA 배열에 충분히 상보적인 배열을 3' 말단에 갖는다. 제2프라이머는 촉진 유전자의 상보적인 배열 및 RNA 폴리머라제를 위한 전사 개시 부위의 상보적인 배열을 5' 말단에 갖는다.
또한, 제2템플레이트에 공유적으로 결합된 제3DNA 배열이 제2프라이머의 5' 말단에서 DNA 배열에 대해 상보적이다.
본 발명에서 특정 핵산 배열을 증폭시키기 위한 또다른 방법은 샘플에 제1프라이머, 제2프라이머, 리보뉴클레아제 H, RNA-지향성 DNA 폴리머라제, DNA-지향성 DNA 폴리머라제, RNA 폴리머라제, 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 데옥시리보뉴클레오타이드 트리포스페이트를 조합시키는 것이다. DNA의 제1프라이머는 RNA의 제1템플레이트에 충분히 상보적인 배열을 갖는다. DNA의 제2프라이머는 DNA의 제2템플레이트에 충분히 상보적인 배열 및 RNA 폴리머라제에 의한 기질로서 인식되는 촉진 유전자의 상보적인 배열과 전사개시 부위의 상보적인 배열을 갖는다. 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 대해 충분히 상보적이며 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산의 배열과 충분히 일치한다. 제1프라이머의 3' 말단은 상보적인 사슬상으로 제2프라이머의 말단 3'을 향하여 배향되어 있다.
특정 핵산 배열을 증폭시키기 위한 본 발명의 또다른 방법은 샘플에 제1프라이머, 제2프라이머, 아비안 마이오블라스토시스비랄 폴리머라제(avian myoblastosis viral polymerase), 이. 콜리(E. Coli) 리보뉴클레아제 H, 박테리오파이지 T7 RNA 폴리머라제, 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 데옥시리보뉴클레오타이드 트리포스페이트를 첨가하는 것이다. DNA의 제1프라이머는 RNA의 제1템플레이트에 충분히 상보적인 배열을 가지며 DNA의 제2프라이머는 제2템플레이트에 충분히 상보적인 배열 및 T7 RNA 폴리머라제에 의해 기질로 인식되는 촉진 유전자의 상보적인 배열 및 전사 개시 부위의 상보적인 배열을 갖는다. 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 충분히 상보적이며 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열과 충분히 일치한다. 제1프라이머의 3' 말단은 상보적인 사술상으로 제2프라이머의 3' 말단을 향하여 배향되어 있다.
본 발명의 또다른 목적은 핵을 증폭시키기 위한 킷트(kit)를 제공하는 것이다. 이 킷트는 (a) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머 용액을 함유하는 리셉터클(receptacle), (b) 제2올리고뉴클레오티드 프라이머 용액을 함유하는 리셉터클, (c) 단일 또는 이중 사슬 RNA 또는 DNA를 가수분해하지 않고 RNA/DNA 잡종의 RNA를 가수분해하는 리보뉴클레아제 용액을 함유하는 리셉터클, (d) RNA-지향성 DNA 폴리머라제 용액을 함유하는 리셉터클, (e) DNA-지향성 RNA 폴리머라제 용액을 함유하는 리셉터클, (f) DNA-지향성 DNA 폴리머라제 용액을 함유하는 리셉터클, (g) 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 용액을 함유하는 리셉터클, (h) 데옥시리보뉴클레오타이드 트리포스페이트 용액을 함유하는 리셉터클, (i) DMSO 용액을 함유하는 리셉터클 및 (j) BSA 용액을 함유하는 리셉터클의 조립으로 구성된다.
본 발명의 또다른 목적은 DMSO를 0∼30% 범위의 농도로 제공하며, BSA를 5∼2500㎍/㎖ 범위의 농도로 제공하는 것이다. 선택적으로, DMSO는 0∼30% 범위의 농도로 제공되며 BSA는 50-500㎍/㎖ 범위의 농도로 제공된다. 또한, DMSO은 15-25%의 농도로 제공되며 BSA는 50-500㎍/㎖ 범위의 농도로 제공된다.
본 발명의 또다른 목적은 DMSO와 BSA로의 증폭은 DMSO 또는 BAS 첨가하지 않은 증폭보다 최소한 10배 이상 증가되도록 하는 것이다. 또다른 목적은 증폭이 DMSO 또는 BAS 없는 증폭보다 최소한 1000배 이상으로 증가되도록 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 증폭이 DMSO 또는 BAS 없는 증폭보다 최소한 104배 이상 증가되도록 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 증폭이 DMSO 또는 BAS 없는 증폭보다 최소한 106배 이상 증가되도록 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 증폭이 DMSO 또는 BSA 없는 증폭보다 최소한 108배 이상 증가되도록 하는 것이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 특정 핵산 배열의 증폭 방법에 관한 것이다. 이 증폭은 DNA 및 RNA의 선택적인 합성을 포함하는데 제1a도 내지 제1d도에 일반적이고도 상세하게 설명되어 있다. 이 공정에서 단일 사슬 안티센스(-) RNA는 단일 사슬 DNA로 변환되어 이어서 dsDNA로 변환되며 또다시 원래의 단일 사슬 RNA의 다수 카피 합성을 위한 기능적인 템플레이트가 된다. 제1프라이머 및 제2프라이머가 증폭 공정에 이용되는데 제1프라이머 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 대해 충분히 상보적이며 제1 또는 제2프라이머의 배열은 특정 핵산 배열에 대해 충분히 일치한다. 어떤 경우, 예를 들면 특정 핵산 배열이 이중 사슬 DNA라면 제1프라이머 및 제2프라이머 모두는 특정 핵산 배열에 충분히 상보적이면서 충분히 일치한다.
(-) RNA는 RNA의 3' 말단(제1템플레이트)에 올리고뉴클레오티드 프라이머(제1프라이머)를 교잡시키고 RNA-지향성 DNA 폴리머라제를 사용하여 제1프라이머(제1DNA 배열)로부터 DNA의 상보적인 사슬을 합성시키므로서 단일 사슬의 DNA로 변환된다. 그 결과의 단일 사슬의 DNA(제2템플레이트)는 예를 들면 RNA-DNA 잡종에 대해 특수한 리보핵산뉴클레아제(예를 들면, 리보뉴클레아제 H)를 이용하여 제1템플레이트를 가수 분해하므로서 제1템플레이트로부터 분리된다. 제2템플레이트는 RNA 합성을 할 수 있는 형태로 변환되는데 이것은 제2템플레이트의 3' 말단에 대해 충분히 상보적인 배열을 3' 말단에 함유하며 촉진 유전자의 상보적인 사슬 및 전사개시 부위의 안티센스 배열을 함유하는 배열을 5' 말단에 함유하는 합성 올리고뉴클레오티드(제2프라이머)를 교잡시키고, 템플레이트로 제2템플레이트를 이용하여 제2프라이머의 3' 말단에 공유적으로 결합된 제2DNA 배열을 합성하며, 템플레이트로 제2프라이머를 이용하여 제2템플레이트의 3' 말단에 공유적으로 결합된 제3DNA 배열을 DNA 지향성 DNA 폴리머라제를 이용하여 합성하므로서 변환된다. 제3템플레이트인 제2템플레이트의 기능적 유도체는 촉진 유전자 및 제2프라이머에 의해 한정된 전사 개시부위를 위해 특수한 RNA 폴리머라제를 사용하므로서 RNA의 다수 카피들(제1템플레이트)을 합성하는데 이용된다. 각각의 새롭게 합성된 제1템플레이트는 그 순환을 반복하므로서 추가적인 카피의 제2 및 제3템플레이트로 변환될 수 있다. 추가로, 그 순환의 반복은 이용자에 의한 힘 및 조작이 요구되지 않는다.
증폭 공정은 적절한 반응 조건하에서 적절한 효소, 프라이머 및 보조인자들에 적당한 템플레이트 핵산을 첨가하므로서 개시된다. 이 템플레이트 핵산은 동일하게 계속적인 증폭을 할 수 있으며 제1도에서 설명된 싸이클에서 중간체로서 작용할 수 있는 형태이다. 증폭 공정은 전구물질(프라이머, 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 데옥시튜클레오티드 트리포스페이트)의 순소비 및 생성물(RNA 및 DNA)의 순축적을 포함한다. RNA 및 DNA의 합성 공정은 핵산이 검출될 수 있는 충분한 수준으로 합성될 때까지 비동시성으로 진행된다. 증폭 공정은 표식된(labled) 전구물질로부터 표식된 생성물을 합성하므로서 모니터할 수 있다.
증폭은 제1도에 일반적으로 도시된 것에 추가하거나 그 대신에 다른 공정을 포함할 수 있는 것으로 예상된다. 임의적으로 낮은 비율로 발생하는 어떤 역효과적인 효소 반응이 가능한데 이중에 포함되는 것이 첨가되는 템플레이트 핵산 없이 RNA 및/또는 DNA를 합성하는 것이다. 그러한 RNA 및/또는 DNA 생성물은 특정 핵산 배열의 두 프라이밍(priming) 부위 사이에서만 발견되는 특수한 배열이 존재하는지의 여부를 측정하므로서 요구되는 생성물과 구별될 수 있다.
제1프라이머는 제1템플레이트의 3' 말단에 충분히 상보적인 배열을 그 3' 말단에 갖는 올리고데옥시리보뉴클레오티드이다. 제1프라이머의 3' 말단에 있는 배열은 주어진 이온 강도 및 온도 조건하에서 제1DNA 배열이 특수하고 효과적으로 합성되도록 특정한 길이 및 염기 조성을 갖는다. 제1프라이머는 첫번째 싸이클에서 제1템플레이트의 3' 말단에 대해 내부 지역에 충분히 상보적일 수 있다. 이어지는 싸이클에서는 제1프라이머의 5' 말단이 제1템플레이트의 3' 말단에 상보적이다. 제1프라이머는 자연 데옥시리보뉴클레오티드 보다는 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 동족체(analogs)로 부분적 또는 모두 구성될 수 있는 것으로 생각된다. 제1프라이머의 5' 말단은 첫번째 싸이클에서 제1템플레이트에 상보적이지 않는 배열을 함유할 수 있다. 이 비상보적인 배열은 검출을 용이하게 하기 위한 리포터같이 고정화될 수 있거나 유용한 비핵산 성분을 결합시킬 수 있는 핵산에 상보적일 수 있다. 선택적으로, 비상보적인 배열은 유전촉진자의 상보적인 배열 및 전사 개시 부위의 상보적인 배열을 포함할 수 있는데 RNA를 합성하는데 사용될 수 있다. 이 RNA는 제1템플레이트에 상보적인데 다른 증폭 싸이클에서의 중간체로 사용될 수 있다.
제2프라이머는 제2템플레이트의 3' 말단에 대해 충분히 상보적인 배열을 그 3' 말단에 함유하는 올리고데옥시리보뉴클레오티드이다. 제2프라이머는 주어진 이온 강도 및 온도 조건하에서 제2 및 제3DNA 배열이 특수하고 효과적으로 합성되도록 특정한 길이 및 염기조성을 갖는다. 또한, 제2프라이머는 기능적인 촉진 유전자의 안티센스 배열 및 전사 개시 부위의 안티센스 배열을 함유한다. 이 배열은 제3DNA 배열의 합성을 위한 템플레이트로 사용될 때 특수하고 효과적으로 RNA 폴리머라제를 결합하고 소정의 부위에서 전사가 개시되도록 충분한 정보를 함유한다. 촉진 유전자 배열은 기능적인 촉진 유전자의 안티센스배열로부터 유도될 수 있다. 전사 개시 부위는 자연 RNA 전사의 5' 말단 배열로부터 유도될 수 있다. 제2프라이머의 바람직한 5' 말단 배열은 AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAG이다. 이 배열은 T7 RNA 폴리머라제를 위한 촉진 유전자의 안티센스 배열 및 전사 개시 부위의 안티센스 배열을 함유한다. 선택적으로 또다른 파아지 RNA 폴리머라제를 위한 전사 개시 부위 및 촉진 유전자가 사용될 수 있다. 또한, 촉진 유전자 기능에 연관되지 않는 배열은 제2프라이머의 5' 말단에 포함되거나 전사 개시 부위와 제2템플레이트에 교잡하는 3' 말단에 있는 배열 사이에 포함될 수 있다. 제2프라이머는 자연 데옥시리보뉴클레오티드 보다는 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 동족체로 부분적 또는 완전히 구성될 수 있다.
본 발명에 사용된 모든 효소는 어떤 실제적인 규격을 충족시켜야 한다. 각 효소 또는 효소 제제는 종종 어떤 DNA 폴리머라제 및 단일 사슬 또는 이중 사슬의 특정 엑소뉴클레아제(exonuclease) 또는 엔도뉴클레아제(endonucleases)와 회합되는 5' 또는 3' 엑소뉴클레아제 활동과 같은 유해한 데옥시리보뉴클레아제("DNase") 활동에 대해 자유로와야 한다. 각 효소 또는 효소제제는 RNA와 DNA의 잡종에 대해 특수한 리보뉴클레아제 활동을 추구하는 것을 제외하고는 유해한 리보뉴클레아제("RNase") 활동에 대해 자유로와야 한다. 또한 각 효소는 다른 효소성의 공정 및 RNA 및 DNA 템플레이트에 올리고뉴클레오티드 프라이머를 교잡시키는 것과 같은 비 효소성의 공정에 이용되는 통상의 반응 조건하에서 알맞게 활동적이어야 한다.
본 발명에 사용된 DNA-지향성 RNA 폴리머라제는 촉진 유전자라고 하는 특정의 DNA 배열을 결합하고 시험관 내에서 촉진 유전자에 거의 근접한 한정된 개시 부위에서 RNA 합성을 본질적으로 개시할 수 있는 효소이다. 촉진 유전자와 개시 부위는 제2프라이머의 일부를 형성한다. 또한, RNA 폴리머라제는 소정의 시간안에 기능적인 템플레이트 카피에 대하여 몇번의 RNA 카피 합성할 수 있어야 한다. 바람직하게는 박테리오파아지 T7 RNA 폴리머라제가 사용된다. 또한, 파아지 T3, 파아지 X II, 살로넬라 파아지 sp6 또는 슈도모나스(Pseudomonas)파아지 gh-1과 같은 다른 박테리오파아지 RNA 폴리머라제가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서는 또다른 프로카리오틱(Prokaryotic) 또는 유카리오틱(eukaryotic) DNA- 지향성 RNa 폴리머라제가 사용될 수 있다. RNA 폴리머라제가 선택적으로 사용된다면 제2프라이머의 촉진 유전자 및 개시 배열에 대한 필요한 변화가 특정 RNA 폴리머라제의 템플레이트 특수성에 따라 이루어져야 한다.
본 발명에서 사용된 RNA-지향성 DNA 폴리머라제는 올리고데옥시리보뉴클레오티드 프라이머와 RNA 템플레이트로부터 DNA를 합성할 수 있는 효소이다. 이 효소는 DNA-지향성 DNA 폴리머라제 및 RNase H를 위한 활동을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 아비안 마이오블라스토시스 비랄 폴리머라제 ("AMV 역전사효소")가 사용된다. 또한, RNA-지향성 DNA 폴리머라제는 말로니 뮤린 류케미아바이러스(Maloney murine leukemia virus)와 같은 다른 레트로바이러스(retrovirus)가 될 수 있다. 선택적으로, 또다른 유카리오틱 RNA-지향성 DNA 폴리머라제가 사용될 수 있다.
본 발명에 사용된 DNA-지향성 DNA 폴리머라제는 올리고데옥시리보뉴클레오티드 프라이머 및 DNA 템플레이트로부터 DNA를 합성할 수 있는 어떤 효소이다. 이 효소는 많은 형태의 DNA 폴리머라제와 회합되는 5'- 또는 3'-엑소뉴클레아제 활동을 포함해서는 안된다. 바람직한 실시예에서는 AMV 역전사 효소가 사용된다. 그러나, 5'- 또는 3'-엑소뉴클레아제 활동이 자연적으로 없는 다른 DNA-지향성 DNA 폴리머라제는 사용될 수 있다. 이러한 것들은 카프 티머스(calf thymus)와 같이 포유동물의 조직으로부터 분리될 수 있는 B 도오즈 DNA 폴리머라제 또는 DNA 폴리머라제와 같은 어떤 유카리오틱 DNA 폴리머라제를 포함할 수 있다. 한편, 부적당한 DNA 폴리머라제는 적당한 숙주 세포에서 변질된 폴리머라제의 발현에 이어지는 DNA 폴리머라제 유전자의 변질 또는 DNA 폴리머라제 단백질의 화학적 변성에 의해 바람직하지 않은 엑소뉴클레아제를 제거함으로서 유용하게 할 수 있다. DNA 폴리머라제의 변질된 전위(versions)는, 이. 콜리 DNA 폴리머라제 I 또는 박테리오 파아지 T7 DNA 폴리머라제의 클레노우 프라그먼트(Klenow fragment)로 이루어진다. 그러한 선택적인 DNA 지향성 DNA 폴리머라제 활동은 바람직한 실시예에서 RNA-지향성 및 DNA-지향성 폴리머라제 활동이 같은 효소에 의해 공급되기 때문에 RNA-지향성 DNA 폴리머라제에 의해 부여되는 활동을 보조하도록 추가되는 것으로 되어야 한다.
본 발명에 사용될 수 있는 RNase H는 상보적인 DNA로 소환되는(annealed) RNA를 가수분해할 수 있는 어떤 효소일 수 있다. 이 효소는 단일 또는 이중 사슬의 RNA 또는 어떤 DNA를 가수분해할 수 있어서는 안된다. 바람직한 실시예에서는, 이. 콜리 RNase H가 사용된다. 또한, 카프 티머스 RNase H와 같은 다른 RNase H 효소들이 사용될 수 있다. RNase H는 AMV 역전사 효소의 고유 활동이기 때문에 이. 콜리 RNase H는 바람직한 실시예에서 AMV 역전사효소의 RNase H에 의해 보충될 것이다. 선택적으로 제1템플레이트로부터 제2템플레이트를 분리할 수 있는 어떤 다른 효소가 사용될 수 있다. 위에 지적된 효소와 프라이머는 필요한 완충제 및 DNA와 RNA의 합성을 위한 보조인자들을 함유하는 반응 용기내에 함께 혼합된다. 이온 조건 및 반응 온도는 이미 공지된 바와 같이 DNA 및 RNA 템플레이트에 대한 특정의 프라이머 교잡에 알맞어야 한다. 반응 혼합물은 증폭 공정을 방해하는 제제, 특히 효소의 활동을 억제시키거나 프라이머와 템플레이트의 교잡을 방해 또는 핵산 중간체 및 생성물을 비생산적으로 퇴화시키는 물질로부터 자유로워야 한다.
가능한 검출기전(scheme)의 설명은 증폭 공정의 적용에 유용하다. 증폭 공정에서 합성된 핵산을 검출하는데 사용될 수 있는 기전은 여기에 설명된 것에 국한되지 않는 것으로 이해되어야만 하며 다른 방법들도 사용될 수 있는 것으로 생각된다.
하나의 실시예로 표식된 전구 물질을 반응 혼합물에 첨가시킬 수 있다. 증폭은 표식된 생성물의 정성 또는 정량 분석에 의해 측정되는데 공지의 방법을 이용하여 표식된 전구 물질로부터 분리될 수 있다. 표식된 전구 물질은 RNA 합성을 검출하기 위한 리보뉴클레오시드 트리포스페이트가 될 수 있거나 DNA 합성을 검출하기 위한 데옥시뉴클레오시드 트리포스페이트 또는 올리고뉴클레오티드 프라이머가 될 수 있다. 표식의 형태는 항체, 가능하게는 단백질 또는 효소와 결합할 수 있는 합텐(hapten), 비오틴(biotin), 발색단(chromophore) 또는 형광단(fluorophore)과 같은 유용한 화학군 또는 방사성 동위제가 될 수 있다. 표식된 생성물은 용해도, 전하 또는 크기를 기초로 표식된 전구 물질로부터 분리될 수 있다. 또한, 표식된 DNA 또는 RNA는 상보적인 배열을 함유하여 고정될 수 있는 핵산에 교잡될 수 있다.
또다른 실시예로 증폭공정의 생성물은 고정된 지지체에 결합될 수 있으며 상보적인 배열을 함유하는 핵산 프로브에 교잡될 수 있고 용액에 잔류하는 비교잡된 핵산 프로브로부터 분리될 수 있다. 그 생성물, DNA 또는 RNA는 소수성, 정전성 또는 공유성 상호 작용과 같은 어떤 안정한 상호 작용에 의해 고정된 지지체에 직접적으로 결합될 수 있다. 또한 생성물은 고정된 단백질, 예를 들면 아비딘(avidin) 또는 스트렙트아비딘(streptavidin)에 결합할 수 있도록 증폭 공정 동안 생성물에 결합될 수 있는 어떤 화학군, 예를 들면 비오틴을 함유할 수 있다. 또한, 생성물은 상보적인 배열을 함유하며 고정될 수 있는 핵산에 교잡될 수 있다. 핵산 프로브는 교잡 조건 하에서 결합시키고, 비교잡된 핵산 프로브의 제거를 위해 이용되는 조건하에서 지속적으로 결합시킬 수 있도록 증폭 공정의 생성물과 충분히 안정한 상호 작용을 할 수 있는 상보적인 배열을 함유한다.
실시예에서 상보적인 배열은 제1프라이머와 제2프라이머의 배열 사이에 있는 특정 핵산 배열의 일부분으로부터 유도된다. 핵산 프로브는 단일 사슬의 DNA 또는 RNA, 또는 단일 사슬로 될 수 있는 이중 사슬의 DNA 또는 RNA, 또는 데옥시리보뉴클레오티드 및/또는 리보뉴클레오티드로 구성될 수 있는 올리고뉴클레오티드가 될 수 있다. 또한, 핵산 프로브는 적절한 조건하에서 생성물인 DNA 또는 RNA에 공유적으로 결합될 수 있는 화학군을 함유한다. 핵산 프로브는 항체에 결합될 수 있는 합텐, 비오틴, 발색단 또는 형광단과 같은 유용한 화학군 또는 방사성 동위체로 표식될 수 있다. 또한, 핵산 프로브는 단백질 또는 효소, 예를 들면 인산 또는 과산화효소에 접합시킬 수 있으며 시험관 내에서 프로브의 복제가 가능하도록 하는 배열을 함유할 수 있다.
증폭공정의 생성물은 분자 클로닝법으로 강화된 핵산을 분석하는데 이용되는 전형적인 방법으로 분석될 수 있는 것으로 생각된다. 선택적으로 특정 DNA 배열의 합성은 전기이동 분리 및 공지의 방법을 이용한 검출에 이어 제한 엔도뉴클레아제와 합성된 DNA의 소화작용(digestion)에 의해 검출될 수 있다. 다른 선택적으로서 증폭된 RNA의 배열은 RNA-지향성 DNA. 폴리머러제, 제1프라이머 및 디데옥시뉴클레오티드 트리포스페이트를 이용한 DNA 합성에 의해 측정될 수 있다(스토플렛(stoflet) 등, 1988). 또다른 선택적으로서 증폭된 제3템플레이트의 배열은 증폭공정에서 사용된 DNA-지향성 RNA 폴리머라제 및 3'-데옥시리보뉴클레오티드를 이용한 RNA 합성에 의해 측정될 수 있다(엑셀로드(Axelrod)와 크라머(Kramer, 1985), 증폭된 RNA는 시험관내에서 번역(translated)될 수 있는 폴리펩타이드를 암호로 바꿔쓸 수 있다(encode). 생체내에서 번역의 폴리펩타이드 생성물은 항체를 이용하여 분석될 수 있다.
특정 핵산 배열을 함유하거나 함유한 것으로 알려진 예상 샘플은 균일하고, 계속적인 증폭을 할 수 있으며 제1도에 도시된 싸이클에서 어떤 증간체가 될 수 있는 템플레이트 핵산의 형태로 반응 혼합물에 첨가된다. 특히, 템플레이트 핵상은 제2프라이머의 3' 말단에 있는 배열과 충분히 일치하는 배열을 5' 말단에 함유하며 제1프라이머에 충분히 상보적인 배열을 함유하는 단일 사슬 DNA일 수 있다. 이러한 형태의 템플레이트 핵산은 증폭 공정에서 제1템플레이트로 작용한다. 선택적으로, 템플레이트 핵산은 최소한 제2프라이머의 3' 말단에 충분히 상보적인 배열을 3' 말단에 함유하며 제1프라이머의 3' 말단에 있는 배열과 충분히 일치하는 배열을 함유한 단일 사슬 DNA일 수 있다. 이러한 형태의 템플레이트 핵산은 증폭 공정에서 제2템플레이트로 작용한다. 선택적으로, 템플레이트 핵산은 하나의 사슬이 제2프라이머의 전체 배열을 5' 말단에 함유하며 제1프라이머에 대해 충분히 상보적인 배열을 함유하는 이중 사슬 DNA일 수 있다. 이 이중 사슬 DNA는 증폭 공정에서 제3템플레이트로 작용한다.
템플레이트 핵산의 제조는 증폭 공정의 일부가 아님에도 불구하고 템플레이트 핵산을 생성하기 위한 가능한 기전의 설명은 증폭 공정에 적용하는데 유용할 수 있다. 템플레이트 핵산을 얻는데 이용될 수 있는 기전은 아래에 설명될 선택적인 것에 제한되지 않으면 다른 방법을 이용할 수도 있다.
하나의 선택으로서, 제1템플레이트로 작용할 수 있는 템플레이트 핵산은 공지의 특정부위 가수분해법을 이용하므로서 보다 큰 RNA 분자로부터 생성될 수 있는, 자연적으로 발생하는 RNA 또는 RNA 프라그먼트일 수 있다(시바하라(shibahara) 등, 1987).
또다른 선택으로서, 제2템플레이트로 작용할 수 있는 템플레이트 핵산은 제2프라이머의 3' 말단에 충분히 상보적인 배열과 직접적으로 접하는 부위를 갖는 제한 엔도뉴클레아제와의 소화 작용에 의해 이중 사슬 DNA로부터 생성될 수 있다. 결과적인 이중 사슬 DNA프라그먼트는 화학적 또는 열적 변성법을 이용하므로서 단일 사슬로 될 수 있다.
또다른 선택적으로 제2템플레이트로서 작용할 수 있는 템플레이트 핵산은 DNA 합성을 차단할 수 있는 올리고뉴클레오티드를 교잡시킬 수 있는 단일 사슬 DNA 또는 RNA로부터 생성될 수 있다. 이 차단(blocking) 올리고뉴클레오티드는 적절한 조건하에서 템플레이트에 공유적으로 결합될 수 있는 화학군을 함유할 수 있다. 제1프라이머를 이용하여 이 차단 템플레이트로부터 DNA를 합성하는 것은 제2템플레이트와 같은 3' 말단에 합성될 DNA를 가져올 수 있다. 만약 원래의 템플레이트가 RNA일 경우 결과적인 DNA-RNA 잡종은 템플레이트 핵산으로 직접 사용될 수 있으며, 원래의 템플레이트가 DNA일 경우 결과적인 제2템플레이트의 카피는 화학적 또는 열적 변성법을 사용하므로서 원래의 템플레이트로부터 분리될 수 있다.
또다른 선택으로서, 제3템플레이트로 작용할 수 있는 템플레이트 핵산은 제2프라이머를 이용한 DNA 또는 RNA 템플레이트로부터의 DNA 합성에 의하여 단일 사슬 DNA 또는 RNA로부터 생성될 수 있다. 결과적인 합성된 DNA는 화학적 또는 열적 변성 방법을 사용하므로서 원 템플레이트로 분리될 수 있다. 또한, RNA 템플레이트는 화학적 또는 효소적인 방법을 사용하므로서 가수분해될 수 있다. 결과적인 단일 사슬의 DNA는 그 5' 말단에 공유적으로 결합된 제2플라이머의 배열을 가지며 제1프라이머에 충분히 상보적인 배열을 함유한다. 이 단일 사슬 DNA는 단일 사슬 DNA에 제1프라이머를 교잡시키고, 제1프라이머에 공유적으로 결합되고 단일 사슬 DNA에 상보적인 DNA 배열을 합성시키므로서 전사적으로 기능적인 이중 사슬 DNA로 변환될 수 있다.
또다른 선택으로서, 단일 사슬의 DNA 또는 RNA 템플레이트는 화학적, 열적 또는 효소적인 방법을 사용하므로서 이중 사슬 DNA, 이중 사슬 RNA 또는 DNA-RNA 잡종으로부터 얻어질 수 있다. 따라서, 위에 제안된 선택적인 기전중의 하나를 사용하므로서 결과적인 단일 사슬 DNA 또는 RNA는 제1, 제2 또는 제3템플레이트로 작용할 수 있는 템플레이트 핵산을 생성하는데 이용될 수 있다. 또한, 제1프라이머 및 핵산의 하나의 사슬을 포함하는 선택적 기전과 제2프라이머 및 핵산의 또다른(상보적인) 사슬을 포함하는 또다른 선택적 기전은 템플레이트 핵산을 생성하는데 동시에 이용될 수 있다.
반응 배지에 DMSO와 BSA를 첨가하는 것은 위에 설명된 증폭 공정의 감수성 및 재현성을 매우 증가시킨다는 것이 예상 밖으로 발견되었다. 1-106범위의 표적카피수가 본 발명을 이용하여 검출될 수 있으며 분리될 수 있다. 최종 농도로 0-30% 사이 범위의 DMSO와 최종 농도로 5㎍/㎖∼2500㎍/㎖ 범위의 BSA가 증폭 공정의 감수성 및 재현성을 강호하는데 유용하다. 하나의 실시예로, 50㎍/㎖∼500㎍/㎖ 범위 농도의 BSA와 15∼25% 범위 농도의 DMSO가 사용된다. 또다른 실시예로는 100∼300㎍/㎖ 범위 농도는 BSA 15∼25% 범위 농도의 DMSO가 이용된다.
증폭반응배지에 DMSO와 BSA를 사용하면 DMSO와 BSA가 없는 반응배지를 사용하는 것보다 강화된 감수성 및 재현성을 제공하지만 반응배지 단독으로도 표적 핵산 배열의 검출 및 분리하는데 충분하다. 반응 배지에 DMSO와 BSA을 사용하면 반응 배지의 단독사용보다 최소한 10배의 증폭 수준을 증가시킨다. 하나의 형태에서, 본 발명의 DMSO와 BSA를 사용한 증폭은 최소한 100배까지 증가된다. 또다른 형태에서 DMSO와 BSA를 사용한 증폭된 최소한 1000배까지 증가된다. 또다른 형태에서, DMSO와 BSA를 사용한 증폭된 최소한 10000배까지 증가된다. 또다른 형태에서, DMSO와 BSA를 사용한 증폭된 최소한 106배까지 증가된다. 또다른 형태에서, DMSO와 BSA를 사용한 증폭된 최소한 107배까지 증가된다. 또다른 형태에서, DMSO와 BSA를 사용한 증폭된 최소한 108배까지 증가된다.
선택적으로, DMSO와 BSA 이외에 특정의 강화 화학 물질(SPCs)이 증폭 수준을 증가시키는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명 증폭 공정의 반응 배지에 2∼20% 범위의 DMSO를 첨가하는 것은 예를 들면, 제3도에 설명된 바와 같이 공정의 재현성을 개선시킨다는 것이 예상밖으로 발견되었다. 그러나, DMSO 단독 사용은 반응 배지에서 15% 및 20% DMSO 사이에서 시작하는 증폭수준을 감소시키는 것으로 나타났다.
[물질 및 방법]
물질
올리고뉴클레오티드를 어플라이드 바이오시스템즈(Applied Biosystems)380A DNA 합성기를 이용하여 합성하였다. 올리고뉴클레오티드 합성에 사용될 컬럼, 포스포라마디트(phosphoramadites) 및 시약은 테크니칼 마케팅 어소시에이트(Technical Marketing Associates)를 통하여 어플라이드 바이오시스템즈사(Applied Biosystems, Inc.)로부터 얻었다. 올리고뉴클레오티드를 DEAE 셀룰로오즈 크로마토그래피에 의한 폴리아크릴아미드 겔 전기이동으로 정제했다. 방사성 동위원소[-32p] UTP (800Ci/mmol)은 아머샴(Amersham) 것이다. DNA를 소화시키고 배위자 결합시키기(ligating) 위한 효소는 뉴잉글랜드 바이오랩(New England Biolabs)로부터 구매하였으며 공급자의 충고에 따라 사용했다. DNA 폴리머라제 1[클레노우(Klenow)]의 큰 프라그먼트를 함유하는 제제 또한 뉴잉글랜드 바이오랩으로부터 구매하였다. RNasin 및 RNA 폴리머라제는 바이오/캔 사이언티픽사(Bio/Can Scientific Inc.)를 통하여 프로메가 바이오텍(Promega Biotec)으로부터 구매하였다. 역전사효소 및 RNase H는 파마시아(Pharmacia)로부터 얻었으며 프로티나제 K의 공급자는 베링거 만하임 캐나다사(Boehringer Mannheim Canada)이었다. 이. 콜리 스트레인(strain) HB101 (ATCC 33694)는 모든 형질변환(transformation)을 위해 사용되었다. 플라즈미드 pUC 19[노랜더(Norrander) 등, 1983]은 베데스다 리서어치 래버러토리(Bethesda Research Laboratories)로부터 구매하였다.
[DNA의 분리 및 배열]
이. 콜리 형질 전환체를 50㎍/㎖ 암피실린(ampicillin)을 함유하는 YT 배지[밀러(Miller), 1972]상에서 배양하였다. 플라즈미드 DNA를 래피드 보일링법(rapid boiling method)[홈즈(Holmes)와 퀴글리(Quigley), 1981]으로 정제하였다. DNA 프라그먼트 및 모든 구성을 위해 사용된 벡터들을 저용융점 아가로오즈(agarose)상에서 전기이동에 의해 분리하고 페놀 추출 및 에탄올 침전[매니어티스(Maniatis) 등, 1982]에 의해 용융된 아가로오즈로부터 정제하였다. 플라즈미드 DNA를 디데옥시법[생거(Sanger) 등, 1977]의 수식(modification)[하토리(Hattori) 등, 1985]을 이용하여 배열하였다. -20 유니버셜 프라이머(뉴잉글랜드 바이오랩)을 이용하여 반응시켰다.
[TCA 침전]
증폭반응의 분취량(5㎕)을 20㎕ 10mM EDTA에 켄칭(quenched)시키고 모든 시간 대별 샘플이 수집될 때까지 얼음위에 위치시켰다. 켄칭된 샘플을 글래스 필터 디스크에 붙이고 즉시 임시 혼합물과 함께 얼음같이찬 5% 트리클로로아세트산("TCA")-1% 소듐 피로포스페이트에 10분 동안 담갔다. 5분 동안 두번 얼음같이찬 5% TCA로 세척하고 95% 에탄올로 두번 추가적인 세척을 한 다음 동결 건조하였다. 방사능을 용액 섬광계수기(liquid scintillation counter)로 측정하였다.
[폴리아크릴아미드 겔 전기영동]
샘플(1∼6㎕)를 4∼5㎕ 포름아미드색소(90% 이온화되지 않는 포름아미드, 10mM TrisHCl(pH 8.0), 1mM EDTA, 크실렌 시아놀 및 브로모페놀 블루)와 혼합하고 프리-런(pre-run) 12-㎝-롱(long) 7% 변성 폴리아크릴아미드 겔에 부착시켰다. 겔을 브로모페놀 블루색소가 바닥에 닿을 때까지 350V에 접하게 하였다. 어떤 경우에 있어서는 겔을 방사선 사진을 찍기전에 고정시키고 건조시켰다. 고정하는 것은 10% 메탄올-7% 아세트산으로 15분 세척하는 것을 포함한다. 이 과정에 의해 분리된 RNA 생성물의 프로필(profile)은 실온에서 방사선 사진에 의해 눈으로 볼 수 있다.
[실시예 1]
개그테스트 시스템(Gag Test Bystem)용 올리고뉴클레오티드의 디자인 및 합성
합성 DNA 배열(제2A도)은 EcoRI 부위, T7 파아지 촉진 유전자, T7 RNA 폴리머라제에 의한 전사의 개시를 위해 요구되는 배열 및 19bp 교잡부위(교잡부위 1)를 포함하도록 디자인되었다. 이 요소들의 클로닝에 포함된 47b 안티센스 사슬 올리고뉴클레오티드(T7H1. GAG)는 제1프라이머로 사용된다. 교잡부위 2는 교잡부위 1에서 떨어진 53bp에 위치하는데 길이로 20bp이다. 이 부위(H2. GAG)에서 만들어진 프라이머는 센스 사슬의 20b 올리고유클레오티드 복제(duplicate)인데 클로닝으로 사용되지는 않는다. 교잡부위를 연결하고 포함하는 배열은 AIDS의 원인인자인 HTLV-III 게몬의 개그부분의 92bp 세그먼트이다. 이 특수한 유전자세그먼트는 프라이머가 효과적으로 교잡되는 것으로 예상되고 교잡부위 사이의 거리가 상대적으로 짧기 때문에 선택된다. 또한 XbaI 부위는 클로닝안정을 위한 배열의 밀단에 위치한다. 개그 테스트배열은 재조합의 스크리닝에 도움이 될 수 있는 SphI 및 PstI 부위를 함유한다.
4개의 올리고뉴클레오티드 모두는 이 프라그먼트의 클로닝에 사용된다. 개그테ㅡ트 및 개그 2 테스트 배열에 사용되는 N1. GAG는 안티센스 사슬을 완전하게 하고 클로닝공정에만 사용된다. 마찬가지로 T74. PRO는 T7 촉진 유전자의 센스 사슬 성분이다. 그러나 N2. GAG는 양 테스트 프라그먼트의 구성에 사용되었으며 증폭 싸이클의 2단계에서 중간체(제2템플레이트)로 사용되었다. 전체적인 클론 개그 테스트 프라그먼트는 증폭 싸이클의 중간체(제3템플레이트)를 나타낸다. 적절한 벡터에 클론되자마자 개그테스트 DNA는 3단계에 포함된 증폭 중간체로 유용한 RNA 프로그먼트(제1템플레이트)를 생성하도록 T7 RNA 폴리머라제에 의해 전사될 수 있다. 또한, T7H1. GAG 및 H2. GAG는 테스트 시스템에서 프라이머로 이용된다.
개그 2 테스트 합성 DNA 프라그먼트(제2B도)는 T7 촉진 유전자를 포함하지는 않지만 배열의 잔류배열은 개그테스트 배열과 동일하고, 따라서 N1.GAG 및 N2.GAG는 그 구성에 포함된다. 안티센스 사슬을 와전하게 하는데 요구되는 올리고뉴클레오티드는 H1. GAG라고 불린다. 클론되지마다 개그2테스트 프라그먼트는 템플레이트 핵산으로서 DNA 제한 프라그먼트를 사용하여 증폭을 테스트하기 위한 템플레이트로 사용될 수 있다.
[실시예 2]
개그테스트 플라즈미드의 구성
올리고뉴클레오티드 T74.PRO 및 N1.GAG(각각 2㎍)을 37℃에서 30분동안 70mM Tris-HCl(pH 7.6), 10mM MgCl2, 5mM DTT, 0.5mM ATP 및 5유니트 T4 폴리뉴클레오티드 키나아제를 함유하는 반응물에 개별적으로 인산화 반응시켰다. 인산기가 도입된 T74.PRO 및 N1,GAG(각각 10㎕)을 개그테스트 어셈블리용 최종량 29㎕에 각각 1㎍의 인산기가 도입되지 않는 T7H1.GAG 및 N2.GAG 및 3㎕ 100mM Tris-HCl(PH7.8)-500mM NaCl과 혼합하였다. 개그2테스트 혼합물은 18㎕의 최종량에 10㎕의 인산기가 도입된 N1.GAG 각각 1㎍의 인산기가 도입되지 않은 H1.GAG와 N2.GAG 및 1.8㎕ 100mM Tris-HCl(PH7.8)-500mM NaCl을 함유한다. 올리고뉴클레오티드 혼합물을 90℃에서 10분동안 그들을 위치시키고 실온에서 10-16시간동안 천천히 식히므로서 개별적으로 교잡된다. 50mM Tris-HCl(PH7.8), 10mM MgCl2, 20mM DTT, 1mM APT 및 50㎍/㎖ BSA를 함유하는 60㎕ 반응물은 함께 교잡된 올리고유클레오티드를 결합하는데 사용된다. 400유니트 T4 DNA 리가아제(ligase)는 개그테스트 반응물에 첨가되고 15℃에서 2시간동안 배양되는 반면에 개그2테스트 반응물은 200유니트 T4 DNA 리가아제로 14-16시간동안 배양되었다.
분리정제된 합성 DNA 세그먼트를 폴리링커(poly linker)부위 안에 있는 제한 효소부위에서 소화작용에 의해 선형화되는 플라즈미드 pUC19와 혼합하였다. T4 DNA 리가아제는 pUC10의 ExoRI-XbaI 프라그먼트에 개그테스트 배열을 결합하도록 사용된 반면에 개그 2테스트 배열은 SmaI-XbaI에 결합되었다. 이들 반응이 이.콜리를 변형시키도록 사용된 후에 얻어진 형질전환체로부터의 플라즈미드 DNA는 제한분석에 의해 스크리닝되고 최종 플라즈미드(PGA. TEST 및 PGAG2. TEST)는 배열분석에 의해 정정될 수 있도록 측정되었다.
[실시예 3]
RNA 증폭에 대한 프라이머농도의 효과
개그테스트 올리고뉴클레오티드로부터 전사된 RNA를 증폭시키는데 사용되는 반응혼합물(25㎕)는 50mM Tris-HCl(PH8.45), 6mM MgCl2, 40mM KCl, 10mM 디티오트레이톨, 0.5mM NTP(ATP, CTP, GTP, UTP), 1mM dNTP(dATP, dCTP, dGTP, dTTP), 20유니트 RNasin, 10유니트 T7 RNA 폴리머라제, 10유니트 역전사효소, 0.4유니트 RNase H 및 10μCi[-32p]UTP를 함유한다. 반응물들중 둘은 0.5ng(0.015pmoles) N2. GAG를 함유하는 반면에 다른 두 반응물은 템플레이트를 함유하지 않는다. 프라이머 T7 H1. GAG 및 H2. GAG는 N2. GAG를 함유하거나 템플레이트를 함유하지 않는 반응물들에 3.4μM의 최종농도로 각각 첨가되었다. 그 반응물들은 42℃에서 2시간동안 배양되었다. RNA의 총합성은 30분 간격으로 TCA 비용해 cpm의 조합을 측정함으로서 모니터되었다. 템플레이트-의존성 RNA 합성에 대한 프라이머 농도의 효과는 표1에 도시되었다. 동등한 양의 합성된 RNA를 함유하는 각 반응물의 분취량은 PAGE 및 방사선사진(제3도, 반응물과 동일하게 번호를 붙인 1-4 레인(lanes)).
[표 1]
2시간후의 N2. GAG로부터의 RNA 증폭
반응1이 가장 큰 동위원소의 혼합을 가져오면 반면에 템플레이트 조절이 없는 반응2 역시 높은데(반응1의 73%) 매우 유사한 전기 이동 프로필을 생성시킨다는 것을 알 수 있다. 따라서, 높은 프라이머 농도에서는 예상되는 증폭과 동일한 크기의 RNA전자가 어떤 템플레이트 없이도 나타난다. 프라이머농도가 10배 감소한 샘플을 사용한 결과는 현저히 다르다. 반응3에서 생성된 RNA양은 반응4에 비해 2.6배이지만 실제로 모든 전사가 반응3에서는 예상되는 크기의 단일 띠(band)는 나타나는 반면에 반응4에서는 60-70b보다 더 큰 프라그먼트가 나타나지 않는다. 따라서 프라이머농도는 RNA증폭의 정확성 및 효율성에 중요한 역할을 한다.
증폭시스템(제3도의 레인)에 의해 생성될 수 있는 것으로 예상되는 플라그먼트의 크기를 나타내는데 사용된 조절 RNA전사는 테스트 프라즈미드로부터의 전사에 의해 제조되었다. pGAG. TEST는 XbaI, 처리된 프로티나아제 K[매니아티스(Maniatis) 등, 1982], 추출된 페놀 및 침전된 에탄올과의 소화작용에 의해 직선화되었다. T7 RNA 폴리머라제는 공급자의 충고에 따라 10μCi[-32p] UTP를 함유하는 25㎕ 반응혼합물에서 0.5㎍의 결과적인 프라그먼트를 전사하도록 사용되었다.
[실시예 4]
RNA 증폭시에 템플레이트 농도의 효과
개그테스트 올리고뉴클레오티드로부터 전사된 RNA를 증폭시키는데 사용된 50㎕ 표준 반응혼합물은 0.34μM T7 H1. GAG, 0.34μM H2. GAG, 50mM Tris-HCl(PH8.45), 6mM MgCl2, 40mM KCl, 10mM DTT, 0.5mM NTP, 1mM dNTP, 40유니트 RNasin, 20유니트 T7 RNA 폴리머러제, 20유니트 역전사효소, 0.8유니트 RNase H 및 10-20μCi[-32P]UTP를 함유한다. 반응물은 1ng에서 1fg까지의 다양한 양의 템플레이트(N2. GAG)를 함유한다. 그 반응물을 30분 간격으로 TCA비용해 cpm의 조합을 측정하므로서 총 RNA의 합성을 모니터하면서 3시간동안 42℃에서 배양시켰다. 표2에 나타난 바와 같이 총 RNA 합성은 테스트된 모든 템플레이트 농도에서 템플레이트 조절이 없는 것에서보다 더 높았다. 템플레이트 농도가 감소함에 따라 총 RNA의 합성도 일반적으로 감소되었지만 합성의 이러한 감소가 정량적인 것은 아니다. 따라서, 출발 템플렌이트당 RNA증폭정도는 템플레이트 농도의 감소시에 일반적으로 증가했다. 증폭은 1fg의 N2. GAG 템플레이트로부터 0.8㎍의 RNA를 합성하므로 8×108배 이루어졌다. 1fg의 102-b N2. GAG 올리고뉴클레오티드는 거의 2×104 분자를 나타낸다.
[표 2]
3시간후 N2. GAG로부터의 RNA 증폭
3시간 반응후에 합성된 RNA는 각 템플레이트 농도별도(반응들과 같이 번호가 붙여진 제4도 레인 1-8) PAGE에 의해 분석되었다. 약 100b의 RNA를 나타내는 주 띠(major band)가 1fg 템플레이트 및 템플레이트가 없는 것을 제외하고 모든 반응에서 나타났다. 1fg 템플레이트를 함유한 반응은 3시간에 많은 100b 생성물을 갖지는 않지만 전체 RNA 합성은 보다 높으며 템플레이트가 없는 반응과 질적으로 다르다.
[실시예 5]
RNA 생성물의 교잡분석
1pg에서 0.1fg까지 다양한 양의 N2. GAG 템플레이트를 함유하는 증폭반응이 방사표식된 UTP가 생략된 것을 제외하고는 실시예 4에서와 같이 행해졌다. 그 반응물들은 42℃에서 3시간동안 배양되었다. 분취량은 30분 간격으로 각 반응물로부터 제거하고 나일론막(아머샴)에 부착시켰다. 이 반응 분취량에 함유된 핵산을 자외선에 노출하여 고정시켰다. 그 막은 100㎠당 5mls 용액에 상당하는 양으로 최종농도 50% v/v 포름아미드, 5×SSC 및 5×덴하트 용액(Denhardt's solution)[매니아티스(Maniatis) 등, 1982; 서던(Southern) 등, 1975]으로 구성된 전교잡 완충액(prehybridization buffer)에서 1시간동안 50℃에서 전교잡되고 특정활동도 106cpm/㎖의 교잡용액에 방사표식된 프로브와 교잡되었다. 교잡은 50% 포름아미드, 5×SSC 및 5×덴하트 용액에서 50℃로 16시간동안 행해졌다. 방사표식된 프로브는 T4폴리뉴클레오티드 키나아제와 (-32p) ATP를 이용하여 5' 말단에 표식되어 있는 합성 올리고뉴클레오티드 5' GATCTGGGATAGAGTACATCCA이었다. 그후 그 막을 2×SSC, 0.1% v/v SDS 및 0.2×SSC, 0.1% v/v SDS[서던(Southern) 등, 1975; 매니아티스(Maniatis) 등, 1982; 스조스탁(Szostak) 등, 1979]로 구성된 일련의 2, 3분 세척제로 50℃에서 세척하였다.
제5도는 다른 배양 시간의 샘플인 다양한 양의 N2. GAG템플레이트를 함유하는 증폭반응시에 행해진 교잡분석의 결과를 도시한 것이다.
제5도의 각 컬럼은 다른 시간대(1, 30분; 2, 60분; 3, 90분; 4, 120분; 5, 150분; 6, 180분)를 나타내고 각 열(row)은 다른 양의 첨가된 N2. GAG 템플레이트(1, 1pg; 2, 100fg; 3, 10fg; 4, 1fg; 5, 0.1fg; 6, 템플레이트 없음)를 나타낸다. 표식된 프로브에 교잡한 핵산의 증폭은 열1-3(1pg-10fg)에서 관찰되었지만 열4-5(1fg, 0.1fg)에서 특정핵산에 대한 교잡은 열6(템플레이트 없음)보다 높았다. 열6에서 표식된 프로브의 명백한 비특정 결합은 교잡신호가 증가회수와 함께 증가하기 때문에 DNA 또는 RNA와 연관이 있는 것으로 보인다.
[실시예 6]
템플레이트로서 DNA제한 프라그먼트의 이용
플라즈미드 pGAG.2 TST를 MspI로 소화시키고 프로티나제 K로 처리시킨 다음 페놀추출 및 에탄올 침전법으로 정제하고 5분동안 끊여서 변성시켰다. MspI 소화 pGAG2. TEST를 N2. GAG 올리고뉴클레오티드 대신에 템플레이트로 사용한 것 이외에는 실시예 4에서와 같이 증폭반응을 행하고 분석했다. 각 반응에 첨가된 플라즈미드의 양은 55ng에서 5.5pg까지 그리고 템플레이트 없이 한 것 등 다양하게 했다. 실제 샘플에 존재할 수 있는 DNA를 자극하기 위하여 하나건너씩의 반응물에 마찬가지로 소화되고 정제되었으며 변성된 카프티머스 DNA(calf thymus DNA) 1ng를 함유시켰다. 42℃에서 3시간 배양후에 TCA 침전 및 PAGE 분석법으로 RNA 합성을 측정했다. 표3에 도시된 바와 같이 테스트된 모든 템플레이트 농도에서 템플레이트 없는 대조군보다 RNA합성이 높았다. 증폭정도는 총 플라즈미드 DNA의 1.8%였던 실제 템플레이트로부터의 RNA 합성에 근거하여 계산되었다. 특정의 초기수준 템플레이트 농도로부터의 총 RNA 합성(증폭의 정도) 합성 올리고뉴클레오티드 템플레이트에 대한 것과 비교된 것처럼(표2) 제한 프라그먼트에 대하여 일정하게 낮다. 이것은 사용된 조건하에서 제한 프라그먼트 템플레이트의 상보적인 사슬과의 경쟁때문일 것이다.
[표 3]
MspI-소화 pGAG2. TEST로부터의 RNA 증폭
*[ ]안의 수는 N2. GAG로서의 양을 나타낸 것이다.
**( )안의 수는 1㎍ MspI-소화 카프 티머스 DNA 존재시의 RNA 합성을 나타낸 것이다.
3시간 반응gn에 합성된 RNA를 PAGE에 의해 분석했다(제6도, 반응수와 같이 번호를 붙인 레인 1-6, 11 및 12). 약 100b의 RNA를 나타내는 주띠의 반응(레인) 1-6에서는 나타나지만 템플레이트가 없는 반응(레인 11 및 12)에서는 나타나지 않는다. 레인0에서의 RNA가 표준이었는데 실시예3의 방법에 따라 제조되었다. 추가적인 1㎍의 MspI-소화 카프 티머스 DNA를 가지거나(레인 2, 4 및 6) 갖지 않거나(레인 1, 3 및 5) 간에 합성된 RNA의 명백한 질적 차이는 없다.
[실시예 7]
템플레이트로서 RNA 프라그먼트의 사용
프라즈미드 pGAG. TEST를 XbaI로 소화시키고, 프로티나아제 K로 처리하고, 페놀추출 및 에탄올 침전법으로 정제했다. N2. GAG에 상보적인 배열의 RNA는 T7 RNA 폴리머라제를 사용하여 직선화된 pGAG. TEST로부터 전사되었다. 결과적인 RNA는 DNase(ProMega BioTec, Madison, WI)로의 소화, 이어서 페놀추출 및 에탄올 침전법에 의해 정제되었다. 정제된 RNA는 실시예5의 방법에 따른 증폭반응용 템플레이트로 사용되었다. 다량의 RNA를 55ng부터 5.5pg 그리고 템플레이트가 없는 다양한 각각의 반응물에 첨가하였다. 42℃에서 3시간 배양후에 실시예5의 방법에 따라 표식된 올리고뉴클레오티드 프로브에 교잡하므로서 특정 RNA합성을 측정하였다.
[실시예 8]
템플레이트로서 리보좀 RNA의 사용, 내부 배열의 증폭
두개의 프라이머가 이. 콜린 16S 리보좀 RNA(rRNA)의 일부에 상보적인 RNA 배열을 증폭시키는데 사용되는데 이 프라이머중의 하나인 T7HIRIB3. PR2(AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAGTATTACCGCGGCTGCTG)는 T7 촉진 유전자와 개시부위의 안티센스사슬 및 16S rRNA에 상보적인 배열을 함유한다. 다른 프라이머인 RIB8. PR(AATACCTTTGCTCATTGACG)는 프라이머로 T7HIRIB3. PR2 그리고 템플레이트로 16S rRNA를 사용하여 합성된 DNA에 상보적이다. 증폭을 검출할 수 있는 제3합성 올리고뉴클레오티드 RIB5.PR(AGAAGCACCGGCTAAC)는 원 rRNA 템플레이트에 상보적인, 증폭반응의 RNA 생성물에 상보적이다.
반응혼합물(25㎕)을 50mM Tris-HCl(PH8.45), 6mM MgCl2, 40mM KCl, 10mM DTT, 0.5mM NTP, 1mM dNTP, 20유니트 RNasin, 10유니트 T7 RNA 폴리머라제, 10유니트 AMV 역전사효소, 0.4유니트 RNase H, 0.34㎛ T7HIRIB3.PR2 및 0.34㎛ RIB8. PR을 함유한다.
50ng에서부터 50fg까지의 다양한 양의 이. 콜리 rRNA를 반응물에 첨가했다. 이 반응물을 42℃에서 3시간동안 배양하면서 분취량을 30, 60, 120 및 180분에서 제거했다. 이 반응분취량을 켄칭시키고 나일론 막에 고정시킨 다음 실시예5의 방법에 따라 32p 5'-말단표식 RIB5. PR 프로브에 교잡시켰다.
[실시예 9]
5' 템플레이트로서 리보좀 RNA의 사용, 5'-말단배열의 증폭
두개의 프라이머가 이. 콜리 16S rRNA의 일부와 일치하는 RNA 배열을 증폭시키는데 사용되는데 이 프라이머중의 하나인 RIB12. PR(TTACTCACCCGTCCGCC)는 16S rRNA에 상보적이다. 다른 프라이머인 T7HIRIB5.PR(AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAGAAATTGAAGAGTTTGATCAT)는 프라이머로 RIB12. PR을 사용하고 템플레이트로 16S rRNA를 사용하여 합성된 DNA의 3' 말단에 상보적이다. 증폭을 검출할 수 있는 제3합성올리고뉴클레오티드 RIB11.PR(GTTCGACTTGCAGTGTTAGGCCTGCCGCCAGCGTTCAATCTGAGCC)는 증폭의 RNA생성물 및 원 rRNA 템플레이트 모두에 상보적이다. rRNA를 위한 증폭반응 및 합성된 RNA의 검출은 T7H1RIB5. PR 및 RIB12. PR가 프라이머로 사용되고(T7H1RIB3. PR2 및 RIB8. PR 위치에) RIB11. PR이 올리고뉴클레오티드 프로브로 사용(RIB5. PR 위치에) 되는 것을 제외하고는 실시예8의 방법에 따라 행해졌다.
본 발명의 실시예에서 상세히 설명되었음에도 불구하고 본 발명의 통상의 기술을 가진자에 의해 본 발명의 범위 안에서 다양한 변화를 가질 수 있다.
[실시예 10]
디메틸설폭사이드(DMSO)와 보빈세륨알부민(BSA)를 이용한 특정 핵산 증폭의 강화
상기 실시예에서 예시된 바와 같이 핵산증폭 공정은 하기의 박테리아성 균주(strain), 플라즈미드 및 RNA템플레이트가 사용되었다. HIV 1(균주 H×B2)로부터의 1450 염기쌍 제한 프라그먼트를 각각 함유하는 pGEM-3-pol 플라즈미드 및 pUC-pol 플라즈미드는 알. 갈로 박사(Dr. R. Gallo)(NCI, NIH, 베데스다, 메릴랜드)의 증여로 얻어진 BamH1EcoR1 서브클론으로부터 구성되었다. 이 제한 프라그먼트는 HIV 1 개그 유전자의 일부 및 HIV 1 pol 유전자의 대부분을 함유한다. 이. 콜리 균주 HB101은 pGEM-3-pol 프라즈미드나 pUC-pol 프라즈미드로 변환되었다. 프라즈미드 DNA는 매니아티스 등의 분자 클로닝 래버러토리 매뉴얼 p. 86 콜드스프링 하버 래버러토리(Maniatis et. al. MOLECULAR CLONING-A LABORATORY MANUAL p.86 Cold Spring Harbor Laboratory)에 설명된 방법으로 개조되었다.
pol-RNA 템플레이트를 얻기 위하여 pGEM-3-pol 프라즈미드를 EcoRI로 직선화시키고 페놀-클로로포름으로 추출한 다음 에탄올에 침전시켰다. EcoRI를 삽입된 pol DNA의 말단에서 정확하게 잘랐다. 정제된 DNA를 멜톤등(Melto et al.)의 Nucleic Acids Res 12 : 7035(1984)의 방법에 따라 SP6 RNA 폴리머라제(적당한 RNA 폴리머라제는 Promega, Madison, WI로부터 입수할 수 있다.)를 이용하여 전사시켰다. RNase-free DNase I(적당한 DNase I 역시 Promega, Madison, WI로부터 입수할 수 있다.)의 5유니트를 첨가하고 그 혼합물을 37℃에서 15분동안 배양시켰다. RNA 생성물을 페놀-클로로포름으로 추출하고 에탄올에 침전시켰다. RNA의 산출량은 분광광도계로 측정하였다.
제7도에 도시된 바와 같이 0-10% 사이의 농도로 DMSO를 증폭을 위해 포함시켜 사용하였는데 이는 비생산적인 다른 방응으로부터의 비 특정 생성물(NSP)을 감소시켰다.
제8도는 P1 : P1 및 P1 : P2가 반응배지에서 15% DMSO의 사용으로 샘플을 함유하는 비표적 배열로부터 NSP의 형태로 제거된 것을 도시한 것이다.
반응배지에 15% DMOS의 존재는 제9도에 도시된 slot-blot에서 설명된 바와 같이 증폭공정을 통하여 샘플의 재현성을 개선하는 효과를 갖는다. 103및 104카피의 표적배열이 이용되었는데 DMSO("+"로 표시됨)는 각 레인의 5개띠로 도시된 바와 같이 재현성을 개선하였으르 뿐만아니라 103카피의 표적배열하에서 "+"와 "-"레인을 비교하여 도시한 바와 같이 감수성도 개선시켰다.
DMSO와 BSA(적당한 BSA는 분자생물학용 특수품질로 배링거 만하임, 인디아나 폴리스, 인디아나로부터 입수할 수 있다.)가 모두 반응배지에 사용되었을때 감수성과 재현성은 제10A도 및 제10B도에서 설명된 바와 같이 매우 증가한다. 50㎍/㎖ 및 100㎍/㎖ 농도의 BSA가 최종농도로 15%의 DMSO와 함께 사용되었다. 이결과 증폭이 DMSO와 BSA를 사용하지 않은 반응배지보다 최소한 100배 증가하였으며 108배까지 증가될 수 있고 표적의 단일카피가 낮은만큼의 검출 및 분리가 이루어질 수 있다.
DMSO의 존재와 부존재 및 표적배열의 카피수에 관련된 RNA와 DNA의 증폭은 제11도에 slot-blot 오우토다이아그램으로 도시되었다. RNA와 DNA는 모두 반응혼합물에서 DMSO와 BSA를 이용한 감수성과 재현성의 증가로 증폭되었다.

Claims (47)

  1. 하기 (A), (B), (C)의 단계를 포함하는, 상대적으로 일정한 온도에서 그리고 일련의 시제의 추가없이 핵산 배열을 증폭시키는 방법.
    (A) 하기 (i) 내지 (viii)의 시제를 함유하는 단일 반응 배지를 제공하는 단계, (i) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머, (ii) 촉진 유전자의 안티센스 배열을 함유하는 제2올리고뉴클레오티드 프라이머, (iii) 상기 촉진 유전자를 인식하는 DNA-지향성 RNA 폴리머라제, (iv) RNA-지향성 DNA 폴리머라제, (v) DNA-지향성 DNA 폴리머라제, (vi) 단일-또는 이중 사슬의 RNA 또는 DNA를 가수 분해하지 않고 RNA-DNA 잡종의 RNA를 가수 분해하는 리보뉴클레아제, (vii) 리보뉴클레오사이드 및 데옥시리보뉴클레오사이드 트리포스페이트; 및 (viii) 디메틸설폭사이드, (B) 하기 (i) 내지 (vi)의 순환이 계속되도록 하는 조건하에서 특정 핵산 배열을 포함하는 RNA 제1템플레이트나 특정 핵산 배열에 상보적인 배열을 포함하는 RNA를 상기 반응 배지에 제공하는 단계.
    (i) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머를 RNA 제1템플네이트에 교잡하고, (ii) RNA-지향성 폴리머라제가 제1올리고뉴클레오티드 프라이머의 확장에 의해 DNA 제2템플레이트를 합성하도록 RNA 제1템플레이트를 사용하므로서 RNA-DNA 잡종중간체를 형성하도록 하며, (iii) 리보뉴클레아제가 상기 RNA-DNA 잡종 중간체를 포함하는 RNA를 가수분해하고, (iv) 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 DNA 제2템플레이트에 교잡하며, (v) DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 DNA 제2템플레이트의 확장에 의해 촉진 유전자를 합성하도록 템플레이트로 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하고, (vi) DNA-지향성 RNA가 상기 기능적인 촉진 유전자를 인식하고 DNA 제2템플레이트를 전사하므로서 RNA 제1템플레이트의 카피를 제공한다.
    (C) 특정 핵산 배열의 소정 증폭을 이루는데 충분한 시간동안 상기 조건들을 유지시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, RNA 제1템플레이트가 특정 핵산 배열을 포함하고 (B) 단계가 하기 (i) 내지 (vi)와 같이 되도록 반응 배지에 단일 사슬 RNA를 제공하는 것을 포함하는 핵산배열의 증폭방법.
    (i) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머가 단일 사슬 RNA에 교잡되고, (ii) RNA-지향성 DNA 폴리머라제가 제1올리고뉴클레오티드 프라이머의 확장에 의해 DNA 제2템플레이트를 합성하도록 템플레이트로 단일 사슬 RNA를 사용하므로 RNA-DNA 잡종을 형성하며, (iii) 리보뉴클레오티드 프라이머가 RNA-DNA 잡종을 포함하는 RNA를 가수분해하고, (iv) 제2올리고뉴클레오티드 프라이머가 DNA 제2템플레이트에 교잡되며, (v) DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 DNA 제2템플레이트의 확장에 의해 촉진 유전자를 합성하도록 템플레이트로 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하고, (vi) DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 촉진 유전자를 인식하고 DNA 제2템플레이트를 전사하므로서 RNA 제1템플레이트의 카피를 제공한다.
  3. 제1항에 있어서, RNA 제1템플레이트가 특정 핵산 배열에 상보적인 배열을 포함하며 (B)단계가 하기 (i) 내지 (vi)와 같이 되도록 단일 사슬 RNA를 반응 배지에 제공하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
    (i) 제2올리고뉴클레오티드 프라이머가 단일 사슬 RNA에 교잡되고, (ii) RNA-지향성 DNA 폴리머라제가 제2올리고뉴클레오티드 프라이머의 확장에 의해 상보적인 DNA를 합성하도록 템플레이트로 상기 RNA를 사용하여 RNA-DNA 잡종을 형성하며, (iii) 리보뉴클레아제가 RNA-DNA 잡종을 포함하는 RNA를 가수분해시키고, (iv) 제1올리고뉴클레오티드가 상기 상보적인 DNA에 교잡되며, (v) DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 제1올리고뉴클레오티드 프라이머의 확장에 의해 촉진 유전자와 DNA 제2템플레이트를 합성하도록 템플레이트로 상보적인 DNA 사용하고, (vi) DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 촉진 유전자를 인식하고 DNA 제2템플레이트를 전사하므로서 RNA 제1템플레이트의 카피를 제공한다.
  4. 제1항에 있어서, 하기 (i) 내지 (iii)와 같이 되도록 (B)단계가 RNA 폴리머라제에 의해 인식된 촉진 유전자의 안티센스 배열을 포함하는 단일 사슬 DNA를 반응 배지에 첨가하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
    (i) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머가 단일 사슬의 DNA에 교잡되고, (ii) DNA-지향성 DNA 폴리머라제는 제1올리고뉴클레오티드 프라이머의 확장에 의해 촉진 유전자와 DNA 제2템플레이트를 합성하도록 템플레이트로 단일 사슬 RNA를 사용하며, (iii) DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 촉진 유전자를 인식하고 DNA 제2템플레이트를 전사하므로서 RNA 제1템플레이트의 카피를 제공한다.
  5. 제4항에 있어서, (B)단계가 단일 사슬 DNA를 포함하는 RNA-DNA 잡종을 반응배지에 첨가하는 것을 포함하므로서 리보뉴클레아제가 RNA-DNA 잡종을 포함하는 RNA를 가수분해시키는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  6. 제1항에 있어서, 하기 (i) 내지 (iii)와 같이 되도록 (B)단계가 DNA 제2템플레이트를 포함하는 단일 사슬의 DNA를 반응배지에 첨가하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
    (i) 제2올리고뉴클레오티드 프라이머는 단일 사슬의 DNA에 교잡되고, (ii) DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 DNA 제2템플레이트의 확장에 의해 촉진 유전자를 합성하도록 템플레이트로 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하여, (iii) DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 촉진 유전자를 인식하고 DNA 제2템플레이트를 전사하므로서 RNA 제1템플레이트의 카피를 제공한다.
  7. 제6항에 있어서, (B)단계가 단일 사슬 DNA를 포함하는 RNA-DNA 잡종을 반응 배지에 첨가하는 것을 포함하므로서 리보뉴클레아제가 RNA-DNA 잡종을 포함하는 RNA를 가수분해시키는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  8. 제2항에 있어서, (B)단계가 촉진 유전자를 포함하는 DNA를 반응배지에 첨가하는 것을 포함하므로서 DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 DNA를 전사하여 단일 사슬 DNA를 합성하도록 하는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  9. 제3항에 있어서, (B)단계가 촉진 유전자를 포함하는 DNA를 받응배지에 첨가하는 것을 포함하므로서 DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 DNA를 전사하여 단일 사슬 DNA를 합성하도록 하는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  10. 제1항에 있어서, 제2올리고뉴클레오티드 프라이머가 DNA-지향성 RNA 폴리머라제를 위한 전사개시 부위의 안티센스 배열을 포함하여 이 전사개시 부위의 안티센스 배열이 촉진 유전자의 안티센스 배열에 유동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  11. 제10항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 박테리오파이지 T7 RNA 폴리머라제이며 전사개시 부위의 안티센스 배열 및 촉진 유전자의 안티센스 배열이 뉴클레오티드 배열 AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAG를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  12. 제1항에 있어서, (B)단계가 반응배지에 샘플을 첨가하는 것을 포함하는데 이는 샘플이 핵산배열 또는 핵산배열에 상보적인 배열을 포함하는 RNA 제1템플레이트를 포함하는 RNA를 제공하는 경우에 상기 순환이 계속되도록 하는 조건하에서 이루어지며, (C)단계후의 (D)단계가 상기 시제 (i), (ii) 및 (vii)의 소비 또는 상기 순환 생성물을 축적에 대하여 반응배지를 모니터하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  13. 제12항에 있어서, (D)단계가 상기 순환의 핵산 생성물을 검출하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  14. 제13항에 있어서, (D)단계가 핵산 프로브를 이용하여 핵산 생성물을 검출하는 것을 포함하는 해간 배열의 증폭방법.
  15. 제13항에 있어서, (D)단계가 제한 엔도뉴클레아제 및 전기영동 분리를 이용하여 핵산 생성물을 검출하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  16. 제13항에 있어서, (D)단계가 RNA 제1템플레이트의 축적을 모니터하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  17. 제13항에 있어서, (D)단계가 DNA 제2템플레이트의 축적을 모니터하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  18. 제13항에 있어서, (D)단계가 촉진 유전자를 함유하는 DNA를 모니터하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  19. 제13항에 있어서, (D)단계가 RNA-DNA 잡종중간체의 축적을 모니터하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  20. 제13항에 있어서, (D)단계가 시제 (i), (ii) 및 (vii)의 소비 또는 순환 생성물의 축적과 특정 핵산배열 및 그에 상보적인 배열이 없는 배지에서의 소비 또는 생성물의 축적을 비교하는 것을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  21. 제1항에 있어서, 리보뉴클레아제가 이. 콜리 리보뉴클레아제 H를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  22. 제1항에 있어서, 리보뉴클레아제가 카프 티머스 리보뉴클레아제 H를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  23. 제1항에 있어서, 제1올리고뉴클레오티드 프라이머에 대한 제2올리고뉴클레오티드 프라이머가 고정된 지지체에 역으로 결합된 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  24. 제1항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 박테리오파아지 RNA 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  25. 제24항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 박테리오파아지 T7 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  26. 제24항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 박테리오파아지 T3 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  27. 제24항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 박테리오파아지II 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  28. 제24항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 살모넬라 박테리오파아지 sp6 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  29. 제24항에 있어서, DNA-지향성 RNA 폴리머라제가 슈도모나스 박테리오파아지 gh-1 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  30. 제1항에 있어서, RNA-지향성 DNA 폴리머라제가 레트로바이러스 역전사 효소인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  31. 제30항에 있어서, 레트로바이러스 역전사 효소가 아비안 마이오블라스토시스 바이러스 폴리머라제인 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  32. 제30항에 있어서, 레트로바이러스 역전사 효소가 몰로니 뮤린 류케미아 바이러스 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  33. 제1항에 있어서, DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 엑소-뉴클레아제 활성이 없는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  34. 제1항에 있어서, 반응 배지에 있는 모든 DNA 폴리머라제가 DNA 엑소뉴클레아제 및 DNA 엔도뉴클레아제 활성이 없는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  35. 제1항에 있어서, DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 아비안 마이오블라스토시스 바이러스 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  36. 제1항에 있어서, DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 DNA 폴리머라제 α 또는 β인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  37. 제1항에 있어서, DNA-지향성 DNA 폴리머라제가 카프티머스 DNA 폴리머라제인 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  38. 제1항에 있어서, (C)단계가 30분에서 4시간 사이의 시간 동안 상기 조건들을 유지시키는 것을 특징으로 하는 핵산 배열의 증폭방법.
  39. 제1항에 있어서, 클로닝 벡터에 상기 순환의 DNA 생성물을 결합시키고 DNA 생성물을 클로닝하는 단계를 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  40. 제39항에 있어서, 발현시스템에서 순환의 DNA 생성물에 의해 인코드된 생성물을 발현시키는 단계를 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  41. 제1항에 있어서, 디메틸설폭사이드가 2-15% 범위의 최종 농도로 제공되는 핵산 배열의 증폭방법.
  42. 제41항에 있어서, 디메틸설폭사이드가 약 15%의 최종 농도로 제공되는 핵산 배열의 증폭방법.
  43. (A)단계의 단일반응배지가 보빈세륨알부민을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  44. 제43항에 있어서, 보빈세륨알부민이 50-500㎍/㎖ 범위의 최종 농도로 제공되는 핵산 배열의 증폭방법.
  45. 제1항에 있어서, 디메틸설폭사이드가 약 15%의 최종 농도르 제공되며, (A)단계의 단일반응배지가 50-500㎍/㎖ 범위의 최종 농도로 제공된 보빈세륨알부민을 포함하는 핵산 배열의 증폭방법.
  46. 하기 (a)∼(i)와 같은 리셉터클의 조립으로 된, 핵산 배열을 증폭시키기 위한 킷트.
    (a) 제1올리고뉴클레오티드 프라이머를 함유하는 리셉터클, (b) 촉진 유전자의 안티센스 배열을 포함하는 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 함유하는 리셉터클, (c) 단일-또는 이중 사슬의 RNA 또는 DNA를 가수분해하지 않고 RNA-DNA 잡종의 RNA를 가수 분해하는 리보뉴클레아제를 함유하는 리셉터클, (d) RNA-지향성 DNA 폴리머라제를 함유하는 리셉터클, (e) 촉진 유전자를 인식하는 DNA-지향성 RNA 폴리머라제를 함유하는 리셉터클, (f) DNA-지향성 DNA 폴리머라제를 함유하는 리셉터클, (g) 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트를 함유하는 리셉터클, (h) 데옥시리보뉴클레오시드 트리포스페이트를 함유하는 리셉터클, 및 (i) 최소한 하나의 알킬 설폭사이드 및 적당한 캐리어 단백질을 함유하는 리셉터클.
  47. 제46항에 있어서, 보빈세륨알부민을 함유하는 리셉터클을 더 포함하는 킨트.
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