RU2247781C2 - Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences - Google Patents

Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences Download PDF

Info

Publication number
RU2247781C2
RU2247781C2 RU2003111081/13A RU2003111081A RU2247781C2 RU 2247781 C2 RU2247781 C2 RU 2247781C2 RU 2003111081/13 A RU2003111081/13 A RU 2003111081/13A RU 2003111081 A RU2003111081 A RU 2003111081A RU 2247781 C2 RU2247781 C2 RU 2247781C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ligation
tetranucleotide
sequence
immobilized
dna
Prior art date
Application number
RU2003111081/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003111081A (en
Inventor
Л.М. Скобельцына (RU)
Л.М. Скобельцына
Д.В. Пышный (RU)
Д.В. Пышный
Е.М. Иванова (RU)
Е.М. Иванова
И.А. Пышна (RU)
И.А. Пышная
Г.М. Дымшиц (RU)
Г.М. Дымшиц
В.Ф. Зарытова (RU)
В.Ф. Зарытова
Original Assignee
Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) filed Critical Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН)
Priority to RU2003111081/13A priority Critical patent/RU2247781C2/en
Publication of RU2003111081A publication Critical patent/RU2003111081A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247781C2 publication Critical patent/RU2247781C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: molecular biology, medicine, biochemistry.
SUBSTANCE: invention proposes a method for assay of mononucleotide changes in the known sequences of nucleic acids. Method involves hybridization with PCR-amplified matrix DNA and the following ligation a tandem on its consisting of tetranucleotide that comprises the diagnosed change and two oligonucleotides of the size 8-10 nucleotides being one of that is immobilized on surface of a solid-phase carrier through a 5'-phosphate linker, and the second oligonucleotide is labeled by 3'-end with biotin label. Then tetranucleotide is hybridized with the matrix DNA chain between two oligonucleotides directly that can be ligated with immobilized oligonucleotide through the 5'-end and with non-immobilized oligonucleotide through the 3'-end. The ligation product is detected by its transformation to enzyme label through the complex with high-affinity enzymatic catalyst followed by development of enzyme label in the presence of chromogenic, luminogenic or fluorogenic substrates. Applying a method provides preparing the simple and highly selective agent used for detection of known changes in gene structure.
EFFECT: improved assay method.
8 cl, 3 dwg, 30 ex

Description

Изобретение относится к молекулярной биологии, в частности к разработке тестов на обнаружение известных изменений в структуре генов, и может быть использовано для: генодиагностики, в том числе пренатальной, известных наследственных заболеваний; генотипирования известных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP); генотипирования вирусов и других микроорганизмов; секвенс-специфичной идентификации ПЦР-фрагментов ДНК.The invention relates to molecular biology, in particular to the development of tests for the detection of known changes in the structure of genes, and can be used for: gene diagnostics, including prenatal, known hereditary diseases; genotyping of known single nucleotide polymorphisms (SNPs); genotyping of viruses and other microorganisms; sequencing-specific identification of PCR DNA fragments.

В настоящее время для определения однонуклеотидных замен существует ряд способов, которые можно подразделить на две главные группы:Currently, to determine single nucleotide substitutions, there are a number of methods that can be divided into two main groups:

I. Способы для выявления неизвестных SNPs ("single-nucleotide polymorphisms") в геноме или его крупных частях;I. Methods for detecting unknown SNPs ("single-nucleotide polymorphisms") in the genome or large parts thereof;

II. Способы для определения известных SNPs, т.е. для SNP-типирования - в анализе популяций, в поиске "генов-кандидатов" при изучении взаимосвязей генотипа и фенотипа, для детекции известных точечных мутаций и др.II. Methods for determining known SNPs, i.e. for SNP typing — in the analysis of populations, in the search for “candidate genes” in studying the relationships of genotype and phenotype, for the detection of known point mutations, etc.

Способы первой и второй групп отличаются принципиально и, как правило, не могут заменять друг друга в решении той или иной задачи.The methods of the first and second groups differ fundamentally and, as a rule, cannot replace each other in solving a particular problem.

В зависимости от назначения существующие практические способы II для определения известных однонуклеотидных замен можно подразделить на две подгруппы:Depending on the purpose, the existing practical methods II for determining known single nucleotide substitutions can be divided into two subgroups:

1) Способы для крупномасштабного SNP-типирования - отличаются минимизацией ручного труда, мультиплексными технологиями (типированием по многим SNPs одновременно), автоматическим считыванием и программной обработкой результатов и имеют два основных варианта исполнения - "chip" ("чип") и "microtiter рlаtе" (планшет). По существу - это количественные технологии, т.к. они практически не дают однозначно альтернативных ("да" или "нет"), не требующих статистической обработки прямых ответов.1) Methods for large-scale SNP-typing - differ in minimizing manual labor, multiplex technologies (typing for many SNPs at the same time), automatic reading and software processing of results and have two main versions - “chip” and “microtiter plate” (the tablet). In essence, these are quantitative technologies, because they practically do not give unambiguously alternative (yes or no), which do not require statistical processing of direct answers.

2) Способы для определения точечных мутаций в целях медицинской диагностики, скрининга популяций или геномов по ограниченному числу определенных SNP-маркеров - допускают технологии с большей долей ручного труда, но требуют необходимым преимуществом простоту считывания результата и относительно низкую стоимость.2) Methods for determining point mutations for the purpose of medical diagnostics, screening populations or genomes by a limited number of specific SNP markers - allow technologies with a greater share of manual labor, but require the simplicity of reading the result and relatively low cost.

Изобретение относится к группе II-2) и позволяет определить однонуклеотидную замену в нуклеиновой кислоте, т.е. установить не только наличие, но и конкретный вариант такой замены. Несмотря на большое разнообразие, другие способы в данной подгруппе предназначены преимущественно для научно-исследовательских лабораторий, т.к. для получения ответа требуют, как правило, или использования радиоактивной метки, или проведения дополнительного электрофоретического анализа в геле, или высокопрофессиональной интерпретации неоднозначных результатов. За исключением таких универсальных способов, как аллель-специфичная гибридизация олигонуклеотидных зондов (ASOH)[1], минисеквенирование (SBE)[2], аллель-специфичная ПНР (PASA)[3] или лигирование олигонуклеотидных зондов (OLA)[4], остальные способы не универсальны в отношении любых нуклеотидных последовательностей и могут использоваться для детекции только ограниченного числа конкретных мутаций. Общим недостатком перечисленных универсальных способов является также их чувствительность к несоблюдению точных условий эксперимента, недостаточно высокий уровень селективности однонуклеотидных замен и в связи с этим необходимость статистической обработки результатов анализа.The invention relates to group II-2) and allows the determination of a single nucleotide substitution in nucleic acid, i.e. establish not only the availability, but also the specific version of such a replacement. Despite the great diversity, other methods in this subgroup are intended primarily for research laboratories, as to obtain an answer they require, as a rule, either the use of a radioactive label, or an additional electrophoretic analysis in a gel, or a highly professional interpretation of ambiguous results. With the exception of such universal methods as allele-specific hybridization of oligonucleotide probes (ASOH) [1], minisequencing (SBE) [2], allele-specific PNR (PASA) [3] or ligation of oligonucleotide probes (OLA) [4], the rest the methods are not universal with respect to any nucleotide sequences and can be used to detect only a limited number of specific mutations. A common drawback of these universal methods is also their sensitivity to non-compliance with the exact experimental conditions, the insufficiently high level of selectivity of single nucleotide substitutions and, therefore, the need for statistical processing of the analysis results.

Наиболее близким к заявленному способу, прототипом, является способ лигирования олигонуклеотидных зондов, - OLA ("oligonucleotide ligation assay"), - в модификации с высоким уровнем селективности, когда энзиматически лигируют тандем из трех коротких олигонуклеотидов, - тетрамера и двух фланкирующих его олигомеров длиной 8-10 н., заключающийся в следующем [5].The closest to the claimed method, the prototype is a method of ligation of oligonucleotide probes, - OLA ("oligonucleotide ligation assay"), in a modification with a high level of selectivity, when a tandem of three short oligonucleotides, a tetramer and two oligomers flanking it 8 -10 n., Which is as follows [5].

Конструируют три одноцепочечных олигодезоксирибонуклеотидных зонда -тетрануклеотид pN4, 5’-фланкирующий олигонуклеотид pN8-10 и 3’-фланкирующий олигонуклеотид pN*8-10 длиной 8-10 н. - таким образом, чтобы совокупная нуклеотидная последовательность тандема pN8-10+pN4+pN*8-10 была строго комплементарна непрерывной последовательности диагностируемого участка в составе нуклеиновой кислоты, в которой вариантный нуклеотид находится в сайте гибридизации с тетрамером. Для конкретного диагностируемого участка синтезируют по одному варианту последовательностей фланкирующих олигонуклеотидов, но несколько (2-4) вариантов последовательности тетрамера pN4, которые комплементарны разным аллелям предполагаемой однонуклеотидной замены.Three single-stranded oligodeoxyribonucleotide probes were constructed — tetranucleotide pN 4 , 5'-flanking oligonucleotide pN 8-10 and 3'-flanking oligonucleotide pN * 8-10, length 8-10 N. - so that the combined nucleotide sequence of the tandem pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 is strictly complementary to the continuous sequence of the diagnosed region in the nucleic acid, in which the variant nucleotide is located in the hybridization site with the tetramer. For a particular diagnosed site, one variant of the flanking oligonucleotide sequences is synthesized, but several (2-4) variants of the pN 4 tetramer sequence are complementary to different alleles of the proposed single nucleotide substitution.

В 3’-фланкирующий олигонуклеотид с помощью фермента полинуклеотидкиназы вводят 32Р-радиоактивную метку: (5’)32 pN*8-10.A 32 P-radioactive label is introduced into the 3'-flanking oligonucleotide using the polynucleotide kinase enzyme: (5 ') 32 pN * 8-10 .

Указанные наборы из трех тандемных зондов, pN8-10+pN4+32pN*8-10, различающиеся вариантами тетрамера, инкубируют параллельно в гомогенном растворе, содержащем необходимые буферные составляющие, в присутствии фермента ДНК-лигазы и денатурированного ПЦР-фрагмента ДНК, содержащего диагностируемый вариантный нуклеотид.These sets of three tandem probes, pN 8-10 + pN 4 + 32 pN * 8-10 , differing in tetramer variants, are incubated in parallel in a homogeneous solution containing the necessary buffer components in the presence of the DNA ligase enzyme and the denatured PCR DNA fragment, containing the diagnosed variant nucleotide.

Между тремя тандемными зондами, находящимися в комплексе с ДНК-матрицей, происходит энзиматическое лигирование:Between the three tandem probes, which are in complex with the DNA matrix, enzymatic ligation occurs:

pN8-10+pN4+32pN*8-10⇒ pN8-10-pN4-32pN*8-10, ([32p]-pN20-24)pN 8-10 + pN 4 + 32 pN * 8-10 ⇒ pN 8-10 -pN 4 - 32 pN * 8-10 , ([ 32 p] -pN 20-24 )

с образованием 20-24-звенного 32Р-радиоактивного (сигнального) продукта только в той пробе, в которой тетрамерный член тандема полностью комплементарен соответствующему сайту диагностируемой последовательности ДНК. Тандемы в остальных пробах, содержащие любые другие варианты тетрануклеотида, практически не лигируются ДНК-лигазой и не дают сигнального продукта (точнее, сигнального продукта лигирования образуется на два порядка меньше). Сигнальный продукт образуется, если тандемно расположенные гибридизационные комплексы трех зондов с диагностируемой матричной последовательностью не содержат мисматчей в центральном, тетрануклеотидном, дуплексе тандема, и не образуется при наличии любой некомплементарной пары нуклеотидов (мисматча) в какой-либо из четырех нуклеотидных позиций тетрануклеотидного дуплекса тандема. Высокая специфичность лигирования на ДНК-матрице тандемов pN8-10+pN4+pN*8-10 обусловлена как высокой селективностью связывания комплементарного тетрамера с матрицей в присутствии фланкирующих его олигомеров, так и повышенной избирательностью действия фермента, поскольку любой мисматч в тетрануклеотидном дуплексе тандема pN8-10+pN4+pN*8-10 находится вблизи лигируемых сайтов.with the formation of a 20-24-unit 32 P-radioactive (signal) product only in that sample in which the tetrameric tandem member is fully complementary to the corresponding site of the diagnosed DNA sequence. The tandems in the remaining samples, containing any other variants of the tetranucleotide, are practically not ligated with DNA ligase and do not give a signal product (more precisely, the signal ligation product is formed two orders of magnitude less). A signal product is formed if the tandem hybridization complexes of three probes with a diagnosed matrix sequence do not contain mismatches in the central, tetranucleotide, tandem duplex, and are not formed in the presence of any non-complementary nucleotide pair (mismatch) in any of the four nucleotide positions of the tetranucleotide duplex. The high specificity of ligation on the DNA matrix of tandems pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 is due to both the high selectivity of the binding of the complementary tetramer to the matrix in the presence of flanking oligomers and the increased selectivity of the enzyme, since any mismatch in the tetranucleotide tandem duplex pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 is located near the ligated sites.

По окончании реакции лигирования реакционную смесь прогревают при 100° С в течение 5 минут для инактивации ДНК-лигазы и разрушения водородных связей.At the end of the ligation reaction, the reaction mixture is heated at 100 ° C for 5 minutes to inactivate the DNA ligase and the destruction of hydrogen bonds.

Отличительная особенность сигнального продукта в том, что он имеет размер 20-24 н. и [32р]радиоактивен.A distinctive feature of the signal product is that it has a size of 20-24 N. and [ 32 p] is radioactive.

Для отделения сигнального продукта от остаточных зондов-предшественников параллельные постреакционные смеси разделяют электрофорезом в денатурирующем полиакриламидном геле (20%).To separate the signal product from the residual precursor probes, parallel post-reaction mixtures were separated by denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (20%).

Выявление сигнального продукта в геле осуществляют по радиоактивной метке [32р]: после разделения ЭФ-гель ауторадиографируют на рентгеновскую пленку и по ауторадиограмме определяют участки геля, содержащие радиоактивный сигнальный продукт лигирования размером 20-24 н. Детекцию радиоактивности участков геля, содержащих сигнальный продукт, производят в сцинтилляционном счетчике по методу Черенкова. Степень лигирования (%) вычисляют как отношение радиоактивности участка геля, содержащего сигнальный продукт лигирования, к суммарной радиоактивности в соответствующей дорожке.Identification of the signal product in the gel is carried out according to the radioactive label [ 32 r]: after separation, the EF gel is autoradiographed onto an X-ray film and the sections of the gel containing the radioactive signal ligation product of 20-24 N are determined by autoradiogram. The radioactivity of the gel regions containing the signal product is detected in a scintillation counter according to the Cherenkov method. The degree of ligation (%) is calculated as the ratio of the radioactivity of the portion of the gel containing the signal product of ligation to the total radioactivity in the corresponding track.

По наличию радиоактивного сигнального продукта размером 20-24 н. определяют “активный” вариант тетрануклеотида, указывающий на аллель диагностируемой последовательности ДНК.By the presence of a radioactive signal product of size 20-24 N. determine the “active" variant of the tetranucleotide, indicating the allele of the diagnosed DNA sequence.

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Лигирование зондов традиционно проводят в гомогенной среде. В буферном растворе присутствуют все необходимые для реакции компоненты и зонды-предшественники, а по окончании лигирования - также продукт реакции. Это вызывает необходимость адекватного анализа сложной постреакционной смеси для выявления продукта лигирования.1. Ligation of probes is traditionally carried out in a homogeneous environment. All components and probes precursors necessary for the reaction are present in the buffer solution, and at the end of the ligation, also the reaction product. This necessitates an adequate analysis of the complex post-reaction mixture to identify the ligation product.

2. Для выявления продукта лигирования последний необходимо дифференцировать от зондов-предшественников по принципу, который лежит в основе различий между предшественниками и продуктом лигирования. Радиоактивный продукт лигирования в гомогенной среде интерферирует с радиоактивным остаточным зондом-предшественником. В данном способе единственное отличие продукта лигирования от всех его предшественников - по величине молекулярного веса. Для отделения продукта лигирования по молекулярному весу вынуждены использовать такой продолжительный и трудоемкий метод как разделение олигонуклеотидов электрофорезом в ПАА-геле в денатурирующих условиях.2. To identify the ligation product, the latter must be differentiated from the precursor probes according to the principle that underlies the differences between the precursors and the ligation product. The radioactive ligation product in a homogeneous medium interferes with the radioactive residual precursor probe. In this method, the only difference between the ligation product and all its predecessors is in molecular weight. To separate the ligation product by molecular weight, they are forced to use such a long and laborious method as the separation of oligonucleotides by PAA gel electrophoresis under denaturing conditions.

3. Для детекции сигнального продукта лигирования после его отделения используют радиоактивную метку - изотоп фосфор-32, относящийся к группе В по радиотоксичности и требующий условий работы по классу III радиационной опасности.3. To detect the signal product of ligation after its separation, a radioactive label is used - the phosphorus-32 isotope, belonging to group B in terms of radiotoxicity and requiring working conditions in class III of radiation hazard.

4. Детекция радиоактивного продукта лигирования (сигнального продукта) требует количественного подхода и ее осуществляют либо определением радиоактивности соответствующих зон геля в сцинтилляционном счетчике радиоактивности по методу Черенкова, либо сканированием ауторадиографических реплик гелей с последующим компьютерным анализом плотностей почернения рентгеновской пленки в зонах радиоактивных продуктов, т.е. детекция сигнального продукта лигирования нуждается в соответствующем техническом и программном оснащении.4. The detection of a radioactive ligation product (signal product) requires a quantitative approach and is carried out either by determining the radioactivity of the corresponding gel zones in a scintillation radioactivity counter according to the Cherenkov method, or by scanning autoradiographic replicas of gels with subsequent computer analysis of the blackening densities of the x-ray film in the zones of radioactive products, t. e. detection of the ligation signal product requires appropriate hardware and software.

Технической задачей изобретения является упрощение известного способа при сохранении его высокой селективности для применения в широкой практике.An object of the invention is to simplify the known method while maintaining its high selectivity for use in wide practice.

Поставленную техническую задачу решают предлагаемым способом, заключающимся в следующем.The technical task is solved by the proposed method, which consists in the following.

Конструируют три одноцепочечных олигодезоксирибонуклеотидных зонда - тетрануклеотид pN4, 5’-фланкирующий олигонуклеотид pN8-10 и 3’-фланкирующий олигонуклеотид pN*8-10 длиной 8-10 н. - таким образом, чтобы совокупная нуклеотидная последовательность тандема pN8-10+pN4+pN*8-10 была строго комплементарна непрерывной последовательности диагностируемого участка в составе нуклеиновой кислоты, в которой вариантный нуклеотид находится в сайте гибридизации с тетрамером. Для конкретного диагностируемого участка синтезируют по одному варианту последовательностей фланкирующих олигонуклеотидов pN8-10 и pN*8-10, но несколько (2-4) вариантов последовательности тетрамера pN4, которые комплементарны разным аллелям диагностируемой замены.Three single-stranded oligodeoxyribonucleotide probes are constructed - pN 4 tetranucleotide, 5'-flanking oligonucleotide pN 8-10 and 3'-flanking oligonucleotide pN * 8-10, length 8-10 N. - so that the combined nucleotide sequence of the tandem pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 is strictly complementary to the continuous sequence of the diagnosed region in the nucleic acid, in which the variant nucleotide is located in the hybridization site with the tetramer. For a particular diagnosed site, one variant of the flanking oligonucleotide sequences pN 8-10 and pN * 8-10 is synthesized, but several (2-4) sequence variants of the pN 4 tetramer are complementary to different alleles of the diagnosed replacement.

5’-фланкирующий олигонуклеотид - pN8-10 - ковалентно иммобилизуют через 5’-фосфатный линкер на поверхность твердофазного носителя П:The 5'-flanking oligonucleotide - pN 8-10 - is covalently immobilized via a 5'-phosphate linker onto the surface of the solid phase support P:

pN8-10+П⇒ П~pN8-10.pN 8-10 + P⇒ P ~ pN 8-10 .

В 3’-фланкирующий олигонуклеотид - pN*8-10 - на его 3’-конец ковалентно вводят репортерную группу (Rep):The reporter group (Rep) is covalently introduced into the 3'-flanking oligonucleotide - pN * 8-10 - at its 3'-end:

pN*8-10+Rep⇒ pN*8-10Rep.pN * 8-10 + Rep⇒ pN * 8-10 Rep.

Наборы из трех тандемных зондов, П~pN8-10+pN4+pN*8-10Rep, различающиеся вариантами тетрамера, инкубируют параллельно в лигазном буфере в гетерофазной среде в присутствии фермента ДНК-лигазы и денатурированного ПЦР-фрагмента ДНК, содержащего диагностируемый вариантный нуклеотид. Кроме П~pN8-10, который является твердофазным, все другие составляющие реакционных смесей лигирования - остальные олигонуклеотидные зонды, фермент, ДНК-матрица и составные части лигазного буфера - являются компонентами жидкой фазы.Sets of three tandem probes, P ~ pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 Rep, differing in tetramer variants, are incubated in parallel in a ligase buffer in a heterophase medium in the presence of a DNA ligase enzyme and a denatured PCR DNA fragment containing the variant nucleotide. In addition to P ~ pN 8-10 , which is solid-phase, all other components of the ligation reaction mixtures — the remaining oligonucleotide probes, the enzyme, the DNA matrix, and the components of the ligase buffer — are components of the liquid phase.

Между тремя тандемными зондами, находящимися в комплексе с ДНК-матрицей, происходит энзиматическое лигированиеEnzymatic ligation occurs between three tandem probes in complex with the DNA template

П~pN8-10+pN4+pN*8-10Rep⇒ П~pN8-10-pN4-pN*8-10Rep (П~pN20-24Rep)P ~ pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 Rep⇒ P ~ pN 8-10 -pN 4 -pN * 8-10 Rep (P ~ pN 20-24 Rep)

с образованием на поверхности твердофазного носителя П (и только там) 20-24-звенного “сигнального” продукта лигирования с репортерной группой (П~pN20-24Rep) только в той пробе, в которой тетрамерный член тандема полностью комплементарен соответствующему сайту диагностируемой последовательности ДНК. Тандемы в остальных пробах, содержащие любые другие варианты тетрануклеотида, не лигируются ДНК-лигазой и не дают 20-24-звенного продукта с репортерной группой (точнее, дают на три порядка меньше) - в таких пробах твердофазный носитель остается без репортерной группы.with the formation on the surface of the solid-phase carrier P (and only there) of a 20-24-unit “signal” ligation product with a reporter group (P ~ pN 20-24 Rep) only in that sample in which the tetrameric tandem member is fully complementary to the corresponding site of the diagnosed sequence DNA The tandems in the remaining samples, containing any other variants of the tetranucleotide, are not ligated with DNA ligase and do not give a 20-24-unit product with a reporter group (more precisely, they give three orders of magnitude less) - in such samples, the solid-phase carrier remains without a reporter group.

По окончании реакции лигирования реакционную смесь прогревают в присутствии 20 мМ ЭДТА-Na при 100° С в течение 5 минут для инактивации ДНК-лигазы и разрушения водородных связей.At the end of the ligation reaction, the reaction mixture is heated in the presence of 20 mM EDTA-Na at 100 ° C for 5 minutes to inactivate the DNA ligase and break the hydrogen bonds.

Отличительная особенность “сигнального” продукта лигирования в том, что он имеет размер 20-24 н., весь ковалентно иммобилизован на твердофазном носителе и имеет в своем составе репортерную группу.A distinctive feature of the “signal” ligation product is that it has a size of 20-24 N., the whole is covalently immobilized on a solid-phase carrier and incorporates a reporter group.

Для отделения “сигнального” продукта лигирования в составе твердофазного носителя последний отделяют от всех компонентов жидкой фазы интенсивной промывкой, не сохраняющей какие-либо нековалентные связи.To separate the “signal” ligation product in the solid-phase carrier, the latter is separated from all components of the liquid phase by intensive washing, which does not preserve any non-covalent bonds.

Выявление “сигнального” продукта лигирования на твердофазном носителе осуществляют посредством репортерной группы (Rep), которую сначала преобразуют в ферментную метку (>Е) через аффинный комплекс специфичного к репортерной группе высокоаффинного агента А, конъюгированного с энзиматическим катализатором Е. Для этого отмытый твердофазный носитель выдерживают в гетерогенной среде с раствором, содержащим конъюгат А-Е, для аффинного связывания конъюгата с репортерной группой:Identification of the “signal” product of ligation on a solid-phase support is carried out by means of a reporter group (Rep), which is first converted to an enzyme label (> E) through an affinity complex of a high-affinity agent specific for a reporter group A conjugated to enzymatic catalyst E. For this, the washed solid-phase support is maintained in a heterogeneous medium with a solution containing conjugate AE, for affinity binding of the conjugate to a reporter group:

П~pN20-24Rep+A-E⇒ П~pN20-24Rep:A-E (П~pN20-24>E)R ~ pN 20-24 Rep + AE⇒ R ~ pN 20-24 Rep: AE (R ~ pN 20-24 > E)

В результате “сигнальный” продукт лигирования на твердофазном носителе приобретает ферментную метку (по природе - энзиматический катализатор), которая дает возможность визуализации “сигнального” продукта. Для визуализации ферментную метку “проявляют” - выдерживают в течение 30-60 минут в присутствии специфичных энзимных субстратов, которые под воздействием энзиматического катализатора преобразуются в местах локализации ферментной метки в продукты с сигнальными свойствами, что выражается в окрашивании носителя. Окрашенный носитель детектируют невооруженным глазом или соответствующими сигналу приборами. При необходимости носитель может быть сканирован (сфотографирован).As a result, the “signal” ligation product on a solid-phase support acquires an enzyme label (by nature an enzymatic catalyst), which makes it possible to visualize the “signal” product. For visualization, the enzyme label is “displayed” - it is incubated for 30-60 minutes in the presence of specific enzymatic substrates, which, under the influence of the enzymatic catalyst, are converted in the places where the enzyme label is localized into products with signaling properties, which is expressed in staining of the carrier. The stained carrier is detected with the naked eye or with appropriate signal devices. If necessary, the medium can be scanned (photographed).

По наличию окраски твердофазного носителя определяют “активный” вариант тетрануклеотида, указывающий на аллель диагностируемой последовательности ДНК. Если тестируемая ДНК имеет любое комплементарное несоответствие с последовательностью тетрануклеотидного члена тандема, лигирования и специфичной последующей фиксации ферментной метки на твердофазном носителе не происходит - последний не окрашивается. Природу нуклеотидного несоответствия в пределах тетрануклеотидного дуплекса устанавливают параллельным лигированием тандемов с известными различными вариантами pN4-пocлeдoвaтeльнocти; при этом носитель окрашивается только в одном случае - с тем вариантом pN4, который полностью комплементарен соответствующему участку диагностируемой матричной последовательности.The presence of the color of the solid-phase carrier determines the “active” variant of the tetranucleotide, indicating the allele of the diagnosed DNA sequence. If the tested DNA has any complementary mismatch with the sequence of the tetranucleotide member of the tandem, ligation and specific subsequent fixation of the enzyme label on the solid-phase carrier does not occur - the latter does not stain. The nature of the nucleotide mismatch within the tetranucleotide duplex is established by parallel ligation of tandems with known different variants of the pN 4 sequence; in this case, the carrier is stained only in one case — with that variant pN 4 , which is fully complementary to the corresponding region of the diagnosed matrix sequence.

Предложенный способ универсален для любых установленных последовательностей нуклеиновых кислот. Поскольку определение однонуклеотидных замен этим способом осуществляется на основании наличия или отсутствия, - в ответ на аллельные варианты тетрануклеотида, - сигнала, детектируемого визуально (окраска носителя), т.е. способ работает как высокоспецифичный гетерогенный тест, он получил рабочее название “тест-система TSOLA” (далее по тексту -“TSOLA”, от "three short oligonucleotides ligation assay").The proposed method is universal for any established nucleic acid sequences. Since the determination of single nucleotide substitutions by this method is carried out on the basis of the presence or absence, in response to allelic variants of the tetranucleotide, a signal detected visually (color of the carrier), i.e. the method works as a highly specific heterogeneous test, it received the working name “TSOLA test system” (hereinafter - “TSOLA”, from “three short oligonucleotides ligation assay”).

Определяющими отличиями от прототипа являются:The defining differences from the prototype are:

1) 5’-фланкирующий олигонуклеотид - pN8-10 - предварительно ковалентно иммобилизуют через 5’-фосфатный линкер на поверхности твердофазного носителя П, в результате чего олигонуклеотид П~pN8-10 становится частью твердой фазы. В качестве твердофазного носителя используют преимущественно производные полимеров метакрилата, акролеина, акриламида или акрилгидразида, а также их сополимеров, капрон (нейлон), лавсан, модифицированное непористое стекло или силикагель - любой формы (гранулы, мембраны, ячейки микроплат, пленки, гели, волокно, пластины).1) the 5'-flanking oligonucleotide - pN 8-10 - is pre-covalently immobilized through a 5'-phosphate linker on the surface of the solid-phase support P, as a result of which the oligonucleotide P ~ pN 8-10 becomes part of the solid phase. Derivatives of methacrylate, acrolein, acrylamide or acrylhydrazide polymers, as well as their copolymers, capron (nylon), lavsan, modified non-porous glass or silica gel of any shape (granules, membranes, microplate cells, films, gels, fiber, plates).

2) В 3’-фланкирующий олигонуклеотид - pN*8-10-ковалентно вводят на его 3’-конец репортерную группу (Rep) - pN*8-10Rep, что позволяет исключить необходимость использования радиоизотопов.2) In the 3'-flanking oligonucleotide - pN * 8-10 - the reporter group (Rep) - pN * 8-10 Rep is covalently introduced at its 3'-end, which eliminates the need for the use of radioisotopes.

3) Лигирование зондов проводят не в гомогенном растворе, а в гетерофазной среде, в которой твердой фазой является 5’-фланкирующий олигонуклеотид-предшественник П~pN8-10; а в жидкой фазе присутствуют остальные зонды-предшественники - тетрамер pN4 и 3’-фланкирующий олигонуклеотид pN*8-10Rep, - а также все необходимые для реакции лигирования буферные компоненты, диагностируемая ДНК-матрица и фермент ДНК-лигаза. По окончании лигирования “сигнальный” продукт лигирования с репортерной группой оказывается ковалентно иммобилизованным на твердофазном носителе (П~рN20-24Rер), что позволяет проводить его отделение без какого-либо предварительного анализа и освобождает от необходимости применения электрофореза в ПАА-геле в денатурирующих условиях.3) Ligation of probes is carried out not in a homogeneous solution, but in a heterophasic medium in which the solid phase is the 5'-flanking oligonucleotide precursor P ~ pN 8-10 ; and the other precursor probes are present in the liquid phase - the tetramer pN 4 and the 3'-flanking oligonucleotide pN * 8-10 Rep, as well as all the buffer components necessary for the ligation reaction, the diagnosed DNA matrix and the DNA ligase enzyme. At the end of the ligation, the “signal” ligation product with the reporter group is covalently immobilized on a solid-phase carrier (P ~ pN 20-24 Re), which allows its separation without any preliminary analysis and eliminates the need for electrophoresis in a PAA gel in denaturing conditions.

4) Для выявления иммобилизованного продукта лигирования применяют в отличие от радиоактивной метки не представляющую опасности для широкого использования ферментную метку. Последнюю вводят в иммобилизованный “сигнальный” продукт лигирования по месту репортерной группы. Ферментная метка представляет собой энзиматический катализатор Е, конъюгированный со специфичным к репортерной группе высокоаффинным агентом А. В качестве репортерной группы (Rep) и соответствующего ей специфичного высокоаффинного агента (А) используют любые высокоаффинные пары [Rep:A] химических и природных соединений с константой диссоциации аффинного комплекса Кd не более 10-15, преимущественно такие как [биотин: стрептавидин (или ExtrAvidin)], [дигоксигенин: антидигоксигенин-антитело] и другие пары [антиген (гаптен): антитело]. Ферментная метка содержит в качестве энзиматического катализатора Е преимущественно фермент (или его производное) пероксидазу, щелочную фосфатазу, β -D-галактозидазу, или любой другой катализатор, способный генерировать из специфичных субстратов продукты с сигнальными свойствами - хроматическими, люминесцентными, флуоресцентными.4) To identify the immobilized ligation product, an enzyme label, which is not dangerous for widespread use, is used in contrast to the radioactive label. The latter is introduced into the immobilized “signal” ligation product at the site of the reporter group. The enzyme label is an enzymatic catalyst E conjugated to a reporter group-specific high affinity agent A. As reporter group and the corresponding specific high affinity agent (A), any high affinity pairs of [Rep: A] chemical and natural compounds with a dissociation constant are used the affinity complex K d is not more than 10 -15 , mainly such as [biotin: streptavidin (or ExtrAvidin)], [digoxigenin: antidigoxygenin antibody] and other pairs [antigen (hapten): antibody]. The enzyme label contains as an enzymatic catalyst E a predominantly enzyme (or its derivative) peroxidase, alkaline phosphatase, β-D-galactosidase, or any other catalyst capable of generating products with specific properties of signaling properties - chromatic, luminescent, fluorescent.

5) В присутствии специфичных субстратов, в ходе процесса под условным названием “проявление”, ферментная метка в составе “сигнального” продукта лигирования развивает цветное, хемилюминесцентное или флуоресцентное окрашивание твердофазного носителя в зонах локализации продукта лигирования, которое является специфичным сигналом наличия продукта. Для “проявления” ферментной метки с визуальной детекцией специфичного сигнала в качестве субстратов используют фермент-специфичные преципитирующие хромогенные субстраты - преимущественно 3,3’-диаминобензидин (DAB), 4-хлор-1-нафтол (4C1N), 5-бром-4-хлор-3-индолилфосфат/р-нитротетразолий-синий (BCIP/NBT); для измерительной детекции используют как преципитирующие, так и непреципитирующие фермент-специфичные субстраты, хромогенные, люминогенные или флюорогенные - преимущественно 3,3’,5,5’-тетраметилбензидин (ТМВ), p-нитрофенилфосфат (pNPP), 5-аминосалициловая кислота (5AS), 4-метилумбеллиферилфосфат (4-MUP).5) In the presence of specific substrates, during the process under the conditional name “manifestation”, the enzyme label in the “signal” ligation product develops color, chemiluminescent or fluorescent staining of the solid-phase carrier in the zones of localization of the ligation product, which is a specific signal for the presence of the product. For the “manifestation" of the enzyme label with visual detection of a specific signal, enzyme-specific precipitating chromogenic substrates are used as substrates - mainly 3,3'-diaminobenzidine (DAB), 4-chloro-1-naphthol (4C1N), 5-bromo-4- chloro-3-indolylphosphate / p-nitrotetrazolium blue (BCIP / NBT); both precipitating and non-precipitating enzyme-specific substrates, chromogenic, luminogenic or fluorogenic - mainly 3.3 ', 5.5'-tetramethylbenzidine (TMB), p-nitrophenyl phosphate (pNPP), 5-aminosalicylic acid (5AS) are used for measuring detection ), 4-methylumbelliferyl phosphate (4-MUP).

Кроме этого, отделение продукта лигирования от растворенных остаточных зондов-предшественников в постреакционной смеси осуществляют простой промывкой твердофазного носителя, что позволяет упростить способ. После отмывки на носителе сохраняются только ковалентно иммобилизованные “сигнальный” продукт лигирования (П~рN20-24Reр) и остаточный первый октамер-предшественник (П~pN8-10), который далее никак не интерферирует с “сигнальным” продуктом, т.к. не имеет репортерной группы.In addition, the separation of the ligation product from the dissolved residual precursor probes in the post-reaction mixture is carried out by simple washing of the solid phase carrier, which simplifies the method. After washing, only the covalently immobilized “signal” ligation product (P ~ pN 20-24 Rep) and the residual first octamer precursor (P ~ pN 8-10 ), which further does not interfere with the “signal” product, are preserved on the carrier, t. to. does not have a reporter group.

Характер сигнала, генерируемого ферментной меткой (окрашивание носителя), высокая селективность лигирования коротких зондов на твердофазном носителе и связанная с ней однозначность прямых альтернативных ответов (“да”/“нет”) обеспечивают возможность визуальной детекции специфичного сигнала, не требующей в отличие от прототипа обязательного количественного анализа и сопряженного с ним технического и программного оснащения. Все эти параметры предложенного способа позволяют использовать его как простой и надежный тест, доступный для широкого применения.The nature of the signal generated by the enzyme label (staining of the carrier), the high selectivity of ligation of short probes on a solid-phase carrier, and the associated unambiguity of direct alternative answers (“yes” / “no”) provide the possibility of visual detection of a specific signal, which, unlike the prototype, requires quantitative analysis and associated hardware and software. All these parameters of the proposed method allow using it as a simple and reliable test, available for widespread use.

На фиг.1 представлена описанная выше схема лигирования тандема олигонуклеотидов и выявления “сигнального” продукта лигирования в TSOLA, конкретизированная в части длины зондов, репортерной группы (остаток биотина Bio), ферментной метки (конъюгат стрептавидин-щелочная фосфатаза) и хромогенных преципитирующих субстратов (BCIP+NBT), где М - участок диагностируемой матричной ДНК. Остальные обозначения указаны в тексте описания.Figure 1 presents the above scheme of ligation of the tandem of oligonucleotides and the identification of the “signal” ligation product in TSOLA, specified in terms of the length of the probes, reporter group (Bio biotin residue), enzyme label (streptavidin-alkaline phosphatase conjugate) and chromogenic precipitating substrates (BCIP + NBT), where M is the region of diagnosed matrix DNA. The remaining designations are indicated in the text of the description.

На фиг.2 представлено сканированное изображение планшета, иллюстрирующее результаты TSOLA для примеров 1-13,17,19, где М0 - М7 - модельные одноцепочечные ДНК длиной 20 н.: М0 - правильная ДНК-мишень, не имеющая мисматчей в тандемных гибридизационных комплексах TSOLA; M1-M4 - ДНК-мишени, имеющие в гибридизационных комплексах TSOLA по одному мисматчу - с 1-4-ой соответственно нуклеотидной позицией тетрамера; М5 - ДНК-мишень, имеющая мисматч с 3’-концевым основанием иммобилизованного октамера; М6 - ДНК-мишень, имеющая мисматч с 5’-концевым основанием биотинилированного октамера; М7 - ДНК-мишень, имеющая мисматч с внутренним, - пятым, - основанием биотинилированного октамера; ... /М0 -... /М4 - продукты симметричной ПЦР-амплификации ДНК с разными размерами и последовательностями: 184/М0 - правильная ДНК-мишень длиной 184 п.н., не имеющая мисматчей в тандемных гибридизационных комплексах TSOLA; ... /M1-... /M4 - ДНК-мишени указанной длины, гибридизационные комплексы TSOLA которых имеют один мисматч - с 1-4-ой соответственно нуклеотидной позицией центрального, тетрамерного, члена тандема.

Figure 00000002
- нуклеотидные позиции, комплементарные тандему TSOLA. Х - некомплементарные позиции.Figure 2 presents a scanned image of a tablet illustrating the results of TSOLA for examples 1-13,17,19, where M0 - M7 are model single-stranded DNA with a length of 20 N.: M0 is the correct target DNA that does not have mismatches in tandem hybridization complexes of TSOLA ; M1-M4 — target DNAs having one mismatch in the TSOLA hybridization complexes — with the 1-4th, respectively, nucleotide position of the tetramer; M5 — target DNA having a mismatch with a 3'-terminal base of an immobilized octamer; M6 is a DNA target having a mismatch with a 5'-terminal base of a biotinylated octamer; M7 is a DNA target with a mismatch with an internal, fifth, base of a biotinylated octamer; ... / M0 -... / M4 - products of symmetric PCR amplification of DNA with different sizes and sequences: 184 / M0 - regular target DNA with a length of 184 bp, without mismatches in the tandem hybridization complexes TSOLA; ... / M1 -... / M4 - DNA targets of the indicated length, TSOLA hybridization complexes of which have one mismatch - with the 1-4th, respectively, nucleotide position of the central, tetrameric, tandem member.
Figure 00000002
- nucleotide positions complementary to the TSOLA tandem. X - non-complementary positions.

На фиг.3 представлена иллюстрация результата TSOLA-теста на наличие однонуклеотидной замены для трех ПЦР-образцов ДНК размером 184 п.н., один из которых гетерозиготный, а другие - гомозиготные. Тестирование проводили, как описано в примерах 27-30. 1 - гомозиготный образец ДНК, имеет в позиции, гибридизующейся с 1-ым нуклеотидом тетрамерного члена тандема, основание G (примеры 27-28); 2 - гомозиготный образец ДНК, имеет замену G⇒ А в позиции, гибридизующейся с 1-ым нуклеотидом тетрамерного члена тандема (примеры 29-30); 3-гетерозиготный образец. Гомозиготные образцы дают положительный сигнал (окрашивание) только с соответствующим их последовательности тетрануклеотидом, альтернативно. Гетерозиготный образец дает положительный сигнал с каждым из аллельных тетрануклеотидов.Figure 3 presents an illustration of the result of the TSOLA test for the presence of a single nucleotide substitution for three PCR DNA samples of 184 bp in size, one of which is heterozygous and the other homozygous. Testing was performed as described in examples 27-30. 1 - homozygous DNA sample, in position, hybridizing with the 1st nucleotide of the tetrameric member of the tandem, base G (examples 27-28); 2 - homozygous DNA sample, has the replacement G⇒ A in the position, hybridizing with the 1st nucleotide of the tetrameric member of the tandem (examples 29-30); 3-heterozygous sample. Homozygous samples give a positive signal (staining) only with the corresponding tetranucleotide sequence, alternatively. A heterozygous sample gives a positive signal with each of the allelic tetranucleotides.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения изобретения.The invention is illustrated by the following examples of specific embodiments of the invention.

Исследовали тест-системы TSOLA с разными последовательностями ДНК-мишеней и олигонуклеотидов. Для моделирования мисматча в определенной позиции комплексов TSOLA вводили однонуклеотидную замену в последовательность матричной ДНК или в последовательность тетрамера.We investigated TSOLA test systems with different sequences of target DNA and oligonucleotides. To simulate a mismatch at a specific position in the TSOLA complexes, a single nucleotide substitution was introduced into the template DNA sequence or into the tetramer sequence.

Пример 1. Твердофазный носитель представлял собой непористые метакрилатные гранулы с иммобилизованным на поверхности 5’-фланкирующим октануклеотидом тандема - П~pN8 (П~pGCATCAAG). Плотность иммобилизации октануклеотида - 1 мкмоль/г. Состав жидкой среды: по 10,0 мкМ тетрануклеотида pN4 (pCAGC) и биотинилированного 3’-фланкирующего октануклеотида pN8*bio (pTCCAGGCAp~bio); 10 нМ ДНК-матрица М0 (фиг.2); 1,5 ед.акт./мкл Т4 ДНК-лигазы, в стандартном лигазном буфере. Проба содержала 0,5 мг сухого веса носителя и 15 мкл жидкой среды.Example 1. The solid-phase carrier was a non-porous methacrylate granules with a 5'-flanking tandem octanucleotide immobilized on the surface — P ~ pN 8 (P ~ pGCATCAAG). The density of immobilization of the octanucleotide is 1 μmol / g. The composition of the liquid medium: 10.0 μM tetranucleotide pN 4 (pCAGC) and biotinylated 3'-flanking octanucleotide pN 8 * bio (pTCCAGGCAp ~ bio); 10 nM DNA template M0 (figure 2); 1.5 units / μl of T4 DNA ligase in standard ligase buffer. The sample contained 0.5 mg dry weight of the carrier and 15 μl of a liquid medium.

1) К промытому ТЕ-буфером и хорошо дренированному носителю (0,5 мг сухого веса) добавляли компоненты жидкой среды (общим объемом 15 мкл), смесь взмучивали и инкубировали при 37° С в течение 30 мин.1) The components of a liquid medium (total volume 15 μl) were added to a TE-washed buffer and a well-drained carrier (0.5 mg dry weight), the mixture was stirred and incubated at 37 ° C for 30 min.

2) По окончании лигирования пробу разбавляли 20 мМ ЭДТА-Na (рН~8) и прогревали при 100° С в течение 5 мин.2) At the end of the ligation, the sample was diluted with 20 mM EDTA-Na (pH ~ 8) and heated at 100 ° C for 5 min.

3) Носитель отмывали от биотинилированного октамера-предшественика натрий-цитратным буфером (SSC) путем проточного фильтрования с помощью водоструйного насоса (“Дот”-фильтрация) или 3-4-кратным переосаждением в настольной центрифуге ("Eppendorf").3) The carrier was washed from the biotinylated precursor octamer with sodium citrate buffer (SSC) by flow filtration using a water-jet pump (“Dot” filtration) or 3-4-fold reprecipitation in a benchtop centrifuge (“Eppendorf”).

4) Носитель выдерживали с раствором конъюгата стрептавидина и щелочной фосфатазы в разбавленном SSC-буфере (1 мкг/мл) в течение 30 мин при комнатной температуре и отмывали, как указано для стадии 3.4) The carrier was kept with a solution of streptavidin conjugate and alkaline phosphatase in diluted SSC buffer (1 μg / ml) for 30 min at room temperature and washed as described for step 3.

5) Носитель “проявляли” в течение 60 мин при комнатной температуре в присутствии преципитирующих хромогенных субстратов BCIP/NBT ("Sigma") в стандартных условиях, рекомендуемых фирмой.5) The carrier was “developed” for 60 minutes at room temperature in the presence of precipitating chromogenic BCIP / NBT substrates ("Sigma") under standard conditions recommended by the company.

Образование сигнального продукта фиксировали визуально по наличию пурпурно-синего окрашивания носителя.The formation of the signal product was recorded visually by the presence of a purplish-blue color of the carrier.

Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 2. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали M1 (X=A). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 2. The experiment was carried out as described in example 1, but M1 (X = A) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 3. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали M1 (X=T). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 3. The experiment was carried out as described in example 1, but M1 (X = T) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 4. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали M1 (X=C). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 4. The experiment was carried out as described in example 1, but M1 (X = C) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 5. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М2 (Х=А). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 5. The experiment was carried out as described in example 1, but M2 (X = A) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 6. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М2 (Х=С). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 6. The experiment was carried out as described in example 1, but M2 (X = C) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 7. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М2 (X=G). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 7. The experiment was carried out as described in example 1, but M2 (X = G) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 8. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М3 (Х=А). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 8. The experiment was carried out as described in example 1, but M3 (X = A) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 9. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М3 (Х=Т). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 9. The experiment was carried out as described in example 1, but M3 (X = T) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 10. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М3 (X=G). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 10. The experiment was carried out as described in example 1, but M3 (X = G) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 11. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М4 (Х=А). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 11. The experiment was performed as described in example 1, but M4 (X = A) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 12. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М4 (Х=Т). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 12. The experiment was carried out as described in example 1, but M4 (X = T) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 13. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М4 (Х=С). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 13. The experiment was performed as described in example 1, but M4 (X = C) was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 14. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М5 (Х=Т). Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 14. The experiment was carried out as described in example 1, but M5 (X = T) was used as the DNA template. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 15. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М6 (Х=Т). Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 15. The experiment was carried out as described in example 1, but M6 (X = T) was used as the DNA template. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 16. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но в качестве ДНК-матрицы использовали М7 (Х=Т). Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 16. The experiment was carried out as described in example 1, but M7 (X = T) was used as the DNA template. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 17. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но отсутствовал тетрануклеотид (-pN4). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: неполная тест-система TSOLA.Example 17. The experiment was carried out as described in example 1, but there was no tetranucleotide (-pN 4 ). The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: incomplete TSOLA test system.

Пример 18. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но отсутствовала ДНК-лигаза. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: неполная тест-система TSOLA.Example 18. The experiment was carried out as described in example 1, but there was no DNA ligase. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: incomplete TSOLA test system.

Пример 19. Эксперимент проводили, как описано в примере 1, но отсутствовала ДНК-мишень (-М). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: неполная тест-система TSOLA.Example 19. The experiment was carried out as described in example 1, but there was no DNA target (-M). The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: incomplete TSOLA test system.

Результаты примеров 1-13,17,19 отражены на фиг.2.The results of examples 1-13,17,19 are reflected in figure 2.

Пример 20. Эксперимент проводили, как описано в примере 1. Состав жидкой среды: 10.0 мкМ биотинилированный октануклеотид pN8*bio; 10 мкМ тетрануклеотид pN4; 100 нМ денатурированная нагреванием ДНК-матрица 184/М0; 3 ед.акт./мкл Т4 ДНК-лигазы, в стандартном лигазном буфере. Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 20. The experiment was carried out as described in example 1. The composition of the liquid medium: 10.0 μm biotinylated octanucleotide pN 8 * bio; 10 μM tetranucleotide pN 4 ; 100 nM heat-denatured 184 / M0 DNA template; 3 units / μl of T4 DNA ligase, in standard ligase buffer. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 21. Эксперимент проводили, как описано в примере 20, но в качестве ДНК-матрицы использовали 220/М2. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 21. The experiment was carried out as described in example 20, but 220 / M2 was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 22. Эксперимент проводили, как описано в примере 20, но в качестве ДНК-матрицы использовали 135/М3. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 22. The experiment was carried out as described in example 20, but 135 / M3 was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 23. Эксперимент проводили, как описано в примере 20, но в качестве ДНК-матрицы использовали 112/М4. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 23. The experiment was carried out as described in example 20, but 112 / M4 was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 24. Эксперимент проводили, как описано в примере 20, но иммобилизованный олигонуклеотид П~pN9 имел длину 9 н., биотинилированный олигонуклеотид pN10*bio - 10 н. и в качестве ДНК-матрицы использовали 341/М0. Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 24. The experiment was carried out as described in example 20, but the immobilized oligonucleotide P ~ pN 9 had a length of 9 N., biotinylated oligonucleotide pN 10 * bio - 10 N. and 341 / M0 was used as the DNA template. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 25. Эксперимент проводили, как описано в примере 24, но в качестве ДНК-матрицы использовали 341/М1. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 25. The experiment was carried out as described in example 24, but 341 / M1 was used as the DNA template. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 26. Эксперимент проводили, как описано в примере 20, но иммобилизованный олигонуклеотид П~pN10 имел длину 10 н., биотинилированный олигонуклеотид pN9*bio - 9 н. и в качестве ДНК-матрицы использовали 341/М0. Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 26. The experiment was carried out as described in example 20, but the immobilized oligonucleotide P ~ pN 10 had a length of 10 N., biotinylated oligonucleotide pN 9 * bio - 9 N. and 341 / M0 was used as the DNA template. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: the sequence of the diagnosed region of the DNA template is complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 27. Твердофазный носитель П представлял собой капроновую мембрану (“Хийу Калур”, Эстония, размер пор - 0.2 мкм) в форме диска диаметром ~3 мм с иммобилизованным на поверхности 5’-фланкирующим октануклеотидом - П~pN8 (77~pCAATACCT). Плотность иммобилизации октануклеотида составляла 5 нмоль/см2. Состав жидкой среды: 10 мкМ тетрануклеотид pN4 (pCGGC); 10 мкМ октануклеотид pN8*Rep с остатком дигоксигенина (гаптен) в качестве репортерной группы (pCCTTCTCA~Dig); 0.1 мкМ денатурированная нагреванием матрица 184/М0 (5’-... TGAGAAGGGCCGAGGTATTG... ); 3 ед.акт./мкл Т4 ДНК-лигазы, в стандартном лигазном буфере.Example 27. The solid-phase support P was a nylon membrane (Hiu Kalur, Estonia, pore size 0.2 μm) in the form of a disk ~ 3 mm in diameter with a 5'-flanking octanucleotide immobilized on the surface - P ~ pN 8 (77 ~ pCAATACCT) . The density of immobilization of the octanucleotide was 5 nmol / cm 2 . The composition of the liquid medium: 10 μm tetranucleotide pN 4 (pCGGC); 10 μM octanucleotide pN 8 * Rep with the residue of digoxigenin (hapten) as a reporter group (pCCTTCTCA ~ Dig); 0.1 μM heat-denatured matrix 184 / M0 ( 5' -... TGAGAAGGGCCGAGGTATTG ...); 3 units / μl of T4 DNA ligase, in standard ligase buffer.

1) Диски помещали в ячейки микроплаты с ТЕ-буфером для смачивания, промывали 1 раз ТЕ-буфером и тщательно дренировали отсасыванием буфера.1) Disks were placed in microplate cells with TE buffer for wetting, washed 1 time with TE buffer and thoroughly drained by aspiration of the buffer.

2) На диски в ячейках наносили 30 мкл жидкой среды и инкубировали при 37° С в течение 15 минут.2) 30 μl of liquid medium was applied to the disks in the cells and incubated at 37 ° C for 15 minutes.

3) Реакцию останавливали добавлением 150 мкл 25 мМ ЭДТА-Na, рН~8.3) The reaction was stopped by the addition of 150 μl of 25 mM EDTA-Na, pH ~ 8.

4) Диски в ячейках несколько раз промывали горячей (~80-90° С) дистиллированной водой с тщательным дренированием в конце каждой промывки.4) Disks in the cells were washed several times with hot (~ 80-90 ° C) distilled water with thorough drainage at the end of each wash.

5) В ячейки добавляли 150 мкл 0,1 М PBS-T, рН 7,4, содержащего 15 мМ NaN3 и 0,2 мг/мл БСА. Состав 0,1 М PBS-T, рН 7,4 на 1 л: NaCl - 8,0 г, КН2РO4 - 0,2 г; Na2HPO4· 12H2O - 2,8 г; КСl - 0,2 г; Твин-20 - 0,05% (v/v). Через 10 мин диски дренировали отсасыванием буфера.5) 150 μl of 0.1 M PBS-T, pH 7.4, containing 15 mM NaN 3 and 0.2 mg / ml BSA was added to the wells. Composition 0.1 M PBS-T, pH 7.4 per 1 liter: NaCl - 8.0 g, KH 2 PO 4 - 0.2 g; Na 2 HPO 4 · 12H 2 O - 2.8 g; KCl - 0.2 g; Tween-20 - 0.05% (v / v). After 10 minutes, the discs were drained by aspiration of the buffer.

6) Добавляли 30 мкл раствора конъюгата пероксидазы хрена (ПХ) с антителом к дигоксигенину (АнтиDig) в 0,1 М PBS-T, рН 7,4, содержащего 1.0 мкг/мл АнтиDig-ПX; 15 мМ NaN3; 0,2 мг/мл БСА. Инкубировали 1 час при 37° С.6) Added 30 μl of a solution of horseradish peroxidase conjugate (HRP) with anti-digoxigenin antibody (AntiDig) in 0.1 M PBS-T, pH 7.4, containing 1.0 μg / ml AntiDig-PX; 15 mM NaN 3 ; 0.2 mg / ml BSA. Incubated 1 hour at 37 ° C.

7) Диски в ячейках отмывали 5 раз по 200 мкл 0,1 М PBS-T, рН7.4 с тщательным дренированием.7) Disks in the cells were washed 5 times with 200 μl of 0.1 M PBS-T, pH 7.4 with thorough drainage.

8) Для проявления в ячейки добавляли по 60 мкл раствора субстратов, содержащего 50 мМ трис-HCl, рН 7,4; 0,5 мг/мл 3,3’-диаминобензидина (DAB); 2 мМ H2O2. Проявление продолжали при комнатной температуре в течение 60 мин и останавливали добавлением 1-2 капли 2 М H2SO4.8) For development, 60 μl of a substrate solution containing 50 mM Tris-HCl, pH 7.4; 0.5 mg / ml 3,3'-diaminobenzidine (DAB); 2 mM H 2 O 2 . Manifestation was continued at room temperature for 60 minutes and was stopped by adding 1-2 drops of 2 M H 2 SO 4 .

Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: для ДНК-образца 184/М0 определяется аллель G.The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: for the DNA sample 184 / M0, the G allele is determined

Пример 28. Эксперимент проводили, как описано в примере 27, но состав тетрануклеотида pN4 - pTGGC. Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 28. The experiment was carried out as described in example 27, but the composition of the tetranucleotide pN 4 - pTGGC. The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 29. Эксперимент проводили, как описано в примере 27, но ДНК-матрица - 184/М1 (5'-... TGAGAAGGGCCAAGGTATTG... ). Результат теста отрицательный: носитель не окрашивался; продукт лигирования отсутствовал. Заключение: последовательность диагностируемого участка ДНК-матрицы не комплементарна последовательности использованного варианта тетрануклеотида.Example 29. The experiment was carried out as described in example 27, but the DNA matrix was 184 / M1 ( 5' -... TGAGAAGGGCCAAGGTATTG ...). The test result is negative: the medium was not stained; the ligation product was absent. Conclusion: the sequence of the diagnosed portion of the DNA template is not complementary to the sequence of the used variant of the tetranucleotide.

Пример 30. Эксперимент проводили, как в примере 27, но использовали ДНК-матрицу 184/М1 (пример 30) и тетрануклеотид pTGGC. Результат теста положительный: носитель окрашивался; продукт лигирования детектировался. Заключение: для ДНК-образца 184/М1 определяется аллель А.Example 30. The experiment was carried out as in example 27, but the DNA matrix 184 / M1 (example 30) and the tetranucleotide pTGGC were used. The test result is positive: the carrier was stained; a ligation product was detected. Conclusion: for the DNA sample 184 / M1, the allele A.

Результаты примеров 27-30 отражены на фиг.3 (1, 2).The results of examples 27-30 are shown in figure 3 (1, 2).

Таким образом, предлагаемый способ универсален для любых установленных последовательностей нуклеиновых кислот, отличается высокой селективностью и доступен для применения в широкой практике.Thus, the proposed method is universal for any established nucleic acid sequences, is highly selective and is available for use in wide practice.

Представляем дополнительный пример, иллюстрирующий невоспроизводимость заявленного способа при осуществлении иммобилизации не через 5’-концевой фосфатный линкер 5’-фланкирующего олигонуклеотида тандема, а через 3’-фосфатный линкер 3’-фланкирующего олигонуклеотида тандема:We present an additional example illustrating the irreproducibility of the claimed method when immobilizing not through the 5'-terminal phosphate linker of the 5'-flanking tandem oligonucleotide, but through the 3'-phosphate linker of the 3'-flanking tandem oligonucleotide:

Rep~pN8-10+pN4+pN*8-10Rep ~ pN 8-10 + pN 4 + pN * 8-10 ~ P

Пример (31).Example (31).

Твердофазный носитель представлял собой непористые метакрилатные гранулы с иммобилизованным на поверхности через 3’-концевой фосфатный линкер 3’-фланкирующим октануклеотидом тандем -pN8*~П (pTCCAGGCAp~П). Плотность иммобилизации октануклеотида -1 мкмоль/г. Состав жидкой среды: 10.0 мкМ тетрануклеотида pN4 (pCAGC), 10.0 мкМ биотинилированного по 5’-концевой фосфатной группе 5’-фланкирующего октануклеотида Bio~pN8 (Bio~pGCATCAAG); 10 нМ комплементарная ДНК-матрица 5’- TGCCTGGAGCTGCTTGATGC (МО, фиг.2); 1.5 ед.акт./мкл Т4 ДНК-лигазы, в стандартном лигазном буфере. Проба содержала 0.5 мг сухого веса носителя и 15 мкл жидкой среды.The solid-phase carrier was non-porous methacrylate granules immobilized on the surface through the 3'-terminal phosphate linker with the 3'-flanking octanucleotide tandem -pN 8 * ~ P (pTCCAGGCAp ~ P). The density of the immobilization of octanucleotide -1 μmol / g The composition of the liquid medium: 10.0 μM tetranucleotide pN 4 (pCAGC), 10.0 μM biotinylated at the 5'-terminal phosphate group of the 5'-flanking octanucleotide Bio ~ pN 8 (Bio ~ pGCATCAAG); 10 nM 5'-TGCCTGGAGCTGCTTGATGC complementary DNA template (MO, Figure 2); 1.5 units / μl of T4 DNA ligase, in standard ligase buffer. The sample contained 0.5 mg dry weight of the carrier and 15 μl of a liquid medium.

Эксперимент проводили, как описано в примере 1:The experiment was carried out as described in example 1:

1) К промытому ТЕ-буфером и хорошо дренированному носителю (0.5 мг сухого веса) добавляли компоненты жидкой среды (общим объемом 15 мкл), смесь взмучивали и инкубировали при 37° С в течение 30 мин.1) Liquid components (total volume 15 μl) were added to the TE-washed buffer and a well-drained carrier (0.5 mg dry weight), the mixture was stirred and incubated at 37 ° С for 30 min.

2) По окончании лигирования пробу разбавляли 20 мМ ЭДТА-Na (рН~8) и прогревали при 100° С в течение 5 мин.2) At the end of the ligation, the sample was diluted with 20 mM EDTA-Na (pH ~ 8) and heated at 100 ° C for 5 min.

3) Носитель отмывали от биотинилированного октамера-предшественника натрий-цитратным буфером (SSC) путем проточного фильтрования с помощью водоструйного насоса ("Дот" - фильтрация) или 3-4-кратным переосаждением в настольной центрифуге ("Eppendorf")3) The carrier was washed from the biotinylated octamer precursor with sodium citrate buffer (SSC) by flow filtration using a water-jet pump ("Dot" - filtration) or 3-4-fold reprecipitation in a benchtop centrifuge ("Eppendorf")

4) Носитель выдерживали с раствором конъюгата стрептавидина и щелочной фосфатазы в разбавленном SSC-буфере (1 мкг/мл) в течение 30 мин при комнатной температуре и отмывали, как указано для стадии 3.4) The carrier was kept with a solution of streptavidin conjugate and alkaline phosphatase in diluted SSC buffer (1 μg / ml) for 30 min at room temperature and washed as described for step 3.

5) Носитель "проявляли" в течение 60 мин при комнатной температуре в присутствии преципитирующих хромогенных субстратов BCIP/NBT ("Sigma") в стандартных условиях, рекомендуемых фирмой.5) The carrier was "developed" for 60 minutes at room temperature in the presence of precipitating chromogenic BCIP / NBT substrates ("Sigma") under standard conditions recommended by the company.

Образование сигнального продукта фиксировали визуально по наличию пурпурно-синего окрашивания носителя.The formation of the signal product was recorded visually by the presence of a purplish-blue color of the carrier.

Результат теста неудовлетворительный: носитель лишь немного изменил оттенок; продукт лигирования достоверно практически не детектируется. Заключение: энзиматического лигирования не происходит по стерическим причинам, технический результат не достигается.The test result is unsatisfactory: the carrier has only slightly changed the tint; the ligation product is not significantly detected. Conclusion: enzymatic ligation does not occur for steric reasons, the technical result is not achieved.

Источники информацииSources of information

1. Иванов И.Б., Ершов Г.М., Барский В.Е., Бельговский А.И., Кириллов Е.В., Крейндлин Э.Я., Паринов С.В., Мологина Н.В., Мирзабеков А.Д. Диагностика генетических мутаций на олигонуклеотидных микрочипах. // Молекулярная биология. 1997. Т.31. №1. С.159-167.1. Ivanov I.B., Ershov G.M., Barsky V.E., Belgovsky A.I., Kirillov E.V., Kreindlin E.Ya., Parinov S.V., Mologina N.V., Mirzabekov A.D. Diagnosis of genetic mutations on oligonucleotide microarrays. // Molecular biology. 1997.V.31. No. 1. S.159-167.

2. Syvanen AC. From gels to chips: "minisequencing" primer extension for analysis of point mutations and single nucleotide polymorphisms. // Hum Mutat. 1999. Vol.13. №1. P.1-10.2. Syvanen AC. From gels to chips: "minisequencing" primer extension for analysis of point mutations and single nucleotide polymorphisms. // Hum Mutat. 1999. Vol.13. No. 1. P.1-10.

3. Suzuki Y, Sekiya T, Hayashi K. Allele-specific polymerase chain reaction: a method for amplification and sequence determination of a single component among a mixture of sequence variants. // Anal. Biochem. 1991.Vol.192. №1. P.82-84.3. Suzuki Y, Sekiya T, Hayashi K. Allele-specific polymerase chain reaction: a method for amplification and sequence determination of a single component among a mixture of sequence variants. // Anal. Biochem. 1991. Vol. 192. No. 1. P.82-84.

4. lannone M.A., Taylor J.D., Chen J., Li M.S., Rivers P., Slentz - Kesler K.A., Weiner M.P. Multiplexed single nucleotide polymorphism genotyping by oligonucleotide ligation and flow cytometry. // Cytometry. 2000. Vol.39. P.131-140.4. lannone M.A., Taylor J.D., Chen J., Li M.S., Rivers P., Slentz - Kesler K.A., Weiner M.P. Multiplexed single nucleotide polymorphism genotyping by oligonucleotide ligation and flow cytometry. // Cytometry. 2000. Vol. 39. P.131-140.

5. Пышный Д.В., Кривенко А.А., Лохов С.Г., Иванова Е.М., Дымшиц Г.М., Зарытова В.Ф. Взаимодействие производных коротких олигонуклеотидов с нуклеиновыми кислотами. V. Лигирование коротких олигонуклеотидов в тандеме на комплементарной матрице ДНК. VI. Дискриминация комплексов, содержащих мисматч, при лигировании тандема коротких олигонуклеотидов на ДНК-матрице. //Биоорган, химия. 1998. Т.24. №1. С.25-31, 32-37.5. Pyshniy D. V., Krivenko A. A., Lokhov S. G., Ivanova E. M., Dymshits G. M., Zarytova V. F. Interaction of derivatives of short oligonucleotides with nucleic acids. V. Ligation of short oligonucleotides in tandem on a complementary DNA matrix. VI. Discrimination of mismatch-containing complexes during ligation of the tandem of short oligonucleotides on a DNA matrix. // Bioorgan, chemistry. 1998.V.24. No. 1. S.25-31, 32-37.

Claims (8)

1. Способ определения однонуклеотидных замен в известных последовательностях нуклеиновых кислот, включающий энзиматическое лигирование с помощью ДНК-лигазы разных вариантов непрерывного тандема из трех коротких олигонуклеотидов - вариантного тетрануклеотида, 5`-фланкирующего и 3`-фланкирующего невариантных олигонуклеотидов длиной 8-10 н., находящихся в совершенных гибридизационных комплексах с последовательностью цепи ПЦР-амплифицированной матричной ДНК, содержащей предполагаемую диагностируемую замену в сайте гибридизации тетрануклеотида, с последующим отделением иммобилизованного на твердом носителе “сигнального” продукта лигирования, указывающего в соответствии с вариантом тетрануклеотида на характер диагностируемой замены, выявлением его по биотиновой репортерной группе путем преобразования последней в ферментную метку через комплекс с высокоаффинным к репортерной группе агентом стрептавидином, конъюгированным с ферментом щелочная фосфатаза, и “проявлением” ферментной метки в присутствии преципитирующего хромогенного субстрата ВСIP/NBT (5-бром-4-хлор 3-индолилфосфат/р-нитротетразолий-синий) с визуальной детекцией, отличающийся тем, что иммобилизованный сигнальный продукт получают в результате гибридизации и лигирования тандема в гетерофазной системе, в которой один из реагентов, 5`-фланкирующий олигонуклеотид, ковалентно иммобилизован на твердом носителе до проведения реакций, иммобилизацию олигонуклеотида осуществляют через 5`-фосфатный линкер, репортерную группу присоединяют к 3`-концу неиммобилизованного фланкирующего олигонуклеотида, для визуальной детекции “сигнального” продукта лигирования ферментную метку “проявляют” в присутствии разных вариантов преципитирующих хромогенных субстратов, а для измерительной детекции - в присутствии разных вариантов преципитирующих или непреципитирующих, хромогенных, люминогенных или флюорогенных субстратов.1. A method for determining single nucleotide substitutions in known nucleic acid sequences, including enzymatic ligation with DNA ligase of different variants of a continuous tandem of three short oligonucleotides - variant tetranucleotide, 5`-flanking and 3`-flanking non-variant oligonucleotides 8-10 n long, located in perfect hybridization complexes with a PCR amplified template DNA strand sequence containing the putative diagnosed replacement at the tetran hybridization site leotide, followed by separation of the “signal” ligation product immobilized on a solid support, indicating, in accordance with the tetranucleotide variant, the nature of the diagnosed substitution, identifying it by the biotin reporter group by converting the latter into an enzyme label through a complex with a streptavidin agent highly conjugated to the reporter group conjugated to enzyme alkaline phosphatase, and “manifestation” of the enzyme label in the presence of precipitating chromogenic substrate BCIP / NBT (5-bromo-4-chloro 3- indolylphosphate / p-nitrotetrazolium-blue) with visual detection, characterized in that the immobilized signal product is obtained by hybridization and ligation of the tandem in a heterophasic system in which one of the reagents, a 5` flanking oligonucleotide, is covalently immobilized on a solid support before carrying out the reactions immobilization of the oligonucleotide is carried out through a 5`-phosphate linker, the reporter group is attached to the 3`-end of the immobilized flanking oligonucleotide, for visual detection of the “signal” pro the ligation product, the enzyme label is “shown” in the presence of different variants of precipitating chromogenic substrates, and for measuring detection, in the presence of different variants of precipitating or non-precipitating, chromogenic, luminogenic or fluorogenic substrates. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве носителя используют производные полимеров метакрилата, акролеина, акриламида или акрилгидразида, а также их сополимеров, капрон, лавсан, модифицированное непористое стекло или силикагель.2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is used derivatives of polymers of methacrylate, acrolein, acrylamide or acrylhydrazide, as well as their copolymers, capron, lavsan, modified non-porous glass or silica gel. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердофазный носитель используют в форме гранул, латекса, ячеек микроплат, пленок, мембран, гелей, волокна или пластин.3. The method according to claim 1, characterized in that the solid-phase carrier is used in the form of granules, latex, microplate cells, films, membranes, gels, fibers or plates. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение иммобилизованного “сигнального” продукта лигирования осуществляют непосредственно из лигирующей реакционной смеси промывкой твердофазного носителя.4. The method according to claim 1, characterized in that the separation of the immobilized “signal” ligation product is carried out directly from the ligation reaction mixture by washing the solid phase carrier. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют также такие сочетания репортерной группы и соответствующего ей специфичного высокоаффинного агента, как биотин: ЕxtrAvidin, или любую высокоаффинную пару химических и природных соединений с константой диссоциации аффинного комплекса Кd не более 10-15, или выбранную из группы антиген (гаптен): антитело.5. The method according to claim 1, characterized in that they also use combinations of the reporter group and the corresponding specific high affinity agent, such as biotin: ExtrAvidin, or any high affinity pair of chemical and natural compounds with the dissociation constant of the affinity complex K d not more than 10 -15 or selected from the group of antigen (hapten): antibody. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ферментной метки используют также ферменты пероксидазу или β-D-галактозидазу.6. The method according to claim 1, characterized in that for the enzyme label, peroxidase or β-D-galactosidase enzymes are also used. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве преципитирующих субстратов используют также 3,3`-диаминобензидин (DAB) или 4-хлор-1-нафтол (4С1N).7. The method according to claim 1, characterized in that 3.3'-diaminobenzidine (DAB) or 4-chloro-1-naphthol (4C1N) is also used as precipitating substrates. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве непреципитирующих субстратов используют тетраметилбензидин (ТМВ), р-нитрофенилфосфат (рNPP), 5-аминосалициловую кислоту (5AS), 4-метилумбеллиферилфосфат (4-MUP).8. The method according to claim 1, characterized in that tetramethylbenzidine (TMB), p-nitrophenyl phosphate (pNPP), 5-aminosalicylic acid (5AS), 4-methylumbelliferyl phosphate (4-MUP) are used as non-precipitating substrates.
RU2003111081/13A 2003-04-17 2003-04-17 Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences RU2247781C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111081/13A RU2247781C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003111081/13A RU2247781C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003111081A RU2003111081A (en) 2004-12-10
RU2247781C2 true RU2247781C2 (en) 2005-03-10

Family

ID=35364921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003111081/13A RU2247781C2 (en) 2003-04-17 2003-04-17 Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247781C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАБИЛОВ М.Р. и др. "Молекулярная биология", 2002, т.36, №3. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4216333B2 (en) Nucleic acid detection and amplification by chemical bonding of oligonucleotides
US6027877A (en) Use of immobilized mismatch binding protein for detection of mutations and polymorphisms, purification of amplified DNA samples and allele identification
US6004783A (en) Cleaved amplified RFLP detection methods
AU744746B2 (en) High-throughput screening method for identification of genetic mutations or disease-causing microorganisms using segmented primers
AU2008217678B9 (en) Method and test kit for determining the amounts of target sequences and nucleotide variations therein
JP3021036B2 (en) Detection of nucleic acid sequences or changes therein
JP5032304B2 (en) Detection of chromosomal abnormalities
US20050191636A1 (en) Detection of STRP, such as fragile X syndrome
JP2783568B2 (en) Assays for polynucleotides using oligonucleotides to eliminate unwanted cross-reactivity
US20020001800A1 (en) Diagnostic methods using serial testing of polymorphic loci
JPS63501051A (en) Nucleic acid sequences, especially genetic disorder assays
KR20020008195A (en) Microarray-based analysis of polynucleotide sequence variations
JP5663491B2 (en) Target nucleic acid detection method
JP2004521634A (en) Mutation detection using MutS and RecA
JP4387479B2 (en) Assay of trachomachlamydia by amplification and detection of trachomachlamydia latent plasmid
Knight et al. The use of subtelomeric probes to study mental retardation
WO2018127408A1 (en) Quantifying dna sequences
Landegren et al. Locked on target: strategies for future gene diagnostics
RU2247781C2 (en) Method for assay of mononucleotide changes in known nucleic acid sequences
CN110914448A (en) Array-based method for analyzing mixed samples using differentially labeled allele-specific probes
WO2018049260A1 (en) Reusable microarray compositions and methods
CA2266750A1 (en) Cleaved amplified rflp detection methods
Goto et al. Single-nucleotide polymorphism analysis by hybridization protection assay on solid support
Bhardwaj et al. Neonatal hemoglobinopathy screening: molecular genetic technologies
JPWO2006064745A1 (en) Nucleotide polymorphism identification method

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20070702

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150418