WO1995030771A1 - Process for analysing chromosome dna - Google Patents

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WO1995030771A1
WO1995030771A1 PCT/EP1995/001706 EP9501706W WO9530771A1 WO 1995030771 A1 WO1995030771 A1 WO 1995030771A1 EP 9501706 W EP9501706 W EP 9501706W WO 9530771 A1 WO9530771 A1 WO 9530771A1
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dna
clones
hybridization
clone
probes
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PCT/EP1995/001706
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Inventor
Andreas Weith
Christoph Lengauer
Original Assignee
Boehringer Ingelheim International Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6841In situ hybridisation

Definitions

  • the present invention relates to a method for examining sections of the mammalian genome, in particular the human genome.
  • YAC clone system allows much larger inserts (up to 1 Mbp);
  • high frequency YAC clones e.g. Green et al., 1991
  • the clones available to date are also subject to restrictions in their use in diagnostic methods, in particular non-radioactive in situ hybridization methods: cosmid clone fragments are often too short, so that the label attached is sometimes insufficient to obtain evaluable signals; the YAC clones, on the other hand, often give diffuse signals due to their long length.
  • the object of the present invention was to provide a new method based on non-radioactive in situ hybridization.
  • the PI cloning system was designed as an alternative to the cosmid and YAC cloning systems (Sternberg et al., 1990; Pierce and Sternberg, 1992); it uses the bacteriophage Pl as a vector, which enables the cloning of inserts up to 100 kbp in size.
  • the human PI library was first used for hybridization screening in the context of the present invention, 80 microclone probes from the chromosome region lp36 being used for the hybridization and a total of 87 PI clones being isolated in the process.
  • Fluorescence in situ hybridization was used to map 46 Pl clones on human metaphase chromosomes. Based on this extensive analysis, it was possible to assess the quality of the human PI library used (available from the Reference Library Database, ICRF, London, UK) in terms of complexity, size of the clone inserts and chimerism rate. The result of this analysis represents the prerequisite for the use of PI clones for processes in which labeled hybridization probes are made visible on chromosome sections and in particular in the interphase chromatin.
  • the present invention relates to a method for the investigation of chromosomal DNA by means of non-radioactive in situ hybridization.
  • the method is characterized in that Pl clone DNA is used as the hybridization probe.
  • the method is used in particular for genome analysis and for the diagnosis of diseases that can be attributed to chromosomal aberrations.
  • the method is used as fluorescence in situ hybridization.
  • FISH fluorescence in situ hybridization.
  • the principle of this method is to visualize DNA probes on chromosome sections using fluorescent dyes, either directly, with the hybridization probe itself carrying the fluorescent label, or indirectly, e.g. using immunological methods. Examples of embodiments of the FISH method are among others von Lichter et al., 1992.
  • PI clones In the context of the present invention, the efficient and simple use of PI clones as probes for fluorescence in situ hybridization with metaphase preparations and interphase nuclei could be demonstrated.
  • the intensity of the fluorescence signals was very high, the hybridization efficiency of all clones evaluated was approximately 100%.
  • a new method combination consisting of microcloning and a library of Pl clones was used.
  • Another aspect of the present invention is thus a method for isolating as complete a number of clones as possible from a PI clone library from a defined chromosome section, in which microclones from this section are used as hybridization probes.
  • the production of microclones has been described by Weith et al., 1989, among others.
  • the detection efficiency of Pl-FISH probes in the tests carried out was 84 to 97% in interphase nuclei; the interphase fluorescence signals were clearer than those of YAC clones, which often give spotty diffuse signals.
  • a clear calculation of the number of signals per core could be carried out for most probes; this is another prerequisite for the diagnostic use of PI clones in FISH diagnostics. Due to its length, the signal obtained with PI clones is strong enough to be made visible without electronic aids. It can be evaluated with can be made with the naked eye in normal incident fluorescence. On the other hand, the clones are small enough to provide a limited signal. In any case, the amount of labeling is large enough to achieve a high detection efficiency equivalent to that of the alphoid DNA probes. This equivalence in efficiency gives the combination of Pl clones with centromeric, highly repetitive probes in multi-color FISH experiments a high value in cytogenetic diagnostics.
  • PI probes Because of these properties of PI probes, particularly the remarkable signal intensity, they are an ideal tool for interphase cytogenetics and are therefore valuable for clinical and prenatal diagnostics as well as for other diagnostic systems, e.g. for tumor interphase z togenetics.
  • the invention relates to kits for non-radioactive in situ hybridization, in particular for fluorescence in situ hybridization.
  • a FISH kit contains in each case separate containers a) one or more PI clones which hybridize with the sequence in question in the chromosome region to be examined and with one which can be detected directly or indirectly by means of fluorescence microscopy Marking, for example biotin, is (are); b) a reference probe provided with another marking, e.g. digoxigenin, e.g. alphoid DNA (the reference probe contains chromosome-specific repetitive DNA sequences, e.g.
  • centromeric sequences and thus delivers locus-specific signals with high efficiency; such DNA probes are usually used used to detect numerical chromosomal aberrations); c) optionally Competitor-DNA, such as Cotl-DNA (available from GIBCO-BRL, for example), which saturates the repetitive sequences present on the chromosome due to its composition of highly repetitive DNA fragments (this means that the labeled probes only signal specific chromosome sections receive); d) commercial hybridization reagents, such as SSC, formamide, dextran sulfate.
  • Competitor-DNA such as Cotl-DNA (available from GIBCO-BRL, for example)
  • the method according to the invention and the kits suitable for carrying it out can be used for the diagnosis of all diseases caused by chromosomal aberrations.
  • diseases caused by chromosomal aberrations include neuroblastoma (Weith et al., 1989), DiGeorge syndrome (Carey et al., 1992), malignant melanoma (Guan et al., 1992), Wilms' tumor (Riccardi et al., 1978), colon cancer (Baker et al., 1989; Leister et al., 1990), breast cancer (Devilee et al., 1991), hepatoma (Fletcher et al., 1991; Simon et al., 1991) and rhabdomyosarcoma (Biegel et al., 1991) .
  • the invention can also be used as a mapping tool to narrow down aberrations found using conventional cytogenetic methods or to search directly for an aberrant gene.
  • Translocation breakpoints for FISH on the aberrant karyotype, allows the breakpoint to be narrowed down to a genome section of minimal size.
  • probes specific for PAX-7, HSPG2, ENOl, CDC2L1 or D1Z2 can be used for the precise localization of neuroblastoma-specific translocations or deletions.
  • Another advantageous application of the present invention is to use PI clones that span specific breakpoints directly. Such clones give a characteristic split signal in FISH analysis.
  • Fig. 1 Secondary hybridization screen of PI clones.
  • Fig. 2 Size determination of PI clone inserts.
  • Fig. 3 Fluorescence in situ hybridization
  • the samples were then pooled and hybridized according to standard procedures (Church and Gilbert, 1984). Washing after hybridization was carried out with 40 mM sodium phosphate, 0.1% SDS at 65 * C for 2 x 40 min. The filters were then exposed on an X-ray film (Kodak X-Omat AR) for various periods of time (4 hours at room temperature to 3 days at -70 ° C).
  • a human PI library was produced from the lymphoblastoid cell line GM1416B (Human Genetic Cell Repository, Camden, NJ) according to the principle described by Sternberg et al., 1990, and Pierce and Sternberg, 1992, among others Reference Library System of the Genome Analysis Laboratory, ICRF, is available (Zehetner and Lehrach, 1994).
  • the Pl library used consists of approx. 47,000 Pl clones, of which 41,400 were spotted in high density by means of robots using the method described by Hoheisl et al., 1993 on two 22 x 22 cm membranes.
  • the 41,400 clones correspond approximately to one genome equivalent:
  • up to eight hybridizations can be carried out per filter. A total of five different filter sets were used for the present exemplary embodiments.
  • Fig. 1 shows the autoradiograms of 6 (out of a total of 8) microclone probe hybridizations of pool No. 10.
  • the microclone probe of the designation pl-06 did not identify a single Pl clone (Fig. 1f), nor the probes of the designation pl-07 and pl-08 (not shown in the figure).
  • the probes pl-01 and pl-02 each identified two Pl clones (Fig. La, b), while the probes pl-03 and pl-04 identified only one clone (Fig. 1c, d).
  • Hybridization of the microclone probe pl-05 gave seven positive Pl clones (Fig. Le). Two (out of 15) PI clones that had been positive in the first screening could not be detected by any of the eight microclone probes in the second screening.
  • the DNA from 50 Pl clones with 20 units of Notl was digested for 3 h at 37'C and through
  • the result of the fractionation is shown in Fig. 2: Lane A: Lamda ladder (New England Biolabs); Lane B: high molecular weight marker (Gibco BRL / Life Technologies).
  • the analyzed Pl clones showed an average insert size of 73 kbp. In fact, the size was between 22 kbp and 95 kbp, but only 5 clones of Insertt were shorter than 50 kbp.
  • FISH Fluorescence in situ hybridization
  • the position of the Pl clones in lp36 was checked using FISH and the chimerism rate was determined. At least one PI clone per individual microclone was analyzed; in this way as much information as possible about the positive clones was obtained. 46 clones were mapped using FISH analysis of the prometaphase chromosomes.
  • the Pl clone DNA was labeled with Bio-11-dUTP (Sigma) or dig-11-dUTP (Boehringer Mannheim) by nick translation (Lichter et al., 1992).
  • the plasmid probe pucl.77 which contains the pericentromeric region of human chromosome 1 (Cooke and Hindley, 1979), was nick-translated with dig-11-dUTP.
  • Human metaphase preparations and interphase nuclei were prepared from phytohaemagglutinin-stimulated normal human blood lymphocytes, from the lymphoblastoid cell line KK 609 (obtained from the ECACC) and from bone marrow biopsy material from neuroblastoma patients. Standard techniques (colcemide treatment, hypotonic treatment, methanol / acetic acid fixation and slide coating, as described by Cremer et al., 1988) were used. The preparations were stored in 70% ethanol at 4 * C.
  • the slides were pretreated with RNase A (100 ⁇ g / ml) in 2xSSC for 60 min at 37'C, followed by a pepsin digestion (50 ⁇ g / ml) in 0.01 M HC1 for 10 min at 37 ° C, and one Post-fixation step in 1% acid-free formaldehyde in lxPBS / 50 mM MgCl2 for 10 min at room temperature (Wiegant et al., 1991).
  • Hybridization and detection of the probes were performed as described by Lichter et al., 1992, with the following modifications: 50 to 100 ng of labeled Pl clone DNA together with various amounts (1 to 5 ⁇ g) of an unlabeled Cot1 DNA fractions were dissolved in 10 ul 50% formamide, 10% dextran sulfate and 2xSSC. The DNA mixture was denatured for 5 min at 75 ° C. and incubated for 30 min at 37 ° C. for pre-annealing. For the two-color FISH experiments, the hybridization mixture was labeled with 5 ng as reference probe and denatured (75 ° C.
  • Pericentromer probe DNA dissolved in 50% formamide, 10% dextran sulfate and 2xSSC was added to the slide immediately before the task The cells were denatured at 73 ° C. in 50% formamide 2xSSC (pH 7.0) Hybridization took place at 37 "C for 15 h.
  • the slides were washed 3 times in 50% formamide, 2xSSC at 45 * C, followed by three washes with O.lxSSC at 60 * C. Then the slides were pre-incubated for 30 min at 37 "C in 4xSSC, 5% bovine serum albumin, followed by three layers of immunological detection reagents: 1 .: avidin-FITC (VECTOR), 2 .: biotinylated goat anti-avidin (VECTOR), 3 .: Avidin-FITC. Between the changes, the excess antibodies were removed by three washing steps (37 * C, 5 min) in the same buffer as for the immunological detection (4xSSC, 0.1% Tween 20).
  • Biotinylated probes were analyzed with avidin (vector) conjugated with fluorescein isothiocyanate (FITC) The FITC signals were amplified 1x (Pinkel et al., 1988).
  • Digoxigenin-labeled probes were isolated by indirect immunofluorescence using mouse anti-digoxin (Sigma) and rabbit anti -Mouse IgG-TRITC (Sigma) Detected after detection of the signal, the cells were counter-stained with 0.1 ⁇ g / ml 4,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI). The cells were fluorescent-anti-fading- Buffer (1 mg p-phenylenediamine in 1 ml glycerol buffer, pH 8.0) (Lichter et al., 1992).
  • the signals were evaluated with a Zeiss Axiophot epifluorescence microscope equipped with a 100 W mercury lamp.
  • a cooled CCD camera (Photometrics, Tuscon, USA), equipped with a Kodak KAF 1400 chip, was used on the microscope for digital fluorescence microscopy.
  • the software package Nu200 2.0 (Photometrics) was used to obtain a digital image conversion in "TIFF" format.
  • the black and white fluorescence images were taken using the Zeiss filter set 01 (BP 365, FT 395, LP 397) for the DAPI signals, filter set 15 (BP 546, FT 580, LP 590) for the rhodamine signals and filter set 09 (BP 450-490, FT 510, LP 515-565) recorded for the FITC signals.
  • filter set 01 BP 365, FT 395, LP 397
  • filter set 15 BP 546, FT 580, LP 590
  • filter set 09 BP 450-490, FT 510, LP 515-565
  • alphoid DNA probes are generally considered to be the most efficient FISH probes, the Hybridization efficiency of the Pl clones compared with this type of probe.
  • Figure 3 shows representative examples of FISH analysis.
  • the signals recorded with a CCD camera were processed using digital image analysis and displayed in false colors.
  • DAPI appears as a diffuse area and within it the FITC signals as small white spots and the TRITC markings (in FIG. 3b) as slightly larger dark gray to black, brightly delimited spots).
  • the R-band pattern obtained which is due to counterstaining of the chromosomes with DAPI, indicates the mapping position of the PI clone in lp36.2-3.
  • 3a Part of a metaphase preparation from normal human lymphocytes after FISH of a biotinylated PI clone which had been isolated using an lp36-specific microclone probe.
  • the hybridization signals were clearly limited to lp36 and could be detected on both chromatids of the two chromosomes.
  • bio biotin dig: digoxigenin
  • Lines 1-3 lymphocytes
  • Lines 4-5 lymphoblastoid cell line
  • Lines 1-6 different PI clones were hybridized individually and calculated
  • Lines 7a, b Two-color FISH analysis of a biotinylated Pl clone and a digoxigenin-labeled pucl.77 probe a) calculation of the Pl signals b) calculation of the pucl.77 signals from the same nuclei as in a)
  • Genomics 13, 826-828 Lengauer, C, Riethman, H.C., Speicher, M.R., Taniwaki,

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Abstract

The proposed processes for analysing chromosomes are based on non-radioactive methods, in particular fluorescence in situ hybridization, whereby a P1-clone-DNA is used as a hybridization probe. These processes can be used above all in clinical and prenatal diagnosis and in tumour-interphase cytogenetics.

Description

Verfahren zum Untersuchen von chromosomaler DNAMethod for examining chromosomal DNA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Untersuchung von Abschnitten des Säugetiergenoms, insbesondere des menschlichen Genoms.The present invention relates to a method for examining sections of the mammalian genome, in particular the human genome.
Die Klonierung von chromosomalen Subregionen bis zur Sättigung ist abhängig von der Komplexität und Qualität der für das Hybridisierungsscreening verwendeten, lange Klone enthaltenden Libraries. Bis heute waren Cosmide (Murray et al., 1983) und sogenannte "Yeast Artificial Chromosomes" (YACs, künstliche Hefechromosome; Burke et al., 1987) die bevorzugten Vektorsysteme, die routinemäßig für das Klonieren von DNA mit hohem Molekulargewicht verwendet wurden. Jedes dieser Systeme weist jedoch Nachteile auf. Da Cosmidvektoren keine DNA- Inserts größer als 40 kb aufnehmen (Whittaker et al., 1988), unterliegt ihre Verwendung für die Analyse einer großen Genregion Beschränkungen. Das YAC-Klonsystem läßt zwar viel größere Inserts zu (bis zu 1 Mbp); Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß YAC-Klone mit hoher Frequenz (z.B. Green et al., 1991) chimär sind, d.h. innerhalb eines Klones nicht-zusammengehörige Fragmente enthalten, und/oder Deletionen und interne Rearrangements zeigen.The cloning of chromosomal subregions to saturation depends on the complexity and quality of the libraries containing long clones used for hybridization screening. To date, Cosmide (Murray et al., 1983) and so-called "Yeast Artificial Chromosomes" (YACs; Burke et al., 1987) have been the preferred vector systems routinely used for cloning high molecular weight DNA. However, each of these systems has drawbacks. Since cosmid vectors do not accept DNA inserts larger than 40 kb (Whittaker et al., 1988), their use for the analysis of a large gene region is subject to restrictions. The YAC clone system allows much larger inserts (up to 1 Mbp); However, studies have shown that high frequency YAC clones (e.g. Green et al., 1991) are chimeric, i.e. contain fragments that do not belong together within a clone, and / or show deletions and internal rearrangements.
Die bisher verfügbaren Klone sind auch in ihrem Einsatz bei Diagnoseverfahren, insbesondere nicht-radioaktiven in situ-Hybridisierungsmethoden, Beschränkungen unterworfen: Cosmidklon-Fragmente sind oft zu kurz, sodaß die daran gebundene Markierung mitunter nicht ausreicht, auswertbare Signale zu erhalten; die YAC- Klone hingegen geben aufgrund ihrer großen Länge oft diffuse Signale. Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren auf der Grundlage einer nicht¬ radioaktiven in situ-Hybridisierung bereitzustellen.The clones available to date are also subject to restrictions in their use in diagnostic methods, in particular non-radioactive in situ hybridization methods: cosmid clone fragments are often too short, so that the label attached is sometimes insufficient to obtain evaluable signals; the YAC clones, on the other hand, often give diffuse signals due to their long length. The object of the present invention was to provide a new method based on non-radioactive in situ hybridization.
Für die Lösung der gestellten Aufgabe wurde zunächst eine humane Pl- ibrary auf ihre Eignung für Hybridisierungsscreens, bezüglich derer bis heute keine Information vorliegt, getestet. Das Pl-Klonierungssystem wurde als Alternative zu den Cosmid- und YAC- Klonierungssystemen konstruiert (Sternberg et al., 1990; Pierce und Sternberg, 1992); es verwendet als Vektor den Bakteriophagen Pl, der die Klonierung von Inserts einer Größe bis zu 100 kbp ermöglicht. Zunächst wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung die humane Pl-Library für Hybridisierungsscreenings verwendet, wobei 80 Mikroklonsonden aus der Chromosomenregion lp36 für die Hybridisierung verwendet und dabei insgesamt 87 Pl-Klone isoliert wurden. Mittels Fluoreszenz-in situ- Hybridisierung (FISH) wurden 46 Pl-Klone auf humane Metaphase-Chromosomen kartiert. Aufgrund dieser umfangreichen Analyse war es möglich, die Qualität der verwendeten humanen Pl-Library (erhältlich von der Reference Library Database, ICRF, London, UK) hinsichtlich Komplexität, Größe der Kloninserts und Chimärismusrate zu beurteilen. Das Ergebnis dieser Analyse stellt die Voraussetzung für den Einsatz von Pl-Klonen für Verfahren dar, in denen markierte Hybridisierungssonden auf Chromosomenabschnitten und insbesondere im Interphasechromatin sichtbar gemacht werden.To solve the problem, a human library was first tested for its suitability for hybridization screens, about which no information is available to date. The PI cloning system was designed as an alternative to the cosmid and YAC cloning systems (Sternberg et al., 1990; Pierce and Sternberg, 1992); it uses the bacteriophage Pl as a vector, which enables the cloning of inserts up to 100 kbp in size. The human PI library was first used for hybridization screening in the context of the present invention, 80 microclone probes from the chromosome region lp36 being used for the hybridization and a total of 87 PI clones being isolated in the process. Fluorescence in situ hybridization (FISH) was used to map 46 Pl clones on human metaphase chromosomes. Based on this extensive analysis, it was possible to assess the quality of the human PI library used (available from the Reference Library Database, ICRF, London, UK) in terms of complexity, size of the clone inserts and chimerism rate. The result of this analysis represents the prerequisite for the use of PI clones for processes in which labeled hybridization probes are made visible on chromosome sections and in particular in the interphase chromatin.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung von chromosomaler DNA mittels nicht¬ radioaktiver in situ-Hybridisierung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Hybridisierungssonde Pl-Klon-DNA verwendet. Das Verfahren kommt insbesondere für die Genomanalyse sowie für die Diagnose von Erkrankungen, die auf Chromosomenaberrationen zurückzuführen sind, zum Einsatz.The present invention relates to a method for the investigation of chromosomal DNA by means of non-radioactive in situ hybridization. The method is characterized in that Pl clone DNA is used as the hybridization probe. The method is used in particular for genome analysis and for the diagnosis of diseases that can be attributed to chromosomal aberrations.
Als Verfahren eignen sich grundsätzlich alle bekannten Verfahren, in denen Nukleinsäuresonden, die mit einer nicht-radioaktiven Markierung versehen sind, nach Anlagerung an die genomische DNA sichtbar gemacht werden. Derartige Verfahren stehen in großer Auswahl zur Verfügung, eine Übersicht über solche Verfahren ist z.B. dem Artikel von Lichter et al., 1991, zu entnehmen; es wird auf die in diesem Übersichtsartikel zitierten Originalartikel verwiesen.In principle, all known methods are suitable as methods in which nucleic acid probes which are provided with a non-radioactive label are made visible after attachment to the genomic DNA. Such methods are available in a large selection, an overview of such methods is e.g. the article by Lichter et al., 1991; reference is made to the original articles cited in this review article.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Verfahren als Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung eingesetzt. Das Prinzip dieser Methode ( "FISH" ) besteht darin, DNA- Sonden auf Chromosomabschnitten mittels Fluoreszenzfarbstoffen sichtbar zu machen, entweder direkt, wobei die Hybridisierungssonde selbst die Fluoreszenzmarkierung trägt, oder indirekt, z.B. mittels immunologischer Methoden. Beispiele für Ausführungsformen der FISH-Methode werden u.a. von Lichter et al., 1992, beschrieben.In a preferred embodiment, the method is used as fluorescence in situ hybridization. The principle of this method ("FISH") is to visualize DNA probes on chromosome sections using fluorescent dyes, either directly, with the hybridization probe itself carrying the fluorescent label, or indirectly, e.g. using immunological methods. Examples of embodiments of the FISH method are among others von Lichter et al., 1992.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung konnte die effiziente und einfache Anwendung von Pl-Klonen als Sonden für die Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung mit Metaphase-Präparaten und Interphasenkernen gezeigt werden. Die Intensität der Fluoreszenzsignale war sehr hoch, die Hybridisierungseffizienz aller ausgewerteten Klone betrug annähernd 100 %. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde im Hinblick auf die Sättigungsklonierung einer begrenzten Genomregion von 20 bis 25 Mbp eine neue Methodenkombination, bestehend aus Mikroklonierung und einer Library aus Pl-Klonen, eingesetzt. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Isolieren einer möglichst vollständigen Anzahl von Klonen aus einer Pl-Klon-Library aus einem definierten Chromosomenabschnitt, bei dem man als Hybridisierungssonden Mikroklone aus diesem Abschnitt verwendet. Die Herstellung von Mikroklonen wurde u.a. von Weith et al., 1989, beschrieben.In the context of the present invention, the efficient and simple use of PI clones as probes for fluorescence in situ hybridization with metaphase preparations and interphase nuclei could be demonstrated. The intensity of the fluorescence signals was very high, the hybridization efficiency of all clones evaluated was approximately 100%. In the context of the present invention, with regard to the saturation cloning of a limited genome region of 20 to 25 Mbp, a new method combination consisting of microcloning and a library of Pl clones was used. Another aspect of the present invention is thus a method for isolating as complete a number of clones as possible from a PI clone library from a defined chromosome section, in which microclones from this section are used as hybridization probes. The production of microclones has been described by Weith et al., 1989, among others.
Unter Verwendung von 80 Sonden aus einer lp36- spezifischen Mikroklonlibrary wurde im großen Maßstab ein Hybridisierungsscreening mit einer Pl-Library, die in hoher Klondichte auf Matrixfiltern plattiert war, vorgenommen. Eine detaillierte Charakterisierung der isolierten Pl-Klone, insbesondere mittels FISH-Analyse, lieferte umfassende Informationen über die Verwendbarkeit des Pl-Klonierungssystems sowohl für die Genomanalyse als auch für diagnostische Methoden. Während der im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten verschiedenen Hybridisierungsserien stellte sich heraus, daß die Hybridisierungssignale auf positiven Pl-Kolonien bereits nach sehr kurzen Expositionszeiten deutlich über dem Signalhintergrund lagen; außerdem waren die Signale klar und eindeutig. (Die Ergebnisse der FISH-Analyse zeigten, daß alle getesteten Pl-Klone in der untersuchten Zielregion lp36 kartieren, was darauf hindeutet, daß kein falscher positiver Klon isoliert worden war. ) Dies zeichnet das Pl-Klonierungssystem gegenüber dem YAC-System aus, dessen Hybridisierungssignale aufgrund der größeren Länge mitunter diffus erscheinen. Die Pl-Klone haben auch den Vorteil, daß die Inserts während des Wachstums und der Lagerung der Klone stabil zu sein scheinen, d.h. nicht deletieren oder reagieren. Die durchgeführten Untersuchungen erbrachten keinen Chimären Klon. (SelbsH; wenn, bei Verwendung von Endfragmenten von Pl-Inserts als Sonden, geringfügige Fälle von Chimärismus auftreten sollten, wäre das Pl-System diesbezüglich dem YAC- System, das in der Region lp36 eine beträchtliche Chimärismusrate aufweist, überlegen. )Using 80 probes from an lp36-specific microclone library, hybridization screening was carried out on a large scale with a PI library which was cloned onto matrix filters in a high clone density. A detailed characterization of the isolated Pl clones, in particular by means of FISH analysis, provided comprehensive information about the usability of the Pl cloning system for both genome analysis and diagnostic methods. During the various hybridization series carried out in the context of the present invention, it was found that the hybridization signals on positive PI colonies were already clearly above the signal background after very short exposure times; the signals were also clear and unambiguous. (The results of the FISH analysis showed that all of the Pl clones tested mapped lp36 in the target region examined, indicating that no false positive clone had been isolated.) This distinguishes the Pl cloning system from the YAC system, whose Hybridization signals sometimes appear diffuse due to the longer length. The PI clones also have the advantage that the inserts grow during growth and the storage of the clones appear to be stable, ie do not delete or react. The studies performed did not reveal a chimeric clone. (SelbsH; if minor fragments of chimerism should occur when using final fragments of Pl inserts as probes, the Pl system would be superior to the YAC system in this regard, which has a significant chimerism rate in the lp36 region.)
Die Herstellung von Sonden von Pl-Klon-DNA für FISH stellte sich als überraschend einfach heraus. Die Fluoreszenzsignale von direkt nick-translatierten Pl-Klon-DNAs waren bemerkenswert stark und mit denen alphoider DNA-Sonden vergleichbar. Verglichen mit den Eigenschaften der Signale anderer Klontypen, wie Cosmiden, erwiesen sich die Pl-Klonsignale als viel intensiver und, unter Verwendung vonThe production of probes from Pl clone DNA for FISH turned out to be surprisingly simple. The fluorescence signals from directly nick-translated Pl clone DNAs were remarkably strong and comparable to those of alphoid DNA probes. Compared to the properties of signals from other types of clones, such as cosmids, the Pl clone signals proved to be much more intense and, using
Standardfluoreszenzmikroskopie, wesentlicher leichter auswertbar. Eine vergleichbar hohe Hybridisierungseffizienz kann nur mit Alu-PCR- amplifizierten YAC-Klonen erreicht werden (Lengauer et al., 1992a und 1992b); die Verwendung von Pl-Klonen ist jedoch sowohl einfacher als auch weniger zeitaufwendig.Standard fluorescence microscopy, much easier to evaluate. A comparably high hybridization efficiency can only be achieved with Alu-PCR-amplified YAC clones (Lengauer et al., 1992a and 1992b); however, the use of PI clones is both easier and less time consuming.
Die Nachweiseffizienz von Pl-FISH-Sonden in den durchgeführten Versuchen betrug 84 bis 97 % in Interphasenkernen; die Interphasenfluoreszenzsignale waren deutlicher als die von YAC-Klonen, welche häufig fleckig-diffuse Signale geben. Für die meisten Sonden konnte eine eindeutige Berechnung der Zahl der Signale pro Kern durchgeführt werden; dies ist eine weitere Voraussetzung für den diagnostischen Einsatz von Pl-Klonen in der FISH-Diagnostik. Das mit Pl-Klonen erhaltene Signal ist, bedingt durch deren Länge, stark genug, um ohne elektronische Hilfsmittel sichtbar gemacht werden zu können. Es kann eine Auswertung mit bloßem Auge in der normalen Auflichtfluoreszenz vorgenommen werden. Andererseits sind die Klone hinreichend klein, um ein begrenztes Signal zu liefern. Die Markierungsmenge ist jedenfalls groß genug, um eine hohe, den alphoiden DNA-Sonden gleichwertige Nachweiseffizienz zu erreichen. Diese Gleichwertigkeit in der Effizienz verleiht der Kombination von Pl-Klonen mit centromerischen, hochrepetitiven Sonden in Mehrfarben-FISH-Experimenten einen hohen Aussagewert in der cytogenetisehen Diagnostik.The detection efficiency of Pl-FISH probes in the tests carried out was 84 to 97% in interphase nuclei; the interphase fluorescence signals were clearer than those of YAC clones, which often give spotty diffuse signals. A clear calculation of the number of signals per core could be carried out for most probes; this is another prerequisite for the diagnostic use of PI clones in FISH diagnostics. Due to its length, the signal obtained with PI clones is strong enough to be made visible without electronic aids. It can be evaluated with can be made with the naked eye in normal incident fluorescence. On the other hand, the clones are small enough to provide a limited signal. In any case, the amount of labeling is large enough to achieve a high detection efficiency equivalent to that of the alphoid DNA probes. This equivalence in efficiency gives the combination of Pl clones with centromeric, highly repetitive probes in multi-color FISH experiments a high value in cytogenetic diagnostics.
Aufgrund dieser Eigenschaften von Pl-Sonden, insbesondere der bemerkenswerten Signalintensität, stellen sie ein ideales Werkzeug für die Interphasenzytogenetik dar und sind daher wertvoll für klinische und pränatale Diagnostik sowie für andere diagnostische Systeme, z.B. für die Tumorinterphasen- Z togenetik.Because of these properties of PI probes, particularly the remarkable signal intensity, they are an ideal tool for interphase cytogenetics and are therefore valuable for clinical and prenatal diagnostics as well as for other diagnostic systems, e.g. for tumor interphase z togenetics.
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt Kits für die nicht-radioaktive in situ Hybridisierung, insbesondere für die Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung.In another aspect, the invention relates to kits for non-radioactive in situ hybridization, in particular for fluorescence in situ hybridization.
Ein FISH-Kit enthält in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils in getrennten Behältern a) einen oder mehrere Pl Klon(e), der (die) mit der fraglichen Sequenz in der zu untersuchenden Chromosomenregion hybridisiert(en) und mit einer direkt oder indirekt mittels Fluoreszenzmikroskopie nachweisbaren Markierung, z.B. Biotin, versehen ist (sind); b) eine mit einer anderen sichtbar zu machenden Markierung, z.B. Digoxigenin, versehene Referenzsonde, z.B. alphoide DNA (die Referenzsonde enthält chromosomenspezifische repetitive DNA-Sequenzen, z.B. centromerische Sequenzen, und liefert somit mit hoher Effizienz locusspezifische Signale; derartige DNA-Sonden werden üblicherweise verwendet, um numerische Chromosomenaberrationen zu erfassen); c) gegebenenfalls Competitor-DNA, wie Cotl- DNA (z.B. erhältlich bei GIBCO-BRL), die aufgrund ihrer Zusammensetzung aus hochrepetitiven DNA-Fragmenten die auf dem Chromosom vorhandenen repetitiven Sequenzen absättigt (damit wird mit den markierten Sonden nur auf spezifischen Chromosomabschnitten ein Signal erhalten); d) handelsübliche Hybridisierungsreagentien, wie SSC, Formamid, Dextransulfat.In a preferred embodiment, a FISH kit contains in each case separate containers a) one or more PI clones which hybridize with the sequence in question in the chromosome region to be examined and with one which can be detected directly or indirectly by means of fluorescence microscopy Marking, for example biotin, is (are); b) a reference probe provided with another marking, e.g. digoxigenin, e.g. alphoid DNA (the reference probe contains chromosome-specific repetitive DNA sequences, e.g. centromeric sequences) and thus delivers locus-specific signals with high efficiency; such DNA probes are usually used used to detect numerical chromosomal aberrations); c) optionally Competitor-DNA, such as Cotl-DNA (available from GIBCO-BRL, for example), which saturates the repetitive sequences present on the chromosome due to its composition of highly repetitive DNA fragments (this means that the labeled probes only signal specific chromosome sections receive); d) commercial hybridization reagents, such as SSC, formamide, dextran sulfate.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zu seiner Durchführung geeigneten Kits können für die Diagnose sämtlicher durch Chromosomenaberrationen verursachter Krankheiten eingesetzt werden. Beispiele dafür sind Neuroblastom (Weith et al., 1989), DiGeorge Syndrom (Carey et al., 1992), Malignes Melanom (Guan et al., 1992), Wilms'Tumor (Riccardi et al., 1978), Darmkrebs (Baker et al., 1989; Leister et al., 1990), Brustkrebs (Devilee et al., 1991), Hepatome (Fletcher et al., 1991; Simon et al., 1991) und Rhabdomyosarkome (Biegel et al., 1991).The method according to the invention and the kits suitable for carrying it out can be used for the diagnosis of all diseases caused by chromosomal aberrations. Examples include neuroblastoma (Weith et al., 1989), DiGeorge syndrome (Carey et al., 1992), malignant melanoma (Guan et al., 1992), Wilms' tumor (Riccardi et al., 1978), colon cancer (Baker et al., 1989; Leister et al., 1990), breast cancer (Devilee et al., 1991), hepatoma (Fletcher et al., 1991; Simon et al., 1991) and rhabdomyosarcoma (Biegel et al., 1991) .
Die Erfindung kann ferner eingesetzt werden, um als Kartierungswerkzeug Aberrationen, die mittels herkömmlicher zytogenischer Methoden gefunden wurden, näher einzuengen bzw. direkt nach einem aberranten Gen zu suchen. Die geeignete Auswahl von Pl-Klon-Paaren, z.B. telomerisch und centromerisch zuThe invention can also be used as a mapping tool to narrow down aberrations found using conventional cytogenetic methods or to search directly for an aberrant gene. Appropriate selection of Pl clone pairs, e.g. telomeric and centromeric too
Translokationsbruchpunkten, für FISH auf dem aberranten Karyotyp erlaubt die Eingrenzung des Bruchpunktes auf einen Genomabschnitt minimaler Größe. Beispielsweise können Sonden spezifisch für PAX-7, HSPG2, ENOl, CDC2L1 oder D1Z2 zur genauen Lokalisation Neuroblastom- spezifischer Translokationen oder Deletionen benutzt werden. Eine weitere vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht darin, Pl-Klone, die spezifische Bruchpunkte direkt überspannen, einzusetzen. Solche Klone geben bei der FISH-Analyse ein charakteristisches geteiltes Signal.Translocation breakpoints, for FISH on the aberrant karyotype, allows the breakpoint to be narrowed down to a genome section of minimal size. For example, probes specific for PAX-7, HSPG2, ENOl, CDC2L1 or D1Z2 can be used for the precise localization of neuroblastoma-specific translocations or deletions. Another advantageous application of the present invention is to use PI clones that span specific breakpoints directly. Such clones give a characteristic split signal in FISH analysis.
FigurenübersichtFigure overview
Fig. 1: Sekundärer Hybridisierungsscreen von Pl-Klonen Fig. 2: Größenbestimmung von Pl-Kloninserts Fig. 3: Fluoreszenz-in situ-HybridisierungFig. 1: Secondary hybridization screen of PI clones. Fig. 2: Size determination of PI clone inserts. Fig. 3: Fluorescence in situ hybridization
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele illustriert.The invention is illustrated by the following examples.
Beispiel 1example 1
Hybridisierungsscreening von Pl-KlonenHybridization screening of Pl clones
Um eine hohe Dichte von DNA-Markern für den distalen Abschnitt des kurzen Arms von Chromosom 1 zu erhalten, wurden mittels Mikrodissektion und Mikroklonierung der chromosomalen Region lpter-p35 (Weith et al., 1989) und lpter-p36.2 (Weith et al., 1989; es wurde die Zellinie der Bezeichnung KK 609, bezogen von der ECACC, verwendet) 3.500 La bda-Bakteriophagen-Klone hergestellt. Aus diesen Libraries wurden 80 nicht- überlappende DNA-Mikroklonsonden (die Einzelkopie-DNA enthielten) mit einer Durchschnittsgröße von 2.3 kbp (Bereich 0.3 bis 9.0 kbp) zufällig ausgewählt. 43 der Bakteriophagen-Inserts waren in einen Bluescript-Vektor subkloniert worden, die Inserts der restlichen 37 Klone wurden mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) unter Verwendung von Printern 5' und 3' zur Klonierungsstelle des Bakteriophagen-Vektors (Kuziel und Tucker, 1987) amplifiziert. Die Sonden wurden mittels Random Priming mit ^P-άCTP markiert (Feinberg und Vogelstein, 1983).In order to obtain a high density of DNA markers for the distal section of the short arm of chromosome 1, microdissection and microcloning of the chromosomal region lpter-p35 (Weith et al., 1989) and lpter-p36.2 (Weith et al ., 1989; the cell line of the designation KK 609, obtained from ECACC, was used) 3,500 La bda bacteriophage clones were produced. 80 non-overlapping DNA microclone probes (containing single copy DNA) with an average size of 2.3 kbp (range 0.3 to 9.0 kbp) were randomly selected from these libraries. 43 of the bacteriophage inserts had been subcloned into a Bluescript vector, the inserts of the remaining 37 clones were subjected to a polymerase chain reaction (PCR) using printers 5 'and 3' to the cloning site of the bacteriophage vector (Kuziel and Tucker, 1987). The probes were labeled with ^ P-άCTP using random priming (Feinberg and Vogelstein, 1983).
Auf der Grundlage der Southern-Hybridisierungssignale der einzelnen Sonden wurden 10 Pools, bestehend aus je 8 DNA-Sonden, die ähnlich starke Hybridisierungsmuster liefern, zusammengestellv, um als Hybridisierungssonden für die Pl-Matrix-Filter zu dienen. Um die Sonden radioaktiv zu markieren, wurden je 50 ng der acht Klon- DNAs innerhalb eines Pools mit 3 p_3cτP markiert (Feinberg und Vogelstein, 1983) und jede Probe für sich 30 min lang bei 68*C mit , μg gescherter Vektor-DNA (Größe: 300 bp, Bluescrip , Stratagene) und, wenn nötig, d.h. wenn das Signal diffus war, mit titrierten Mengen von cotl-DNA (BRL/Life Technologies), prä-competiert. Anschließend wurden die Proben gepoolt und nach Standardvorschriften hybridisiert (Church und Gilbert, 1984). Das Waschen nach der Hybridisierung erfolgte mit 40 mM Natriumphosphat, 0.1 % SDS bei 65*C für 2 x 40 min. Die Filter wurden dann auf einen Röntgenfilm (Kodak X-Omat AR) verschiedene Zeitspannen (4 h bei Raumtemperatur bis 3 Tage bei -70*C) lang belichtet.Based on the Southern hybridization signals of the individual probes, 10 pools, each consisting of 8 DNA probes, which provide similarly strong hybridization patterns, were put together in order to serve as hybridization probes for the PI matrix filters. To radioactively label the probes, 50 ng of each of the eight clone DNAs within a pool were labeled with 3 p_3cτP (Feinberg and Vogelstein, 1983) and each sample for 30 min at 68 ° C with, μg sheared vector DNA ( Size: 300 bp, bluescrip, stratagene) and, if necessary, ie if the signal was diffuse, with titrated amounts of cotl-DNA (BRL / Life Technologies), pre-competed. The samples were then pooled and hybridized according to standard procedures (Church and Gilbert, 1984). Washing after hybridization was carried out with 40 mM sodium phosphate, 0.1% SDS at 65 * C for 2 x 40 min. The filters were then exposed on an X-ray film (Kodak X-Omat AR) for various periods of time (4 hours at room temperature to 3 days at -70 ° C).
Diese "Pools von acht" wurden als Sonden mit der humanen Pl-Library von ICRF hybridisiert.These "pools of eight" were hybridized as probes to the ICRF human PI library.
Es wurde von einer humanen Pl-Library ausgegangen, die nach dem u.a. von Sternberg et al., 1990, und Pierce und Sternberg, 1992 beschriebenen Prinzip aus der lymphoblastoiden Zellinie GM1416B (Human Genetic Cell Repository, Camden, N.J. ) hergestellt wurde und die beim Reference Library System des Genome Analysis Laboratory, ICRF, erhältlich ist (Zehetner und Lehrach, 1994). Die verwendete Pl-Library besteht aus ca. 47.000 Pl-Klonen, von denen 41.400 in hoher Dichte mittels Roboter nach der von Hoheisl et al., 1993 beschriebenen Methode auf zwei 22 x 22 cm große Membranen gespottet worden waren. Die 41.400 Klone entsprechen etwa einem Genom- Äquivalent: In Abhängigkeit von der Qualität der Membranen können bis zu acht Hybridisierungen pro Filter durchgeführt werden. Für die vorliegenden Ausführungsbeispiele wurden insgesamt fünf verschiedene Filtersets verwendet.It was assumed that a human PI library was produced from the lymphoblastoid cell line GM1416B (Human Genetic Cell Repository, Camden, NJ) according to the principle described by Sternberg et al., 1990, and Pierce and Sternberg, 1992, among others Reference Library System of the Genome Analysis Laboratory, ICRF, is available (Zehetner and Lehrach, 1994). The The Pl library used consists of approx. 47,000 Pl clones, of which 41,400 were spotted in high density by means of robots using the method described by Hoheisl et al., 1993 on two 22 x 22 cm membranes. The 41,400 clones correspond approximately to one genome equivalent: Depending on the quality of the membranes, up to eight hybridizations can be carried out per filter. A total of five different filter sets were used for the present exemplary embodiments.
Im ersten Screening wurden 152 positive Pl-Klone identifiziert. Die Zahl der positiven Signale pro "Pool von acht" schwankte zwischen 7 und 25 (Tabelle 1). 133 (von den 152) Pl-Klonen wurden einem zweiten Screening unterworfen (19 Klone wurden verworfen, weil sie Probleme bei der Propagierung machten).In the first screening, 152 positive Pl clones were identified. The number of positive signals per "pool of eight" fluctuated between 7 and 25 (Table 1). 133 (out of the 152) PI clones were subjected to a second screening (19 clones were discarded because they had problems with propagation).
Für das zweite Screening wurden einzelne Klone der "Pools von acht" auf Filter hybridisiert, die lysierte Kolonien von allen Pl-Klonen enthielten, die im jeweiligen ersten Screening nachgewiesen worden waren. Diejenigen positiven Pl-Klone, die von jedem Screen durch Hybridisierung der "Pools von acht" gefunden worden waren, wurden als Einzelkolonien vom ICRF bezogen und jeder Klon für sich über Nacht in LB-Medium, enthaltend 25 μg/ml Kanamycin, bei 37*C kultiviert. Aliquots von 0.5 μl pro einzelner Kolonie wurden auf Reihen von kleinen Membranen (GreenScreen plus) gespottet und über Nacht auf LB und Kanamycin enthaltendem Agar bei 37"C gezüchtet. Nach Bindung der Kolonie-DNA an die Membran mittels Denaturierung und Renaturierung, durchgeführt nach Standardvorschriften, wie von Sambrook et al., 1989, beschrieben, wurden die einzelnen Filter mit Mikroklonsonden vom jeweiligen Hybridisierungspool hybridisiert, um die entsprechenden Pl-Klone nachzuweisen. Die DNA jener Pl-Klone, die in diesem Sekundärscreen positiv waren, wurde mittels einer modifizierten Version der alkalischen Lyse-Vorschrift (Pierce und Sternberg, 1992) präpariert.For the second screening, individual clones of the "pools of eight" were hybridized to filters which contained lysed colonies from all of the PI clones which had been detected in the respective first screening. Those positive PI clones found from each screen by hybridizing the "pools of eight" were obtained as single colonies from the ICRF and each clone separately in LB medium containing 25 μg / ml kanamycin at 37 * C cultivated. Aliquots of 0.5 μl per individual colony were spotted on rows of small membranes (GreenScreen plus) and grown overnight on agar containing LB and kanamycin at 37 ° C. After binding the colony DNA to the membrane by means of denaturation and renaturation, carried out according to standard instructions As described by Sambrook et al., 1989, the individual filters were hybridized with microclone probes from the respective hybridization pool in order to obtain the corresponding Detect Pl clones. The DNA of those PI clones that were positive in this secondary screen was prepared using a modified version of the alkaline lysis protocol (Pierce and Sternberg, 1992).
Fig. 1 zeigt die Autoradiogramme von 6 (von insgesamt 8) Mikroklonsonden-Hybridisierungen von Pool Nr. 10. Die Mikroklonsonde der Bezeichnung pl-06 identifizierte keinen einzigen Pl-Klon (Fig. lf), ebensowenig die Sonden der Bezeichnung pl-07 und pl-08 (nicht in der Fig. dargestellt). Die Sonde pl-01 und pl-02 identifizierten je zwei Pl-Klone (Fig. la, b), während die Sonde pl-03 und pl-04 nur je einen Klon identifizierten (Fig. lc, d). Die Hybridisierung der Mikroklonsonde pl-05 ergab sieben positive Pl-Klone (Fig. le). Zwei (von 15) Pl-Klonen, die im ersten Screening positiv gewesen waren, konnten durch keine der acht Mikroklonsonden im zweiten Screening nachgewiesen werden.Fig. 1 shows the autoradiograms of 6 (out of a total of 8) microclone probe hybridizations of pool No. 10. The microclone probe of the designation pl-06 did not identify a single Pl clone (Fig. 1f), nor the probes of the designation pl-07 and pl-08 (not shown in the figure). The probes pl-01 and pl-02 each identified two Pl clones (Fig. La, b), while the probes pl-03 and pl-04 identified only one clone (Fig. 1c, d). Hybridization of the microclone probe pl-05 gave seven positive Pl clones (Fig. Le). Two (out of 15) PI clones that had been positive in the first screening could not be detected by any of the eight microclone probes in the second screening.
Insgesamt 36 Pl-Klone (27 %), die im ersten Screen positive Signale gaben, konnten im zweiten Screen nicht als positiv bestätigt werden. Es wurden schließlich 97 von den 133 untersuchten Pl-Klonen bestätigt und durch 41 einzelne Mikroklonsonden identifiziert (Tabelle 1). Diese 41 DNA-Sonden wiesen zwischen 1 und 7 Pl-Klone nach (durchschnittlich 2.4 Pl-Klone pro DNA-Sonde), während mit den anderen 39 DNA-Sonden keine korrespondierenden Pl-Klone gefunden werden konnten. Aus dem zweiten Screen ergab sich auch, daß von den 97 Pl-Klonen zehn Klone durch Sonden von verschiedenen Pools zweimal nachgewiesen wurden, womit sich die Gesamtzahl an Positiven auf 87 reduziert.A total of 36 Pl clones (27%) that gave positive signals on the first screen could not be confirmed as positive on the second screen. 97 of the 133 Pl clones examined were finally confirmed and identified by 41 individual microclone probes (Table 1). These 41 DNA probes detected between 1 and 7 Pl clones (on average 2.4 Pl clones per DNA probe), while no corresponding Pl clones could be found with the other 39 DNA probes. The second screen also showed that ten of the 97 Pl clones were detected twice by probes from different pools, reducing the total number of positives to 87.
Beispiel 2 Größenbestimmung der Pl-KloninsertsExample 2 Size determination of the Pl clone inserts
Für die Größenbestimmung der klonierten Inserts wurde die DNA von 50 Pl-Klonen mit 20 Einheiten Notl 3 h lang bei 37'C verdaut und durchFor the size determination of the cloned inserts, the DNA from 50 Pl clones with 20 units of Notl was digested for 3 h at 37'C and through
Feldinversionsgelelektrophorese ( "Field Inversion Gel Electrophoresis" , FIGE: 1 % Agarosegel bei 200 V, 161 mA, 1) 12 sek vorwärts, 4 sek rückwärts 8 h lang; 2) 6 sek vorwärts, 2 sek rückwärts 13 h lang; 3) 3 sek vorwärts, 1 sek rückwärts 3 h lang) fraktioniert. Das Ergebnis der Fraktionierurg ist in Fig. 2 dargestellt: Spur A: Lamda-Leiter (New England Biolabs); Spur B: Hochmolekulargewichtsmarker (Gibco BRL/Life Technologies). Die analysierten Pl-Klone zeigten eine durchschnittliche Insertgröße von 73 kbp. Tatsächlich betrug die Größe zwischen 22 kbp und 95 kbp, wobei jedoch nur 5 Klone Insertt kürzer als 50 kbp waren.Field inversion gel electrophoresis (FIG. 1% agarose gel at 200 V, 161 mA, 1) for 12 seconds forward, 4 seconds backward for 8 hours; 2) 6 seconds forward, 2 seconds backward 13 hours; 3) 3 seconds forward, 1 second backward 3 hours) fractionated. The result of the fractionation is shown in Fig. 2: Lane A: Lamda ladder (New England Biolabs); Lane B: high molecular weight marker (Gibco BRL / Life Technologies). The analyzed Pl clones showed an average insert size of 73 kbp. In fact, the size was between 22 kbp and 95 kbp, but only 5 clones of Insertt were shorter than 50 kbp.
Beispiel 3Example 3
Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH)Fluorescence in situ hybridization (FISH)
In diesem Beispiel wurde mittels FISH die Lage der Pl-Klone in lp36 überprüft und die Chimärismusrate bestimmt. Dabei wurde wenigstens ein Pl-Klon pro einzelnem Mikroklon analysiert; auf diese Weise wurde eine möglichst umfangreiche Information über die positiven Klone erhalten. 46 Klone wurden mittels FISH-Analyse der Prometaphasenchromosomen kartiert.In this example, the position of the Pl clones in lp36 was checked using FISH and the chimerism rate was determined. At least one PI clone per individual microclone was analyzed; in this way as much information as possible about the positive clones was obtained. 46 clones were mapped using FISH analysis of the prometaphase chromosomes.
Es wurden die folgenden Methoden verwendet (wenn nicht anders angegeben, wurde nach Vorschrift des Herstellers vorgegangen) : i) Markierung der Sonden für FISHThe following methods were used (unless otherwise stated, the manufacturer's instructions were followed): i) Marking the probes for FISH
Die Pl-Klon-DNA wurde mit Bio-11-dUTP (Sigma) oder dig-11-dUTP (Boehringer Mannheim) durch Nicktranslation markiert (Lichter et al., 1992). Die Plasmidsonde pucl.77, die die perizentromere Region des humanen Chromosom 1 enthält (Cooke und Hindley, 1979), wurde mit dig-11-dUTP nicktranslatiert.The Pl clone DNA was labeled with Bio-11-dUTP (Sigma) or dig-11-dUTP (Boehringer Mannheim) by nick translation (Lichter et al., 1992). The plasmid probe pucl.77, which contains the pericentromeric region of human chromosome 1 (Cooke and Hindley, 1979), was nick-translated with dig-11-dUTP.
ii) Humane Metaphase-Präparate und Interphasenkerneii) Human metaphase preparations and interphase nuclei
Humane Metaphase-Präparate und Interphasenkerne wurden aus Phytohämagglutinin-stimulierten normalen humanen Blutlymphozyten, aus der lymphoblastoiden Zellinie KK 609 (bezogen von der ECACC) und aus Knochenmarkbiopsiematerial von Neuroblastompatienten präpariert. Dabei wurden Standardtechniken (Colcemidbehandlung, hypotonische Behandlung, Methanol/Essigsäurefixierung und Ausstreichen auf Objektträger, wie von Cremer et al., 1988, beschrieben) verwendet. Die Präparate wurden in 70 %igem Ethanol bei 4*C gelagert. Vor der Verwendung wurden die Objektträger mit RNase A (100 μg/ml) in 2xSSC 60 min lang bei 37'C vorbehandelt, gefolgt von einem Pepsinverdau (50 μg/ml) in 0.01 M HC1 für 10 min bei 37*C, und einem Nachfixierungsschritt in 1 % säurefreiem Formaldehyd in lxPBS/50 mM MgCl2 für 10 min bei Raumtemperatur (Wiegant et al., 1991).Human metaphase preparations and interphase nuclei were prepared from phytohaemagglutinin-stimulated normal human blood lymphocytes, from the lymphoblastoid cell line KK 609 (obtained from the ECACC) and from bone marrow biopsy material from neuroblastoma patients. Standard techniques (colcemide treatment, hypotonic treatment, methanol / acetic acid fixation and slide coating, as described by Cremer et al., 1988) were used. The preparations were stored in 70% ethanol at 4 * C. Before use, the slides were pretreated with RNase A (100 μg / ml) in 2xSSC for 60 min at 37'C, followed by a pepsin digestion (50 μg / ml) in 0.01 M HC1 for 10 min at 37 ° C, and one Post-fixation step in 1% acid-free formaldehyde in lxPBS / 50 mM MgCl2 for 10 min at room temperature (Wiegant et al., 1991).
iii) Hybridisierungiii) hybridization
Hybridisierung und Nachweis der Sonden wurden durchgeführt, wie von Lichter et al., 1992, beschrieben, wobei die folgenden Modifikationen vorgenommen wurden: 50 bis 100 ng markierter Pl-Klon-DNA zusammen mit verschiedenen Mengen (1 bis 5 μg) einer unmarkierten Cot1-DNA-Fraktion wurden in 10 μl 50 % Formamid, 10 % Dextransulfat und 2xSSC gelöst. Die DNA-Mischung wurde 5 min bei 75*C denaturiert und zum Prä-Annealen 30 min bei 37"C inkubiert. Für die Zwei-Farben-FISH-Experimente wurden der Hybridisierungsmischung als Referenzsonde 5 ng markierte und denaturierte (75*C während 5 min) Pericentromer-Sonden-DNA (gelöst in 50 % Formamid, 10 % Dextransulfat und 2xSSC) unmittelbar vor der Aufgabe auf den Objektträger beigegeben. Die Denaturierung der Zellen wurde bei 73*C in 50 % Formamid 2xSSC (pH 7.0) durchgeführt. Die Hybridisierung fand bei 37"C während 15 h statt.Hybridization and detection of the probes were performed as described by Lichter et al., 1992, with the following modifications: 50 to 100 ng of labeled Pl clone DNA together with various amounts (1 to 5 µg) of an unlabeled Cot1 DNA fractions were dissolved in 10 ul 50% formamide, 10% dextran sulfate and 2xSSC. The DNA mixture was denatured for 5 min at 75 ° C. and incubated for 30 min at 37 ° C. for pre-annealing. For the two-color FISH experiments, the hybridization mixture was labeled with 5 ng as reference probe and denatured (75 ° C. during 5 min) Pericentromer probe DNA (dissolved in 50% formamide, 10% dextran sulfate and 2xSSC) was added to the slide immediately before the task The cells were denatured at 73 ° C. in 50% formamide 2xSSC (pH 7.0) Hybridization took place at 37 "C for 15 h.
iv) Immunologischer Nachweisiv) Immunological detection
Die Objektträger wurden 3 x in 50 % Formamid, 2xSSC bei 45*C gewaschen, gefolgt von drei Waschvorgängen mit O.lxSSC bei 60*C. Dann wurden die Objektträger 30 min bei 37"C in 4xSSC, 5 % bovinem Serumalbumin vorinkubiert, gefolgt von drei Schichten immunologischen Nachweisreagentien: 1.: Avidin-FITC (VECTOR), 2.: Biotinyliertes Ziegen-anti-Avidin (VECTOR), 3.: Avidin- FITC. Zwischen den Wechseln wurden die überschüssigen Antikörper durch drei Waschschritte (37*C, 5 min) im selben Puffer wie für den immunologischen Nachweis entfernt (4xSSC, 0.1 % Tween 20). Biotinylierte Sonden wurden mit Avidin (Vektor), konjugiert mit Fluoreszeinisothiocyanat (FITC), nachgewiesen. Die FITC- Signale wurden 1 x verstärkt (Pinkel et al., 1988). Digoxigenin-markierte Sonden wurden durch indirekte Immunfluoreszenz unter Verwendung von Maus-anti-Digoxin (Sigma) und Kaninchen-anti-Maus IgG-TRITC (Sigma) nachgewiesen. Nach dem Nachweis des Signals wurden die Zellen gegengefärbt mit 0.1 μg/ml 4,6-Diamidino-2- Phenylindol-Dihydrochlorid (DAPI) gegengefärbt. Die Zellen wurden in Fluoreszenz-anti-Fading-Puffer ( 1 mg p-Phenylendiamin in 1 ml Glyzerinpuffer, pH 8.0) eingedeckt (Lichter et al., 1992).The slides were washed 3 times in 50% formamide, 2xSSC at 45 * C, followed by three washes with O.lxSSC at 60 * C. Then the slides were pre-incubated for 30 min at 37 "C in 4xSSC, 5% bovine serum albumin, followed by three layers of immunological detection reagents: 1 .: avidin-FITC (VECTOR), 2 .: biotinylated goat anti-avidin (VECTOR), 3 .: Avidin-FITC. Between the changes, the excess antibodies were removed by three washing steps (37 * C, 5 min) in the same buffer as for the immunological detection (4xSSC, 0.1% Tween 20). Biotinylated probes were analyzed with avidin (vector) conjugated with fluorescein isothiocyanate (FITC) The FITC signals were amplified 1x (Pinkel et al., 1988). Digoxigenin-labeled probes were isolated by indirect immunofluorescence using mouse anti-digoxin (Sigma) and rabbit anti -Mouse IgG-TRITC (Sigma) Detected after detection of the signal, the cells were counter-stained with 0.1 μg / ml 4,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI). The cells were fluorescent-anti-fading- Buffer (1 mg p-phenylenediamine in 1 ml glycerol buffer, pH 8.0) (Lichter et al., 1992).
v) Konventionelle und digitale Fluoreszenzmikroskopiev) Conventional and digital fluorescence microscopy
Die Signale wurden mit einem Zeiss Axiophot Epifluoreszenzmikroskop, ausgestattet mit einer 100 W Quecksilberlampe, ausgewertet. Für die digitale Fluoreszenzmikroskopie wurde eine gekühlte CCD-Kamera (Photometrics, Tuscon, USA), ausgestattet mit einem Kodak KAF 1400 Chip, auf dem Mikroskop verwendet. Um eine digitale Bildumwandlung im "TIFF"-Format zu erhalten, wurde das Softwarepaket Nu200 2.0 (Photometrics) verwendet. Die Schwarz-Weiß- Fluoreszenzbilder wurden unter Verwendung des Zeiss- Filtersets 01 (BP 365, FT 395, LP 397) für die DAPI- Signale, des Filtersets 15 (BP 546, FT 580, LP 590) für die Rhodaminsignale und des Filtersets 09 (BP 450-490, FT 510, LP 515-565) für die FITC-Signale aufgezeichnet. Nach dem Formatwechsel von TIFF zu PICT wurde die weitere Verarbeitung der Bilder, einschließlich Überlagerung und Darstellung in Falschfarben mit dem Softwarepaket "Gene Join", wie von Ried et al., 1992, beschrieben, vorgenommen.The signals were evaluated with a Zeiss Axiophot epifluorescence microscope equipped with a 100 W mercury lamp. A cooled CCD camera (Photometrics, Tuscon, USA), equipped with a Kodak KAF 1400 chip, was used on the microscope for digital fluorescence microscopy. The software package Nu200 2.0 (Photometrics) was used to obtain a digital image conversion in "TIFF" format. The black and white fluorescence images were taken using the Zeiss filter set 01 (BP 365, FT 395, LP 397) for the DAPI signals, filter set 15 (BP 546, FT 580, LP 590) for the rhodamine signals and filter set 09 (BP 450-490, FT 510, LP 515-565) recorded for the FITC signals. After the format change from TIFF to PICT, the further processing of the images, including overlaying and representation in false colors, was carried out with the software package “Gene Join”, as described by Ried et al., 1992.
a) Alle 46 Pl-Klone, die für die FISH-Analyse von Metaphase-Präparaten aus normalen humanen Lymphozyten kartierten in der Chromosomenregion lp36. Keiner dieser Klone erzeugte weitere Signale irgendwo anders im Genom; dies läßt vermuten, daß alle getesteten Klone nicht- chimär sind. (Tatsächlich zeigten drei Pl-Phagen Hybridisierungssignale auf den Telomeren verschiedener Chromosome, einschließlich des lp Telomers. Da jedoch alle drei dieser Klone mit Hilfe derselben Mikroklonsonde identifiziert worden waren, wurde angenommen, daß die komplexen, Telomer-assoziierten Hybridisierungsmuster auf eine Kreuzhybridisierung von konservierten telomerischen oder subtelomerischen Sequenzen, die auch auf anderen Chromosomen vorhanden sind, zurückzuführen sind. ) Nach FISH-Analyse der 46 biotinylierten Pl-Klone auf je 50 Metaphasen aus normalen humanen Lymphozyten ergab sich, daß alle Metaphasen die erwarteten Signale auf beiden Chromatiden jedes der homologen Chromosomen zeigten; diese Signale waren bereits bei Standard-Auflichtfluoreszenz ohne Verwendung der CCD-Kamera sichtbar.a) All 46 Pl clones mapped in the chromosome region lp36 for the FISH analysis of metaphase preparations from normal human lymphocytes. None of these clones produced further signals anywhere else in the genome; this suggests that all clones tested are non-chimeric. (In fact, three Pl phages showed hybridization signals on the telomeres of different chromosomes, including the lp telomer. However, since all three of these clones were identified using the same microclone probe assumed that the complex, telomer-associated hybridization patterns are due to cross-hybridization of conserved telomeric or subtelomeric sequences that are also present on other chromosomes. ) After FISH analysis of the 46 biotinylated PI clones on 50 metaphases from normal human lymphocytes, it was found that all metaphases showed the expected signals on both chromatids of each of the homologous chromosomes; these signals were already visible with standard incident fluorescence without using the CCD camera.
b) Außerdem wurde die Effizienz der Fluoreszenz-in situ- Hybridisierung mit Pl-Klonen hinsichtlich der Hybridisierung mit Interphasekernen untersucht, um die Eignung dieses Klontyps für klinisch anwendbare zytogenetische Diagnosen zu testen. Zu diesem Zweck wurden sieben zufällig ausgewählte Pl-Klone biotinyliert oder mit Digoxygenin-11-dUTP markiert und sowohl mit normalen humanen Lymphozytenkernen als auch mit Kernen einer lymphoblastoiden Zellinie hybridisiert. Die biotinylierten Sonden wurden mit FITC, die mit Digoxygenin markierten mit TRITC nachgewiesen. Die Anzahl der erhaltenen Fluoreszenzsignale im Interphasekern wurde bezogen auf die theoretisch zu erwartende Zahl von Signalen. Diese Auswertung wurde durch die klaren, deutlichen Signale und das Fehlen von Backgroundfluoreszenz aufgrund der ausreichenden Unterdrückung von repetitiven Sequenzen erleichtert. Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die erwartete Zahl von zwei Signalen pro Kern konnte sogar ohne CCD-Kamera und Digitale Bildanalyse in 84 bis 97 % der untersuchten Kerne nachgewiesen werden.b) In addition, the efficiency of fluorescence in situ hybridization with PI clones was examined with regard to hybridization with interphase nuclei in order to test the suitability of this type of clone for clinically applicable cytogenetic diagnoses. For this purpose, seven randomly selected PI clones were biotinylated or labeled with digoxygenin-11-dUTP and hybridized with both normal human lymphocyte nuclei and nuclei from a lymphoblastoid cell line. The biotinylated probes were detected with FITC, those with digoxygenin with TRITC. The number of fluorescence signals obtained in the interphase core was based on the theoretically expected number of signals. This evaluation was facilitated by the clear, clear signals and the lack of background fluorescence due to the sufficient suppression of repetitive sequences. The data obtained are summarized in Table 2. The expected number of two signals per core could even be detected in 84 to 97% of the examined cores without a CCD camera and digital image analysis.
c) Da alphoide DNA-Sonden im allgemeinen als die effizientesten FISH-Sonden angesehen werden, wurde die Hybridisierungseffizienz der Pl-Klone mit diesem Sondentyp verglichen. Dazu wurden gleichzeitig ein Pl-Klon, spezifisch für lp36, und die repetitive Sonde pucl.77, welche die pericentromerische Region von Chromosom 1 markiert, mit Kernen aus humanen Knochenmarkszellen hybridisiert.c) Since alphoid DNA probes are generally considered to be the most efficient FISH probes, the Hybridization efficiency of the Pl clones compared with this type of probe. A Pl clone, specific for lp36, and the repetitive probe pucl.77, which labels the pericentromeric region of chromosome 1, were simultaneously hybridized with nuclei from human bone marrow cells.
Fig. 3 zeigt repräsentative Beispiele der FISH-Analyse. Die mit einer CCD-Kamera aufgezeichneten Signale wurden mittels digitaler Bildanalyse verarbeitet und in Falschfarben dargestellt. In der Schwarz-Weißabbildung erscheint DAPI als diffuser Bereich und innerhalb dessen die FITC-Signale als kleine weiße Flecken und die TRITC- Markierungen (in Fig. 3b) als etwas größere dunkelgraue bis schwarze, hell umgrenzte Flecken). Das erhaltene R-Banden Muster, welches auf Gegenfärbung der Chromosomen mit DAPI zurückzuführen ist, zeigt die Kartierungsposition des Pl-Klons in lp36.2-3 an. Fig. 3a: Teil eines Metaphasenpräparats von normalen humanen Lymphozyten nach FISH eines biotinylierten Pl- Klons, der mittels einer lp36-spezifischen Mikroklonsonde isoliert worden war. Die Hybridisierungssignale waren deutlich auf lp36 beschränkt und konnten auf beiden Chromatiden der zwei Chromosomen nachgewiesen werden.Figure 3 shows representative examples of FISH analysis. The signals recorded with a CCD camera were processed using digital image analysis and displayed in false colors. In the black-and-white image, DAPI appears as a diffuse area and within it the FITC signals as small white spots and the TRITC markings (in FIG. 3b) as slightly larger dark gray to black, brightly delimited spots). The R-band pattern obtained, which is due to counterstaining of the chromosomes with DAPI, indicates the mapping position of the PI clone in lp36.2-3. 3a: Part of a metaphase preparation from normal human lymphocytes after FISH of a biotinylated PI clone which had been isolated using an lp36-specific microclone probe. The hybridization signals were clearly limited to lp36 and could be detected on both chromatids of the two chromosomes.
Fig. 3b: Interphasenkerne von Knochenmarkszellen nach Zweifarben-FISH eines biotinylierten Pl-Klons und der Digoxygenin-11-dUTP-markierten Sonde pucl.77. In allen Kernen konnten zwei deutliche gelbe Signale, die den Pl- Klon darstellen, und zwei ausgedehntere rote Signale, die sich über die perizentromere Region des Chromosoms erstrecken, in allen Kernen nachgewiesen werden. Die Abbildungen zeigen, daß die Fluoreszenzsignale der Pl-Klone im allgemeinen von bemerkenswerter Intensität und Spezifität waren; sie waren vergleichbar den I S3b: Interphase nuclei of bone marrow cells after two-color FISH of a biotinylated PI clone and the digoxygenin-11-dUTP-labeled probe pucl.77. In all nuclei, two distinct yellow signals, which represent the PI clone, and two more extensive red signals, which extend over the pericentromeric region of the chromosome, were detected in all nuclei. The figures show that the fluorescence signals from the Pl clones were generally of remarkable intensity and specificity; they were comparable to that IS
Signalen, wie sie mit alphoiden DNA-Sonden erhalten werden. Signals as obtained with alphoid DNA probes.
Isolierung von Pl-Klonen durch Hybridisierungsscreening von 80 Mikroklonsonden aus der Chromosomenregion lp36Isolation of Pl clones by hybridization screening of 80 microclone probes from the chromosome region lp36
Pool positive stabile positive positive Klone pro von Klone propagier¬ Klone einzelner Mikroklonsonde acht 1.Screen bare Klone 2.Screen Nr. pl p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8Pool positive stable positive positive clones per clone propagated clones of individual microclone probes eight 1st screen bare clones 2nd screen No. pl p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8
1 15 14 12 2 2 la 71 15 14 12 2 2 l a 7
2 21 17 12 1 4 2 2b 2 12 21 17 12 1 4 2 2b 2 1
3 25 19 14 5 1 3 1 13 25 19 14 5 1 3 1 1
0) σ0) σ
4 19 18 11 4c 3 1 1 ro4 19 18 11 4 c 3 1 1 ro
5 12 12 9 c 3d+l 1 ro 5 12 12 9 c 3 d + l 1 ro
6 11 9 6 2b+2 26 11 9 6 2 b +2 2
7 7 6 4 1 17 7 6 4 1 1
8 11 9 6 2 1* 3<*8 11 9 6 2 1 * 3 <*
9 14 14 10 3 2 29 14 14 10 3 2 2
10 17 15 13 2 2 1
Figure imgf000021_0001
10 17 15 13 2 2 1
Figure imgf000021_0001
Total 152 133 97 a-d: Hochgestellte Buchstaben geben identische Pl-Klone an. Total 152 133 97 ad: Superscript letters indicate identical PI clones.
Tabelle 2Table 2
Berechnung von FISH-Signalen in InterphasekernenCalculation of FISH signals in interphase cores
Markierung NMark N
1 bio - 2 97 1 - 1031 bio - 2 97 1 - 103
2 bio - 3 94 3 - 3202 bio - 3 94 3 - 320
3 dig 2 6 84 6 2 1003 dig 2 6 84 6 2 100
4 bio - 1 94 4 1 1074 bio - 1 94 4 1 107
5 dig - 1 92 7 - 1095 dig - 1 92 7 - 109
6 bio 4 8 86 2 - 2506 bio 4 8 86 2 - 250
7a bio 1 4 92 1 27a bio 1 4 92 1 2
434434
7b dig - 2 95 2 17b dig - 2 95 2 1
bio: Biotin dig: Digoxigeninbio: biotin dig: digoxigenin
Zeilen 1-3: LymphozytenLines 1-3: lymphocytes
Zeilen 4-5: lymphoblastoide ZellinieLines 4-5: lymphoblastoid cell line
Zeilen 6-7: KnochenmarkszellenLines 6-7: bone marrow cells
Zeilen 1-6: verschiedene Pl-Klone wurden einzeln hybridisiert und berechnetLines 1-6: different PI clones were hybridized individually and calculated
Zeilen 7a,b: Zweifarben-FISH-Analyse eines biotinylierten Pl-Klons und einer Digoxigenin-markierten pucl.77-Sonde a) Berechnung der Pl-Signale b) Berechnung der pucl.77-Signale von denselben Kernen wie in a)Lines 7a, b: Two-color FISH analysis of a biotinylated Pl clone and a digoxigenin-labeled pucl.77 probe a) calculation of the Pl signals b) calculation of the pucl.77 signals from the same nuclei as in a)
N: Zahl der ausgewerteten Kerne LiteraturN: Number of cores evaluated literature
Baker, S.J., Fearon, E.R., Nigro, J.M., Hamilton, S.R.,Baker, S.J., Fearon, E.R., Nigro, J.M., Hamilton, S.R.,
Preisinger, A.C., Jessup, J.M. , van Tuinen, P.,Preisinger, A.C., Jessup, J.M. , van Tuinen, P.,
Ledbetter, D., Barker, D.F., Nakamura, Y., White,Ledbetter, D., Barker, D.F., Nakamura, Y., White,
R. und Vogelstein, B., 1989, Science 244, 217-221. Biegel, J.A., Meek, R.S., Parmiter, A.H., Conrad, K. und Emanuel, B.S., 1991, Genes Chrom. Canc. 3, 483-R. and Vogelstein, B., 1989, Science 244, 217-221. Biegel, J.A., Meek, R.S., Parmiter, A.H., Conrad, K. and Emanuel, B.S., 1991, Genes Chrom. Canc. 3, 483-
484. Burke, D.T., Carle, G.F. und Olson, M.V., 1987, Science484. Burke, D.T., Carle, G.F. and Olson, M.V., 1987, Science
236, 806-812. Carey, A.H., Claussen, U., Lüdecke, H.J., Horsthemke,236, 806-812. Carey, A.H., Claussen, U., Lüdecke, H.J., Horsthemke,
B., Ellis, D., Oakey, H. , Wilson, D., Burn, J.,B., Ellis, D., Oakey, H., Wilson, D., Burn, J.,
Williamson, R. und Scambler, P.J., 1992, Mamm.Williamson, R. and Scambler, P.J., 1992, Mamm.
Genome 3, 101-105. Church, G.M. und Gilbert, W., 1984, Proc.Natl.Acad.Sei.Genome 3, 101-105. Church, G.M. and Gilbert, W., 1984, Proc.Natl.Acad.Sei.
USA 81, 1991-1995. Cohen, D., Chumakov, I. und Weissenbach, J. , 1993,USA 81, 1991-1995. Cohen, D., Chumakov, I. and Weissenbach, J., 1993,
Nature 366, 698-701. Cooke, H.J. und Hindley, J., 1979, Nucl. Acids Res. 6,Nature 366, 698-701. Cooke, H.J. and Hindley, J., 1979, Nucl. Acids Res. 6,
3177-3197. Cremer, T., Lichter, P., Borden, J., Ward, D.C. und3177-3197. Cremer, T., Lichter, P., Borden, J., Ward, D.C. and
Manuelidis, L., 1988, Hum. Genet. 80, 235-246. Devilee, P., van Vliet, M. , Bardoel, A., Kievits, T.,Manuelidis, L., 1988, Hum. Genet. 80, 235-246. Devilee, P., van Vliet, M., Bardoel, A., Kievits, T.,
Kuipers-Dijkshoorn, N. , Pearson, P.L. undKuipers-Dijkshoorn, N., Pearson, P.L. and
Cornelisse, C.J., 1991, Cancer Res. 51, 1020-1025. Feinberg, A.P. und Vogelstein, B., 1983, Anal. Biochem.Cornelisse, C.J., 1991, Cancer Res. 51, 1020-1025. Feinberg, A.P. and Vogelstein, B., 1983, Anal. Biochem.
132, 6-13. Fletcher, J.A., Kozakevich, H.P., Pavelka, K. , Grier,132, 6-13. Fletcher, J.A., Kozakevich, H.P., Pavelka, K., Grier,
H.E., Shamberger, R.C., Korf, B. und Morton, C.C.,H.E., Shamberger, R.C., Korf, B. and Morton, C.C.,
1991, Genes Chrom. Canc. 3, 37-43.1991, Genes Chrom. Canc. 3, 37-43.
Green, E.D., Riethman, H.C., Dutchik, J.E. und Olson,Green, E.D., Riethman, H.C., Dutchik, J.E. and Olson,
M.V., 1991, Genomics 11, 658-669. Guan, X.Y., Meltzer, P.S., Cao, J. und Trent, J.M. ,M.V., 1991, Genomics 11, 658-669. Guan, X.Y., Meltzer, P.S., Cao, J. and Trent, J.M. .
1992, Genomics 14, 680-684. l l1992, Genomics 14, 680-684. ll
Hoheisel, J.D., Maier, E., Mott, R., McCarthy, L. ,Hoheisel, J.D., Maier, E., Mott, R., McCarthy, L.,
Grigoriev, A.V., Schalkwyk, L.C., Nizetic, D.,Grigoriev, A.V., Schalkwyk, L.C., Nizetic, D.,
Francis, F. und Lehrach, H., 1993, Cell 73, 109-Francis, F. and Lehrach, H., 1993, Cell 73, 109-
120. Kuziel, W. und Tucker, P. , 1987, Nucl. Acids Res. 15,120. Kuziel, W. and Tucker, P., 1987, Nucl. Acids Res. 15,
3181. Leister, I., Weith, A. , Brüderlein, S., Cziepluch, C,3181. Leister, I., Weith, A., Brüderlein, S., Cziepluch, C,
Schlag, P. und Schwab, M., 1990, Cancer Res. 50,Schlag, P. and Schwab, M., 1990, Cancer Res. 50,
7232-7235. Lengauer, C, Green, E.D. und Cremer, T., 1992a,7232-7235. Lengauer, C, Green, E.D. and Cremer, T., 1992a,
Genomics 13, 826-828. Lengauer, C, Riethman, H.C., Speicher, M.R., Taniwaki,Genomics 13, 826-828. Lengauer, C, Riethman, H.C., Speicher, M.R., Taniwaki,
M. , Konecki, D., Green, E.D., Becher, R. , Olson,M., Konecki, D., Green, E.D., Becher, R., Olson,
M.V. und Cremer, T., 1992b, Cancer Res. 52, 2590-M.V. and Cremer, T., 1992b, Cancer Res. 52, 2590-
2596. Lichter, P., Boyle, A.L., Cremer, T. und Ward, D.C.,2596. Lichter, P., Boyle, A.L., Cremer, T. and Ward, D.C.,
1991, Genetic Analysis and Technical Appl. 8, 24- 35.1991, Genetic Analysis and Technical Appl. 8, 24-35.
Lichter, P. und Cremer T.; Rooney, D.E., Czepulkowksi, B.H. (eds. ) : Human Cytogenetics (Vol. I) : A practical approach, 2nd edition, IRL Press, Oxford,Lichter, P. and Cremer T .; Rooney, D.E., Czepulkowksi, B.H. (eds.): Human Cytogenetics (Vol. I): A practical approach, 2nd edition, IRL Press, Oxford,
1992, 157-192.1992, 157-192.
Martinsson, T., Weith, A.. Cziepluch, C. und Schwab, M., 1989, Genes Chrom. Cancer 3, 67-78.Martinsson, T., Weith, A .. Cziepluch, C. and Schwab, M., 1989, Genes Chrom. Cancer 3, 67-78.
Murray, N.E.: Hendrik, R.W., Roberts, J.W., Stahl, F.W. und Weisberg, R.A. (eds): Lambda II, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1983, 395-432.Murray, N.E .: Hendrik, R.W., Roberts, J.W., Stahl, F.W. and Weisberg, R.A. (eds): Lambda II, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1983, 395-432.
Pierce, J.C. und Sternberg, N., 1992, Meth. in Enzymology 216, 549-574.Pierce, J.C. and Sternberg, N., 1992, Meth. in Enzymology 216, 549-574.
Pinkel, D., Landegent, J., Collins, C, Fuscoe, J., Segraves, R. , Lucas, J. und Gray J., 1988, Proc.Natl.Acad.Sci. USA 85, 9138-9142.Pinkel, D., Landegent, J., Collins, C, Fuscoe, J., Segraves, R., Lucas, J. and Gray J., 1988, Proc.Natl.Acad.Sci. USA 85, 9138-9142.
Riccardi, V.M., Sujansky, E., Smith, A.C. und Francke, U., 1978, Pediatrics 61, 604-610. 3Riccardi, VM, Sujansky, E., Smith, AC and Francke, U., 1978, Pediatrics 61, 604-610. 3
Ried, T., Baldini, A., Rand, T.C. und Ward, D.C., 1992,Ried, T., Baldini, A., Rand, T.C. and Ward, D.C., 1992,
Proc.Natl.Acad.Sci. USA 89, 1388-1392. Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T., 1989,Proc.Natl.Acad.Sci. USA 89, 1388-1392. Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T., 1989,
Cold Spring Harbor Laboratory Press (2.Aufläge). Simon, D., Knowles, B.B. und Weith, A. , 1991, OncogeneCold Spring Harbor Laboratory Press (2nd edition). Simon, D., Knowles, B.B. and Weith, A., 1991, Oncogene
6, 765-770. Sternberg, N., Ruether, J. und DeRiel, K. , 1990, New6, 765-770. Sternberg, N., Ruether, J. and DeRiel, K., 1990, New
Biol. 2, 151-162. Weith, A., Martinsson, T., Cziepluch, C, Brüderlein,Biol. 2, 151-162. Weith, A., Martinsson, T., Cziepluch, C, little brother,
S., Amier, L.C., Berthold, F., und Schwab M., 1989,S., Amier, L.C., Berthold, F., and Schwab M., 1989,
Genes Chrom. Cancer 1, 159-166. Whittaker, P.A., Campbell, A.J., Southern, E.M. undGenes chrome. Cancer 1, 159-166. Whittaker, P.A., Campbell, A.J., Southern, E.M. and
Murray, N.E., 1988, Nucl. Acids Res. 16, 6725-6736. Wiegant, J., Ried, T., Nederlof, P.M., van der Ploeg,Murray, N.E., 1988, Nucl. Acids Res. 16, 6725-6736. Wiegant, J., Ried, T., Nederlof, P.M., van der Ploeg,
M., Tanke, H.J. und Raap, A.K., 1991, Nucl. AcidsM., Tanke, H.J. and Raap, A.K., 1991, Nucl. Acids
Res. 19, 3237-3241. Zehetner, G. und Lehrach, H., 1994, Nature 367, 489-Res. 19, 3237-3241. Zehetner, G. and Lehrach, H., 1994, Nature 367, 489-
491. 491.

Claims

2Patentansprüche 2 patent claims
1. Verfahren zur Untersuchung von chromosomaler DNA, insbesondere von Chromosomen-Aberrationen, mittels nicht-radioaktiver in situ-Hybridisierung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hybridisierungssonde Pl- Klon-DNA verwendet.1. A method for examining chromosomal DNA, in particular chromosome aberrations, by means of non-radioactive in situ hybridization, characterized in that Pl clone DNA is used as the hybridization probe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pl-Klon-DNA eine Markierung aufweist, die ein mittels Fluoreszenzmikroskopie nachweisbares Signal gibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the PI clone DNA has a label which gives a detectable signal by means of fluorescence microscopy.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung der Pl-Klon-DNA indirekt nachweisbar ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the labeling of the Pl clone DNA is indirectly detectable.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zusammen mit der Pl-DNA- Sonde eine Vergleichssonde einsetzt, die alphoide Sequenzen enthält und die eine Markierung aufweist, die im Fluoreszenzmikroskop ein von der Markierung der Pl-Klon-DNA verschiedenes Signal gibt.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that, together with the Pl-DNA probe, a reference probe is used which contains alphoid sequences and which has a label which is different from the labeling of the Pl-clone DNA in the fluorescence microscope Signal there.
5. Kit für die Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung, enthaltend neben üblichen Hybridisierungsreagentien in getrennten Behältern a) einen oder mehrere mit einer direkt oder indirekt mittels Fluoreszenzmikroskopie nachweisbaren Markierung versehene Pl-Klone, der bzw. die mit der fraglichen Sequenz in einer zu untersuchenden Chromosomenregion hybridisieren; gegebenenfalls b) eine mit einer im Fluoreszenzmikroskop unterschiedlich nachweisbaren Markierung versehene Referenzsonde; gegebenenfalls c) eine hoch-repetitive DNA-Sequenzen enthaltende Competitor-DNA. Verwendung von Pl-Klon-DNA-Sonden für die Diagnose von Erkrankungen von Säugetieren, insbesondere des Menschen, die auf Chromosomenaberrationen zurückzuführen sind, mittels Fluoreszenz-in situ- Hybridisierung. 5. Kit for fluorescence in situ hybridization, comprising, in addition to conventional hybridization reagents in separate containers a) one or more Pl clones provided with a label which can be detected directly or indirectly by means of fluorescence microscopy, the one or those to be investigated with the sequence in question Hybridize chromosome region; optionally b) a reference probe provided with a differently detectable marking in the fluorescence microscope; optionally c) a competitor DNA containing highly repetitive DNA sequences. Use of Pl clone DNA probes for the diagnosis of diseases in mammals, in particular humans, which can be attributed to chromosomal aberrations by means of fluorescence in situ hybridization.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0500290A2 (en) * 1991-02-22 1992-08-26 Regents Of The University Of California Chromosome-specific staining to detect genetic rearrangements
WO1992016662A1 (en) * 1991-03-20 1992-10-01 The Salk Institute For Biological Studies Analytical methods for identifying chromosomal aberrations

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0500290A2 (en) * 1991-02-22 1992-08-26 Regents Of The University Of California Chromosome-specific staining to detect genetic rearrangements
WO1992016662A1 (en) * 1991-03-20 1992-10-01 The Salk Institute For Biological Studies Analytical methods for identifying chromosomal aberrations

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IOANNOU, P. ET AL: "a new bacteriophage P1-derived vector for the propagation of large DNA fragments", NATURE GENETICS, vol. 6, pages 84 - 89 *
LENGAUER, C. ET AL.: "large scale isolation of human 1p36-specific clones and their use for fluorescence in situ hybridization", GENET. ANALYSIS TECHNIQUES AND APPLICATIONS, vol. 11, pages 140 - 147 *
LOZOVOSKAYA, E. ET AL.: "a combined molecular and cytogenic approach to genome evolution in Drosphila using large-fragment DNA cloning", CHROMOSOMA, vol. 102, pages 253 - 266 *
SHEPHERD. N. ET AL.: "preparation and screening of an arrayed human genomic library generated with P1 cloning system.", PROC. NATL ACAD SCI. US, vol. 91, pages 2629 - 2633 *

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