WO2013081201A1 - Kit for detecting hiv-1 and method for detecting hiv-1 - Google Patents

Kit for detecting hiv-1 and method for detecting hiv-1 Download PDF

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WO2013081201A1
WO2013081201A1 PCT/KR2011/009137 KR2011009137W WO2013081201A1 WO 2013081201 A1 WO2013081201 A1 WO 2013081201A1 KR 2011009137 W KR2011009137 W KR 2011009137W WO 2013081201 A1 WO2013081201 A1 WO 2013081201A1
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hiv
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oligonucleotide
primer
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Application number
PCT/KR2011/009137
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French (fr)
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Inventor
에이. 옵다이크제이슨
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
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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
    • C12Q1/70Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
    • C12Q1/701Specific hybridization probes
    • C12Q1/702Specific hybridization probes for retroviruses
    • C12Q1/703Viruses associated with AIDS

Definitions

  • the present invention discloses a kit for detecting HIV-1 and a method for detecting HIV-1 using the same. Also disclosed are oligonucleotides suitable for use in the method.
  • HIV-1 Human Immunodeficiency virus type-1
  • HIV-1 Human Immunodeficiency virus type-1
  • HIV-1 There are two types of HIV, HIV-1 and HIV-2. Both types of HIV are transmitted through sexual contact, through blood, or through maternal infection, resulting in clinically indistinguishable AIDS. However, HIV-2 is somewhat contagious and the duration between initial infection and onset is longer in HIV-2.
  • HIV-1 Relatively rare HIV-2 viruses are concentrated in West Africa and are rarely found elsewhere. HIV-1 species can be classified into four groups: group M, which is "major”, group O, which is “outlier”, and groups N and P, which are two new groups. These four groups represent four isolated species in which apes immunodeficiency virus has been introduced into humans.
  • Group O appears to be limited to Central-West Africa, and group N, found in Cameroon in 1998, is very rare. In 2009, a new species was found in a Cameroonian woman closely related to the gorilla apes immunodeficiency virus. This was named group P. More than 90% of HIV-1 infections belong to group M. Within group M there are at least nine genetically different subtypes (or clades) of HIV-1. These subtypes are subtypes A, B, C, D, F, G, H, J and K.
  • the representative diagnostic methods are immunological methods using antibodies that can recognize specific proteins of viruses. These methods are less sensitive compared to nucleic acid test assays. Methods for detecting HIV-1 have also been developed for culturing cells and using nucleic acid probes. These methods require very high expertise and take a long time. To overcome this limitation, various diagnostic assay research techniques using PCR have been performed. In these methods, specific portions of nucleic acids are exponentially amplified in an appropriate reaction mixture comprising at least DNA polymerase and template specific primers.
  • a method for real time detection of HIV-1 in a sample is provided.
  • a sample to be tested for the presence of HIV-1 extracting RNA from the sample; DNA and RNA nucleic acid sequences substantially complementary to the RNA, uracil-n-glycosylase, DNA polymerase, reverse transcriptase, appropriate deoxynucleoside triphosphate, HIV-1 target DNA
  • Generating an amplification medium by mixing a nucleic acid binding probe comprising a detectable label with a reaction buffer, an upstream primer and a downstream primer; Thermally cycling the amplification medium between a denaturation temperature and an elongation temperature, wherein the combination of upstream and downstream primers amplifies the target nucleic acid or a section thereof;
  • the nucleic acid sequence in the probe is unique to the HIV-1 genome under conditions such that the DNA sequence can form an RNA: DNA heteroduplex with the complementary DNA sequence in the PCR fragment of the HIV-1 target DNA.
  • the real-time increase in signal release from the label on the probe is due to RNase H cleavage of the heteroduplex formed between the base probe and one of the PCR fragment strands.
  • the method can be used to determine the amount of HIV-1 RNA in a sample.
  • the method includes determining a threshold cycle number at which the intensity of the plurality of activated detectable labels reaches a predetermined threshold value that is above a baseline value; And calculating the amount of HIV-1 RNA in the sample by comparing the threshold cycle number determined for the target nucleic acid in the sample with the threshold cycle number determined for a known amount of target nucleic acid in the standard solution.
  • kits for detecting HIV-1 comprising a first primer, a second primer, and a probe, capable of sensitive and accurate detection of HIV-1.
  • the kit for real-time detection of HIV-1 having a first primer selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 Is provided.
  • kits for real-time detection of HIV-1 having a second primer.
  • kits for real-time detection of HIV-1 having a probe selected from the group consisting of SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 24, and SEQ ID NO: 25.
  • the kit may comprise a first primer selected from the group consisting of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8.
  • the kit may comprise a second primer having a nucleotide sequence of SEQ ID NO.
  • the kit may comprise a probe having the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21.
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is C or G, X 2 is C or T, X 3 is G or T, X 4 is A or G, and X 5 is A or G X 6 is A or G or T, X 7 is T or C, X 8 is T or C, X 9 is T or C, and X 10 is T or C,
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is A or G, X 2 is C or T, X 3 is C or A, X 4 is C or T, and X 5 is A or G And X 6 is A or G, SEQ ID NO: 27
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is A or G or C or T, X 2 is A or G, X 3 is G or C or T, X 4 is A or G, X 5 is A or G or C, X 6 is T or A, X 7 is A or G, X 8 is T or G, X 9 is G or A or C, X 10 is C or T X 11 is A or T, X 12 is G or C or C, X 13 is G or A, X 14 is A or G or T or C, X 15 is T or C or G, X 16 is T or C, and X 17 is A or C, SEQ ID NO: 28
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is A or T, X 2 is G or A, X 3 is C or A or G, X 4 is T or C or A, X 5 Is A or T or G, X 6 is G or A, X 7 is A or G, X 8 is C or T, X 9 is T or G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or A, X 12 is T or C, X 13 is T or C, X 14 is T or C, X 15 is T or C, X 16 is T or C, X 17 Is T or A, X 18 is T or G, X 19 is A or G, and X 20 is T or C, SEQ ID NO: 29:
  • Oligo having a sequence of CX 1 X 2 X 3 X 4 X 5 GX 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 ACAX 12 X 13 CX 14 X 15 ACTATX 16 X 17 X 18 X 19 TX 20 (SEQ ID NO: 29) Nucleotides.
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is C or T, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, and X 5 is T or C X 6 is T or C, X 7 is A or T, X 8 is A or T, X 9 is G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or C, X 12 is A or G, X 13 is A or T or G, X 14 is T or G, and X 15 is T or C or G, SEQ ID NO: 30:
  • the first primer oligonucleotide is X 1 is G or A, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, and X 5 is A or G , X 6 is T or C or G, X 7 is A or T or C or G, X 8 is A or G, X 9 is C or T, X 10 is C or T, X 11 Is C or T, X 12 is C or A, X 13 is C or T, X 14 is T or A, X 15 is T or A, X 16 is A or G, and X 17 is SEQ ID NO: 31 which is A or G:
  • the probe may be coupled with a detectable label, as described above, either at its 3'-end and 5'-end or at both ends.
  • kits comprising a first primer and a second primer, as described above.
  • the kit further comprises a probe as described above.
  • Such kits are suitable and useful for the accurate, sensitive and rapid detection of HIV-1 in a sample.
  • the kit may further comprise a cleaving agent capable of cleaving reverse transcriptase activity, polymerase activity and the internal site of the probe oligonucleotide.
  • Cleavage agents can be selected from the group consisting of RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases.
  • the method comprises dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and dUTP; DNA polymerase; RNase H II; It may further comprise a mixture comprising uracil-N-glycosylase, and a buffer solution.
  • Target DNA or “target RNA” or “target nucleic acid” or “target nucleic acid sequence” means a nucleic acid that is targeted by DNA amplification.
  • the target nucleic acid sequence serves as a template for amplification in a PCR reaction or reverse transcription-PCR reaction.
  • Target nucleic acid sequences include natural and synthetic molecules.
  • the target nucleic acid can be, for example, but not limited to genomic DNA or genomic RNA.
  • polynucleotide is a double stranded DNA or cDNA, or a single stranded DNA or RNA and includes nucleotide analogues unless otherwise noted.
  • probe refers to a linear oligomer with natural or modified monomers or bonds, including deoxyribonucleotides and / or ribonucleotides that can hybridize to a specific polynucleotide sequence.
  • the probe can be labeled with a detectable label that modifies the signal in the presence of an amplicon either through direct hybridization or through hybridization combined with an enzyme mediated process.
  • the probe may be single or double stranded.
  • the probe according to one embodiment may be a sequence that is perfectly complementary to the polynucleotide sequence that is a template, but may be a sequence that is substantially complementary to the extent that it does not prevent specific hybridization. Conditions suitable for hybridization are as described above.
  • the term "substantially complementary” means that two nucleic acid strands that are sufficiently complementary in a sequence anneal and form a stable duplex.
  • the complementarity need not be complete; For example, there may be several mismatches of base pairs between two nucleic acids. However, if the number of mismatches is so large that hybridization does not occur even under minimal stringent hybridization conditions, the sequence is not a substantially complementary sequence.
  • substantially complementary it is meant that the sequences are sufficiently complementary to allow each other to hybridize under selected reaction conditions, such as stringent hybridization conditions.
  • stringent hybridization conditions The relationship between sufficient complementarity of nucleic acids and stringency of hybridization to achieve specificity is well known in the art.
  • Two substantially complementary strands may include, for example, one to many mismatches, so long as they are completely complementary or, for example, sufficiently to allow for differences between paired and unpaired sequences. Can be.
  • a "substantially complementary" sequence may mean a sequence having up to 100, 95, 90, 80, 75, 70, 60, 50%, or any percent base pair complementarity between the numbers in the double stranded region. .
  • substantially complementary sequence means a sequence that can hybridize with a polynucleotide that is a template under stringent conditions known in the art.
  • stringent conditions refers to Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001) and Haymes, BD, et al., Nucleic acid hybridization, A Practical Approach , IRL Press, Washington, DC (1985), stringent conditions can be determined by controlling temperature, ionic strength (buffer concentration) and the presence of compounds such as organic solvents, and the like, depending on the sequence being hybridized. It may be determined differently.
  • primer refers to a single stranded oligonucleotide that can act as an initiation point for template-directed DNA synthesis under suitable conditions (ie nucleoside triphosphate and polymerase) at a suitable temperature in suitable buffer. do.
  • Suitable lengths of primers are typically 15-35 nucleotides, depending on various factors, such as temperature and the use of the primer. Short primers may generally require lower temperatures to form a hybridization complex that is sufficiently stable with the template.
  • oligonucleotide may in some cases be mixed with “primer” or “polynucleotide”.
  • forward primer and reverse primer refer to primers that bind to the 3 'end and the 5' end, respectively, of a predetermined portion of the template to be amplified by the polymerase chain reaction.
  • the sequence of the primer does not need to have a sequence that is completely complementary to some sequences of the template, and it is sufficient to have sufficient complementarity within a range capable of hybridizing with the template to perform the primer-specific function.
  • a primer set according to one embodiment does not need to have a sequence that is perfectly complementary to the nucleotide sequence that is a template.
  • the primer may be designed based on the nucleotide sequence of the template, for example, may use a computer program such as Primer Express (Applied Biosystems, Inc.).
  • Primers according to one embodiment are hybridized or annealed to one site of the template to form a double chain structure.
  • Conditions for nucleic acid hybridization suitable for forming such double chain structures are described in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001) and Haymes, BD, et al. Hybridization, A Practical Approach , IRL Press, Washington, DC (1985).
  • HIV-1 specific primers that are commonly recognized for various HIV-1 genus virus types to detect HIV-1 genus viruses are 10-35 bp in length and are suitable for real-time PCR reactions. It was prepared by adjusting the size of the amplification product to 50 to 300 bp.
  • a probe set and a probe for detecting a virus of genus HIV-1 may be labeled by different detectable means.
  • the detectable means means compounds, biomolecules or biomolecular analogs, etc., which can be linked, coupled, or attached to a probe to determine the density, concentration, amount, etc. in a conventional manner.
  • a fluorescent labeling factor, a luminescent material, a bioluminescent material, an isotope, etc. which are commonly used, but are not limited thereto.
  • the 5 'end of the probe is labeled with one fluorescent labeling factor selected from the group consisting of FAM, VIC, TET, JOE, HEX, CY3, CY5, ROX, RED610, TEXAS RED, RED670 and NED
  • the 3 'end may be labeled with one fluorescent inhibitor (Quencher) selected from the group consisting of 6-TAMRA, BHQ-1,2,3 and MGBNFQ (molecular grove binding non-fluorescence quencher).
  • the fluorescent labeling factor has different excitation and emission wavelengths depending on the type, and the method of use is also different. Fluorescent labeling factors can be labeled on the probes according to conventional methods known in the art.
  • Cataclyphic probe may be added to the PCR reaction solution by modifying the 5 'end with a fluorescent labeling factor (eg, FAM) and the 3' end with a fluorescent inhibitor (eg, TAMRA).
  • FAM fluorescent labeling factor
  • TAMRA fluorescent inhibitor
  • the probe may be subjected to internal nucleic acid enzymatic processing such as release from a detectable label that is increased in the presence of an amplicon.
  • One embodiment of the probe is a CataCleave TM probe.
  • the catalytic probe is Anal. Biochem. 333: 246-255, 2004 and US Pat. No. 6,787,304, which is incorporated herein by reference.
  • the catacril probe is a single stranded polynucleotide having an enzyme mediated cleavage site targeted by an endonuclease, such as a restriction enzyme or RNase H.
  • the probe has a chimeric structure of a cleavage site, wherein the 5 'and 3' ends comprise DNA and RNA.
  • the DNA sequence portion of the probe is labeled at the end or inside with a FRET pair. Emission from the donor is quenched by FRET in an unprocessed state.
  • the reaction comprises an RNase H enzyme that specifically cleaves the RNA sequence of the probe when hybridized to a DNA template. Hybridization generally occurs at temperatures similar to those used in TaqMan reactions.
  • the emission of the donor in proportion to the number of amplicons can be increased and monitored in real time. Cleavage and dissociation regenerate the sites on the amplicon to which the cataclyphic probe can bind. In this way, a single amplicon can serve as a plurality of targets for probe cleavage until the primer is extended through the cataclib binding site.
  • a method of detecting HIV-1 of groups M, O, and N in a sample is provided.
  • Representative clinical isolates include HIV-1 I-2496, HIV-1 BK132, HIV-1 DJ259, HIV-1 SE365, HIV-1 UG274, HIV-1 42368, HIV-1 BZ126, HIV-1 BZ162, It may be selected from the group consisting of HIV-1 POC44951, HIV-1 HH8793, HIV-1 BCF-KITA, HIV-1 I-2481, HIV-1 BCF06, and HIV-1 BCF11, but is not limited thereto.
  • Oligonucleotides can be synthesized and prepared by appropriate methods (such as chemical synthesis), according to methods known in the art. Oligonucleotides can also be purchased commercially.
  • annealing and “hybridization” can be used interchangeably, where one nucleic acid and another nucleic acid cause the formation of duplexes, triplexes, or other high-dimensional structures by base pairing interactions.
  • the primary interaction is base specific by Watson / Crick and Hoogsteen-type hydrogen bonding, such as, for example, A / T and G / C.
  • base-stacking and hydrophobic interactions can also contribute to duplex stability.
  • Synthesized oligos can generally be 20 to 26 bp in length, depending on the melting temperature (Tm) value near 55 ° C.
  • label may refer to any chemical moiety bound to a nucleotide, nucleotide polymer, or nucleic acid binding factor, which binding may be covalent or non-covalent. Can be.
  • the label is detectable and may be the nucleotide or nucleotide polymer detectable to the experimenter of the present invention.
  • Detectable labels include luminescent molecules, chemiluminescent molecules, fluorescent dyes, fluorescent quenching agents, color molecules, radioactive isotopes or scintillants.
  • Detectable labels also include any useful linker molecule (e.g., biotin, avidin, strapavidin, HRP, protein A, protein G, antibody or fragment thereof, Grb2, polyhistidine, Ni 2+ , FLAG tag, myc Tags), heavy metals, enzymes (e.g. alkaline phosphatase, peroxidase and luciferase), electron donors / acceptors, acridinium esters, dyes and calorimetric substrates It includes.
  • detectable labels may be considered in indicating a change in mass, such as in the case of surface plasmon resonance detection. Those skilled in the art will readily be able to recognize useful detectable labels not mentioned above, and these may also be used in the practice of the present invention.
  • Uracil-N-glycosylase can be obtained from the cold-cooled deep sea bacteria BMTU 3346, Psychrobacter species HJ147, or Bacillus species HJ141, as long as they maintain the activity of uracil-N-glycosylase. Obtained from mutants.
  • the DNA polymerase can be obtained from Thermus aquaticis, Thermococcus litoralis, Pyrococcus furiosis, Thermus flavus, Thermus thermophilis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous, Thermus litoralis, Thermotoga maritime, or Thermus filiformis, and maintain the activity of the DNA polymerase. Obtained from mutants.
  • the reverse transcriptases can be obtained from Avian Myeloblastosis Virus or Moloney Murine Leukemia Virus, and from their mutants as long as they maintain the activity of the reverse transcriptase enzyme.
  • the cleaving agents include RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases, exonuclease and nuclease activity. It may be selected from the group consisting of enzymes including.
  • the deoxynucleoside triphosphate mixture may comprise deoxythymidine triphosphate in addition to or in place of deoxyuridine triphosphate.
  • Enzyme mediated cleavable sequences are one or more RNAs and DNAs.
  • the cleavage site may be present at a position capable of exhibiting the activity of a detectable label upon cleavage of the probe.
  • the plurality of nucleic acid probes may further comprise a first probe site and a second probe site that are linked by an enzyme mediated cleavage sequence.
  • the first probe site may be one or more RNAs and DNAs
  • the second probe site may be one or more RNAs and DNAs.
  • the detectable label is a 5 'end of the first probe site, a 3' end of the first probe site, a 5 'end of the second probe site, a 3' end of the second probe site, a first probe site or a second probe site. At least one may be coupled to the 5 'terminus of the enzyme-mediated cleavage sequence, to the 5' terminus of the enzyme-mediated cleavage sequence, and to the interior of the enzyme mediated cleavage sequence.
  • the detectable label can be selected from the group consisting of fluorescent molecules, radioisotopes, enzymes, or chemiluminescent catalysts.
  • the detectable label includes one or more internally labeled FORSTER resonance energy transfer (FRET) pairs, an externally labeled FRET pair, and a FRET bound to the 3 ′ end of the first probe site and the 5 ′ end of the second probe site. May be a pair.
  • FRET FORSTER resonance energy transfer
  • kits comprising a forward primer and a reverse primer, disclosed above.
  • the kit may further comprise the probe described above.
  • the kit is suitable and useful for the detection of accurate, rapid, high sensitivity of the target HIV-1 gene in a sample.
  • the kit may further comprise a cleaving agent capable of cleaving reverse transcriptase activity, polymerase activity and the internal site of the probe oligonucleotide.
  • the cleavage agent may be selected from the group consisting of RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases.
  • the kit may further comprise uracil-N-glycosylase as described above.
  • the probe may be a hybridization probe such as a molecular beacon.
  • the molecular beacon is a single stranded polynucleotide labeled with donor and acceptor labels forming a FRET pair.
  • FRET pairs is FAM and TAMRA.
  • molecular beacons In the unhybridized state, molecular beacons form a secondary structure in which the donor and quencher moiety form a sufficient FRET and are positioned such that the donor's emission signal is low.
  • the probe is designed to unfold the probe in the presence of an amplicon and to hybridize to the target. Increasing the separation distance between the donor and the quencher causes a reversal of the FRET, and the release of the donor proportional to the number of amplicons can be monitored in real time.
  • the probe may be subjected to exonucleolytic enzymatic processing such that release from the detectable label is increased in the presence of an amplicon.
  • exonucleolytic enzymatic processing such that release from the detectable label is increased in the presence of an amplicon.
  • a probe is a TaqMan probe.
  • the TaqMan probe is a linear polynucleotide labeled with a fluorescent donor at the 5 'end and a quencher molecule at the 3' end. Release from the donor is quenched by FRET in an unprocessed state. In a typical PCR reaction cycle, the temperature initially increases, causing denaturation of the template and amplicons. The temperature is then reduced to allow for specific hybridization to the template of primers and TaqMan probes. DNA polymerase extends bidirectional primers to synthesize additional amplicons.
  • the polymerase meets the 5 'end of the probe and the 5'-> 3 'exonuclease activity of the polymerase causes the probe to begin to degrade from the 5' end to form a single nucleotide. do.
  • This enzymatic progression activity releases the fluorescent donor into the reaction solution. If the distance between the donor and the acceptor is increased, causing the reversal of the FRET, the emission of the donor in proportion to the number of amplicons can be increased and monitored in real time.
  • separating total RNA from a sample comprising the step of confirming the presence of HIV-1 based on the results of the real-time PCR.
  • the disclosed embodiments have many advantages, such as being able to detect HIV-1 nucleic acid sequences in a sample in real time.
  • the detection method can be applied quickly, accurately and with high efficiency.
  • RNA is isolated from a sample and a primer is selected
  • nucleic acid amplification is achieved by polymerase chain reaction (PCR), nucleic acid sequence based amplification (NASBA), ligase chain reaction (LCR), and rolling circle amplification (RCA)
  • PCR polymerase chain reaction
  • NASBA nucleic acid sequence based amplification
  • LCR ligase chain reaction
  • RCA rolling circle amplification
  • Cleavage Fragment Length Polymorphism US Pat. No. 5,719,028)
  • Ramification-extension Amplification Method US Pat. No. 5,719,028 and US Pat. No. 5,942,391
  • the polymerase chain reaction is the most commonly used method for amplifying specific target DNA sequences.
  • PCR Polymerase chain reaction
  • PCR generally means a method for amplifying in vitro a desired nucleotide sequence. The process is described in detail in US Pat. Nos. 4,683,202, 4,683,195, 4,800,159, and 4,965,188, the contents of which are incorporated herein in their entirety.
  • the PCR process consists of placing an oligonucleotide primer complementary to the opposite strand of the double stranded target sequence in excess of two molar concentrations into a reaction mixture comprising the desired target sequence (s). The reaction mixture is subjected to a thermal cycling program in the presence of DNA polymerase to amplify the desired target sequence between the DNA primer sets.
  • the DNA polymerase is, for example, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis , Thermis flavus , Thermococcus litoralis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous, Thermus litoralis, Thermotoga maritime, Thermus filicusis or Piorocfu Thermally stable DNA polymerase obtained from.
  • RNase H includes, but is not limited to, thermally stable RNase H enzymes such as, for example, Pyrococcus furiosus RNase H II, Pyrococcus horikoshi RNase H II, Thermococcus litoralis RNase HI or Thermus thermophilus RNase HI.
  • Buffer solutions are compounds that are added to amplification reactions that modify the stability, activity, and / or lifetime of one or more components of the amplification reaction by adjusting the pH of the amplification reaction, and such buffer solutions are well known in the art, For example, it may be, but is not limited to, Tris, Tricine, MOPS, or HEPES.
  • the primer set and probe may be packaged in one reaction vessel, strip or microplate, and may be packaged by methods known in the art.
  • RNA sequence a template for mRNA sequence (s) for amplification by PCR.
  • s mRNA sequence
  • the method takes advantage of the high sensitivity and specificity of the PCR process and is widely used for the detection and quantification of RNA.
  • the reverse transcriptase-PCR process performed as an end-point or real time assay, involves two steps of separate molecular synthesis: (i) synthesis of cDNA from an RNA template; And (ii) replication of the newly synthesized cDNA via PCR amplification.
  • a number of protocols have been developed, taking into account the three basic steps of the process: (a) denaturation of RNA and hybridization of reverse primers; (b) synthesis of cDNA; And (c) PCR amplification.
  • reverse transcriptase-PCR reverse transcriptase-PCR
  • reverse transcriptase-PCR reverse transcriptase-PCR
  • dNTP deoxyribonucleoside triphosphate
  • the annealing of the reverse primer is a separate step before the addition of the enzyme and then added to a single reaction vessel.
  • reverse transcriptase activity is a component of thermostable Tth DNA polymerase. Annealing and cDNA synthesis are performed in the presence of Mn 2+ , and then PCR is performed in the presence of Mg 2+ after Mn 2+ is removed by chelating reagent.
  • the “continuous” method eg, one step reverse transcriptase-PCR
  • Continuous reverse transcriptase-PCR is described as a single enzyme system using the thermostable Taq DNA polymerase and Tth polymerase's reverse transcriptase activity and a two enzyme system using AMV reverse transcriptase and Taq DNA polymerase with a starting temperature of 65 ° C. do.
  • the RNA denaturation step is omitted.
  • RNA: DNA hybrids can be the substrate of RNase H, the presence of RNase H in the reaction buffer will result in unwanted degradation of the RNA: DNA hybrid formed in the first step of the process. There are two main ways to overcome this problem.
  • RNase H is physically separate from the rest of the reverse transcription reaction by using a wax-like membrane that can melt during the high temperatures of the beginning of the DNA denaturation step.
  • the second method is to modify RNase H to inactivate at reverse transcription temperature which is generally 45-55 ° C.
  • Several methods are known in the art, including reacting RNase H with an antibody or including reversible chemical modifications. The various RNases H used in the disclosed method will be described in detail later.
  • RNAse H enzymes that can be used in the present invention are disclosed in US Patent Application 2009/0325169 to Walder et al.
  • One step reverse transcriptase-PCR offers several advantages over unlinked reverse transcriptase-PCR.
  • One step reverse transcriptase-PCR is the handling of reaction mixture reagents and nucleic acid products compared to unlinked reverse transcriptase-PCR (e.g., opening a reaction tube for the addition of components or enzymes between two reactions). Are less demanding, thus less labor intensity and less time required.
  • One step reverse transcriptase-PCR also requires less sample and can reduce the risk of contamination.
  • the sensitivity and specificity of one-step reverse transcriptase-PCR has proven to be suitable for studying the expression level of one or several genes in the detection of a given sample or pathogenic RNA. In general, this process limits the use of gene-specific primers to initiate cDNA synthesis.
  • RNA copy numbers with high sensitivity. This is accomplished during the amplification process by a fluorescent double-labeled hybridization probe technique, such as a 5 'fluorescence generating nuclease assay (eg TaqMan) or endonuclease assay (eg CataCleave), which will be described below. It is possible by detecting reverse transcriptase-PCR products through fluorescence monitoring and measurement of PCR products.
  • a fluorescent double-labeled hybridization probe technique such as a 5 'fluorescence generating nuclease assay (eg TaqMan) or endonuclease assay (eg CataCleave), which will be described below. It is possible by detecting reverse transcriptase-PCR products through fluorescence monitoring and measurement of PCR products.
  • Real time methods were developed to monitor amplification during the PCR process. These methods generally use a fluorescently labeled probe that binds to newly synthesized DNA or a die that increases in fluorescence emission when intercalated to two strands of DNA.
  • the probe is generally designed such that in the absence of a target, donor emission can be extinguished by fluorescence resonance energy transfer (FRET) between two chromophores.
  • FRET fluorescence resonance energy transfer
  • a donor chromophore delivers energy to an acceptor chromophore in an excited state when the pair of chromophores is located at close range. This transfer always occurs non-radially, through dipole-dipole coupling. Any process that sufficiently increases the distance between chromophores reduces the FRET efficiency, allowing radioactive detection of donor chromophore release.
  • Common receptor chromophores include FAM, TAMRA, VIC, JOE, Cy3, Cy5, Texas Red and the like.
  • Receptor chromophores are chosen such that the emission spectra of the donor and the excitation spectra can overlap.
  • this binding pair is FAM-TAMRA.
  • FAM-TAMRA There may also be nonfluorescent receptors that quench a wide range of donors.
  • Other examples of suitable donor-receptor FRET pairs are well known to those skilled in the art.
  • Molecular beacons are single-stranded oligonucleotides, in which the probe is designed to form a secondary structure that is close to the donor and acceptor chromophores, thereby reducing donor release. At the appropriate reaction temperature, the beacons are unstructured and in particular bind to amplicons.
  • TaqMan and CataCleave techniques differ from molecular beacons in that the FRET probes used are cleaved, causing the donor and receptor chromophores to fall far enough to alter FRET.
  • the TaqMan technique utilizes a single stranded oligonucleotide probe labeled with a donor chromophore at the 5 'end and labeled with a receptor chromophore at the 3' end.
  • the DNA polymerase used for amplification must have 5 '-> 3' exonuclease activity.
  • TaqMan probes bind to one strand of the amplicon as the primers bind. While the DNA polymerase stretches the primer, the polymerase will eventually encounter the bound TaqMan probe. At this point, the exonuclease activity of the polymerase will degrade the TaqMan probe sequentially starting at the 5 'end.
  • the mononucleotide containing the probe comes out of the reaction buffer.
  • the FRET changes. Release from the donor is monitored to confirm probe cleavage. Because of the action of TaqMan, a particular amplicon can only be detected once every cycle of PCR. Extension of the primer through the TaqMan target site produces a double stranded product and prevents further binding of the TaqMan probe until the amplicon is denatured in the next PCR cycle.
  • CataCleave Another real-time detection method (named CataCleave).
  • the CataCleave technique differs from TaqMan in that cleavage of the probe is performed by secondary enzymes lacking polymerase activity.
  • CataCleave probes have a sequence in the target molecule of an endonuclease such as, for example, a restriction enzyme or an RNase.
  • the CataCleave probe has a chimeric structure, wherein the 5 'and 3' ends of the probe are made of DNA and the cleavage site is made of RNA.
  • the DNA sequence portion of the probe is labeled with a FRET pair at or inside the sock end.
  • the PCR reaction includes an RNase H enzyme that can specifically cleave the RNA sequence portion of the RNA-DNA double strand. After cleavage, both halves of the probe dissociate in the target amplicon at the reaction temperature and disperse into the reaction solution. As donor and receptor are separated, FRET is changed in the same way as TaqMan probes, and donor release can be monitored. Cleavage and dissociation will reproduce sites for further CataCleave binding. In this way, a single amplicon can be repeated multiple times as a target or probe cleavage until the primer is stretched through the CataCleave probe binding site.
  • probe includes polynucleotides comprising specific moieties designed to hybridize in a sequence-specific manner having complementary regions of specific nucleic acid sequences, such as, for example, target nucleic acid sequences.
  • the oligonucleotide probe ranges from 15 to 60 nucleotides. More preferably, the oligonucleotide probe ranges from 18 to 45 nucleotides.
  • the exact sequence and length of the oligonucleotide probes of the present invention will depend in part on the nature of the target polynucleotide to which the probe binds. Bonding locations and lengths may vary to achieve the desired annealing and denaturation properties in certain embodiments.
  • label or “detectable lebel” shall mean any label of a CataCleave probe comprising a fluorescent dye compound bound to the probe by covalent or non-covalent bonds. Can be.
  • fluorescent donor or or fluorescence donor means a fluorescent dye that emits light as measured in the assays disclosed herein. More specifically, the fluorescent donor provides light absorbed by the fluorescent acceptor.
  • fluorescent acceptor or fluorescence acceptor refers to a second fluorescent dye or quenching molecule that absorbs energy emitted from a fluorescent donor. The second fluorescent dye absorbs energy emitted from the fluorescent donor and emits light of a longer wavelength than the light emitted by the fluorescent donor. The quenching molecule absorbs the energy released by the fluorescent donor.
  • any luminescent molecule preferably a fluorescent dye and / or fluorescent quencher, can be used in the practice of the present invention.
  • the light emitting molecule is, for example, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, 7-diethylaminocowmarin-3-carboxylic acid, fluorescein, Oregon Green 488, Oregon Green 514, tetramethyltamine, rhodamine X, Texas red dye, QSY 7, QSY33, Dabcyl, BODIPY FL , BODIPY 630/650, BODIPY 6501665, BODIPY TMR-X, BODIPY TR-X, Dialkylaminocoumarin, Cy5.5, Cy5, Cy3.5, Cy3, DTPA (
  • the 3 'terminal nucleotide of the oligonucleotide probe is blocked or prevented from expanding by nucleic acid polymerase. Such blocking can be conveniently performed by attaching a reporter or quencher molecule to the terminal 3 'region of the probe.
  • the reporter molecule is a fluorescent organic dye derived for attachment at the end of the 3 'end or 5' end of the probe via a linking moiety.
  • the quencher molecule is an organic dye, which may or may not be fluorescent according to embodiments of the invention.
  • the quencher molecule is non-fluorescent. In general, if the quencher molecule is fluorescence or simply emits energy delivered from the reporter by non-radioactive degradation, the absorption band of the quencher will substantially overlap the absorption band of the fluorescence emission of the reporter molecule. In this specification, non-fluorescent quencher molecules that are absorbed from the excited reporter molecules but do not release radioactive energy are to be interpreted as chromogenic molecules.
  • the reporter-quencher pair may be selected from xanthene dyes, including, for example, fluorescein and rhodamine dyes. Various suitable forms of these compounds are widely available commercially, having substituents on phenyl moieties that can be used as binding sites for binding oligonucleotides or as binding functionality.
  • Another group of fluorescent compounds are naphthylamines having amino groups in the alpha or beta position.
  • the naphthylamino compounds include compounds such as 1-dimethylaminonaphthyl-5-sulfonate, 1-anilino-8-naphthalene sulfonate and 2-p-touridinyl-6-naphthalene sulfonate.
  • dyes include acridine such as 3-phenyl-7-isocyanatocomarin, 9-isothiocyanatoacridine and acridine orange; N- (p- (2-benzooxazolyl) phenyl) maleimide; Benzoxadiazole, stilbene, pyrene and the like.
  • the reporter and quencher molecule are selected from fluorescein and non-fluorescent quencher dyes.
  • Rhodamine and non-fluorescent quencher dyes may also be conveniently attached to the 3 'end of the oligonucleotide at the beginning of solid phase synthesis, see, for example, Woo et al., US Pat. No. 5,231,191; And Hobbs, Jr., US Pat. No. 4,997,928.
  • the labeled oligonucleotide probe can be used as a probe for real time detection of HIV-1 target nucleic acid sequences in a sample.
  • CataCleave oligonucleotide probes are first synthesized with DNA and RNA sequences that are complementary to sequences found in PCR amplicons containing selected HIV-1 target sequences.
  • the probe is labeled with a FRET pair, eg, one end of the probe is a fluorescein molecule and the other end is a non-fluorescent quencher molecule.
  • FRET pair eg, one end of the probe is a fluorescein molecule and the other end is a non-fluorescent quencher molecule.
  • RNase H hydrolyzes RNA in RNA-DNA hybrids.
  • the enzyme was first identified in bovine mammary glands but has since been found in a variety of organisms.
  • RNase H activity is ubiquitous in eukaryotes and bacteria.
  • RNase H consists of a protein family of various molecular weights and nuclear lytic activity, substrate requirements appear similar between the various isotypes. For example, most of the RNase Hs studied so far function as endonucleases and produce divalent cations (eg, Mg 2+ , to produce cleavage products having 5 'phosphate and 3' hydroxyl ends). Mn 2+ ).
  • RNase HI from E. coli is the best known of the RNase H family.
  • RNase HI a second E. coli RNase H, RNase HII was cloned and characterized (Itaya, M., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, 87, 8587-8591).
  • RNase HI consists of 155 amino acids, compared to 213 amino acids.
  • E. coli RNase HII shows only 17% homology with E. coli RNase HI.
  • RNase H cloned from S. typhimurium differs from E. coli RNase HI in only 11 positions and consists of 155 amino acids (Itaya, M. and Kondo K., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 4443 -4449).
  • Proteins exhibiting RNase H activity were cloned and purified from several viruses, other bacteria and yeasts (Wintersberger, U. Pharmac. Ther., 1990, 48, 259-280). In many cases, proteins with RNase H activity appear as fusion proteins in which RNase H is fused to the amino or carboxy terminus of another enzyme, usually a DNA or RNA polymerase.
  • the RNase H domain has been consistently found to be highly homologous with Escherichia coli RNase HI, but the other domains are substantially diverse, resulting in a wide variety of molecular weights and other characteristics of the fusion protein.
  • RNase H Two classes of RNase H in higher eukaryotes have been defined based on differences in molecular weight, the effects of divalent cations, sensitivity to sulfhydryl reagents and immunological cross-reactivity (Busen et al., Eur J. Biochem., 1977, 74, 203-208).
  • RNase HI enzymes have a molecular weight in the range of 68-90 kDa, have been reported to be activated by Mn 2+ or Mg 2+ and are insensitive to sulfhydryl reagents.
  • RNase H II enzymes have a molecular weight in the range of 31-45 kDa, require Mg 2+ , show high sensitivity to sulfhydryl reagents, and have been reported to be inhibited by Mn 2+ (Busen, W. , and Hausen, P., Eur. J. Biochem., 1975, 52, 179-190; Kane, CM, Biochemistry, 1988, 27, 3187-3196; Busen, W., J. Biol. Chem., 1982, 257, 7106-7108.).
  • Enzymes with RNase HII properties were purified almost homogeneously from human placenta (Frank et al., Nucleic Acids Res., 1994, 22, 5247-5254). This protein has a molecular weight of about 33 kDa, is activated in a pH range of 6.5-10 and is reported to have an optimal pH of 8.5-9.
  • the enzyme requires Mg 2+ and has been reported to be inhibited by Mn 2+ and n-ethyl maleimide.
  • the product of the cleavage reaction has 3 'hydroxyl and 5' phosphate ends.
  • real-time nucleic acid amplification is carried out at the target polynucleotide in the presence of thermostable nucleic acid polymerase, RNase H activity, PCR amplification primer pairs capable of hybridizing to HIV-1 target polynucleotides, and labeled CataCleave oligonucleotide probes. Is performed.
  • cleavage of the probe by RNase H separates the fluorescent donor from the fluorescent quencher such that the fluorescence of the probe increases in real time following the real-time detection of HIV-1 target DNA sequences in the sample.
  • real time nucleic acid amplification enables real time detection of a single target DNA molecule in up to about 40 PCR amplification cycles as shown in FIG. 7.
  • the method includes separating total RNA from a subject sample.
  • the detection method may be applied to a sample that is expected to be infected with HIV-1.
  • the sample includes, but is not limited to, bodily fluids such as cultured cells, animal or human liver cells, blood, plasma, serum, semen, saliva or mucus. Isolation of the DNA can be made through various methods known in the art. Specific methods for this are disclosed in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001), which is incorporated herein by reference.
  • the method includes mixing the isolated total RNA and related reaction components to perform real time PCR.
  • the method may further include performing a reverse transcription reaction on the separated total RNA before performing the real-time PCR. Since the method targets a virus in the HIV-1 genus RNA virus, the isolated RNA must be transformed into DNA, a template that can be used for real-time PCR reactions. Reverse transcription reactions can be carried out using a variety of reverse transcriptase enzymes well known in the art isolated from Avian Myeloblastosis Virus (AMV) or Moloney Murine Leukemia Virus (MMLV).
  • AMV Avian Myeloblastosis Virus
  • MMLV Moloney Murine Leukemia Virus
  • a device for performing temperature cycling and real-time detection of the resultant amplified product is commercially available.
  • Devices that can be used in the real-time PCR method include, but are not limited to, Applied Biosystems Incorporated's real-time PCR devices 7900, 7500, 7300, Stratagene's Mx3000p, BioRad's Chromo 4 and Roche Lightcycler 480 devices.
  • Applied Biosystems Incorporated's real-time PCR devices 7900, 7500, 7300, Stratagene's Mx3000p, BioRad's Chromo 4 and Roche Lightcycler 480 devices During the real-time PCR, these instruments monitor the change in emission intensity from the detectable label and convert the information into graphical and / or numerical information that can be analyzed to determine whether the target template is present in the test sample.
  • the real-time PCR reaction may be carried out under conventional conditions known in the art, for example, initial denaturation was performed at 95 ° C. for 10 minutes. Thereafter, denaturation (10 seconds at 95 ° C.), annealing, and reaction of RNase HII (10 seconds at 55 ° C.) and elongation (elongation, 30 seconds at 72 ° C.) may be performed under the conditions of performing 60 times in total. HIV-1 detectable by the above method is as described above.
  • the step of confirming the presence of HIV-1 from the real-time PCR results may include the step of confirming the presence of HIV-1 from the real-time PCR results.
  • the presence or absence of the HIV-1 is confirmed by calculating the C t value, which is the number of cycles when the PCR amplification product is amplified by a certain amount from the curve displayed by detecting a fluorescent labeling factor labeled on the probe of the PCR product amplified in the real-time PCR process Can be.
  • the C t value may determine that HIV-1 exists when 10 to 45. Meanwhile, the calculation of the C t value may be automatically performed by a program included in the real time PCR device.
  • the enzyme "Hot Start" RNase HII is a reversibly modified RNase HII.
  • the modified enzyme is used in the reaction with Tris based buffer and the temperature is raised to 95 ° C., the pH of the solution drops and RNase H activity is restored.
  • This method allows for the inclusion of RNase H in the reaction mixture prior to the start of reverse transcription.
  • RNase HII and details thereof are disclosed in US Provisional Application No. 61 / 347,984, filed May 25, 2010, which is incorporated herein by reference in its entirety.
  • Table 1 shows the sequences of the pris and probes.
  • Table 3 shows exemplary combinations of forward, reverse primers and probes.
  • the detection result can be quickly confirmed in real time even with a small number of samples.
  • Figure 1 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype C RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype D RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype F RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group M, subtype D detection.
  • FIG. 6 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group M, subtype F detection.
  • Figure 7 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group O RNA according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group O.
  • RNA templates used for detection of HIV-1 group M were purchased from Seracare Life Sciences and are listed in Table 2. 10-fold serial dilution in 5 mM HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1- (piperazineethanesulfonic acid) -KOH, pH 7.8) prepared the most diluted sample to contain 1-10 copies of the RNA template. 2 ⁇ l in each dilution was used as RNA template in one-step RT-PCR with 23 ⁇ l PCR mix.
  • the final concentration of each component in the RT-PCR reaction is as follows: 1 X PCR reaction buffer, 400 uM of each dATP dCTP dGTP and dUTP, 200 uM of dTTP, 80 nM forward primer (SEQ ID NO: 1), 80 nM reverse primer (SEQ ID NO: 8), 60 nM cataclyve probe (SEQ ID NO: 18), 5 U hot-start RNase HII, 0.4 U thermostable UDG (Bacillus ssp.), 2.5 U Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) and 2 U Superscript III Reverse Transcriptase (Life Technologies).
  • RT-PCR reactions were performed using the following cycle parameters on a LightCycler 480 real-time PCR instrument (Roche): first strand cDNA synthesis at 50 ° C. for 15 minutes, reverse transcription by heating at 95 ° C. for 5 minutes. The enzyme was inactivated, the RNase HII and the DNA polymerase were activated, followed by 50 denaturation at 95 ° C. for 10 seconds, annealing at 55 ° C. for 10 seconds and stretching at 65 ° C. for 30 seconds. Detection of fluorescence was carried out in each cycle during the 65 ° C. stretching process.
  • FIGS. 1-3 Examples of RT-PCR shown in FIGS. 1-3 are performed using RNA templates from groups M, subtype C, subtype D and subtype F of HIV-1, respectively. These results demonstrate that multiple subtypes can be detected when no more than 11 copies of genomic RNA are used as a template.
  • 4-6 show graphs showing plots of Cp values of amplification curves for each RNA dilution versus log (copy number) of the template. Each plot shows linearity for a response of at least 10 5 for each sample and an excellent linear fit to the data with r 2 values of 0.99 and above. The efficiency of these reactions was 91% for subtype C, 91% for subtype D, and 97% for subtype F. Table 2 below shows the list of HIV-1 species used in this experiment and the minimum limits detected in each species. These results indicate inclusion across all subtypes of HIV-1 group M tested.
  • RNA templates used for detection of HIV-1 group O were purchased from Seracare Life Sciences and are listed in Table 2.
  • Ten-fold serial dilutions in 5 mM HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1- (piperazineethanesulfonic acid) -KOH, pH 7.8) were prepared so that the most diluted sample contained 1 to 11 copies of the RNA template. 1 ⁇ l in each dilution was used as RNA template in one-step RT-PCR with 24 ⁇ l PCR mix.
  • the final concentration of each component in the RT-PCR reaction is as follows: 1 X PCR reaction buffer, 300 nM forward primer (SEQ ID NO: 1), 300 nM reverse primer (SEQ ID NO: 8), 200 nM cataclybine probe (SEQ ID NO: 8) No. 18), 5 U hot-start RNase HII, 2 U Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) and 0.5 U Superscript III reverse transcriptase (Life Technologies).
  • One-step RT-PCR reactions were performed using the following cycle parameters on a LightCycler 480 real-time PCR instrument (Roche): first strand cDNA synthesis at 50 ° C. for 15 minutes, reverse transcription by heating at 95 ° C. for 5 minutes.
  • the enzyme was inactivated, RNase HII and DNA polymerase were activated, followed by 50 cycles of denaturation at 95 ° C. for 10 seconds, annealing at 55 ° C. for 10 seconds and extension at 72 ° C. for 30 seconds. Detection of fluorescence was carried out in each cycle during the 72 ° C. stretching process.
  • Example of RT-PCR shown in Figure 7 was performed using an RNA template derived from HIV-1, group O, strain I-2481.
  • Table 2 shows the list of HIV-1 Group O used in this experiment and the minimum limits detected in each species. These results demonstrate that multiple species of HIV-1 group O can be detected when no more than 11 copies of genomic RNA are used as a template.
  • 8 shows a graph showing a plot of the Cp values of the amplification curves for each RNA dilution versus the log (copy number) of the template. Plots show linearity for a response of at least 10 5 for each sample, with an excellent linear fit to the data with r 2 values of 0.99 and above. The efficiency of detection reaction of I-2481 was 82%. These results indicate that all subtypes of tested HIV-1 group O are included.
  • nucleotide G * is 8-Aza-7-Deaza-dG.
  • X 1 is C or G
  • X 2 is C or T
  • X 3 is G or T
  • X 4 is A or G
  • X 5 is A or G
  • X 6 is A or G or T
  • X 7 is T or C
  • X 8 is T or C
  • X 9 is T or C
  • X 10 is T or C.
  • X 1 is A or G
  • X 2 is C or T
  • X 3 is C or A
  • X 4 is C or T
  • X 5 is A or G
  • X 6 is A or G.
  • X 1 is A or G or C or T
  • X 2 is A or G
  • X 3 is G or C or T
  • X 4 is A or G
  • X 5 is A or G or C
  • X 6 is T or A
  • X 7 is A or G
  • X 8 is T or G
  • X 9 is G or A or C
  • X 10 is C or T
  • X 11 is A or T
  • X 12 is G or C or C
  • X 13 is G or A
  • X 14 is A or G or T or C
  • X 15 is T or C or G and X 16 is T or C
  • X 17 are A or C.
  • X 1 is A or T
  • X 2 is G or A
  • X 3 is C or A or G
  • X 4 is T or C or A
  • X 5 is A or T or G
  • X 6 is G or A
  • X 7 is A or G
  • X 8 is C or T
  • X 9 is T or G or A
  • X 10 is A or G
  • X 11 is T or A
  • X 12 is T or C
  • X 13 is T or C
  • X 14 is T or C
  • X 15 is T or C
  • X 16 is T or C
  • X 17 is T or A
  • X 18 is T or G
  • X 19 is A or G
  • X 20 is T or C.
  • X 1 is C or T
  • X 2 is T or C
  • X 3 is C or T
  • X 4 is A or G
  • X 5 is T or C
  • X 6 is T or C
  • X 7 is A or T
  • X 8 is A or T
  • X 9 is G or A
  • X 10 is A or G
  • X 11 is T or C
  • X 12 is A or G
  • X 13 is A or T or G
  • X 14 is T or G
  • X 15 is T or C or G.
  • X 1 is G or A
  • X 2 is T or C
  • X 3 is C or T
  • X 4 is A or G
  • X 5 is A or G
  • X 6 is T or C or G
  • X 7 is A or T or C or G
  • X 8 is A or G
  • X 9 is C or T
  • X 10 is C or T
  • X 11 is C or T
  • X 12 is C or A
  • X 13 is C or T
  • X 14 is T or A
  • X 15 is T or A
  • X 16 is A or G
  • X 17 is A or G.

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Abstract

Disclosed is a kit for detecting HIV-1 from a test sample. Also disclosed is a method for detecting in real-time HIV-1 from a test sample by using the kit. According to the method for detecting, the detection result can be rapidly confirmed in real-time even from a test sample having a low number of copies.

Description

HIV-1 검출용 키트 및 이를 이용한 HIV-1의 검출 방법Kit for detecting HIV-1 and method for detecting HIV-1 using same
본 발명은 HIV-1 검출용 키트 및 이를 이용한 HIV-1의 검출 방법을 개시한다. 또한, 상기 방법에서 사용하기에 적합한 올리고뉴클레오티드를 개시한다.The present invention discloses a kit for detecting HIV-1 and a method for detecting HIV-1 using the same. Also disclosed are oligonucleotides suitable for use in the method.
인간 면역결핍 바이러스 타입-1(Human Immunodeficiency virus type-1; HIV-1)은 현재까지 전 세계적으로 약 3천 3백만 명 이상이 감염된 가장 중요한 질환 중 하나인 후천성 면역결핍증(AIDS)의 감염인자로, 매일 약 7,000 명의 사람들이 새롭게 HIV에 감염되고 있으며, 약 6,000 명의 사람들이 AIDS 및 관련 질병으로 사망하고 있다. 1980년대 초 AIDS 원인병원체인 HIV바이러스가 분리된 이후 전세계적으로 많은 연구자들이 AIDS를 극복하기 위해 다방면으로 노력하고 있으나 아직까지 효과적인 예방 및 치료 백신은 개발되지 못하고 있는 상황이다.Human Immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) is an infectious factor of AIDS, one of the most important diseases to date, with more than 33 million people worldwide. About 7,000 people are newly infected with HIV every day, and about 6,000 people die from AIDS and related diseases. Since the HIV virus, an AIDS causative agent, was isolated in the early 1980s, many researchers around the world have tried to overcome AIDS, but no effective preventive and therapeutic vaccines have been developed.
HIV-1 및 HIV-2의 2가지 종류의 HIV가 존재한다. 상기 두 가지 HIV 종류 모두 성접촉이나, 혈액을 통해, 또는 모자 감염을 통해 전염되며, 임상적으로 구별 불가능한 AIDS를 야기한다. 그러나, HIV-2가 전염성이 다소 약하며, 최초 감염 및 발병 사이의 기간이 HIV-2의 경우가 더욱 길다.There are two types of HIV, HIV-1 and HIV-2. Both types of HIV are transmitted through sexual contact, through blood, or through maternal infection, resulting in clinically indistinguishable AIDS. However, HIV-2 is somewhat contagious and the duration between initial infection and onset is longer in HIV-2.
전세계적으로, 널리 퍼져 있는 바이러스는 HIV-1이다. 상대적으로 드문 HIV-2 바이러스는 서아프리카에 집중되어 있으며, 다른 지역에서는 거의 발견되지 않는다. HIV-1 종은 하기 4개의 그룹으로 분류할 수 있다: "major"인 그룹 M, "outlier"인 그룹 O, 그리고, 2개의 새로운 그룹인 그룹 N 및 P이다. 이들 4개의 그룹은 유인원 면역결핍 바이러스가 인간에 도입된 4가지 분리종을 대표한다.Worldwide, the prevalent virus is HIV-1. Relatively rare HIV-2 viruses are concentrated in West Africa and are rarely found elsewhere. HIV-1 species can be classified into four groups: group M, which is "major", group O, which is "outlier", and groups N and P, which are two new groups. These four groups represent four isolated species in which apes immunodeficiency virus has been introduced into humans.
그룹 O는 중-서 아프리카에 제한되는 것으로 보이며, 1998년에 카메룬에서 발견된 그룹 N은 매우 드물다. 2009년에 고릴라 유인원 면역결핍 바이러스와 밀접하게 관련된 새로운 종이 카메룬의 여자에게서 발견되었다. 이를 그룹 P로 명명하였다. 90% 이상의 HIV-1 감염은 그룹 M에 속한다. 그룹 M 내에는 최소 9개의 유전학적으로 서로 다른 HIV-1의 서브타입(또는 클레이드)이 존재한다. 이들 서브타입은 서브타입 A, B, C, D, F, G, H, J 및 K이다.Group O appears to be limited to Central-West Africa, and group N, found in Cameroon in 1998, is very rare. In 2009, a new species was found in a Cameroonian woman closely related to the gorilla apes immunodeficiency virus. This was named group P. More than 90% of HIV-1 infections belong to group M. Within group M there are at least nine genetically different subtypes (or clades) of HIV-1. These subtypes are subtypes A, B, C, D, F, G, H, J and K.
1990년대 후반부터 다양한 종류의 각종 진단 키트들이 연구 개발되기 시작했는데, 대표적인 진단 방법으로는 바이러스의 특정 단백질을 인식할 수 있는 항체를 이용한 면역학적인 방법이 있다. 이들 방법은 핵산 테스트 어세이와 비교하여 민감성이 덜하다. HIV-1을 검출하는 방법은 또한 세포를 배양하고, 핵산 프로브를 이용하는 방법이 개발되었다. 이들 방법은 매우 높은 전문성을 요하며, 오랜 시간이 걸린다. 이러한 한계를 극복하기 위해, PCR을 이용한 다양한 진단 어세이 연구 기법이 수행되었다. 이들 방법에서, 핵산의 특이적인 부분은 적어도 DNA 중합효소와 주형 특이적인 프라이머를 포함하는 적절한 반응 혼합물 내에서 기하급수적으로 증폭된다.In the late 1990s, various kinds of diagnostic kits have been researched and developed. The representative diagnostic methods are immunological methods using antibodies that can recognize specific proteins of viruses. These methods are less sensitive compared to nucleic acid test assays. Methods for detecting HIV-1 have also been developed for culturing cells and using nucleic acid probes. These methods require very high expertise and take a long time. To overcome this limitation, various diagnostic assay research techniques using PCR have been performed. In these methods, specific portions of nucleic acids are exponentially amplified in an appropriate reaction mixture comprising at least DNA polymerase and template specific primers.
따라서, HIV-1이 오염된 시료를 신속하고 정확하게 검출하는 방법을 개발할 필요성이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for developing a method for detecting HIV-1 contaminated samples quickly and accurately.
예시적인 구체예에 따르면, 시료 중 HIV-1의 실시간 검출을 위한 방법이 제공된다. According to an exemplary embodiment, a method for real time detection of HIV-1 in a sample is provided.
일 구체예에서, HIV-1의 존재 여부에 대해 시험될 시료을 제공하는 단계, 상기 시료로부터 RNA를 추출하는 단계; 상기 RNA와, 우라실-n-글리코실라제(uracil-n-glycosylase), DNA 폴리머라제, 역전사 효소, 적절한 데옥시뉴클레오시드 트리포스페이트, HIV-1 표적 DNA에 실질적으로 상보적인 DNA 및 RNA 핵산 서열을 갖는 검출가능한 표지를 포함하는 핵산 결합 프로브, 반응 완충액(reaction buffer), 및 상류(upstream) 프라이머 및 하류(downstream) 프라이머를 혼합함으로써 증폭 매질(medium)을 생성하는 단계; 상기 증폭 매질을 변성(denaturation) 온도와 신장(elongation) 온도 사이에서 열순환(thermally cycling)시키는 단계로서, 상기 상류 및 하류 프라이머의 조합은 표적 핵산 또는 그의 일부(section)를 증폭시키며, 상기 일부는, 상기 프로브 내의 핵산 서열이 상기 HIV-1 표적 DNA의 PCR 단편 내 상보적인 DNA 서열과 RNA:DNA 이형이중가닥(heteroduplex)을 형성할 수 있는 조건 하에서 상기 일부가 HIV-1 게놈에 고유한(unique) 것인 경우, 임의의 길이를 가질 수 있는 것인 단계; 표적 핵산 서열, 및 각각 검출가능한 표지를 포함하는 복수의 핵산 프로브의 반응 혼합물을 생성하는 단계로서, 제1 검출가능한 표지를 포함하는 상기 복수의 핵산 프로프 중 제1 핵산 프로브는 상기 표적 핵산 또는 그의 일부에 혼성화할 수 있는 것인 단계; 상기 반응 혼합물 내의 복수의 핵산 프로브로부터 제2 핵산 프로브를 사용하는 단계로서, 복수의 활성화된 검출가능한 표지가 생성되는 것인 단계; 및 상기 프로브의 표지로부터의 신호 방출의 실시간 증가를 검출하는 단계로서, 상기 신호의 증가는 시료 중 HIV-1 표적 DNA의 존재를 나타내는 것인, 시료 중 HIV-1의 실시간 검출을 위한 방법이 개시된다. In one embodiment, there is provided a sample to be tested for the presence of HIV-1, extracting RNA from the sample; DNA and RNA nucleic acid sequences substantially complementary to the RNA, uracil-n-glycosylase, DNA polymerase, reverse transcriptase, appropriate deoxynucleoside triphosphate, HIV-1 target DNA Generating an amplification medium by mixing a nucleic acid binding probe comprising a detectable label with a reaction buffer, an upstream primer and a downstream primer; Thermally cycling the amplification medium between a denaturation temperature and an elongation temperature, wherein the combination of upstream and downstream primers amplifies the target nucleic acid or a section thereof; Wherein the nucleic acid sequence in the probe is unique to the HIV-1 genome under conditions such that the DNA sequence can form an RNA: DNA heteroduplex with the complementary DNA sequence in the PCR fragment of the HIV-1 target DNA. ), Which may have any length; Generating a reaction mixture of a plurality of nucleic acid probes each comprising a target nucleic acid sequence and a detectable label, wherein a first nucleic acid probe of the plurality of nucleic acid probes comprising a first detectable label is the target nucleic acid or Being capable of hybridizing to some; Using a second nucleic acid probe from the plurality of nucleic acid probes in the reaction mixture, wherein a plurality of activated detectable labels are generated; And detecting a real-time increase in signal release from the label of the probe, wherein the increase in the signal indicates the presence of an HIV-1 target DNA in the sample. do.
일 양태에서, 프로브 상의 표지로부터의 신호 방출의 실시간 증가는, 기 프로브와 PCR 단편 가닥 중 하나 사이에 형성된 이형이중가닥의 RNase H 절단(cleavage)에 기인한다. In one aspect, the real-time increase in signal release from the label on the probe is due to RNase H cleavage of the heteroduplex formed between the base probe and one of the PCR fragment strands.
또 다른 구체예에서, 상기 방법은 시료 중 HIV-1 RNA의 양을 결정하는데 사용될 수 있다.In another embodiment, the method can be used to determine the amount of HIV-1 RNA in a sample.
상기 방법은, 복수의 활성화된 검출가능한 표지의 강도가 기준치 값(baseline value)보다 높은 정해진 역치 값에 도달하는, 역치 사이클 수(threashold cycle number)를 결정하는 단계; 및 시료 중 표적 핵산에 대해 결정된 상기 역치 사이클 수와, 표준 용액 중 알려진 양의 표적 핵산에 대해 결정된 역치 사이클 수를 비교함으로써, 상기 시료 중 HIV-1 RNA의 양을 계산하는 단계를 더 포함한다.The method includes determining a threshold cycle number at which the intensity of the plurality of activated detectable labels reaches a predetermined threshold value that is above a baseline value; And calculating the amount of HIV-1 RNA in the sample by comparing the threshold cycle number determined for the target nucleic acid in the sample with the threshold cycle number determined for a known amount of target nucleic acid in the standard solution.
예시적인 구체예에 따르면, HIV-1의 민감하고 정확한 검출이 가능한, 제1 프라이머, 제2 프라이머, 및 프로브를 포함하는 HIV-1 검출용 키트가 제공된다.According to an exemplary embodiment, there is provided a kit for detecting HIV-1 comprising a first primer, a second primer, and a probe, capable of sensitive and accurate detection of HIV-1.
일 구체예에 따르면, 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3, 서열번호 4, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 구성된 군으로부터 선택되는 제1 프라이머를 갖는, HIV-1의 실시간 검출용 키트가 제공된다. According to one embodiment, the kit for real-time detection of HIV-1, having a first primer selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 Is provided.
일 구체예에 따르면, 서열번호 10, 서열번호 11, 서열번호 12, 서열번호 13, 서열번호 14, 서열번호 15, 서열번호 16, 서열번호 17, 서열번호 18 및 서열번호 19로 구성된 군으로부터 선택되는 제2 프라이머를 갖는, HIV-1의 실시간 검출용 키트가 제공된다. According to one embodiment, selected from the group consisting of SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, and SEQ ID NO: 19 There is provided a kit for real-time detection of HIV-1 having a second primer.
일 구체예에 따르면, 서열번호 22, 서열번호 23, 서열번호 24, 및 서열번호 25로 구성된 군으로부터 선택되는 프로브를 갖는, HIV-1의 실시간 검출용 키트가 제공된다. According to one embodiment, there is provided a kit for real-time detection of HIV-1 having a probe selected from the group consisting of SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 24, and SEQ ID NO: 25.
일 구체예에서, 상기 키트는 서열번호 7 및 서열번호 8로 구성된 군으로부터 선택되는 제1 프라이머를 포함할 수 있다.In one embodiment, the kit may comprise a first primer selected from the group consisting of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8.
일 구체예에서, 상기 키트는 서열번호 9의 뉴클레오티드 서열을 갖는 제2 프라이머를 포함할 수 있다.In one embodiment, the kit may comprise a second primer having a nucleotide sequence of SEQ ID NO.
일 구체예에서, 상기 키트는 서열번호 20 및 서열번호 21의 뉴클레오티드 서열을 갖는 프로브를 포함할 수 있다.In one embodiment, the kit may comprise a probe having the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21.
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 C 또는 G이고, X2는 C 또는 T이고, X3은 G 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5 는 A 또는 G이고, X6는 A 또는 G 또는 T이고, X7은 T 또는 C이고, X8는 T 또는 C이고, X9 는 T 또는 C이고, 및 X10 은 T 또는 C인, 하기 서열번호 26: In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is C or G, X 2 is C or T, X 3 is G or T, X 4 is A or G, and X 5 is A or G X 6 is A or G or T, X 7 is T or C, X 8 is T or C, X 9 is T or C, and X 10 is T or C,
X1AGX2AX3TX4CAX5ATGGCAGTX6X7TX8ATX9CAX10AATT (서열번호 26)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다.X 1 AGX 2 AX 3 TX 4 CAX 5 ATGGCAGTX 6 X 7 TX 8 ATX 9 CAX 10 AATT (SEQ ID NO: 26).
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 A 또는 G이고, X2는 C 또는 T이고, X3은 C 또는 A이고, X4는 C 또는 T이고, X5 는 A 또는 G이고, X6는 A 또는 G인, 하기 서열번호 27:In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is A or G, X 2 is C or T, X 3 is C or A, X 4 is C or T, and X 5 is A or G And X 6 is A or G, SEQ ID NO: 27
CAGGAX1TTX2GGGATACCX3TACAATCCTCAAAGTCAGGGAGX4X5GTAGAX6TCCATGAAT (서열번호 27)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다.CAGGAX 1 TTX 2 GGGATACCX 3 TACAATCCTCAAAGTCAGGGAGX 4 × 5 GTAGAX 6 TCCATGAAT (SEQ ID NO: 27).
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 A 또는 G 또는 C 또는 T이고, X2는 A 또는 G이고, X3은 G 또는 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5 는 A 또는 G 또는 C이고, X6는 T 또는 A이고, X7은 A 또는 G이고, X8는 T 또는 G이고, X9 는 G 또는 A 또는 C이고, X10은 C 또는 T이고, X11는 A 또는 T이고, X12는 G 또는 C 또는 C이고, X13은 G 또는 A이고, X14는 A 또는 G 또는 T 또는 C이고, X15는 T 또는 C 또는 G이고, X16은 T 또는 C이고, 및 X17은 A 또는 C인, 하기 서열번호 28:In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is A or G or C or T, X 2 is A or G, X 3 is G or C or T, X 4 is A or G, X 5 is A or G or C, X 6 is T or A, X 7 is A or G, X 8 is T or G, X 9 is G or A or C, X 10 is C or T X 11 is A or T, X 12 is G or C or C, X 13 is G or A, X 14 is A or G or T or C, X 15 is T or C or G, X 16 is T or C, and X 17 is A or C, SEQ ID NO: 28
CCX1X2X3X4GX5X6X7GX8GX9X10X11TAX12CAGGX13X14X15X16X17CTA (서열번호 28)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다.CCX 1 X 2 X 3 X 4 GX 5 X 6 X 7 GX 8 GX 9 X 10 X 11 TAX 12 CAGGX 13 X 14 X 15 X 16 X 17 oligonucleotides having the sequence of CTA (SEQ ID NO: 28).
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 A 또는 T이고, X2는 G 또는 A이고, X3은 C 또는 A 또는 G이고, X4는 T 또는 C 또는 A이고, X5는 A 또는 T 또는 G이고, X6는 G 또는 A이고, X7은 A 또는 G이고, X8는 C 또는 T이고, X9 는 T 또는 G 또는 A이고, X10은 A 또는 G이고, X11는 T 또는 A이고, X12는 T 또는 C이고, X13은 T 또는 C이고, X14는 T 또는 C이고, X15는 T 또는 C이고, X16은 T 또는 C이고, X17은 T 또는 A이고, X18은 T 또는 G이고, X19는 A 또는 G이고, 및 X20은 T 또는 C인, 하기 서열번호 29:In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is A or T, X 2 is G or A, X 3 is C or A or G, X 4 is T or C or A, X 5 Is A or T or G, X 6 is G or A, X 7 is A or G, X 8 is C or T, X 9 is T or G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or A, X 12 is T or C, X 13 is T or C, X 14 is T or C, X 15 is T or C, X 16 is T or C, X 17 Is T or A, X 18 is T or G, X 19 is A or G, and X 20 is T or C, SEQ ID NO: 29:
CX1X2X3X4X5GX6X7X8X9X10X11ACAX12X13CX14X15ACTATX16X17X18X19TX20 (서열번호 29)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다. Oligo having a sequence of CX 1 X 2 X 3 X 4 X 5 GX 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 ACAX 12 X 13 CX 14 X 15 ACTATX 16 X 17 X 18 X 19 TX 20 (SEQ ID NO: 29) Nucleotides.
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 C 또는 T이고, X2는 T 또는 C이고, X3은 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5는 T 또는 C이고, X6는 T 또는 C이고, X7은 A 또는 T이고, X8는 A 또는 T이고, X9 는 G 또는 A이고, X10은 A 또는 G이고, X11는 T 또는 C이고, X12는 A 또는 G이고, X13은 A 또는 T 또는 G이고, X14는 T 또는 G이고, 및 X15는 T 또는 C 또는 G인, 하기 서열번호 30:In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is C or T, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, and X 5 is T or C X 6 is T or C, X 7 is A or T, X 8 is A or T, X 9 is G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or C, X 12 is A or G, X 13 is A or T or G, X 14 is T or G, and X 15 is T or C or G, SEQ ID NO: 30:
TX1TX2TGX3TX4TCX5CX7GX8AAX9AX10X11CCX12GX13AAATX14X15 (서열번호 30)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다. TX 1 TX 2 TGX 3 TX 4 TCX 5 CX 7 GX 8 AAX 9 AX 10 X 11 CCX 12 GX 13 AAATX 14 X 15 (SEQ ID NO: 30).
일 구체예에서, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드는, X1는 G 또는 A이고, X2는 T 또는 C이고, X3은 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5는 A 또는 G이고, X6는 T 또는 C 또는 G이고, X7은 A 또는 T 또는 C 또는 G이고, X8는 A 또는 G이고, X9 는 C 또는 T이고, X10은 C 또는 T이고, X11는 C 또는 T이고, X12는 C 또는 A이고, X13은 C 또는 T이고, X14는 T 또는 A이고, X15는 T 또는 A이고, X16은 A 또는 G이고, 및 X17은 A 또는 G인, 하기 서열번호 31:In one embodiment, the first primer oligonucleotide is X 1 is G or A, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, and X 5 is A or G , X 6 is T or C or G, X 7 is A or T or C or G, X 8 is A or G, X 9 is C or T, X 10 is C or T, X 11 Is C or T, X 12 is C or A, X 13 is C or T, X 14 is T or A, X 15 is T or A, X 16 is A or G, and X 17 is SEQ ID NO: 31 which is A or G:
X1X2CCTTX3CCAX4X5X6X7GGX8TX9TX10TGX11TX12TCX13CTGX14AAX15AX16X17 (서열번호 31)의 서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 포함한다.X 1 X 2 CCTTX 3 CCAX 4 X 5 X 6 X 7 GGX 8 TX 9 TX 10 TGX 11 TX 12 TCX 13 CTGX 14 AAX 15 AX 16 X 17 (SEQ ID NO: 31).
상기 프로브는 그의 3'-말단 및 5'-말단 중 하나 또는 상기 말단 모두에서, 전술된 바와 같은, 검출가능한 표지와 커플링될 수 있다. The probe may be coupled with a detectable label, as described above, either at its 3'-end and 5'-end or at both ends.
일 구체예에서, 전술된 바와 같은, 제1 프라이머 및 제2 프라이머를 포함하는 키트가 제공된다. 상기 키트는 전술된 바와 같은 프로브를 더 포함한다. 그와 같은 키트는 시료 중 HIV-1의 정확하고, 민감하고, 신속한 검출에 적합하며, 유용하다.In one embodiment, a kit is provided comprising a first primer and a second primer, as described above. The kit further comprises a probe as described above. Such kits are suitable and useful for the accurate, sensitive and rapid detection of HIV-1 in a sample.
상기 키트는 역전사 효소 활성, 폴리머라제 활성 및 프로브 올리고뉴클레오티드의 내부 부위(internal site)를 절단할 수 있는 절단제(cleaving agent)를 더 포함할 수 있다. 절단제는 RNase H, Kamchatka crab 이중가닥 특이적 뉴클레아제(duplex specific nuclease), 엔도뉴클레아제, 및 니킹(nicking) 엔도뉴클레아제로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. The kit may further comprise a cleaving agent capable of cleaving reverse transcriptase activity, polymerase activity and the internal site of the probe oligonucleotide. Cleavage agents can be selected from the group consisting of RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases.
일 구체예에 따르면, 상기 방법은 dATP, dCTP, dGTP, dTTP, 및 dUTP; DNA 폴리머라제; RNase H Ⅱ; 우라실-N-글리코실라제(uracil-N-glycosylase), 및 완충 용액을 포함하는 혼합물을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method comprises dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and dUTP; DNA polymerase; RNase H II; It may further comprise a mixture comprising uracil-N-glycosylase, and a buffer solution.
본 명세서에 개시된 구체예의 실험은, 달리 표시되어 있지 않으면, 당업계에서 알려진 통상적인 분자 생물학적 기법을 사용하였다. 이러한 기법들은 당업자들에게 잘 알려져 있으며, 문헌에 충분히 설명되어 있다. 예를 들어, Ausubel, et al., ed., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc., NY, N.Y. (1987-2008) 및 Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989)를 참조하였다.The experiments of the embodiments disclosed herein used conventional molecular biological techniques known in the art, unless otherwise indicated. Such techniques are well known to those skilled in the art and are fully described in the literature. See, for example, Ausubel, et al., Ed., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc., NY, N.Y. (1987-2008) and Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989).
본 명세서에서 달리 정의되어 있지 않다면, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적, 과학적 용어는 당업자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 또한 본 명세서는 상세한 설명 및 청구항의 해석을 돕기 위해 용어의 정의를 제공한다. 결과적으로, 정의가 다른 정의와 일치하지 않으면, 상기 정의는 본 명세서에 설명되어 있는 것으로 규정될 것이다.Unless defined otherwise herein, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. The specification also provides definitions of terms to aid in the interpretation of the description and the claims. As a result, if a definition does not match another definition, the definition will be defined as described herein.
"표적 DNA" 또는 "표적 RNA" 또는 "표적 핵산" 또는 "표적 핵산 서열"은 DNA 증폭에 의해 표적이 되는 핵산을 의미한다. 표적 핵산 서열은 PCR 반응 또는 역전사-PCR 반응에서 증폭을 위한 주형으로 제공된다. 표적 핵산 서열은 천연 분자 및 합성 분자를 포함한다. 표적 핵산은 예를 들어, 게놈 DNA 또는 게놈 RNA일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다."Target DNA" or "target RNA" or "target nucleic acid" or "target nucleic acid sequence" means a nucleic acid that is targeted by DNA amplification. The target nucleic acid sequence serves as a template for amplification in a PCR reaction or reverse transcription-PCR reaction. Target nucleic acid sequences include natural and synthetic molecules. The target nucleic acid can be, for example, but not limited to genomic DNA or genomic RNA.
용어, "폴리뉴클레오티드(polynucleotide)"는 이중 가닥 DNA 또는 cDNA, 또는 단일 가닥 DNA 또는 RNA이며, 달리 기재되어 있지 않는 한, 뉴클레오티드 유사체를 포함한다.The term "polynucleotide" is a double stranded DNA or cDNA, or a single stranded DNA or RNA and includes nucleotide analogues unless otherwise noted.
용어 “프로브(probe)”는 특정 폴리뉴클레오티드 서열에 혼성화될 수 있는 디옥시리보뉴클레오티드 및/또는 리보뉴클레오티드를 포함하는 자연 또는 변형된 모노머(monomer) 또는 결합을 갖는 선형의 올리고머(oligomer)를 의미한다. 게다가, 상기 프로브는 직접 혼성화를 통하거나 또는 효소 매개 과정과 결합된 혼성화를 통해 앰플리콘의 존재 하에 신호가 변형되는 검출가능한 표지로 표지될 수 있다. 상기 프로브는 단일 또는 이중 가닥일 수 있다.The term “probe” refers to a linear oligomer with natural or modified monomers or bonds, including deoxyribonucleotides and / or ribonucleotides that can hybridize to a specific polynucleotide sequence. In addition, the probe can be labeled with a detectable label that modifies the signal in the presence of an amplicon either through direct hybridization or through hybridization combined with an enzyme mediated process. The probe may be single or double stranded.
일 구체예에 따른 프로브는 주형이 되는 폴리뉴클레오티드 서열에 완전하게 (perfectly) 상보적인 서열일 수 있으나, 특이적 혼성화를 방해하지 않는 범위 내에서 실질적으로 상보적인 서열일 수도 있다. 혼성화에 적합한 조건은 상술한 바와 같다.The probe according to one embodiment may be a sequence that is perfectly complementary to the polynucleotide sequence that is a template, but may be a sequence that is substantially complementary to the extent that it does not prevent specific hybridization. Conditions suitable for hybridization are as described above.
본 명세서에서 사용된 용어, "실질적으로 상보적인(substantially complementary)"은 서열 내에서 충분히 상보적인 2개의 핵산 가닥이 어닐링되고 안정적인 듀플렉스를 형성하는 것을 의미한다. 상기 상보성은 완전할 필요는 없다; 예를 들어, 2개의 핵산 사이에 염기 쌍의 미스매치(mismatch)가 몇개 정도 있을 수 있다. 그러나, 미스매치의 숫자가 너무 많아서 최소한의 엄격한 혼성화 조건에서 조차 혼성화가 일어나지 않는 경우에는, 상기 서열은 실질적으로 상보적인 서열이 아니다. 본 명세서에서 2개의 서열이 "실질적으로 상보적인" 것으로 해석되면, 상기 서열은 엄격한 혼성화 조건과 같이 선택된 반응 조건 하에서 서로가 혼성화될 수 있도록 충분히 상보적인 것을 의미한다. 특이성을 달성할 수 있는 충분한 핵산의 상보성과 혼성화의 엄격성의 관계는 당업계에 잘 알려져 있다. 2개의 실질적으로 상보적인 가닥은, 예를 들어, 완전하게 상보적이거나 또는 예를 들어, 쌍을 이루는 서열 및 쌍을 이루지 않는 서열 사이의 차이점을 충분히 허용하는 한 1 내지 다수의 미스매치를 포함할 수 있다. 따라서, "실질적으로 상보적인" 서열은 이중 가닥 구역에서 100, 95, 90, 80, 75, 70, 60, 50% 이하, 또는 상기 숫자 사이의 어떠한 %의 염기쌍 상보성을 갖는 서열을 의미할 수 있다.As used herein, the term "substantially complementary" means that two nucleic acid strands that are sufficiently complementary in a sequence anneal and form a stable duplex. The complementarity need not be complete; For example, there may be several mismatches of base pairs between two nucleic acids. However, if the number of mismatches is so large that hybridization does not occur even under minimal stringent hybridization conditions, the sequence is not a substantially complementary sequence. When two sequences are to be interpreted herein as "substantially complementary" it is meant that the sequences are sufficiently complementary to allow each other to hybridize under selected reaction conditions, such as stringent hybridization conditions. The relationship between sufficient complementarity of nucleic acids and stringency of hybridization to achieve specificity is well known in the art. Two substantially complementary strands may include, for example, one to many mismatches, so long as they are completely complementary or, for example, sufficiently to allow for differences between paired and unpaired sequences. Can be. Thus, a "substantially complementary" sequence may mean a sequence having up to 100, 95, 90, 80, 75, 70, 60, 50%, or any percent base pair complementarity between the numbers in the double stranded region. .
용어 “실질적으로 상보적인 서열(substantially complementary sequence)”은 당업계에 공지된 엄격 조건 하에서 주형이 되는 폴리뉴클레오티드와 혼성화될 수 있는 서열을 의미한다. 용어 “엄격 조건(stringent conditions)"은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001) 및 Haymes, B. D., et al., 핵산 Hybridization, A Practical Approach, IRL Press, Washington, D.C. (1985)에 개시되어 있으며, 엄격 조건은 온도, 이온세기 (완충액 농도) 및 유기 용매와 같은 화합물의 존재 등을 조절하여 결정될 수 있고, 혼성화되는 서열에 따라 다르게 결정될 수 있다.The term “substantially complementary sequence” means a sequence that can hybridize with a polynucleotide that is a template under stringent conditions known in the art. The term “stringent conditions” refers to Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001) and Haymes, BD, et al., Nucleic acid hybridization, A Practical Approach , IRL Press, Washington, DC (1985), stringent conditions can be determined by controlling temperature, ionic strength (buffer concentration) and the presence of compounds such as organic solvents, and the like, depending on the sequence being hybridized. It may be determined differently.
용어 “프라이머(primer)”는 적합한 온도에서 적합한 완충액 내에서 적합한 조건(즉, 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 중합 반응 효소) 하에서 주형-지시 DNA 합성의 개시점으로 작용할 수 있는 단일 가닥의 올리고뉴클레오티드를 의미한다. The term “primer” refers to a single stranded oligonucleotide that can act as an initiation point for template-directed DNA synthesis under suitable conditions (ie nucleoside triphosphate and polymerase) at a suitable temperature in suitable buffer. do.
프라이머의 적합한 길이는 다양한 인자, 예를 들어, 온도와 프라이머의 용도에 따라 차이가 있지만 전형적으로 15-35개의 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머는 주형과 충분히 안정된 혼성화 복합체를 형성하기 위하여 일반적으로 보다 낮은 온도를 요구할 수 있다. 용어, "올리고뉴클레오티드"는 일부 경우에서, "프라이머" 또는 "폴리뉴클레오티드"와 혼용될 수 있다. 용어 "전방향 프라이머(forward primer)" 및 "역방향 프라이머(reverse primer)"는 중합 효소 연쇄 반응에 의해 증폭되는 주형의 일정한 부위의 3'말단 및 5'말단에 각각 결합하는 프라이머를 의미한다. Suitable lengths of primers are typically 15-35 nucleotides, depending on various factors, such as temperature and the use of the primer. Short primers may generally require lower temperatures to form a hybridization complex that is sufficiently stable with the template. The term “oligonucleotide” may in some cases be mixed with “primer” or “polynucleotide”. The terms "forward primer" and "reverse primer" refer to primers that bind to the 3 'end and the 5' end, respectively, of a predetermined portion of the template to be amplified by the polymerase chain reaction.
프라이머의 서열은 주형의 일부 서열과 완전하게 상보적인 서열을 가질 필요는 없으며, 주형과 혼성화 되어 프라이머 고유의 작용을 할 수 있는 범위 내에서의 충분한 상보성을 가지면 충분하다. 따라서, 일 구체예에 따른 프라이머 세트는 주형인 뉴클레오티드 서열에 완벽하게 상보적인 서열을 가질 필요는 없다. 상기 프라이머는 주형의 뉴클레오티드 서열에 기초하여 고안될 수 있으며, 예를 들어, Primer Express(Applied Biosystems, Inc.)와 같은 컴퓨터 프로그램을 사용할 수 있다.The sequence of the primer does not need to have a sequence that is completely complementary to some sequences of the template, and it is sufficient to have sufficient complementarity within a range capable of hybridizing with the template to perform the primer-specific function. Thus, a primer set according to one embodiment does not need to have a sequence that is perfectly complementary to the nucleotide sequence that is a template. The primer may be designed based on the nucleotide sequence of the template, for example, may use a computer program such as Primer Express (Applied Biosystems, Inc.).
일 구체예에 따른 프라이머는 주형의 한 부위에 혼성화 또는 어닐링되어, 이중쇄 구조를 형성한다. 이러한 이중쇄 구조를 형성하는 데 적합한 핵산 혼성화의 조건은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001) 및 Haymes, B. D., 등, 핵산 Hybridization, A Practical Approach, IRL Press, Washington, D.C.(1985)에 개시되어 있다.Primers according to one embodiment are hybridized or annealed to one site of the template to form a double chain structure. Conditions for nucleic acid hybridization suitable for forming such double chain structures are described in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001) and Haymes, BD, et al. Hybridization, A Practical Approach , IRL Press, Washington, DC (1985).
일 구체예에 따르면, HIV-1 속 바이러스를 검출하기 위해 다양한 HIV-1 속 바이러스 유형에 대해 공통적으로 인식할 수 있는 HIV-1 특이적인 프라이머는 10-35 bp의 길이이며, 실시간 PCR 반응에 적합하도록 50 내지 300 bp로 증폭 산물의 크기를 조절하여 제작하였다.According to one embodiment, HIV-1 specific primers that are commonly recognized for various HIV-1 genus virus types to detect HIV-1 genus viruses are 10-35 bp in length and are suitable for real-time PCR reactions. It was prepared by adjusting the size of the amplification product to 50 to 300 bp.
일 구체예에 따른 HIV-1 속 바이러스 검출용 프라이머 세트 및 프로브에서 상기 프로브는 서로 상이한 검출 가능한 수단으로 표지될 수 있다. 상기 검출 가능한 수단은 프로브에 연결, 결합, 또는 부착시켜 통상적인 방식으로 밀도, 농도, 양 등을 확인할 수 있는 화합물, 생체 분자 또는 생체 분자 유사체 등을 의미한다. 예를 들면, 통상적으로 사용되는 형광 표지 인자, 발광물질, 생발광물질, 동위원소 등이 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다. 일 구체예에 따르면, 상기 프로브의 5' 말단은 FAM, VIC, TET, JOE, HEX, CY3, CY5, ROX, RED610, TEXAS RED, RED670 및 NED로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 형광 표지 인자로 표지되며, 3' 말단은 6-TAMRA, BHQ-1,2,3 및 MGBNFQ (molecular grove binding non-fluorescence quencher)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 형광 억제 물질(Quencher)로 표지된 것일 수 있다. 상기 형광 표지 인자는 종류에 따라 여기 및 방출 파장이 다르며, 사용 방법 또한 상이하다. 형광 표지 인자는 당업계에 알려진 통상의 방법에 따라 상기 프로브에 표지될 수 있다. 일 구체예에 따른 카타클리브 프로브는 5'말단을 형광 표지 인자(예를 들면, FAM)로 3'말단을 형광 억제 물질(예를 들어, TAMRA)로 수식하여 PCR 반응액에 첨가될 수 있다. 카타클리브 프로브의 형광 방출은 상기하였다.In one embodiment, a probe set and a probe for detecting a virus of genus HIV-1 may be labeled by different detectable means. The detectable means means compounds, biomolecules or biomolecular analogs, etc., which can be linked, coupled, or attached to a probe to determine the density, concentration, amount, etc. in a conventional manner. For example, a fluorescent labeling factor, a luminescent material, a bioluminescent material, an isotope, etc. which are commonly used, but are not limited thereto. According to one embodiment, the 5 'end of the probe is labeled with one fluorescent labeling factor selected from the group consisting of FAM, VIC, TET, JOE, HEX, CY3, CY5, ROX, RED610, TEXAS RED, RED670 and NED The 3 'end may be labeled with one fluorescent inhibitor (Quencher) selected from the group consisting of 6-TAMRA, BHQ-1,2,3 and MGBNFQ (molecular grove binding non-fluorescence quencher). The fluorescent labeling factor has different excitation and emission wavelengths depending on the type, and the method of use is also different. Fluorescent labeling factors can be labeled on the probes according to conventional methods known in the art. Cataclyphic probe according to one embodiment may be added to the PCR reaction solution by modifying the 5 'end with a fluorescent labeling factor (eg, FAM) and the 3' end with a fluorescent inhibitor (eg, TAMRA). The fluorescence emission of the catalytic probe was described above.
일 구체예에 따르면, 상기 프로브는 앰플리콘의 존재 하에 증가되는 검출가능한 표지로부터의 방출과 같은 내부 핵산 절단 효소 과정(enonucleolytic enzymatic processing)을 받을 수 있다. 상기 프로브의 일 구체예는 카타클리브(CataCleaveTM) 프로브이다. 상기 카타클리브 프로브는 Anal. Biochem. 333:246-255, 2004 및 미국 특허 제6,787,304호에 상세하게 기재되어 있으며, 상기 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.According to one embodiment, the probe may be subjected to internal nucleic acid enzymatic processing such as release from a detectable label that is increased in the presence of an amplicon. One embodiment of the probe is a CataCleave probe. The catalytic probe is Anal. Biochem. 333: 246-255, 2004 and US Pat. No. 6,787,304, which is incorporated herein by reference.
일 구체예에 따르면, 상기 카타클리브 프로브는 제한효소 또는 RNase H와 같은, 엔도뉴클레아제의 표적이 되는 효소 매개 절단 부위를 갖는 단일 가닥 폴리뉴클레오티드이다.According to one embodiment, the catacril probe is a single stranded polynucleotide having an enzyme mediated cleavage site targeted by an endonuclease, such as a restriction enzyme or RNase H.
일 구체예에 따르면, 상기 프로브는 5' 및 3'말단이 DNA 및 RNA를 포함하는 절단 부위의 키메릭 구조를 갖는다. 상기 프로브의 DNA 서열 부분은 말단 또는 내부에 FRET 쌍으로 표지되어 있다. 도너(donor)로부터의 방출은 진행되지 않은 상태(unprocessed state)에서 FRET에 의해 퀀치(quench)되어 있다. 상기 프로브를 포함하는 실시간 PCR 어세이에서, 상기 반응은 DNA 주형에 혼성화될 때 상기 프로브의 RNA 서열을 특이적으로 절단하는 RNase H 효소를 포함한다. 혼성화는 일반적으로 TaqMan 반응에서 사용되는 것과 유사한 온도에서 일어난다. 상기 프로브의 RNA 서열 부분이 상기 효소에 의해 절단되면, 상기 프로브의 두 부분, 즉, 도너와 억셉터(acceptor)가 상기 반응 온도에서 표적 앰플리콘으로부터 분리되어 반응 완충액에 확산된다. 상기 도너와 억셉터 사이가 분리되어 거리가 증가되면, FRET의 역전(reversal)을 야기하고, 앰플리콘의 숫자에 비례한 도너의 방출이 증가하여 실시간으로 모니터링할 수 있다. 절단과 분리(dissociation)는 앰플리콘 상에 카타클리브 프로브가 결합할 수 있는 부위를 재생한다. 이러한 방법으로, 상기 프라이머가 카타클리브 결합 부위를 통해 확장될 때까지 단일 앰플리콘이 프로브 절단을 위한 복수회의 표적으로서 제공될 수 있다.According to one embodiment, the probe has a chimeric structure of a cleavage site, wherein the 5 'and 3' ends comprise DNA and RNA. The DNA sequence portion of the probe is labeled at the end or inside with a FRET pair. Emission from the donor is quenched by FRET in an unprocessed state. In a real time PCR assay comprising the probe, the reaction comprises an RNase H enzyme that specifically cleaves the RNA sequence of the probe when hybridized to a DNA template. Hybridization generally occurs at temperatures similar to those used in TaqMan reactions. When the RNA sequence portion of the probe is cleaved by the enzyme, two portions of the probe, donor and acceptor, are separated from the target amplicon at the reaction temperature and diffuse into the reaction buffer. If the distance between the donor and the acceptor is increased, causing the reversal of the FRET, the emission of the donor in proportion to the number of amplicons can be increased and monitored in real time. Cleavage and dissociation regenerate the sites on the amplicon to which the cataclyphic probe can bind. In this way, a single amplicon can serve as a plurality of targets for probe cleavage until the primer is extended through the cataclib binding site.
일 구체예에 따르면, 시료에서 그룹 M, O, 및 N의 HIV-1을 검출하는 방법을 제공한다. 대표적인 임상 분리주(clinical isolate)는 HIV-1 I-2496, HIV-1 BK132, HIV-1 DJ259, HIV-1 SE365, HIV-1 UG274, HIV-1 42368, HIV-1 BZ126, HIV-1 BZ162, HIV-1 POC44951, HIV-1 HH8793, HIV-1 BCF-KITA, HIV-1 I-2481, HIV-1 BCF06, 및 HIV-1 BCF11로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.According to one embodiment, a method of detecting HIV-1 of groups M, O, and N in a sample is provided. Representative clinical isolates include HIV-1 I-2496, HIV-1 BK132, HIV-1 DJ259, HIV-1 SE365, HIV-1 UG274, HIV-1 42368, HIV-1 BZ126, HIV-1 BZ162, It may be selected from the group consisting of HIV-1 POC44951, HIV-1 HH8793, HIV-1 BCF-KITA, HIV-1 I-2481, HIV-1 BCF06, and HIV-1 BCF11, but is not limited thereto.
올리고뉴클레오티드는 당업계에 알려진 방법에 따라, 적절한 방법(화학적 합성과 같은)에 의해 합성되고 제조될 수 있다. 또한, 올리고뉴클레오티드는 상업적으로 구입할 수 있다.Oligonucleotides can be synthesized and prepared by appropriate methods (such as chemical synthesis), according to methods known in the art. Oligonucleotides can also be purchased commercially.
용어, "어닐링(annealing)" 및 "혼성화(hybridization)"는 혼용될 수 있으며, 하나의 핵산과 다른 핵산이 염기쌍 형성 상호 작용에 의해 듀플렉스, 트리플렉스(triplex), 또는 다른 고차원 구조의 형성을 야기하는 것을 의미한다. 일 구체예에서, 일차 상호 작용은, 예를 들어, A/T 및 G/C와 같이, Watson/Crick 및 Hoogsteen-type 수소 결합에 의한 염기 특이적이다. 일 구체예에서, 또한, 염기-스태킹(base-stacking) 및 소수성 상호 작용이 듀플렉스 안정성에 기여할 수 있다.The terms "annealing" and "hybridization" can be used interchangeably, where one nucleic acid and another nucleic acid cause the formation of duplexes, triplexes, or other high-dimensional structures by base pairing interactions. I mean. In one embodiment, the primary interaction is base specific by Watson / Crick and Hoogsteen-type hydrogen bonding, such as, for example, A / T and G / C. In one embodiment, base-stacking and hydrophobic interactions can also contribute to duplex stability.
당업자라면, HIV-1 게놈 서열로부터 원하는 PCR 프라이머를 고안할 수 있을 것이다. 합성된 올리고는 대체적으로 55℃ 근처의 Tm(melting temperature) 값에 따라 20 내지 26 bp 길이일 수 있다.Those skilled in the art will be able to design the desired PCR primers from the HIV-1 genomic sequence. Synthesized oligos can generally be 20 to 26 bp in length, depending on the melting temperature (Tm) value near 55 ° C.
용어, "표지(lable)" 또는 "검출가능한 표지(detectable label)"는 뉴클레오티드, 뉴클레오티드 중합체, 또는 핵산 결합 인자에 결합된 어떠한 화학적 모이어티를 의미할 수 있으며, 상기 결합은 공유 결합 또는 비공유 결합일 수 있다. 바람직하게는, 상기 표지는 검출 가능하며, 본 발명의 실험자에게 검출될 수 있는 상기 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 중합체일 수 있다. 검출가능한 표지는 발광 분자, 화학 발광 분자, 형광 색소, 형광 퀀칭제(quenching agent), 색깔 분자, 방사성 동위원소 또는 신틸런트(scintillant)를 포함한다. 검출가능한 표지는 또한, 임의의 유용한 링커 분자 (예를 들어, 비오틴, 아비딘, 스트랩트아비딘, HRP, protein A, protein G, 항체 또는 그의 단편, Grb2, 폴리히스티딘, Ni2+, FLAG 태그, myc 태그), 중금속, 효소(예를 들어. 알칼라인 포스파타제, 퍼옥시다제 및 루시퍼라제), 전자 공여체(donor)/수용체(acceptor), 아크리디늄 에스테르, 염료(dye) 및 열량 측정 기질(calorimetric substrate)를 포함한다. 또한, 표면 플라스몬 공명(surface plasmon resonance) 검출의 경우와 같이, 질량의 변화(a change in mass)를 나타내는데 검출가능한 표지가 고려될 수 있다. 당업자는 상기 언급되지 않은 유용한 검출가능한 표지에 대해서도 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이들 또한 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.The term “lable” or “detectable label” may refer to any chemical moiety bound to a nucleotide, nucleotide polymer, or nucleic acid binding factor, which binding may be covalent or non-covalent. Can be. Preferably, the label is detectable and may be the nucleotide or nucleotide polymer detectable to the experimenter of the present invention. Detectable labels include luminescent molecules, chemiluminescent molecules, fluorescent dyes, fluorescent quenching agents, color molecules, radioactive isotopes or scintillants. Detectable labels also include any useful linker molecule (e.g., biotin, avidin, strapavidin, HRP, protein A, protein G, antibody or fragment thereof, Grb2, polyhistidine, Ni 2+ , FLAG tag, myc Tags), heavy metals, enzymes (e.g. alkaline phosphatase, peroxidase and luciferase), electron donors / acceptors, acridinium esters, dyes and calorimetric substrates It includes. In addition, detectable labels may be considered in indicating a change in mass, such as in the case of surface plasmon resonance detection. Those skilled in the art will readily be able to recognize useful detectable labels not mentioned above, and these may also be used in the practice of the present invention.
우라실-N-글리코실라제(uracil-N-glycosylase)는 호냉성 심해 세균인 BMTU 3346, Psychrobacter species HJ147, 또는 Bacillus species HJ141로부터 얻을 수 있으며, 우라실-N-글리코실라제의 활성을 유지하는 한 그들의 돌연변이체로부터 얻을 수 있다.Uracil-N-glycosylase can be obtained from the cold-cooled deep sea bacteria BMTU 3346, Psychrobacter species HJ147, or Bacillus species HJ141, as long as they maintain the activity of uracil-N-glycosylase. Obtained from mutants.
상기 DNA 폴리머라제는 Thermus aquaticis, Thermococcus litoralis, Pyrococcus furiosis, Thermus flavus, Thermus thermophilis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous, Thermus litoralis, Thermotoga maritime, 또는 Thermus filiformis로부터 얻을 수 있으며, DNA 폴리머라제의 활성을 유지하는 한 그들의 돌연변이체로부터 얻을 수 있다.The DNA polymerase can be obtained from Thermus aquaticis, Thermococcus litoralis, Pyrococcus furiosis, Thermus flavus, Thermus thermophilis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous, Thermus litoralis, Thermotoga maritime, or Thermus filiformis, and maintain the activity of the DNA polymerase. Obtained from mutants.
상기 역전사 효소는 Avian Myeloblastosis Virus 또는 Moloney Murine Leukemia Virus로부터 얻을 수 있으며, 역전사 효소의 활성을 유지하는 한 그들의 돌연변이체로부터 얻을 수 있다.The reverse transcriptases can be obtained from Avian Myeloblastosis Virus or Moloney Murine Leukemia Virus, and from their mutants as long as they maintain the activity of the reverse transcriptase enzyme.
상기 절단제(cleaving agent)는 RNase H, Kamchatka crab 이중가닥 특이적 뉴클레아제(duplex specific nuclease), 엔도뉴클레아제, 및 니킹(nicking) 엔도뉴클레아제, 엑소뉴클레아제 및 뉴클레아제 활성을 포함하는 효소로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.The cleaving agents include RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases, exonuclease and nuclease activity. It may be selected from the group consisting of enzymes including.
상기 디옥시뉴클레오시드 트리포스페이트 혼합물은 디옥시우리딘 트리포스페이트와 더불어, 또는 이와 대체하여 디옥시티미딘 트리포스페이트를 포함할 수 있다.The deoxynucleoside triphosphate mixture may comprise deoxythymidine triphosphate in addition to or in place of deoxyuridine triphosphate.
효소 매개 절단가능한 서열은 하나 이상의 RNA 및 DNA이다.Enzyme mediated cleavable sequences are one or more RNAs and DNAs.
상기 절단 부위는 상기 프로브의 절단에 따라 검출가능한 표지의 활성을 나타낼 수 있는 위치에 존재할 수 있다.The cleavage site may be present at a position capable of exhibiting the activity of a detectable label upon cleavage of the probe.
상기 다수의 핵산 프로브는 효소 매개 절단 서열로 연결되는 제1 프로브 부위 및 제2 프로브 부위를 더 포함할 수 있다.The plurality of nucleic acid probes may further comprise a first probe site and a second probe site that are linked by an enzyme mediated cleavage sequence.
상기 제1 프로브 부위는 하나 이상의 RNA 및 DNA일 수 있으며, 제2 프로브 부위는 하나 이상의 RNA 및 DNA일 수 있다.The first probe site may be one or more RNAs and DNAs, and the second probe site may be one or more RNAs and DNAs.
상기 검출가능한 표지는 제1 프로브 부위의 5'말단, 제1 프로브 부위의 3'말단, 제2 프로브 부위의 5'말단, 제2 프로브 부위의 3'말단, 제1 프로브 부위 또는 제2 프로브 부위의 내부, 효소 매개 절단 서열의 5'말단, 효소 매개 절단 서열의 3'말단, 및 효소 매개 절단 서열의 내부에 하나 이상 결합될 수 있다.The detectable label is a 5 'end of the first probe site, a 3' end of the first probe site, a 5 'end of the second probe site, a 3' end of the second probe site, a first probe site or a second probe site. At least one may be coupled to the 5 'terminus of the enzyme-mediated cleavage sequence, to the 5' terminus of the enzyme-mediated cleavage sequence, and to the interior of the enzyme mediated cleavage sequence.
상기 검출가능한 표지는 형광 분자, 방사성 동위원소, 효소, 또는 화학발광 촉매로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The detectable label can be selected from the group consisting of fluorescent molecules, radioisotopes, enzymes, or chemiluminescent catalysts.
상기 검출가능한 표지는 하나 이상의 내부적으로 표지된 FRET(Forster resonance energy transfer) 쌍, 외부적으로 표지된 FRET 쌍, 및 제1 프로브 부위의 3'말단 및 제2 프로브 부위의 5'말단에 결합된 FRET 쌍일 수 있다.The detectable label includes one or more internally labeled FORSTER resonance energy transfer (FRET) pairs, an externally labeled FRET pair, and a FRET bound to the 3 ′ end of the first probe site and the 5 ′ end of the second probe site. May be a pair.
일 구체예는, 상기 개시된, 정방향 프라이머 및 역방향 프라이머를 포함하는 키트를 제공한다. 상기 키트는 상기 기재된 프로브를 더 포함할 수 있다. 상기 키트는 시료 중 표적 HIV-1 유전자의 정확하고, 신속하며, 높은 민감성의 검출에 적합하며, 유용하다.One embodiment provides a kit comprising a forward primer and a reverse primer, disclosed above. The kit may further comprise the probe described above. The kit is suitable and useful for the detection of accurate, rapid, high sensitivity of the target HIV-1 gene in a sample.
상기 키트는 역전사 효소 활성, 폴리머라제 활성 및 프로브 올리고뉴클레오티드의 내부 부위(internal site)를 절단할 수 있는 절단제(cleaving agent)를 더 포함할 수 있다. 상기 절단제는 RNase H, Kamchatka crab 이중가닥 특이적 뉴클레아제(duplex specific nuclease), 엔도뉴클레아제, 및 니킹(nicking) 엔도뉴클레아제로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 키트는 전술한 바와 같이 우라실-N-글리코실라제를 더 포함할 수 있다.The kit may further comprise a cleaving agent capable of cleaving reverse transcriptase activity, polymerase activity and the internal site of the probe oligonucleotide. The cleavage agent may be selected from the group consisting of RNase H, Kamchatka crab duplex specific nuclease, endonucleases, and nicking endonucleases. The kit may further comprise uracil-N-glycosylase as described above.
일 구체예에 따르면, 상기 프로브는 분자 비콘(molecular beacon)과 같은 혼성화 프로브일 수 있다. According to one embodiment, the probe may be a hybridization probe such as a molecular beacon.
일 구체예에 따르면, 상기 분자 비콘은 FRET 쌍을 형성하는 도너 및 억셉터 표지로 표지된 단일 가닥의 폴리뉴클레오티드이다. FRET 쌍의 일 구체예는 FAM 및 TAMRA이다. 혼성화되지 않은 상태에서, 분자 비콘은 도너와 퀀쳐 모이어티(moiety)가 충분한 FRET을 형성하고, 도너의 방출 신호가 낮도록 위치하는 2차 구조를 형성한다. 상기 프로브는 앰플리콘의 존재 하에 상기 프로브가 펼쳐지고(unfold), 상기 표적에 혼성화될 수 있도록 고안된다. 도너와 퀀쳐 사이의 분리 거리 증가는 FRET의 역전(reversal)을 야기하고, 앰플리콘의 숫자에 비례한 도너의 방출이 증가하여 실시간으로 모니터링할 수 있다.According to one embodiment, the molecular beacon is a single stranded polynucleotide labeled with donor and acceptor labels forming a FRET pair. One embodiment of the FRET pairs is FAM and TAMRA. In the unhybridized state, molecular beacons form a secondary structure in which the donor and quencher moiety form a sufficient FRET and are positioned such that the donor's emission signal is low. The probe is designed to unfold the probe in the presence of an amplicon and to hybridize to the target. Increasing the separation distance between the donor and the quencher causes a reversal of the FRET, and the release of the donor proportional to the number of amplicons can be monitored in real time.
다른 구체예에 따르면, 상기 프로브는 검출가능한 표지로부터 방출이 앰플리콘의 존재 하에 증가되도록 외부 핵산 절단 효소 과정(exonucleolytic enzymatic processing)을 받을 수 있다. 이러한 프로브의 일 구체예는 TaqMan 프로브이다. According to another embodiment, the probe may be subjected to exonucleolytic enzymatic processing such that release from the detectable label is increased in the presence of an amplicon. One embodiment of such a probe is a TaqMan probe.
일 구체예에 따르면, 상기 TaqMan 프로브는 5'말단의 형광 도너 및 3'말단의 퀀쳐 분자로 표지된 선형 폴리뉴클레오티드이다. 상기 도너로부터의 방출은 진행되지 않은 상태(unprocessed state)에서 FRET에 의해 퀀치(quench)되어 있다. 일반적은 PCR 반응 사이클에서, 처음에 온도가 증가하여 주형 및 앰플리콘의 변성을 야기한다. 이후, 온도는 감소하여 프라이머 및 TaqMan 프로브의 주형에 대한 특이적인 혼성화가 일어나도록 한다. DNA 폴리머라제는 양방향의 프라이머가 추가적인 앰플리콘을 합성하도록 확장한다. 확장(extension) 동안, 상기 폴리머라제는 프로브의 5'말단과 만나고, 상기 폴리머라제의 5' -> 3' 엑소뉴클레아제 활성은 상기 프로브를 5'말단부터 분해하기 시작하여 단일 뉴클레오티드를 형성하도록 한다. 이러한 효소 진행 활성은 형광 도너를 반응 용액으로 방출시킨다. 상기 도너와 억셉터 사이가 분리되어 거리가 증가되면, FRET의 역전(reversal)을 야기하고, 앰플리콘의 숫자에 비례한 도너의 방출이 증가하여 실시간으로 모니터링할 수 있다. According to one embodiment, the TaqMan probe is a linear polynucleotide labeled with a fluorescent donor at the 5 'end and a quencher molecule at the 3' end. Release from the donor is quenched by FRET in an unprocessed state. In a typical PCR reaction cycle, the temperature initially increases, causing denaturation of the template and amplicons. The temperature is then reduced to allow for specific hybridization to the template of primers and TaqMan probes. DNA polymerase extends bidirectional primers to synthesize additional amplicons. During extension, the polymerase meets the 5 'end of the probe and the 5'-> 3 'exonuclease activity of the polymerase causes the probe to begin to degrade from the 5' end to form a single nucleotide. do. This enzymatic progression activity releases the fluorescent donor into the reaction solution. If the distance between the donor and the acceptor is increased, causing the reversal of the FRET, the emission of the donor in proportion to the number of amplicons can be increased and monitored in real time.
다른 구체예에 따르면, 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 RNA 및 관련된 반응 성분을 혼합하여 실시간 PCR을 수행하는 단계; 및 상기 실시간 PCR의 결과를 기초로 HIV-1의 존재를 확인하는 단계를 포함하는 HIV-1의 검출 방법을 제공한다.According to another embodiment, separating total RNA from a sample; Mixing the isolated RNA and related reaction components to perform real time PCR; And it provides a detection method of HIV-1 comprising the step of confirming the presence of HIV-1 based on the results of the real-time PCR.
상기 개시된 구체예는, 시료 내에 HIV-1 핵산 서열을 실시간으로 검출할 수 있는 등의 많은 이점을 갖는다. 상기 검출 방법은 신속하고, 정확하며, 고효율로 적용할 수 있다.The disclosed embodiments have many advantages, such as being able to detect HIV-1 nucleic acid sequences in a sample in real time. The detection method can be applied quickly, accurately and with high efficiency.
증폭 Amplification
RNA가 시료로부터 분리되고, 프라이머가 선택되면, 핵산 증폭은 polymerase chain reaction (PCR), nucleic acid sequence based amplification (NASBA), ligase chain reaction (LCR), 및 rolling circle amplification (RCA)(미국 특허 제5,871,921호), Cleavage Fragment Length Polymorphism (미국 특허 제5,719,028호), Isothermal and Chimeric Primer-initiated Amplification of Nucleic Acid (ICAN), Ramification-extension Amplification 방법(미국 특허 제5,719,028호 및 미국 특허 제5,942,391호) 또는 다른 적절한 DNA의 증폭 방법을 포함한 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 상기 중합효소 연쇄 반응은 특이적인 표적 DNA 서열을 증폭하는데 가장 일반적으로 사용되는 방법이다.When RNA is isolated from a sample and a primer is selected, nucleic acid amplification is achieved by polymerase chain reaction (PCR), nucleic acid sequence based amplification (NASBA), ligase chain reaction (LCR), and rolling circle amplification (RCA) (US Pat. No. 5,871,921). ), Cleavage Fragment Length Polymorphism (US Pat. No. 5,719,028), Isothermal and Chimeric Primer-initiated Amplification of Nucleic Acid (ICAN), Ramification-extension Amplification Method (US Pat. No. 5,719,028 and US Pat. No. 5,942,391) or other suitable It can be carried out by various methods including amplification method of DNA. The polymerase chain reaction is the most commonly used method for amplifying specific target DNA sequences.
"중합 효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)" 또는 "PCR"은, 일반적으로 원하는 뉴클레오티드 서열을 인 비트로(in vitro)에서 증폭하는 방법을 의미한다. 상기 과정은 미국 특허 제4,683,202호, 제4,683,195호, 제4,800,159호, 및 제4,965,188호에 상세하게 설명되어 있으며, 상기 내용은 전체로서 본 명세서에 삽입된다. 일반적으로, 상기 PCR 과정은 2배 몰농도 이상 과량의, 상기 이중 가닥 표적 서열의 반대 가닥에 상보적인 올리고뉴클레오티드 프라이머를 원하는 표적 서열(들)을 포함하는 반응 혼합물에 넣는 단계로 이루어져 있다. 상기 반응 혼합물은 DNA 폴리머라제의 존재 하에 온도 사이클링(thermal cycling) 프로그램에 적용하여, 상기 DNA 프라이머 세트 사이의 원하는 표적 서열을 증폭하도록 한다."Polymerase chain reaction" or "PCR" generally means a method for amplifying in vitro a desired nucleotide sequence. The process is described in detail in US Pat. Nos. 4,683,202, 4,683,195, 4,800,159, and 4,965,188, the contents of which are incorporated herein in their entirety. In general, the PCR process consists of placing an oligonucleotide primer complementary to the opposite strand of the double stranded target sequence in excess of two molar concentrations into a reaction mixture comprising the desired target sequence (s). The reaction mixture is subjected to a thermal cycling program in the presence of DNA polymerase to amplify the desired target sequence between the DNA primer sets.
상기 DNA 중합 효소는 예를 들어, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermis flavus, Thermococcus litoralis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous,Thermus litoralis, Thermotoga maritime, Thermus filiformis 또는 Pyrococcus furiosus (Pfu)로부터 수득한 열 안정성 DNA 중합 효소일 수 있다. 또한, RNase H는 예를 들어, Pyrococcus furiosus RNase H II, Pyrococcus horikoshi RNase H II, Thermococcus litoralis RNase HI 또는 Thermus thermophilus RNase HI과 같은 열 안정적인 RNase H 효소를 포함하나 이에 한정하지는 않는다. 완충 용액은 증폭 반응의 pH를 조절함으로써 증폭 반응의 하나 이상의 구성 요소의 안정성, 활성, 및/또는 수명을 변형시키는 증폭 반응에 첨가되는 화합물로서, 이러한 완충 용액들은 당업계에 잘 알려져 있으며, 예를 들어, Tris, Tricine, MOPS, 또는 HEPES일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 상기 프라이머 세트 및 프로브는 하나의 반응 용기, 스트립 또는 마이크로 플레이트에 패키징될 수 있으며, 당업계에 공지된 방법으로 패키징될 수 있다.The DNA polymerase is, for example, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis , Thermis flavus , Thermococcus litoralis, Pyrococcus woesei, Thermus ubiquitous, Thermus litoralis, Thermotoga maritime, Thermus filicusis or Piorocfu Thermally stable DNA polymerase obtained from. In addition, RNase H includes, but is not limited to, thermally stable RNase H enzymes such as, for example, Pyrococcus furiosus RNase H II, Pyrococcus horikoshi RNase H II, Thermococcus litoralis RNase HI or Thermus thermophilus RNase HI. Buffer solutions are compounds that are added to amplification reactions that modify the stability, activity, and / or lifetime of one or more components of the amplification reaction by adjusting the pH of the amplification reaction, and such buffer solutions are well known in the art, For example, it may be, but is not limited to, Tris, Tricine, MOPS, or HEPES. The primer set and probe may be packaged in one reaction vessel, strip or microplate, and may be packaged by methods known in the art.
유전자 발현을 연구하기 위해 가장 광범위하게 사용되는 기법 중 하나가 PCR에 의한 증폭을 위해 mRNA 서열(들)을 주형으로 최초-가닥 cDNA를 활용하는 것이다. 종종 PCR 또는 역전사 효소-PCR로서 해석되는, 상기 방법은 PCR 과정의 높은 민감성 및 특이성을 이용하며, RNA의 검출 및 정량에 광범위하게 사용된다.One of the most widely used techniques for studying gene expression is the use of first-stranded cDNA as a template for mRNA sequence (s) for amplification by PCR. Often interpreted as PCR or reverse transcriptase-PCR, the method takes advantage of the high sensitivity and specificity of the PCR process and is widely used for the detection and quantification of RNA.
종점(end-point) 또는 실시간 어세이로서 수행되는 상기 역전사 효소-PCR 과정은 두 단계의 분리된 분자적 합성을 포함한다: (i) RNA 주형으로부터 cDNA의 합성; 및 (ii) PCR 증폭을 통해 새로 합성된 cDNA의 복제. 역전사 효소-PCR와 종종 연관된 기술적인 문제를 처리하기 위한 시도로, 상기 과정의 3가지 기본적인 단계를 고려하여 다수의 프로코콜이 개발되었다: (a) RNA의 변성(denaturation) 및 역방향 프라이머의 혼성화; (b)cDNA의 합성; 및 (c) PCR 증폭. 소위 "연결되지 않은(uncoupled)" 역전사 효소-PCR 과정(예를 들어, 투 스텝(two step) 역전사 효소-PCR)에서 역전사는 역전사 효소 활성을 위한 최적의 완충액 조건을 사용하여 독립적인 단계로서 수행된다. cDNA 합성에 이어, 상기 반응은 Taq DNA 폴리머라제 활성에 최적인 조건으로 MgCl2 및 디옥시리보뉴클레오시드 트리포스페이트(dNTP) 농도가 감소하도록 희석한 다음, PCR을 표준 조건(미국 특허 제4,683,195호 및 제4,683,202호를 참조한다.)에 따라 수행한다. 이에 반해, "연결된(coupled)" 역전사 효소 PCR 방법은 역전사 효소 및 Taq DNA 폴리머라제 활성을 위하여 공통의 완충액을 사용한다. 제1 버전에서, 역방향 프라이머의 어닐링은 효소의 첨가 이전 분리된 단계이며, 이후 단일 반응 용기에 첨가한다. 다른 버전에서, 역전사 효소 활성은 열안정성 Tth DNA 폴리머라제의 구성 요소이다. 어닐링 및 cDNA 합성은 Mn2+의 존재 하에서 수행되며, 이후 PCR은 킬레이트 시약에 의해 Mn2+가 제거된 후에 Mg2+의 존재 하에서 수행된다. 마지막으로, 상기 "연속적인(continuous)" 방법(예를 들어, 원 스텝(one step) 역전사 효소-PCR)은 상기 역전사 효소-PCR 3 단계를 성분 또는 효소 첨가를 위한 반응 튜브의 개방을 방지하는 하나의 연속적인 반응으로 통합한다. 연속적인 역전사 효소-PCR은 열안정성 Taq DNA 폴리머라제 및 Tth 폴리머라제의 역전사 효소 활성을 사용하는 단일 효소 시스템 및 시작 온도가 65℃인 AMV 역전사 효소 및 Taq DNA 폴리머라제를 사용하는 2 효소 시스템으로서 설명된다. RNA 변성 단계는 생략한다.The reverse transcriptase-PCR process, performed as an end-point or real time assay, involves two steps of separate molecular synthesis: (i) synthesis of cDNA from an RNA template; And (ii) replication of the newly synthesized cDNA via PCR amplification. In an attempt to address technical issues often associated with reverse transcriptase-PCR, a number of protocols have been developed, taking into account the three basic steps of the process: (a) denaturation of RNA and hybridization of reverse primers; (b) synthesis of cDNA; And (c) PCR amplification. In the so-called "uncoupled" reverse transcriptase-PCR process (e.g., two step reverse transcriptase-PCR) reverse transcription is performed as an independent step using optimal buffer conditions for reverse transcriptase activity. do. Following cDNA synthesis, the reaction was diluted with diminished MgCl 2 and deoxyribonucleoside triphosphate (dNTP) concentrations to conditions optimal for Taq DNA polymerase activity, and then PCR was subjected to standard conditions (US Pat. 4,683,202). In contrast, the "coupled" reverse transcriptase PCR method uses a common buffer for reverse transcriptase and Taq DNA polymerase activity. In the first version, the annealing of the reverse primer is a separate step before the addition of the enzyme and then added to a single reaction vessel. In another version, reverse transcriptase activity is a component of thermostable Tth DNA polymerase. Annealing and cDNA synthesis are performed in the presence of Mn 2+ , and then PCR is performed in the presence of Mg 2+ after Mn 2+ is removed by chelating reagent. Finally, the “continuous” method (eg, one step reverse transcriptase-PCR) allows the reverse transcriptase-PCR 3 step to prevent opening of the reaction tube for addition of components or enzymes. Integrate into one continuous reaction. Continuous reverse transcriptase-PCR is described as a single enzyme system using the thermostable Taq DNA polymerase and Tth polymerase's reverse transcriptase activity and a two enzyme system using AMV reverse transcriptase and Taq DNA polymerase with a starting temperature of 65 ° C. do. The RNA denaturation step is omitted.
실시간에서 첫단계인, 역전사 PCR은 주형 특이적인 DNA 프라이머의 하나를 사용하여 상보적인 DNA 가닥을 생성한다. 전통적인 PCR 반응에서 이 생성물은 변성되고, 제2 주형 특이적인 프라이머가 상기 cDNA에 결합하여, 듀플렉스 DNA를 형성하도록 확장된다. 이 생성물은 온도 사이클링의 다음 단계에서 증폭된다. 가장 높은 민감성을 유지하기 위해, cDNA의 합성 전에 상기 RNA는 분해되지 않는 것이 중요하다. RNA:DNA 하이브리드는 RNase H의 기질이 될 수 있기 때문에 반응 완충액에서 RNase H의 존재는 상기 과정의 첫 단계에서 형성되는 RNA:DNA 하이브리드의 원하지 않는 분해를 야기할 것이다. 이러한 문제를 극복하는 2가지 주요 방법이 존재한다. 하나는 DNA 변성 단계 시작의 높은 온도 동안에 녹을 수 있는 왁스와 같은 막을 사용함으로써 역전사 반응의 나머지로부터 RNase H를 물리적으로 분리하는 것이다. 두번째 방법은 일반적으로 45-55℃인 역전사 온도에서 불활성화되도록 RNase H를 변형시키는 것이다. RNase H를 항체와 반응시키거나, 또는 가역적인 화학 변형을 포함한 여러 방법이 당업계에 알려져 있다. 상기 개시된 방법에서 사용된 다양한 RNase H는 이후 상세히 설명될 것이다.Reverse transcription, the first step in real time, uses one of the template specific DNA primers to generate complementary DNA strands. In traditional PCR reactions this product is denatured and the second template specific primer is expanded to bind the cDNA to form duplex DNA. This product is amplified in the next stage of temperature cycling. In order to maintain the highest sensitivity, it is important that the RNA is not degraded prior to the synthesis of cDNA. Since RNA: DNA hybrids can be the substrate of RNase H, the presence of RNase H in the reaction buffer will result in unwanted degradation of the RNA: DNA hybrid formed in the first step of the process. There are two main ways to overcome this problem. One is to physically separate RNase H from the rest of the reverse transcription reaction by using a wax-like membrane that can melt during the high temperatures of the beginning of the DNA denaturation step. The second method is to modify RNase H to inactivate at reverse transcription temperature which is generally 45-55 ° C. Several methods are known in the art, including reacting RNase H with an antibody or including reversible chemical modifications. The various RNases H used in the disclosed method will be described in detail later.
본 발명에서 사용될 수 있는 RNAse H 효소의 예는 Walder et al.의 미국 특허 출원 제2009/0325169호에 개시되어 있다.Examples of RNAse H enzymes that can be used in the present invention are disclosed in US Patent Application 2009/0325169 to Walder et al.
원 스텝 역전사 효소-PCR는 연결되지 않은 역전사 효소-PCR에 비해 몇가지 이점을 제공한다. 원 스텝 역전사 효소-PCR은 연결되지 않은 역전사 효소-PCR(예를 들어, 두 단계의 반응 사이에서 성분 또는 효소의 첨가를 위해 반응 튜브를 여는 등)에 비해 반응 혼합물 시약 및 핵산 산물의 조작(handling)이 덜 요구되며, 따라서 노동 강도가 적고, 요구되는 시간이 줄어든다. 원 스텝 역전사 효소-PCR은 또한, 시료를 적게 요구하며, 오염의 위험을 줄일 수 있다. 원-스텝 역전사 효소-PCR의 민감성 및 특이성은 주어진 시료 또는 병원성 RNA의 검출에 있어서 하나 내지 여러 개의 유전자의 발현 수준을 연구하는데 적합하다고 증명되었다. 일반적으로, 이러한 과정은 cDNA 합성을 시작하기 위해 유전자-특이적인 프라이머의 사용을 제한한다.One step reverse transcriptase-PCR offers several advantages over unlinked reverse transcriptase-PCR. One step reverse transcriptase-PCR is the handling of reaction mixture reagents and nucleic acid products compared to unlinked reverse transcriptase-PCR (e.g., opening a reaction tube for the addition of components or enzymes between two reactions). Are less demanding, thus less labor intensity and less time required. One step reverse transcriptase-PCR also requires less sample and can reduce the risk of contamination. The sensitivity and specificity of one-step reverse transcriptase-PCR has proven to be suitable for studying the expression level of one or several genes in the detection of a given sample or pathogenic RNA. In general, this process limits the use of gene-specific primers to initiate cDNA synthesis.
이들 역전사 효소-PCR 기법과 조합된 실시간 검출에 의한 PCR 반응의 동역학을 측정하는 능력은 높은 민감도를 갖는 RNA 카피 수를 정확하고 정밀하게 결정하도록 한다. 이는 하기 설명될 5' 형광 발생 뉴클레아제 어세이(예를 들어, TaqMan) 또는 엔도뉴클레아제 어세이(예를 들어, CataCleave)와 같은, 형광 이중-표지된 혼성화 프로브 기법에 의한 증폭 과정 동안 PCR 산물의 형광 모니터링 및 측정을 통해 역전사 효소-PCR 산물을 검출함으로써 가능하다.The ability to measure the kinetics of PCR reactions by real-time detection in combination with these reverse transcriptase-PCR techniques allows for accurate and precise determination of RNA copy numbers with high sensitivity. This is accomplished during the amplification process by a fluorescent double-labeled hybridization probe technique, such as a 5 'fluorescence generating nuclease assay (eg TaqMan) or endonuclease assay (eg CataCleave), which will be described below. It is possible by detecting reverse transcriptase-PCR products through fluorescence monitoring and measurement of PCR products.
실시간 방법은 상기 PCR 과정 동안 증폭을 모니터링하기 위해 개발되었다. 이들 방법은 일반적으로 새로 합성되는 DNA에 결합하는 형광 표지된 프로브 또는 두가닥의 DNA에 인터칼레이트(intercalate)될 때 형광 방출이 증가하는 다이(dye)를 사용한다.Real time methods were developed to monitor amplification during the PCR process. These methods generally use a fluorescently labeled probe that binds to newly synthesized DNA or a die that increases in fluorescence emission when intercalated to two strands of DNA.
CataCleave 프로브를 이용한 HIV-1 표적 핵산 서열의 실시간 PCRReal-Time PCR of HIV-1 Target Nucleic Acid Sequences Using CataCleave Probes
상기 프로브는 일반적으로 표적이 없을 경우, 두개의 발색단 사이에서 형광 공명 에너지 이동(fluorescence resonance energy transfer: FRET)에 의해 공여체 방출이 소멸될 수 있도록 설계된다. 공여체 발색단(donor chromophore)은 여기 상태(excited state)에서, 발색단 쌍이 가까운 거리에 위치시에 수용체 발색단(acceptor chromophore)에 에너지를 전달한다. 이러한 전달은 항상 비-방사선으로, 쌍극자-쌍극자 결합(dipole-dipole coupling)을 통하여 일어난다. 발색단 사이의 거리를 충분히 증가시키는 모든 공정은 FRET 효율을 감소시켜서, 공여체 발색단 방출을 방사능적으로 검출할 수 있게 된다. 일반적인 수용체 발색단은 FAM, TAMRA, VIC, JOE, Cy3, Cy5, 및 Texas Red 등을 포함한다. 수용체 발색단은 공여체의 방출 스펙트럼와 여기 스펙트럼(excitation spectra)이 겹칠 수 있도록 선택된다. 예를 들어, 이러한 결합 쌍에는 FAM-TAMRA가 있다. 또한, 광범위한 공여체를 퀀치(quench)하는 비형광 수용체가 있을 수 있다. 이외에도 적합한 공여체-수용체 FRET 쌍의 다른 예들은 당업자에게 잘 알려져 있다.The probe is generally designed such that in the absence of a target, donor emission can be extinguished by fluorescence resonance energy transfer (FRET) between two chromophores. A donor chromophore delivers energy to an acceptor chromophore in an excited state when the pair of chromophores is located at close range. This transfer always occurs non-radially, through dipole-dipole coupling. Any process that sufficiently increases the distance between chromophores reduces the FRET efficiency, allowing radioactive detection of donor chromophore release. Common receptor chromophores include FAM, TAMRA, VIC, JOE, Cy3, Cy5, Texas Red and the like. Receptor chromophores are chosen such that the emission spectra of the donor and the excitation spectra can overlap. For example, this binding pair is FAM-TAMRA. There may also be nonfluorescent receptors that quench a wide range of donors. Other examples of suitable donor-receptor FRET pairs are well known to those skilled in the art.
PCR의 실시간 검출을 위해 사용될 수 있는 FRET 프로브의 공통적인 예는 분자 비콘 (molecular beacons), TaqMan 프로브(예를 들어, 미국 특허 제5,210,015호 및 제5,487,972호), 및 CataCleave 프로브(예를 들어, 미국 특허 제5,763,181호)를 포함한다. 분자 비콘은 단일 가닥의 올리고뉴클레오티드로서, 비결합상태에서는 상기 프로브는 공여체와 수용체 발색단과 근접하여, 공여체 방출을 감소시킬 수 있는 이차 구조를 형성하게끔 고안되어 있다. 적절한 반응 온도에서, 비콘은 구조가 풀어져서, 특히 앰플리콘에 결합한다. 일단 풀리게 되면, 공여체와 수용체 발색단 사이의 거리가 증가하여, FRET이 바뀌게 되고, 특별한 기기를 이용하여 공여체 방출을 모니터할 수 있게 된다. TaqMan 및 CataCleave 기법은, 이용되는 FRET 프로브가 절단되어, 공여체와 수용체 발색단이 FRET을 바꾸기에 충분할 정도로 떨어지게 된다는 점에서 분자 비콘과는 다르다.Common examples of FRET probes that can be used for real-time detection of PCR include molecular beacons, TaqMan probes (eg, US Pat. Nos. 5,210,015 and 5,487,972), and CataCleave probes (eg, US Patent No. 5,763,181). Molecular beacons are single-stranded oligonucleotides, in which the probe is designed to form a secondary structure that is close to the donor and acceptor chromophores, thereby reducing donor release. At the appropriate reaction temperature, the beacons are unstructured and in particular bind to amplicons. Once unwound, the distance between the donor and acceptor chromophores increases, resulting in a change in FRET and the ability to monitor donor release using a special instrument. TaqMan and CataCleave techniques differ from molecular beacons in that the FRET probes used are cleaved, causing the donor and receptor chromophores to fall far enough to alter FRET.
TaqMan 기법은 5' 말단에 공여체 발색단으로 표지되고, 3' 말단에 수용체 발색단으로 표지된 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 프로브를 이용한다. 증폭을 위해 이용되는 상기 DNA 폴리머라제는 5'->3' 엑소뉴클레아제 활성(exonuclease activity)을 가지고 있어야 한다. TaqMan 프로브는 프라이머가 결합할 때 같이 앰플리콘의 하나의 가닥에 결합한다. DNA 폴리머라제가 프라이머를 신장시키는 동안, 폴리머라제는 결국 결합된 TaqMan 프로브와 마주치게 될 것이다. 이때, 폴리머라제의 엑소뉴클레아제 활성이 5' 말단에서 시작하여 순차적으로 TaqMan 프로브를 분해하게 될 것이다. 상기 프로브가 분해됨에 따라, 프로브를 포함하는 모노뉴클레오티드는 반응 완충액으로 나오게 된다. 공여체가 수용체로부터 확산됨에 따라, FRET은 바뀌게 된다. 공여체로부터의 방출은 프로브 절단을 확인하기 위하여 모니터된다. TaqMan의 작용 때문에, 특별한 앰플리콘은 PCR의 매 사이클마다 오직 한번씩 검출될 수 있다. TaqMan 표적 부위를 통한 프라이머의 신장은 이중 가닥 산물을 생성하고, 앰플리콘이 다음 PCR 사이클에서 변성되기 전까지 TaqMan 프로브의 추가 결합을 막는다.The TaqMan technique utilizes a single stranded oligonucleotide probe labeled with a donor chromophore at the 5 'end and labeled with a receptor chromophore at the 3' end. The DNA polymerase used for amplification must have 5 '-> 3' exonuclease activity. TaqMan probes bind to one strand of the amplicon as the primers bind. While the DNA polymerase stretches the primer, the polymerase will eventually encounter the bound TaqMan probe. At this point, the exonuclease activity of the polymerase will degrade the TaqMan probe sequentially starting at the 5 'end. As the probe is degraded, the mononucleotide containing the probe comes out of the reaction buffer. As the donor diffuses from the receptor, the FRET changes. Release from the donor is monitored to confirm probe cleavage. Because of the action of TaqMan, a particular amplicon can only be detected once every cycle of PCR. Extension of the primer through the TaqMan target site produces a double stranded product and prevents further binding of the TaqMan probe until the amplicon is denatured in the next PCR cycle.
본 명세서에 참조로서 결합된 미국 특허 제5,763,181호의 내용은 또 다른 실시간 검출 방법(CataCleave라고 명명함)을 개시하고 있다. CataCleave 기법은 프로브의 절단이 폴리머라제 활성이 없는 2차 효소에 의해 수행된다는 점에서 TaqMan과 다르다. CataCleave 프로브는, 예를 들어 제한 효소 또는 RNase와 같은 엔도뉴클레아제의 표적 분자 내에 서열을 가지고 있다. 일 구체예에서, CataCleave 프로브는 프로브의 5' 및 3' 말단은 DNA로, 절단 부위는 RNA로 구성되어 있는, 키메릭 구조를 가지고 있다. 상기 프로브의 DNA 서열 부분은, 양말단이나 또는 내부에 FRET 쌍으로 표지된다. PCR 반응은 RNA-DNA 이중가닥의 RNA 서열 부분을 특이적으로 절단할 수 있는 RNase H 효소를 포함한다. 절단후에, 프로브의 반쪽 모두는 반응 온도에서 표적 앰플리콘에서 해리되며, 반응 용액으로 분산된다. 공여체 및 수용체가 분리될수록, FRET은 TaqMan 프로브와 같은 방법으로 바뀌게 되며, 공여체 방출은 모니터 될 수 있다. 절단 및 해리는 추가적인 CataCleave 결합을 위한 부위를 재생산하게 된다. 이러한 방법으로, 프라이머가 CataCleave 프로브 결합 부위를 통하여 신장될 때까지, 단일 앰플리콘이 표적으로서 또는 프로브 절단을 여러회 반복할 수 있게 해준다.The content of US Pat. No. 5,763,181, incorporated herein by reference, discloses another real-time detection method (named CataCleave). The CataCleave technique differs from TaqMan in that cleavage of the probe is performed by secondary enzymes lacking polymerase activity. CataCleave probes have a sequence in the target molecule of an endonuclease such as, for example, a restriction enzyme or an RNase. In one embodiment, the CataCleave probe has a chimeric structure, wherein the 5 'and 3' ends of the probe are made of DNA and the cleavage site is made of RNA. The DNA sequence portion of the probe is labeled with a FRET pair at or inside the sock end. The PCR reaction includes an RNase H enzyme that can specifically cleave the RNA sequence portion of the RNA-DNA double strand. After cleavage, both halves of the probe dissociate in the target amplicon at the reaction temperature and disperse into the reaction solution. As donor and receptor are separated, FRET is changed in the same way as TaqMan probes, and donor release can be monitored. Cleavage and dissociation will reproduce sites for further CataCleave binding. In this way, a single amplicon can be repeated multiple times as a target or probe cleavage until the primer is stretched through the CataCleave probe binding site.
HIV-1-특이적인 CataCleave 프로브의 표지Labeling of HIV-1-specific CataCleave Probes
용어, "프로브(probe)"는 예를 들어, 표적 핵산 서열과 같은 특이적인 핵산 서열의 상보적인 영역을 갖는 서열-특이적인 방법으로 혼성화되도록 고안된 특이적인 부분을 포함하는 폴리뉴클레오티드를 포함한다. 일 구체예에서, 상기 올리고뉴클레오티드 프로브는 15 내지 60개의 뉴클레오티드 범위이다. 더욱 바람직하게는, 상기 올리고뉴클레오티드 프로브는 18 내지 45개의 뉴클레오티드 범위이다. 본 발명의 올리고뉴클레오티드 프로브의 정확한 서열 및 길이는 상기 프로브가 결합하는 표적 폴리뉴클레오티드의 성질에 따라 부분적으로 달라진다. 결합 위치 및 길이는 특정한 구체예에서 적절한 어닐링 및 변성되는 특성을 이루기 위하여 다양할 수 있다. 이러한 고안 선택을 위한 지침은 TaqMan 어세이 또는 CataCleave를 개시하는 문헌, 미국 특허 제5,763,181호, 제6,787,304호, 및 제7,112,422호에서 발견될 수 있으며, 상기 내용은 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입된다.The term “probe” includes polynucleotides comprising specific moieties designed to hybridize in a sequence-specific manner having complementary regions of specific nucleic acid sequences, such as, for example, target nucleic acid sequences. In one embodiment, the oligonucleotide probe ranges from 15 to 60 nucleotides. More preferably, the oligonucleotide probe ranges from 18 to 45 nucleotides. The exact sequence and length of the oligonucleotide probes of the present invention will depend in part on the nature of the target polynucleotide to which the probe binds. Bonding locations and lengths may vary to achieve the desired annealing and denaturation properties in certain embodiments. Instructions for selecting such designs can be found in the literature, which discloses a TaqMan assay or CataCleave, US Pat. Nos. 5,763,181, 6,787,304, and 7,112,422, which are incorporated herein by reference in their entirety.
본 명세서에서 사용되는 용어, "표지(label)" 또는 "검출가능한 표지(detectable lebel)"는 공유 결합 또는 비공유 결합에 의해 프로브에 결합된 형광 색소 화합물을 포함하는 CataCleave 프로브의 임의의 표지를 의미할 수 있다.As used herein, the term "label" or "detectable lebel" shall mean any label of a CataCleave probe comprising a fluorescent dye compound bound to the probe by covalent or non-covalent bonds. Can be.
본 명세서에서 사용되는 용어, "형광 색소(fluorochrome)"는 방출되는 빛보다 더 짧은 파장의 빛에 의해 여기(excitation)되는 빛을 방출하는 형광 화합물을 의미한다. 용어, "형광 공여체(fluorescent donor 또는 or fluorescence donor)"는 본 발명에 개시된 어세이에서 측정되는 빛을 방출하는 형광 색소를 의미한다. 더욱 구체적으로, 형광 공여체는 형광 수용체(acceptor)에 의해 흡수되는 빛을 제공한다. 용어, "형광 수용체(fluorescent acceptor 또는 fluorescence acceptor)"는 형광 공여체로부터 방출되는 에너지를 흡수하는 제2 형광 색소 또는 퀀칭(quencing) 분자를 의미한다. 제2 형광 색소는 형광 공여체로부터 방출되는 에너지를 흡수하며, 형광 공여체에 의해 방출되는 빛보다 더 긴 파장의 빛을 방출한다. 퀀칭 분자는 형광 공여체에 의해 방출된 에너지를 흡수한다.As used herein, the term "fluorochrome" refers to a fluorescent compound that emits light that is excited by light of shorter wavelengths than emitted light. The term "fluorescent donor or or fluorescence donor" means a fluorescent dye that emits light as measured in the assays disclosed herein. More specifically, the fluorescent donor provides light absorbed by the fluorescent acceptor. The term “fluorescent acceptor or fluorescence acceptor” refers to a second fluorescent dye or quenching molecule that absorbs energy emitted from a fluorescent donor. The second fluorescent dye absorbs energy emitted from the fluorescent donor and emits light of a longer wavelength than the light emitted by the fluorescent donor. The quenching molecule absorbs the energy released by the fluorescent donor.
어떠한 발광 분자, 바람직하게는 형광 색소 및/또는 형광 퀀쳐(quencher)라도 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 상기 발광 분자는 예를 들어, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, 7-디에틸아미노카우마린-3-카르복실산, 플루오레세인, Oregon Green 488, Oregon Green 514, 테트라메틸로다민, 로다민 X, 텍사스 레드 염료, QSY 7, QSY33, Dabcyl, BODIPY FL, BODIPY 630/650, BODIPY 6501665, BODIPY TMR-X, BODIPY TR-X, 디알킬아미노코우마린, Cy5.5, Cy5, Cy3.5, Cy3, DTPA(Eu3+)-AMCA 및 TTHA(Eu3+)AMCA를 포함하나, 이에 한정하지는 않는다. Any luminescent molecule, preferably a fluorescent dye and / or fluorescent quencher, can be used in the practice of the present invention. The light emitting molecule is, for example, Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, 7-diethylaminocowmarin-3-carboxylic acid, fluorescein, Oregon Green 488, Oregon Green 514, tetramethyltamine, rhodamine X, Texas red dye, QSY 7, QSY33, Dabcyl, BODIPY FL , BODIPY 630/650, BODIPY 6501665, BODIPY TMR-X, BODIPY TR-X, Dialkylaminocoumarin, Cy5.5, Cy5, Cy3.5, Cy3, DTPA (Eu3 +)-AMCA and TTHA (Eu3+AMCA includes, but is not limited to:
일 구체예에서, 상기 올리고뉴클레오티드 프로브의 3' 말단 뉴클레오티드는 차단되어 있거나 또는 핵산 폴리머라제에 의해 확장되지 못하도록 되어 있다. 이러한 차단은 상기 프로브의 말단 3' 지역에 리포터(reporter) 또는 퀀쳐 분자를 부착함으로서 편리하게 수행될 수 있다.In one embodiment, the 3 'terminal nucleotide of the oligonucleotide probe is blocked or prevented from expanding by nucleic acid polymerase. Such blocking can be conveniently performed by attaching a reporter or quencher molecule to the terminal 3 'region of the probe.
일 구체예에서, 리포터 분자는 연결 모이어티를 통해 상기 프로브의 3' 말단 또는 5' 말단의 끝에 부착을 위해 유래된 형광 유기 염료이다. 바람직하게는, 퀀쳐 분자는 본 발명의 구체예에 따라 형광 또는 형광이 아닐 수 있는, 유기 염료이다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 구체예에서, 상기 퀀쳐 분자는 비-형광이다. 일반적으로 퀀쳐 분자가 형광이거나 또는 비-방사성의 분해에 의해 리포터로부터 전달되는 에너지를 단순히 방출한다면, 상기 퀀쳐의 흡수 밴드는 상기 리포터 분자의 형광 방출의 흡수 밴드와 실질적으로 겹치게 될 것이다. 본 명세서에서, 여기된 리포터 분자로부터 흡수되지만, 방사성의 에너지를 방출시키지 않는 비-형광 퀀쳐 분자를 발색성 분자(chromogenic molecule)로 해석되어진다.In one embodiment, the reporter molecule is a fluorescent organic dye derived for attachment at the end of the 3 'end or 5' end of the probe via a linking moiety. Preferably, the quencher molecule is an organic dye, which may or may not be fluorescent according to embodiments of the invention. For example, in a preferred embodiment of the invention, the quencher molecule is non-fluorescent. In general, if the quencher molecule is fluorescence or simply emits energy delivered from the reporter by non-radioactive degradation, the absorption band of the quencher will substantially overlap the absorption band of the fluorescence emission of the reporter molecule. In this specification, non-fluorescent quencher molecules that are absorbed from the excited reporter molecules but do not release radioactive energy are to be interpreted as chromogenic molecules.
리포터-퀀쳐 쌍은 예를 들어, 플루오레세인 및 로다민 염료를 포함하는 잔텐 염료(xanthene dye)들로부터 선택될 수 있다. 올리고뉴클레오티드의 결합을 위한 결합 부위로서 또는 결합 기능성(functionality)으로서 사용될 수 있는 페닐 모이어티 상에 치환기를 갖는, 이들 화합물의 다양한 적절한 형태를 널리 상업적으로 입수할 수 있다. 형광 화합물의 다른 그룹은 알파 또는 베타 위치에 아미노기를 갖는 나프틸아민이다. 상기 나프틸아미노 화합물은 1-디메틸아미노나프틸-5-술포네이트, 1-아닐리노-8-나프탈렌 술포네이트 및 2-p-토우리디닐-6-나프탈렌 술포네이트와 같은 화합물을 포함한다. 다른 염료는 3-페닐-7-이소시아나토코우마린, 9-이소티오시아나토아크리딘 및 아크리딘 오렌지과 같은 아크리딘; N-(p-(2-벤조옥사졸릴)페닐)말레이미드; 벤조옥사디아졸, 스틸벤(stilbene), 피렌(pyrene) 등을 포함한다.The reporter-quencher pair may be selected from xanthene dyes, including, for example, fluorescein and rhodamine dyes. Various suitable forms of these compounds are widely available commercially, having substituents on phenyl moieties that can be used as binding sites for binding oligonucleotides or as binding functionality. Another group of fluorescent compounds are naphthylamines having amino groups in the alpha or beta position. The naphthylamino compounds include compounds such as 1-dimethylaminonaphthyl-5-sulfonate, 1-anilino-8-naphthalene sulfonate and 2-p-touridinyl-6-naphthalene sulfonate. Other dyes include acridine such as 3-phenyl-7-isocyanatocomarin, 9-isothiocyanatoacridine and acridine orange; N- (p- (2-benzooxazolyl) phenyl) maleimide; Benzoxadiazole, stilbene, pyrene and the like.
일 구체예에서, 리포터 및 퀀쳐 분자는 플루오레세인 및 비-형광 퀀쳐 염료로부터 선택된다. In one embodiment, the reporter and quencher molecule are selected from fluorescein and non-fluorescent quencher dyes.
올리고뉴클레오티드의 5' 또는 3' 말단에 리포터 또는 퀀쳐 분자를 부착하는 다양한 링킹 모이어티(linking moiety) 및 방법론은 하기 참고 문헌에 예시되어 있다: Eckstein, editor, Oligonucleotide and Analogues: A Practical Approach (IRL Press, Oxford, 1991); Zuckerman et al., Nucleic Acid Research, 15: 5305-5321 (1987) (3' thiol 그룹 on oligonucleotide); Sharma et al., Nucleic Acid Research, 19: 3019 (1991) (3' sulfhydryl); Giusti et al., PCR Method and Applications, 2: 223-227 (1993) and Fung et al., 미국 특허 제4,757,141호 (5' phosphoamino 그룹 via Aminolink. II available from Applied Biosystems, Foster City, Calif.) Stabinsky, 미국 특허 제4,739,044호 (3' aminoalkylphosphoryl 그룹); Agrawal et al., Tetrahedron Letters, 31: 1543-1546 (1990) (attachment via phosphoramidate linkages); Sproat et al., Nucleic Acid Research, 15: 4837 (1987) (5' mercapto 그룹); Nelson et al., Nucleic Acid Research, 17: 7187-7194 (1989) (3' amino 그룹) 등.Various linking moieties and methodologies for attaching reporter or quencher molecules to the 5 'or 3' end of an oligonucleotide are illustrated in the following references: Eckstein, editor, Oligonucleotide and Analogues: A Practical Approach (IRL Press) , Oxford, 1991); Zuckerman et al., Nucleic Acid Research, 15: 5305-5321 (1987) (3 'thiol group on oligonucleotide); Sharma et al., Nucleic Acid Research, 19: 3019 (1991) (3 'sulfhydryl); Giusti et al., PCR Method and Applications, 2: 223-227 (1993) and Fung et al., US Pat. No. 4,757,141 (5 'phosphoamino group via Aminolink. II available from Applied Biosystems, Foster City, Calif.) Stabinsky , US Pat. No. 4,739,044 (3 ′ aminoalkylphosphoryl group); Agrawal et al., Tetrahedron Letters, 31: 1543-1546 (1990) (attachment via phosphoramidate linkages); Sproat et al., Nucleic Acid Research, 15: 4837 (1987) (5 'mercapto group); Nelson et al., Nucleic Acid Research, 17: 7187-7194 (1989) (3 ′ amino group) and the like.
로다민 및 비-형광 퀀쳐 염료는 또한 고체상 합성의 시작 단계에서 올리고뉴클레오티드의 3' 말단에 편리하게 부착될 수 있다, 예를 들어, Woo et al., 미국 특허 제5,231,191호; 및 Hobbs, Jr., 미국 특허 제4,997,928호를 참조한다.Rhodamine and non-fluorescent quencher dyes may also be conveniently attached to the 3 'end of the oligonucleotide at the beginning of solid phase synthesis, see, for example, Woo et al., US Pat. No. 5,231,191; And Hobbs, Jr., US Pat. No. 4,997,928.
CataCleave 프로브를 사용한 HIV-1 표적 핵산 서열의 실시간 검출.Real-time Detection of HIV-1 Target Nucleic Acid Sequences Using CataCleave Probes.
상기 표지된 올리고뉴클레오티드 프로브는 시료 내에서 HIV-1 표적 핵산 서열의 실시간 검출을 위한 프로브로서 사용될 수 있다.The labeled oligonucleotide probe can be used as a probe for real time detection of HIV-1 target nucleic acid sequences in a sample.
CataCleave 올리고뉴클레오티드 프로브는 먼저 선택된 HIV-1 표적 서열을 포함하는 PCR 앰플리콘 내에서 발견되는 서열과 상보적인 DNA 및 RNA 서열로 합성된다. 일 구체예에서, 상기 프로브는 FRET 쌍, 예를 들면 프로브의 한 쪽 말단은 플루오레세인 분자로 및 다른 말단은 비-형광 퀀쳐 분자로 표지된다. 따라서, 상기 프로브가 PCR 앰플리콘과 혼성화 되었을 때, RNase H 활성에 의해 절단될 수 있는 RNA:DNA 헤테로듀플렉스 형태가 형성된다.CataCleave oligonucleotide probes are first synthesized with DNA and RNA sequences that are complementary to sequences found in PCR amplicons containing selected HIV-1 target sequences. In one embodiment, the probe is labeled with a FRET pair, eg, one end of the probe is a fluorescein molecule and the other end is a non-fluorescent quencher molecule. Thus, when the probe hybridizes with a PCR amplicon, an RNA: DNA heteroduplex form is formed that can be cleaved by RNase H activity.
RNase H는 RNA-DNA 혼성체에서 RNA를 가수분해한다. 이 효소는 처음 소의 가슴샘에서 확인되었으나 그 후 다양한 생물에서 발견되었다. RNase H 활성은 진핵생물 및 박테리아에 편재하여(ubiquitous) 나타난다. 비록 RNase H가 다양한 분자량 및 핵 용해 활성의 단백질 패밀리로 구성되나, 기질 필요물은 다양한 동형(isotype) 간에 유사하게 나타난다. 예를 들면, 지금까지 연구된 대부분의 RNase H는 엔도뉴클레아제로서 기능을 하고 5' 포스페이트 및 3' 히드록실 말단을 갖는 절단 생산물을 생산하기 위해 2가 양이온(예를 들면, Mg2+, Mn2+)을 필요로 한다.RNase H hydrolyzes RNA in RNA-DNA hybrids. The enzyme was first identified in bovine mammary glands but has since been found in a variety of organisms. RNase H activity is ubiquitous in eukaryotes and bacteria. Although RNase H consists of a protein family of various molecular weights and nuclear lytic activity, substrate requirements appear similar between the various isotypes. For example, most of the RNase Hs studied so far function as endonucleases and produce divalent cations (eg, Mg 2+ , to produce cleavage products having 5 'phosphate and 3' hydroxyl ends). Mn 2+ ).
E.coli 유래의 RNase HI는 RNase H 패밀리 중 가장 잘 알려져 있다. RNase HI외에도, 2번째의 E.coli RNase H, RNase HII가 클로닝되고 특성이 확인되었다 (Itaya, M., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, 87, 8587-8591). RNase HI은 155개의 아미노산으로 이루어져 있는데 비해, 이는 213개의 아미노산으로 이루어져 있다. E. coli RNase HII는 E. coli RNase HI과 단지 17%의 상동성(homology)를 나타낸다. S. 티피무리움으로부터 클로닝된 RNase H는 E. coli RNase HI와 단지 11개의 위치에서 상이하고 155개의 아미노산으로 이루어져 있다 (Itaya, M. and Kondo K., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 4443-4449).RNase HI from E. coli is the best known of the RNase H family. In addition to RNase HI, a second E. coli RNase H, RNase HII was cloned and characterized (Itaya, M., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, 87, 8587-8591). RNase HI consists of 155 amino acids, compared to 213 amino acids. E. coli RNase HII shows only 17% homology with E. coli RNase HI. RNase H cloned from S. typhimurium differs from E. coli RNase HI in only 11 positions and consists of 155 amino acids (Itaya, M. and Kondo K., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 4443 -4449).
RNase H 활성을 나타내는 단백질이 클로닝되고 여러 개의 바이러스, 다른 박테리아 및 효모로부터 정제되었다 (Wintersberger, U. Pharmac. Ther., 1990, 48, 259-280). 많은 경우에 있어서, RNase H 활성을 갖는 단백질들이 RNase H가 다른 효소, 보통 DNA 또는 RNA 폴리머라제의 아미노 또는 카르복시 말단에 융합된 융합 단백질로 나타난다. RNase H 도메인은 대장균 RNase HI과 높은 상동성(homologous)이 있는 것으로 지속적으로 밝혀졌으나 다른 도메인이 실질적으로 다양하여, 융합 단백질의 분자량 및 다른 특성이 매우 다양하다.Proteins exhibiting RNase H activity were cloned and purified from several viruses, other bacteria and yeasts (Wintersberger, U. Pharmac. Ther., 1990, 48, 259-280). In many cases, proteins with RNase H activity appear as fusion proteins in which RNase H is fused to the amino or carboxy terminus of another enzyme, usually a DNA or RNA polymerase. The RNase H domain has been consistently found to be highly homologous with Escherichia coli RNase HI, but the other domains are substantially diverse, resulting in a wide variety of molecular weights and other characteristics of the fusion protein.
고등 진핵 생물에서 RNase H의 2개 클래스는 분자량, 2가 양이온의 효과, 술프히드릴(sulfhydryl) 시약에 대한 감수성 및 면역학적 교차-반응성의 차이에 기초하여 정의되어 왔다(Busen et al., Eur. J. Biochem., 1977, 74, 203-208). RNase HI 효소는 68-90 kDa 범위의 분자량을 가지고, Mn2+ 또는 Mg2+에 의해 활성화되고 및 술프히드릴 시약에 무감수성인 것으로 보고되었다. 반대로, RNase H II 효소는 31-45 kDa 범위의 분자량을 갖고, Mg2+를 필요로하고, 술프히드릴 시약에 고감수성을 보이고, Mn2+에 의해 억제되는 것으로 보고되었다(Busen, W., and Hausen, P., Eur. J. Biochem., 1975, 52, 179-190; Kane, C. M., Biochemistry, 1988, 27, 3187-3196; Busen, W., J. Biol. Chem., 1982, 257, 7106-7108.).Two classes of RNase H in higher eukaryotes have been defined based on differences in molecular weight, the effects of divalent cations, sensitivity to sulfhydryl reagents and immunological cross-reactivity (Busen et al., Eur J. Biochem., 1977, 74, 203-208). RNase HI enzymes have a molecular weight in the range of 68-90 kDa, have been reported to be activated by Mn 2+ or Mg 2+ and are insensitive to sulfhydryl reagents. In contrast, RNase H II enzymes have a molecular weight in the range of 31-45 kDa, require Mg 2+ , show high sensitivity to sulfhydryl reagents, and have been reported to be inhibited by Mn 2+ (Busen, W. , and Hausen, P., Eur. J. Biochem., 1975, 52, 179-190; Kane, CM, Biochemistry, 1988, 27, 3187-3196; Busen, W., J. Biol. Chem., 1982, 257, 7106-7108.).
RNase HII 특성을 갖는 효소가 인간 태반으로부터 거의 균질하게 정제되었다 (Frank et al., Nucleic Acids Res., 1994, 22, 5247-5254). 이 단백질은 약 33kDa의 분자량을 갖고 6.5-10의 pH 범위에서 활성화되고 최적 pH가 8.5-9인 것으로 보고된다. 상기 효소는 Mg2+를 필요로 하고 Mn2+및 n-에틸 말레이미드에 의해 억제되는 것으로 보고되었다. 절단 반응의 생성물은 3' 히드록실 및 5' 포스페이트 말단을 갖는다.Enzymes with RNase HII properties were purified almost homogeneously from human placenta (Frank et al., Nucleic Acids Res., 1994, 22, 5247-5254). This protein has a molecular weight of about 33 kDa, is activated in a pH range of 6.5-10 and is reported to have an optimal pH of 8.5-9. The enzyme requires Mg 2+ and has been reported to be inhibited by Mn 2+ and n-ethyl maleimide. The product of the cleavage reaction has 3 'hydroxyl and 5' phosphate ends.
일 구체예에 따르면, 실시간 핵산 증폭은 열안정성 핵산 폴리머라제, RNase H 활성, HIV-1 표적 폴리뉴클레오티드에 혼성화될 수 있는 PCR 증폭 프라이머 쌍, 및 표지된 CataCleave 올리고뉴클레오티드 프로브의 존재 하에 표적 폴리뉴클레오티드에서 수행된다. 실시간 PCR 반응 동안, RNase H에 의한 프로브의 절단은 형광 퀀쳐로부터 형광 공여체를 분리시켜 시료 내의 HIV-1 표적 DNA 서열의 실시간 검출에 따라 프로브의 형광이 실시간으로 증가하게 한다.According to one embodiment, real-time nucleic acid amplification is carried out at the target polynucleotide in the presence of thermostable nucleic acid polymerase, RNase H activity, PCR amplification primer pairs capable of hybridizing to HIV-1 target polynucleotides, and labeled CataCleave oligonucleotide probes. Is performed. During the real-time PCR reaction, cleavage of the probe by RNase H separates the fluorescent donor from the fluorescent quencher such that the fluorescence of the probe increases in real time following the real-time detection of HIV-1 target DNA sequences in the sample.
일 구체예에서, 실시간 핵산 증폭은 도 7과 같이 약 40회 이하의 PCR 증폭 사이클에서 단일 표적 DNA 분자의 실시간 검출을 가능하게 한다.In one embodiment, real time nucleic acid amplification enables real time detection of a single target DNA molecule in up to about 40 PCR amplification cycles as shown in FIG. 7.
시료 중 HIV-1 유전자 서열의 실시간 검출의 예시Example of real-time detection of HIV-1 gene sequence in a sample
먼저, 상기 방법은, 대상 시료로부터 총 RNA를 분리하는 단계를 포함한다. 일 구체예에 따른 검출 방법은 HIV-1에 감염되었을 것으로 예상되는 시료(sample)에 적용할 수 있다. 상기 시료는 예를 들어, 배양된 세포, 동물 또는 인간의 간세포, 혈액, 혈장, 혈청, 정액, 타액 또는 점액 등의 체액을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 DNA의 분리는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 이루어질 수 있다. 이에 대한 구체적인 방법은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001)에 개시되어 있으며, 이 문헌은 본 명세서에 참조로써 삽입된다.First, the method includes separating total RNA from a subject sample. The detection method according to one embodiment may be applied to a sample that is expected to be infected with HIV-1. The sample includes, but is not limited to, bodily fluids such as cultured cells, animal or human liver cells, blood, plasma, serum, semen, saliva or mucus. Isolation of the DNA can be made through various methods known in the art. Specific methods for this are disclosed in Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (2001), which is incorporated herein by reference.
다음으로, 상기 방법은 상기 분리된 총 RNA 및 관련된 반응 성분들을 혼합하여 실시간 PCR을 수행하는 단계를 포함한다.Next, the method includes mixing the isolated total RNA and related reaction components to perform real time PCR.
일 구체예에 따르면, 상기 실시간 PCR을 수행하는 단계 이전에 상기 분리된 총 RNA를 대상으로 역전사 반응을 수행하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 방법은 RNA 바이러스인 HIV-1 속의 바이러스를 대상으로 하므로, 분리된 RNA를 실시간 PCR 반응에 사용될 수 있는 주형인 DNA로 변형시켜야 한다. 역전사 반응은 Avian Myeloblastosis Virus (AMV) 또는 Moloney Murine Leukemia Virus (MMLV) 등으로부터 분리된 당업계에 잘 알려진 다양한 종류의 역전사 효소를 이용하여 실시될 수 있다.According to one embodiment, the method may further include performing a reverse transcription reaction on the separated total RNA before performing the real-time PCR. Since the method targets a virus in the HIV-1 genus RNA virus, the isolated RNA must be transformed into DNA, a template that can be used for real-time PCR reactions. Reverse transcription reactions can be carried out using a variety of reverse transcriptase enzymes well known in the art isolated from Avian Myeloblastosis Virus (AMV) or Moloney Murine Leukemia Virus (MMLV).
일 구체예에 따르면, 온도 사이클링의 수행 및 결과물 특이적인 증폭된 산물의 실시간 검출을 위한 기기는 상업적으로 구입 가능하다. 상기 실시간 PCR 방법에 사용할 수 있는 기기로는 Applied Biosystems Incorporated 사의 실시간 PCR 기기 7900, 7500, 7300, Stratagene 사의 Mx3000p, BioRad 사의 Chromo 4 및 Roche Lightcycler 480 기기 등이 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다. 실시간 PCR을 수행하는 동안, 이들 기기는 검출가능한 표지로부터 방출 강도의 변화를 모니터링하여 상기 정보를 표적 주형이 테스트 시료에 존재하는지 여부를 결정하는데 분석될 수 있는 그래픽 및/또는 수치 정보로 변환한다.According to one embodiment, a device for performing temperature cycling and real-time detection of the resultant amplified product is commercially available. Devices that can be used in the real-time PCR method include, but are not limited to, Applied Biosystems Incorporated's real-time PCR devices 7900, 7500, 7300, Stratagene's Mx3000p, BioRad's Chromo 4 and Roche Lightcycler 480 devices. During the real-time PCR, these instruments monitor the change in emission intensity from the detectable label and convert the information into graphical and / or numerical information that can be analyzed to determine whether the target template is present in the test sample.
일 구체예에 따른 HIV-1의 검출 방법에 있어서, 실시간 PCR 반응은 당업계에 알려진 통상적인 조건으로 실시할 수 있으며, 예를 들어, 초기 변성(initial denaturation)을 95℃에서 10분 동안 수행한 후, 변성(denaturation, 95℃에서 10초), 어닐링 및 RNase HⅡ의 반응(55℃에서 10초) 및 신장(elongation, 72℃에서 30초)을 총 60회 실시하는 조건으로 수행할 수 있다. 상기 방법에 의해 검출할 수 있는 HIV-1는 상기한 바와 같다.In the detection method of HIV-1 according to one embodiment, the real-time PCR reaction may be carried out under conventional conditions known in the art, for example, initial denaturation was performed at 95 ° C. for 10 minutes. Thereafter, denaturation (10 seconds at 95 ° C.), annealing, and reaction of RNase HII (10 seconds at 55 ° C.) and elongation (elongation, 30 seconds at 72 ° C.) may be performed under the conditions of performing 60 times in total. HIV-1 detectable by the above method is as described above.
마지막으로, 상기 실시간 PCR 결과로부터 HIV-1의 존재 유무를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.Finally, it may include the step of confirming the presence of HIV-1 from the real-time PCR results.
상기 HIV-1의 존재 유무는 상기 실시간 PCR 과정에서 증폭된 PCR 산물의 프로브에 표지된 형광 표지 인자를 감지하여 나타나는 곡선으로부터, PCR 증폭 산물이 일정량 증폭되었을 때의 사이클 수인 Ct 값을 계산함으로써 확인할 수 있다. Ct 값은 예를 들어, 10 내지 45인 경우에 상기 HIV-1가 존재한다고 판단할 수 있다. 한편, 상기 Ct 값의 계산은 상기 실시간 PCR 기기 내에 포함된 프로그램에 의해 자동으로 수행될 수 있다.The presence or absence of the HIV-1 is confirmed by calculating the C t value, which is the number of cycles when the PCR amplification product is amplified by a certain amount from the curve displayed by detecting a fluorescent labeling factor labeled on the probe of the PCR product amplified in the real-time PCR process Can be. For example, the C t value may determine that HIV-1 exists when 10 to 45. Meanwhile, the calculation of the C t value may be automatically performed by a program included in the real time PCR device.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 이들 실시예는 단지 예시적은 목적일 뿐 본 발명의 범위를 한정하는 의도로 사용되지 않는다.The invention will be explained in more detail with reference to the following examples. These examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.
효소 "핫 스타트(Hot Start)" RNase HII는 가역적으로 변형된 RNase HII이다. 상기 변형된 효소가 Tris 기반의 완충액과 함께 반응에서 사용되고, 온도를 95℃로 올리면, 상기 용액의 pH는 떨어지고, RNase H 활성은 회복된다. 이 방법은 역전사의 시작 이전에 반응 혼합물에서 RNase H를 포함하도록 한다. RNase HII 및 이에 대한 자세한 내용은 2010년 5월 25일에 제촐된 미국 가출원 제61/347,984호에 개시되어 있으며, 이는 전체로 본 명세서에 참조로써 삽입된다.The enzyme "Hot Start" RNase HII is a reversibly modified RNase HII. When the modified enzyme is used in the reaction with Tris based buffer and the temperature is raised to 95 ° C., the pH of the solution drops and RNase H activity is restored. This method allows for the inclusion of RNase H in the reaction mixture prior to the start of reverse transcription. RNase HII and details thereof are disclosed in US Provisional Application No. 61 / 347,984, filed May 25, 2010, which is incorporated herein by reference in its entirety.
표 1은 프라이며 및 프로브의 서열을 나타낸다.Table 1 shows the sequences of the pris and probes.
표 3은 정방향, 역방향 프라이머 및 프로브의 예시적인 조합을 나타낸다.Table 3 shows exemplary combinations of forward, reverse primers and probes.
일 구체예에 따른 HIV-1 검출 방법에 의하면, 적은 카피 수의 대상 시료만으로도 검출 결과를 실시간으로 신속하게 확인할 수 있다.According to the HIV-1 detection method according to one embodiment, the detection result can be quickly confirmed in real time even with a small number of samples.
도 1은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 C RNA의 10배 연속 희석을 통한 RT-PCR 증폭을 나타낸 것이다.Figure 1 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype C RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 D RNA의 10배 연속 희석을 통한 RT-PCR 증폭을 나타낸 것이다.Figure 2 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype D RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 F RNA의 10배 연속 희석을 통한 RT-PCR 증폭을 나타낸 것이다.Figure 3 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group M, subtype F RNA according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 C 검출의 RT-PCR 반응을 위한 주형의 카피수에 대한 Cp 값의 그래프 플롯팅을 나타낸다.4 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group M, subtype C detection.
도 5는 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 D 검출의 RT-PCR 반응을 위한 주형의 카피수에 대한 Cp 값의 그래프 플롯팅을 나타낸다.5 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group M, subtype D detection.
도 6은 HIV-1, 그룹 M, 서브타입 F 검출의 RT-PCR 반응을 위한 주형의 카피수에 대한 Cp 값의 그래프 플롯팅을 나타낸다.FIG. 6 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group M, subtype F detection.
도 7은 본 발명의 일 구체예에 따른 HIV-1, 그룹 O RNA의 10배 연속 희석을 통한 RT-PCR 증폭을 나타낸 것이다.Figure 7 shows RT-PCR amplification through 10-fold serial dilution of HIV-1, group O RNA according to one embodiment of the present invention.
도 8은 HIV-1, 그룹 O의 RT-PCR 반응을 위한 주형의 카피수에 대한 Cp 값의 그래프 플롯팅을 나타낸다.FIG. 8 shows a graphical plot of Cp values against copy number of template for RT-PCR response of HIV-1, group O.
이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, one or more embodiments will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are provided to illustrate one or more embodiments illustratively and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1: HIV-1 그룹 M의 검출 방법Example 1 Detection of HIV-1 Group M
HIV-1 그룹 M의 검출을 위해 사용된 RNA 주형은 Seracare Life Sciences로부터 구입하였으며, 표 2에 기재되어 있다. 5 mM HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-(piperazineethanesulfonic acid)-KOH, pH 7.8) 내에 10배씩 연속 희석하여 가장 많이 희석된 시료가 RNA 주형을 1 내지 10 카피를 포함하도록 준비하였다. 각각의 희석액 중 2 ㎕을 23 ㎕의 PCR mix와 함께 원-스텝 RT-PCR에 RNA 주형으로 사용하였다. RT-PCR 반응 내에서 각각 구성 성분의 최종 농도는 다음과 같다: 1 X PCR reaction buffer, 400 uM의 각각의 dATP dCTP dGTP 및 dUTP, 200 uM의 dTTP, 80 nM 정방향 프라이머(서열번호 1), 80 nM 역방향 프라이머(서열번호 8), 60 nM 카타클리브 프로브(서열번호 18), 5 U의 핫-스타트 RNase HII, 0.4 U의 열안정성 UDG (Bacillus ssp.), 2.5 U의 Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) 및 2 U의 Superscript III 역전사효소(Life Technologies). 원-스텝 RT-PCR 반응은 LightCycler 480 real-time PCR 기기 (Roche)에서 하기 사이클 파라미터를 사용하여 수행하였다: 50℃에서 15분 동안 제1 가닥 cDNA 합성, 95℃에서 5분 동안 열을 가하여 역전사 효소를 불활성화시키고, RNase HII 및 DNA 폴리머라제를 활성화시킨 다음, 95℃에서 10초 동안 변성, 55℃ 에서 10초 동안 어닐링 및 65℃ 에서 30초 동안 신장 과정을 50회 반복하였다. 형광의 검출은 65℃ 신장 과정 동안 각 사이클에서 실시되었다.RNA templates used for detection of HIV-1 group M were purchased from Seracare Life Sciences and are listed in Table 2. 10-fold serial dilution in 5 mM HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1- (piperazineethanesulfonic acid) -KOH, pH 7.8) prepared the most diluted sample to contain 1-10 copies of the RNA template. 2 μl in each dilution was used as RNA template in one-step RT-PCR with 23 μl PCR mix. The final concentration of each component in the RT-PCR reaction is as follows: 1 X PCR reaction buffer, 400 uM of each dATP dCTP dGTP and dUTP, 200 uM of dTTP, 80 nM forward primer (SEQ ID NO: 1), 80 nM reverse primer (SEQ ID NO: 8), 60 nM cataclyve probe (SEQ ID NO: 18), 5 U hot-start RNase HII, 0.4 U thermostable UDG (Bacillus ssp.), 2.5 U Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) and 2 U Superscript III Reverse Transcriptase (Life Technologies). One-step RT-PCR reactions were performed using the following cycle parameters on a LightCycler 480 real-time PCR instrument (Roche): first strand cDNA synthesis at 50 ° C. for 15 minutes, reverse transcription by heating at 95 ° C. for 5 minutes. The enzyme was inactivated, the RNase HII and the DNA polymerase were activated, followed by 50 denaturation at 95 ° C. for 10 seconds, annealing at 55 ° C. for 10 seconds and stretching at 65 ° C. for 30 seconds. Detection of fluorescence was carried out in each cycle during the 65 ° C. stretching process.
도 1 내지 도 3에서 나타난 RT-PCR의 예시는 각각 HIV-1의 그룹 M, 서브타입 C, 서브타입 D 및 서브타입 F에서 유래한 RNA 주형을 사용하여 수행한 것이다. 이들 결과는 11개 이하 카피의 게놈 RNA를 주형으로 사용한 경우에 다수의 서브타입을 검출할 수 있음을 증명한다. 도 4 내지 도 6은 주형의 log(카피수)에 대 각각의 RNA 희석액에 대한 증폭 곡선의 Cp값의 플롯을 나타내는 그래프를 보여준다. 각각의 플롯은 각 시료에 대한 105 이상의 반응에 대한 선형성을 나타내며, r2 값이 0.99 이상으로 데이터에 대한 우수한 선형 맞춤을 나타낸다. 이들 반응의 효율성은 서브타입 C가 91%, 서브타입 D가 91%이고, 서브타입 F가 97%이었다. 하기 표 2는 본 실험에서 사용된 HIV-1 종의 목록 및 각각의 종에서 검출된 최소 한계를 나타낸다. 이들 결과는 실험한 HIV-1 그룹 M의 모든 서브타입에 걸쳐 포함됨을 나타낸다.Examples of RT-PCR shown in FIGS. 1-3 are performed using RNA templates from groups M, subtype C, subtype D and subtype F of HIV-1, respectively. These results demonstrate that multiple subtypes can be detected when no more than 11 copies of genomic RNA are used as a template. 4-6 show graphs showing plots of Cp values of amplification curves for each RNA dilution versus log (copy number) of the template. Each plot shows linearity for a response of at least 10 5 for each sample and an excellent linear fit to the data with r 2 values of 0.99 and above. The efficiency of these reactions was 91% for subtype C, 91% for subtype D, and 97% for subtype F. Table 2 below shows the list of HIV-1 species used in this experiment and the minimum limits detected in each species. These results indicate inclusion across all subtypes of HIV-1 group M tested.
실시예 2: HIV-1 그룹 O의 검출 방법Example 2: Detection of HIV-1 Group O
HIV-1 그룹 O의 검출을 위해 사용된 RNA 주형은 Seracare Life Sciences로부터 구입하였으며, 표 2에 기재되어 있다. 5 mM HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-(piperazineethanesulfonic acid)-KOH, pH 7.8) 내에 10배씩 연속 희석하여 가장 많이 희석된 시료가 RNA 주형을 1 내지 11 카피를 포함하도록 준비하였다. 각각의 희석액 중 1 ㎕을 24 ㎕의 PCR mix와 함께 원-스텝 RT-PCR에 RNA 주형으로 사용하였다. RT-PCR 반응 내에서 각각 구성 성분의 최종 농도는 다음과 같다: 1 X PCR reaction buffer, 300 nM 정방향 프라이머(서열번호 1), 300 nM 역방향 프라이머(서열번호 8), 200 nM 카타클리브 프로브(서열번호 18), 5 U의 핫-스타트 RNase HII, 2 U의 Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) 및 0.5 U의 Superscript III 역전사효소(Life Technologies). 원-스텝 RT-PCR 반응은 LightCycler 480 real-time PCR 기기 (Roche)에서 하기 사이클 파라미터를 사용하여 수행하였다: 50℃에서 15분 동안 제1 가닥 cDNA 합성, 95℃에서 5분 동안 열을 가하여 역전사 효소를 불활성화시키고, RNase HII 및 DNA 폴리머라제를 활성화시킨 다음, 95℃에서 10초 동안 변성, 55℃ 에서 10초 동안 어닐링 및 72℃ 에서 30초 동안 신장 과정을 50회 반복하였다. 형광의 검출은 72℃ 신장 과정 동안 각 사이클에서 실시되었다.RNA templates used for detection of HIV-1 group O were purchased from Seracare Life Sciences and are listed in Table 2. Ten-fold serial dilutions in 5 mM HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1- (piperazineethanesulfonic acid) -KOH, pH 7.8) were prepared so that the most diluted sample contained 1 to 11 copies of the RNA template. 1 μl in each dilution was used as RNA template in one-step RT-PCR with 24 μl PCR mix. The final concentration of each component in the RT-PCR reaction is as follows: 1 X PCR reaction buffer, 300 nM forward primer (SEQ ID NO: 1), 300 nM reverse primer (SEQ ID NO: 8), 200 nM cataclybine probe (SEQ ID NO: 8) No. 18), 5 U hot-start RNase HII, 2 U Platinum Taq DNA Polymerase (Life Technologies) and 0.5 U Superscript III reverse transcriptase (Life Technologies). One-step RT-PCR reactions were performed using the following cycle parameters on a LightCycler 480 real-time PCR instrument (Roche): first strand cDNA synthesis at 50 ° C. for 15 minutes, reverse transcription by heating at 95 ° C. for 5 minutes. The enzyme was inactivated, RNase HII and DNA polymerase were activated, followed by 50 cycles of denaturation at 95 ° C. for 10 seconds, annealing at 55 ° C. for 10 seconds and extension at 72 ° C. for 30 seconds. Detection of fluorescence was carried out in each cycle during the 72 ° C. stretching process.
도 7에서 나타난 RT-PCR의 예시는 HIV-1, 그룹 O, strain I-2481에서 유래한 RNA 주형을 사용하여 수행한 것이다. 하기 표 2는 본 실험에서 사용된 HIV-1 그룹 O의 목록 및 각각의 종에서 검출된 최소 한계를 나타낸다. 이들 결과는 11개 이하 카피의 게놈 RNA를 주형으로 사용한 경우에 HIV-1 그룹 O의 다수 종을 검출할 수 있음을 증명한다. 도 8은 주형의 log(카피수)에 대 각각의 RNA 희석액에 대한 증폭 곡선의 Cp값의 플롯을 나타내는 그래프를 보여준다. 플롯은 각 시료에 대한 105 이상의 반응에 대한 선형성을 나타내며, r2 값이 0.99 이상으로 데이터에 대한 우수한 선형 맞춤을 나타낸다. I-2481의 검출 반응의 효율성은 82%이었다. 이들 결과는 실험한 HIV-1 그룹 O의 모든 서브타입에 걸쳐 포함됨을 나타낸다.Example of RT-PCR shown in Figure 7 was performed using an RNA template derived from HIV-1, group O, strain I-2481. Table 2 below shows the list of HIV-1 Group O used in this experiment and the minimum limits detected in each species. These results demonstrate that multiple species of HIV-1 group O can be detected when no more than 11 copies of genomic RNA are used as a template. 8 shows a graph showing a plot of the Cp values of the amplification curves for each RNA dilution versus the log (copy number) of the template. Plots show linearity for a response of at least 10 5 for each sample, with an excellent linear fit to the data with r 2 values of 0.99 and above. The efficiency of detection reaction of I-2481 was 82%. These results indicate that all subtypes of tested HIV-1 group O are included.
표 1
서열번호 프로브/프라이머 염기 서열 (5'-3')
1 HIV-Pol-F3 GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT
2 HIV-Pol-F7 CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA
3 HIV-Pol-N-F42 CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA
4 HIV-Pol-N-F43 AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA
5 HIV-Pol-N-F58 ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT
6 HIV-Pol-N-F66 CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT
7 HIV-1_F10-JO CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA
8 HIV-1_F11-JO CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT
9 HIV-1_R6-JO CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT
10 HIV-Pol-R9 TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
11 HIV-Pol-R21 TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
12 HIV-Pol-R22 CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
13 HIV-Pol-R23 TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
14 HIV-Pol-R26_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT
15 HIV-Pol-R27_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT
16 HIV-Pol-R28_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT
17 HIV-Pol-O-R39 GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC
18 HIV-Pol-O-R46 CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA
19 HIV-Pol-O-R47 AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA
20 HIV-1_CCProbe5 FAM/TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT/IABkFQ
21 HIV-1_CCProbe8 FAM/GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTGG/ IABkFQ
22 HIV-1_CCProbe24 FAM/TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA/ IABkFQ
23 HIV-1_CCProbe25 FAM/TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA/ IABkFQ
24 HIV-1_CCProbe27 FAM/TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA/ IABkFQ
25 HIV-1_CCProbe28 FAM/TTAAAAGAAAAGG*GG*rGrGrArUTG*GG*GG*GTACA/ EDQ
26 HIV-1_FPX X1AGX2AX3TX4CAX5ATGGCAGTX6X7TX8ATX9CAX10AATT
27 HIV-1_FPX2 CAGGAX1TTX2GGGATACCX3TACAATCCTCAAAGTCAGGGAGX4X5GTAGAX6TCCATGAAT
28 HIV-1_FPX3 CCX1X2X3X4GX5X6X7GX8GX9X10X11TAX12CAGGX13X14X15X16X17CTA
29 HIV-1_RPX CX1X2X3X4X5GX6X7X8X9X10X11ACAX12X13CX14X15ACTATX16X17X18X19TX20
30 HIV-1_RPX2 TX1TX2TGX3TX4TCX5CX6GX7AAX8AX9X10CCX11GX12AAATX13X14X15
31 HIV-1_RPX3 X1X2CCTTX3CCAX4X5X6X7GGX8TX9TX10TGX11TX12TCX13CTGX14AAX15AX16X17
Table 1
SEQ ID NO: Probe / Primer Base sequence (5'-3 ')
One HIV-Pol-F3 GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT
2 HIV-Pol-F7 CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA
3 HIV-Pol-N-F42 CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA
4 HIV-Pol-N-F43 AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA
5 HIV-Pol-N-F58 ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT
6 HIV-Pol-N-F66 CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT
7 HIV-1_F10-JO CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA
8 HIV-1_F11-JO CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT
9 HIV-1_R6-JO CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT
10 HIV-Pol-R9 TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
11 HIV-Pol-R21 TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
12 HIV-Pol-R22 CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
13 HIV-Pol-R23 TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT
14 HIV-Pol-R26_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT
15 HIV-Pol-R27_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT
16 HIV-Pol-R28_O CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT
17 HIV-Pol-O-R39 GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC
18 HIV-Pol-O-R46 CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA
19 HIV-Pol-O-R47 AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA
20 HIV-1_CCProbe5 FAM / TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT / IABkFQ
21 HIV-1_CCProbe8 FAM / GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTGG / IABkFQ
22 HIV-1_CCProbe24 FAM / TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA / IABkFQ
23 HIV-1_CCProbe25 FAM / TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA / IABkFQ
24 HIV-1_CCProbe27 FAM / TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA / IABkFQ
25 HIV-1_CCProbe28 FAM / TTAAAAGAAAAGG * GG * rGrGrArUTG * GG * GG * GTACA / EDQ
26 HIV-1_FPX X 1 AGX 2 AX 3 TX 4 CAX 5 ATGGCAGTX 6 X 7 TX 8 ATX 9 CAX 10 AATT
27 HIV-1_FPX2 CAGGAX 1 TTX 2 GGGATACCX 3 TACAATCCTCAAAGTCAGGGAGX 4 X 5 GTAGAX 6 TCCATGAAT
28 HIV-1_FPX3 CCX 1 X 2 X 3 X 4 GX 5 X 6 X 7 GX 8 GX 9 X 10 X 11 TAX 12 CAGGX 13 X 14 X 15 X 16 X 17 CTA
29 HIV-1_RPX CX 1 X 2 X 3 X 4 X 5 GX 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 ACAX 12 X 13 CX 14 X 15 ACTATX 16 X 17 X 18 X 19 TX 20
30 HIV-1_RPX2 TX 1 TX 2 TGX 3 TX 4 TCX 5 CX 6 GX 7 AAX 8 AX 9 X 10 CCX 11 GX 12 AAATX 13 X 14 X 15
31 HIV-1_RPX3 X 1 X 2 CCTTX 3 CCAX 4 X 5 X 6 X 7 GGX 8 TX 9 TX 10 TGX 11 TX 12 TCX 13 CTGX 14 AAX 15 AX 16 X 17
상기 표 1에서, 서열번호 20-25의 프로브는 5' 및 3' 말단에 검출가능한 표지를 갖는 것으로 나타내었으며, 뉴클레오티드 "rA", "rG", "rU" 및 "rC"는 리보뉴클레오티드이며, 뉴클레오티드 G*는 8-Aza-7-Deaza-dG이다.In Table 1, the probes of SEQ ID NOs: 20-25 are shown to have detectable labels at the 5 'and 3' ends, and the nucleotides "rA", "rG", "rU" and "rC" are ribonucleotides, Nucleotide G * is 8-Aza-7-Deaza-dG.
또한, 서열번호 26에서, X1는 C 또는 G이고, X2는 C 또는 T이고, X3은 G 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5 는 A 또는 G이고, X6는 A 또는 G 또는 T이고, X7은 T 또는 C이고, X8는 T 또는 C이고, X9 는 T 또는 C이고, 및 X10 은 T 또는 C이다.Further, in SEQ ID NO: 26, X 1 is C or G, X 2 is C or T, X 3 is G or T, X 4 is A or G, X 5 is A or G, X 6 is A or G or T, X 7 is T or C, X 8 is T or C, X 9 is T or C, and X 10 is T or C.
서열번호 27에서, X1는 A 또는 G이고, X2는 C 또는 T이고, X3은 C 또는 A이고, X4는 C 또는 T이고, X5 는 A 또는 G이고, X6는 A 또는 G이다.In SEQ ID NO: 27, X 1 is A or G, X 2 is C or T, X 3 is C or A, X 4 is C or T, X 5 is A or G, X 6 is A or G.
서열번호 28에서, X1는 A 또는 G 또는 C 또는 T이고, X2는 A 또는 G이고, X3은 G 또는 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5 는 A 또는 G 또는 C이고, X6는 T 또는 A이고, X7은 A 또는 G이고, X8는 T 또는 G이고, X9 는 G 또는 A 또는 C이고, X10은 C 또는 T이고, X11는 A 또는 T이고, X12는 G 또는 C 또는 C이고, X13은 G 또는 A이고, X14는 A 또는 G 또는 T 또는 C이고, X15는 T 또는 C 또는 G이고, X16은 T 또는 C이고, 및 X17은 A 또는 C이다.In SEQ ID NO: 28, X 1 is A or G or C or T, X 2 is A or G, X 3 is G or C or T, X 4 is A or G, X 5 is A or G or C, X 6 is T or A, X 7 is A or G, X 8 is T or G, X 9 is G or A or C, X 10 is C or T, X 11 is A or T is X 12 is G or C or C, X 13 is G or A, X 14 is A or G or T or C, X 15 is T or C or G and X 16 is T or C And X 17 are A or C.
서열번호 29에서, X1는 A 또는 T이고, X2는 G 또는 A이고, X3은 C 또는 A 또는 G이고, X4는 T 또는 C 또는 A이고, X5는 A 또는 T 또는 G이고, X6는 G 또는 A이고, X7은 A 또는 G이고, X8는 C 또는 T이고, X9 는 T 또는 G 또는 A이고, X10은 A 또는 G이고, X11는 T 또는 A이고, X12는 T 또는 C이고, X13은 T 또는 C이고, X14는 T 또는 C이고, X15는 T 또는 C이고, X16은 T 또는 C이고, X17은 T 또는 A이고, X18은 T 또는 G이고, X19는 A 또는 G이고, 및 X20은 T 또는 C이다.In SEQ ID NO: 29, X 1 is A or T, X 2 is G or A, X 3 is C or A or G, X 4 is T or C or A, X 5 is A or T or G , X 6 is G or A, X 7 is A or G, X 8 is C or T, X 9 is T or G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or A , X 12 is T or C, X 13 is T or C, X 14 is T or C, X 15 is T or C, X 16 is T or C, X 17 is T or A, X 18 is T or G, X 19 is A or G, and X 20 is T or C.
서열번호 30에서, X1는 C 또는 T이고, X2는 T 또는 C이고, X3은 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5는 T 또는 C이고, X6는 T 또는 C이고, X7은 A 또는 T이고, X8는 A 또는 T이고, X9 는 G 또는 A이고, X10은 A 또는 G이고, X11는 T 또는 C이고, X12는 A 또는 G이고, X13은 A 또는 T 또는 G이고, X14는 T 또는 G이고, 및 X15는 T 또는 C 또는 G이다.In SEQ ID NO: 30, X 1 is C or T, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, X 5 is T or C, X 6 is T or C, X 7 is A or T, X 8 is A or T, X 9 is G or A, X 10 is A or G, X 11 is T or C, X 12 is A or G , X 13 is A or T or G, X 14 is T or G, and X 15 is T or C or G.
서열번호 31에서, X1는 G 또는 A이고, X2는 T 또는 C이고, X3은 C 또는 T이고, X4는 A 또는 G이고, X5는 A 또는 G이고, X6는 T 또는 C 또는 G이고, X7은 A 또는 T 또는 C 또는 G이고, X8는 A 또는 G이고, X9 는 C 또는 T이고, X10은 C 또는 T이고, X11는 C 또는 T이고, X12는 C 또는 A이고, X13은 C 또는 T이고, X14는 T 또는 A이고, X15는 T 또는 A이고, X16은 A 또는 G이고, 및 X17은 A 또는 G이다.In SEQ ID NO: 31, X 1 is G or A, X 2 is T or C, X 3 is C or T, X 4 is A or G, X 5 is A or G, X 6 is T or C or G, X 7 is A or T or C or G, X 8 is A or G, X 9 is C or T, X 10 is C or T, X 11 is C or T, X 12 is C or A, X 13 is C or T, X 14 is T or A, X 15 is T or A, X 16 is A or G, and X 17 is A or G.
표 2
바이러스 그룹 서브타입 분리주 이름 시작 농도 (카피) Limit of Detection (카피)
HIV-1 M A I-2496 1.84E+05 2
HIV-1 M B BK132 1.14E+06 11
HIV-1 M C DJ259 3.83E+05 4
HIV-1 M D SE365 6.46E+05 6
HIV-1 M D UG274 1.23E+06 12
HIV-1 M A/E 42368 1.96E+06 19
HIV-1 M F BZ126 2.76E+06 3
HIV-1 M F BZ162 9.98E+05 10
HIV-1 M A/G POC44951 4.66E+06 5
HIV-1 M G HH8793 5.74E+05 57
HIV-1 M H BCF-KITA 6.50E+05 65
HIV-1 O   I-2481 1.1E+06 11
HIV-1 O   BCF06 7.7E+05 8
HIV-1 O BCF11 5.8E+05 6
TABLE 2
virus group Subtype Separator name Starting concentration (copy) Limit of Detection (Copy)
HIV-1 M A I-2496 1.84E + 05 2
HIV-1 M B BK132 1.14E + 06 11
HIV-1 M C DJ259 3.83E + 05 4
HIV-1 M D SE365 6.46E + 05 6
HIV-1 M D UG274 1.23E + 06 12
HIV-1 M A / E 42368 1.96E + 06 19
HIV-1 M F BZ126 2.76E + 06 3
HIV-1 M F BZ162 9.98E + 05 10
HIV-1 M A / G POC44951 4.66E + 06 5
HIV-1 M G HH8793 5.74E + 05 57
HIV-1 M H BCF-KITA 6.50E + 05 65
HIV-1 O I-2481 1.1E + 06 11
HIV-1 O BCF06 7.7E + 05 8
HIV-1 O BCF11 5.8E + 05 6
다른 예시적인 정방향 및 역방향 프라이머 및 프로브의 조합을 하기 표 3에 나타내었다. Other exemplary combinations of forward and reverse primers and probes are shown in Table 3 below.
표 3
프라이머 쌍(서열번호) 프로브(서열번호)
정방향 프라이머 역방향 프라이머
1 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
2 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
3 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
4 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
5 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
6 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
7 9 20, 21
8 9 20, 21
TABLE 3
Primer Pair (SEQ ID NO) Probe (SEQ ID NO)
Forward primer Reverse primer
One 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
2 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
3 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
4 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
5 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
6 10, 11, 12, 13, 14,15, 16, 17, 18, 19 22, 23, 24, 25
7 9 20, 21
8 9 20, 21
본 명세서에서 개시한 어떠한 특허, 특허 출원, 공개 또는 다른 개시 자료는 그 전체로 본 명세서에 참조로서 삽입된다. 여기서 참조로서 삽입된다고 한 어떠한 자료 또는 그의 일부가 본 명세서의 정의, 진술 또는 기타 개시 자료와 모순되는 경우, 삽입된 자료와 현재 개시 자료 사이에 모순되지 않는 정도로만 삽입되는 것으로 해석된다.Any patent, patent application, publication or other disclosure material disclosed herein is incorporated herein by reference in its entirety. Where any material, or portions thereof, incorporated herein by reference is inconsistent with the definitions, statements, or other disclosures herein, it is to be construed to be inserted only to the extent that there is no contradiction between the inserted materials and the current disclosure.

Claims (20)

  1. 하기 서열번호 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8:SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8:
    GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT (서열번호 1),GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT (SEQ ID NO: 1),
    CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA (서열번호 2),CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA (SEQ ID NO: 2),
    CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA (서열번호 3),CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA (SEQ ID NO: 3),
    AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA (서열번호 4),AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA (SEQ ID NO: 4),
    ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT (서열번호 5),ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT (SEQ ID NO: 5),
    CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT (서열번호 6), CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT (SEQ ID NO: 6),
    CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA (서열번호 7), 및CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA (SEQ ID NO: 7), and
    CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT (서열번호 8)로 구성된 군으로부터 선택되는 뉴클레오티드 서열의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 제1 프라이머,A first primer comprising an oligonucleotide of a nucleotide sequence selected from the group consisting of CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT (SEQ ID NO: 8),
    하기 서열번호 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 및 19:SEQ ID NOs: 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19
    CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT (서열번호 9),CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT (SEQ ID NO: 9),
    TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 10),TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 10),
    TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 11),TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 11),
    CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 12),CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 12),
    TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 13),TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 13),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT (서열번호 14),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 14),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT (서열번호 15),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT (SEQ ID NO: 15),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT (서열번호 16),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT (SEQ ID NO: 16),
    GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC (서열번호 17),GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC (SEQ ID NO: 17),
    CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA (서열번호 18), 및 CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA (SEQ ID NO: 18), and
    AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA (서열번호 19)로 구성된 군으로부터 선택되는 뉴클레오티드 서열의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 제2 프라이머를 포함하는, HIV-1 검출용 키트(kit).A kit for detecting HIV-1, comprising a second primer comprising an oligonucleotide of a nucleotide sequence selected from the group consisting of AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA (SEQ ID NO: 19).
  2. 제1항에 있어서, 뉴클레오티드 "rA", "rG", "rU", 및 "rC"는 리보뉴클레오티드이고, 뉴클레오티드 "G*"은 8-아자-7-데아자-dG(8-Aza-7-Deaza-dG)인 것인, 하기 서열번호 20, 21, 22, 23, 24 및 25:The method of claim 1, wherein the nucleotides "rA", "rG", "rU", and "rC" are ribonucleotides and the nucleotides "G * " are 8-aza-7-deaza-dG (8-Aza-7 -Deaza-dG), SEQ ID NOs: 20, 21, 22, 23, 24 and 25:
    TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT (서열번호 20), TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT (SEQ ID NO: 20),
    GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTG (서열번호 21),GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTG (SEQ ID NO: 21),
    TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA (서열번호 22),TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA (SEQ ID NO: 22),
    TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA (서열번호 23),TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA (SEQ ID NO: 23),
    TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA (서열번호 24), 및 TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA (SEQ ID NO: 24), and
    TTAAAAGAAAAGG*GG*rGrGrArUTG*GG*GG*GTACA (서열번호 25)로 구성된 군으로부터 선택되는 뉴클레오티드 서열의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 프로브를 추가적으로 포함하는 것인 키트.TTAAAAGAAAAGG * GG * rGrGrArUTG * GG * GG * GTACA Kit which further comprises a probe comprising an oligonucleotide of a nucleotide sequence selected from the group consisting of (SEQ ID NO: 25).
  3. 제1항에 있어서, 증폭 폴리머라제(amplifying polymerase) 활성 및 RNase H 활성을 더 포함하는 것인 키트. The kit of claim 1, further comprising amplifying polymerase activity and RNase H activity.
  4. 제1항에 있어서, 역전사 효소 활성을 더 포함하는 것인 키트.The kit of claim 1, further comprising reverse transcriptase activity.
  5. 제2항에 있어서, 각각의 프로브의 5' 말단은 FAM, VIC, TET, JOE, HEX, CY3, CY5, ROX, RED610, TEXAS RED, RED670, TYE 563 및 NED로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 형광 표지(fluorescence label)로 표지화되고, 상기 프로브 각각의 3' 말단은 6-TAMRA, BHQ-1,2,3, Iowa Black RQ-Sp, 및 MGBNFQ (molecular grove binding non-fluorescence quencher)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 형광 퀀쳐(quencher)로 표지화된 것인 키트.The fluorescence of claim 2, wherein the 5 ′ end of each probe is selected from the group consisting of FAM, VIC, TET, JOE, HEX, CY3, CY5, ROX, RED610, TEXAS RED, RED670, TYE 563 and NED. Labeled with a fluorescence label, and the 3 'end of each probe is from the group consisting of 6-TAMRA, BHQ-1,2,3, Iowa Black RQ-Sp, and molecular grove binding non-fluorescence quencher (MGBNFQ) A kit labeled with one fluorescent quencher selected.
  6. 제1항에 있어서, dATP, dCTP, dGTP, 및 dTTP; DNA 폴리머라제; RNase HⅡ; 및 완충 용액을 포함하는 혼합물을 더 포함하는 것인 키트.The composition of claim 1, further comprising dATP, dCTP, dGTP, and dTTP; DNA polymerase; RNase HII; And a mixture comprising a buffer solution.
  7. 제1항에 있어서, 우라실-N-글리코실라제를 더 포함하는 것인 키트.The kit of claim 1, further comprising uracil-N-glycosylase.
  8. 제2항에 있어서, 상기 프로브는 고체 지지체에 결합된 것인 키트.The kit of claim 2, wherein the probe is bound to a solid support.
  9. 제2항에 있어서, 상기 프로브는 용액 중 유리 형태(free form)로 존재하는 것인 키트.The kit of claim 2, wherein the probe is in free form in solution.
  10. 제5항에 있어서, 상기 증폭 폴리머라제 활성은 열안정성 DNA 폴리머라제의 활성인 것인 키트.6. The kit of claim 5, wherein said amplification polymerase activity is that of a thermostable DNA polymerase.
  11. 제5항에 있어서, 상기 RNase H 활성은 열안정성 RNase H의 활성인 것인 키트.6. The kit of claim 5, wherein the RNase H activity is the activity of thermostable RNase H.
  12. 제5항에 있어서, 상기 RNase H 활성은 핫 스타트(hot start) RNase H 활성인 것인 키트.The kit of claim 5, wherein the RNase H activity is hot start RNase H activity.
  13. a) 폴리머라제 활성, 절단제(cleaving agent), 및 데옥시뉴클레오티드 트리포스페이트의 존재 하에, 표적 핵산과, 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드, 제2 프라이머 올리고뉴클레오티드 및 제1 프로브 올리고뉴클레오티드를 반응시키는 것에 의해 HIV-1의 표적 핵산을 증폭시키는 단계로서, 상기 제1 프라이머 올리고뉴클레오티드 및 상기 제2 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산에 어닐링될 수 있고, 상기 제1 프로브 올리고뉴클레오티드는 분자 내에 DNA 서열 및 RNA 서열을 갖고, 제1 검출가능한 표지를 포함하며, 상기 프로브 올리고뉴클레오티드의 DNA 및 RNA 서열은 상기 표적 핵산에 실질적으로 상보적이고, 상기 제1 프로브 올리고뉴클레오티드의 RNA 서열은 상기 절단제에 의해 절단될 수 있으며, 상기 프로브 내 RNA 서열의 절단은 상기 표지로부터 검출가능한 신호의 방출을 야기하고, 및 상기 증폭은 상기 프로브 올리고뉴클레오티드 내의 RNA 서열이 표적 핵산 내 상보적 서열과 RNA:DNA 이형이중가닥(heteroduplex)을 형성하는 조건 하에서 수행되는 것인 단계; 및a) HIV by reacting the target nucleic acid with the first primer oligonucleotide, the second primer oligonucleotide and the first probe oligonucleotide in the presence of polymerase activity, cleaving agent, and deoxynucleotide triphosphate. Amplifying a target nucleic acid of −1, wherein the first primer oligonucleotide and the second oligonucleotide may be annealed to the target nucleic acid, the first probe oligonucleotide having a DNA sequence and an RNA sequence in a molecule, and A detectable label, wherein the DNA and RNA sequences of the probe oligonucleotide are substantially complementary to the target nucleic acid, the RNA sequence of the first probe oligonucleotide may be cleaved by the cleavage agent, and Cleavage of the RNA sequence results in a detectable signal from the label Causing release of the amplification, and the amplification is performed under conditions such that an RNA sequence in the probe oligonucleotide forms an RNA: DNA heteroduplex with a complementary sequence in a target nucleic acid; And
    b) 상기 제1 프로브 올리고뉴클레오티드 상의 제1 표지로부터의 신호 방출의 증가를 검출하는 단계를 포함하고, 상기 신호의 증가는 시료 중 HIV-1의 존재를 나타내는 것인, 시료 중 HIV-1의 검출 방법.b) detecting the increase in signal release from the first label on the first probe oligonucleotide, wherein the increase in signal indicates the presence of HIV-1 in the sample. Way.
  14. 제13항에 있어서, 상기 표적 핵산은 HIV-1 RNA의 cDNA인 것인 방법.The method of claim 13, wherein the target nucleic acid is cDNA of HIV-1 RNA.
  15. 제13항에 있어서, 상기 단계 a) 및 b)는 동시에, 또는 순차적으로 수행되는 것인 방법.The method of claim 13, wherein steps a) and b) are performed simultaneously or sequentially.
  16. 제13항에 있어서, The method of claim 13,
    c) 상기 제1 및 제2 표지로부터의 신호 방출의 강도가 기준치 값(baseline value)보다 높은 정해진 역치 값에 도달하는, 역치 증폭반응 사이클 수를 결정하는 단계; 및c) determining the number of threshold amplification cycles in which the intensity of signal emission from said first and second labels reaches a predetermined threshold value above a baseline value; And
    d) 시료 중 HIV-1에 대해 결정된 역치 증폭반응 사이클 수를, 알려진 양의 HIV-1에 대해 결정된 기준 역치 증폭 반응 사이클 수와 비교함으로써 상기 시료 중 HIV-1의 양을 계산하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.d) calculating the amount of HIV-1 in the sample by comparing the number of threshold amplification cycles determined for HIV-1 in the sample with a reference threshold amplification cycle number determined for known amounts of HIV-1. How to do.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제1 프라이머는 하기 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 및 6:The method of claim 13, wherein the first primer is SEQ ID NO: 1, 2, 3, 4, 5 and 6:
    GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT (서열번호 1),GCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCACAATT (SEQ ID NO: 1),
    CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA (서열번호 2),CAGCAGTACAAATGGCAGTATTCATCCA (SEQ ID NO: 2),
    CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA (서열번호 3),CAGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAA (SEQ ID NO: 3),
    AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA (서열번호 4),AGGAATTCGGGATACCCTACAATCCTCAAA (SEQ ID NO: 4),
    ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT (서열번호 5), 및ACAATCCTCAAAGTCAGGGAGTAGTAGAAT (SEQ ID NO: 5), and
    CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT (서열번호 6)으로 구성된 군으로부터 선택되는 올리고뉴클레오티드를 포함하고, Comprises an oligonucleotide selected from the group consisting of CAAAGTCAGGGAGTAGTAGAATCCATGAAT (SEQ ID NO: 6),
    상기 제2 프라이머는 하기 서열번호 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 및 19:The second primer has the following SEQ ID NOs: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19:
    TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 10),TTTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 10),
    TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 11),TCTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 11),
    CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 12),CTCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 12),
    TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (서열번호 13),TCTGCTGTCCCTGTAATAAACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 13),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT (서열번호 14),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTT (SEQ ID NO: 14),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT (서열번호 15),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATT (SEQ ID NO: 15),
    CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT (서열번호 16),CTCTGCTGTCTCTGTAATAGACCCGAAAATTTT (SEQ ID NO: 16),
    GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC (서열번호 17),GTCCTTTCCAAATAGGATCTCTGCTATCTC (SEQ ID NO: 17),
    CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA (서열번호 18), 및 CCAAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATA (SEQ ID NO: 18), and
    AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA (서열번호 19)로 구성된 군으로부터 선택되는 올리고뉴클레오티드를 포함하는 것인 방법.And an oligonucleotide selected from the group consisting of AAATAGGATCTCTGCTATCTCTGTAATAGA (SEQ ID NO: 19).
  18. 제15항에 있어서, 상기 프로브는, 뉴클레오티드 "rA","rG","rU", 및 "rC"는 리보뉴클레오티드이고, 뉴클레오티드 "G*"은 8-아자-7-데아자-dG인 것인, 하기 서열번호 22, 23, 24 및 25:16. The probe of claim 15 wherein the nucleotides "rA", "rG", "rU", and "rC" are ribonucleotides, and the nucleotides "G * " are 8-aza-7-deaza-dG Phosphorus, SEQ ID NOs: 22, 23, 24, and 25:
    TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA (서열번호 22),TTAAAAGAAAAGGGGrGrGrArUTGGGGGGTACA (SEQ ID NO: 22),
    TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA (서열번호 23),TTAAAAGAAAAGGGGGrGrArUrUGGGGGGTACA (SEQ ID NO: 23),
    TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA (서열번호 24), 및 TGTACCCCCCArArUrCrCCCCCTTTTCTTTTAA (SEQ ID NO: 24), and
    TTAAAAGAAAAGG*GG*rGrGrArUTG*GG*GG*GTACA (서열번호 25)로 구성된 군으로부터 선택되는 올리고뉴클레오티드를 포함하는 것인 방법.TTAAAAGAAAAGG * GG * rGrGrArUTG * GG * GG * GTACA (SEQ ID NO: 25) comprising a oligonucleotide selected from the group consisting of.
  19. 제13항에 있어서, 상기 제1 프라이머는 하기 서열번호 7 또는 8:The method of claim 13, wherein the first primer is SEQ ID NO: 7 or 8:
    CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA (서열번호 7), 또는CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACTA (SEQ ID NO: 7), or
    CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT (서열번호 8)의 올리고뉴클레오티드를 포함하고, 및 상기 제2 프라이머는 하기 서열번호 9:An oligonucleotide of CCAAGGGGAAGTGACATAGCAGGAACTACT (SEQ ID NO: 8), and the second primer is set forth in SEQ ID NO: 9:
    CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT (서열번호 9)의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 것인 방법.And a oligonucleotide of CTGACAGGGCTATACATTCTTACTATTTTATT (SEQ ID NO: 9).
  20. 제19항에 있어서, 상기 프로브는, 뉴클레오티드 "rA","rG","rU" 및 "rC"는 리보뉴클레오티드인 것인, 하기 서열번호 20 또는 21:20. The method of claim 19, wherein the probes are nucleotides "rA", "rG", "rU" and "rC" are ribonucleotides of SEQ ID NO: 20 or 21:
    TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT (서열번호 20), TACCCTTCAGrGrArArCAAATAGGATGGAT (SEQ ID NO: 20),
    GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTG (서열번호 21)의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 것인 방법.And an oligonucleotide of GGAGAAATTTATAArArArGrATGGATAATCCTG (SEQ ID NO: 21).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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HARVEY, J. J. ET AL.: "Characterization and applications of CataCleave probe in real-time detection assays", ANALYTICAL BIOCHEMISTRY, vol. 333, no. 2, 15 October 2004 (2004-10-15), pages 246 - 255, XP004573012, DOI: doi:10.1016/j.ab.2004.05.037 *
LI, P. ET AL.: "Novel application of locked nucleic acid chemistry for a Taqman assay for measuring diverse human immunodeficiency virus type 1 subtypes", JOURNAL OF VIROLOGICAL METHODS., vol. 170, no. 1-2, 21 September 2010 (2010-09-21), pages 115 - 120, XP027507628, DOI: doi:10.1016/j.jviromet.2010.09.011 *
MULLER, J. ET AL.: "A novel internally controlled real-time reverse transcription-PCR assay for HIV-1 RNA targeting the pol integrase genomic region", JOURNAL OF VIROLOGICAL METHODS., vol. 142, no. 1-2, 26 February 2007 (2007-02-26), pages 127 - 135, XP022034338, DOI: doi:10.1016/j.jviromet.2007.01.013 *
TANG, N. ET AL.: "A realtime HIV-1 viral load assay for automated quantitation ofHIV-1 RNA in genetically diverse group M subtypes A-H, group O and group N samples", JOURNAL OF VIROLOGICAL METHODS., vol. 146, no. 1-2, 17 August 2007 (2007-08-17), pages 236 - 245, XP022327160, DOI: doi:10.1016/j.jviromet.2007.07.003 *

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