WO2017046192A1 - Confirmation test for primary nucleic acid amplification products in a continuous reaction preparation and direct evaluation by means of electrophoretic methods - Google Patents

Confirmation test for primary nucleic acid amplification products in a continuous reaction preparation and direct evaluation by means of electrophoretic methods Download PDF

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WO2017046192A1
WO2017046192A1 PCT/EP2016/071747 EP2016071747W WO2017046192A1 WO 2017046192 A1 WO2017046192 A1 WO 2017046192A1 EP 2016071747 W EP2016071747 W EP 2016071747W WO 2017046192 A1 WO2017046192 A1 WO 2017046192A1
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fen
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probe
target
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PCT/EP2016/071747
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Inventor
Werner Brabetz
Original Assignee
Biotype Diagnostic Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6846Common amplification features

Definitions

  • the present invention relates to a method for confirming amplified nucleic acid target sequences (target sequence), preferably from human samples, during a amplification reaction in a collective and continuous reaction batch as a one-pot process, wherein confirmation of the target sequence amplicon is obtained via the template amplificate.
  • the template sequence is amplified by means of the 5 ' cleavage products of the at least one target sequence-specific FEN probe and optionally labeled.
  • the 5 ' cleavage product of the at least one target sequence-specific FEN probe is obtained only when the FEN probe hybridizes with its target sequence-specific 3 ' sequence to a complementary sequence portion of the at least one target sequence.
  • the detection of the obtained plurality of template amplificates is effected distinctly and preferably by means of electrophoretic methods.
  • NAT Nucleic Acid Amplification Technologies
  • PCR polymerase chain reaction
  • DNA probes are used which hybridize sequence-specifically with a DNA half-strand of the DNA amplificate and with a fluorophore pair which is expressed via FRET ( Förster resonance energy transfer) interacts, are marked.
  • FRET Förster resonance energy transfer
  • the FRET is modulated or repealed by sequence-specific hybridization, resulting in a signal that can be measured using a real-time thermal cycler.
  • a preferred probe format are so-called hydrolysis probes, which upon hybridization are cleaved by the intrinsic nuclease activity of the Taq DNA polymerase, thereby separating the fluorophore pair.
  • the NAT can be followed by subsequent steps such as hybridization of the DNA amplicons to immobilized probes (eg reverse-line blot, DNA chip, DNA bead assay), Southern hybridization, DNA sequencing or as a confirmatory test Nested PCR can be performed.
  • immobilized probes eg reverse-line blot, DNA chip, DNA bead assay
  • Southern hybridization DNA sequencing or as a confirmatory test
  • Nested PCR can be performed.
  • these strategies require additional confirmatory test steps, which are more time and cost intensive and involve the risk of contamination.
  • Contamination of the amplificates occurs when an aliquot is taken from the PCR reaction mixture and / or when converting this aliquot into a new reaction mixture for the downstream process for confirming the amplificates.
  • Contamination includes, in particular, the contamination of the amplificate with foreign DNA or amplificates from samples processed in parallel (cross contamination).
  • Contamination has a huge impact on the quality of the confirmatory test. Taking into account the highly sensitive scope of such confirmatory tests, such as diagnostics, tumor diagnostics, diagnostics of serious infectious agents and their resistance, a confirmatory test decides on the diagnosis and the resulting therapy of a patient. Misdiagnoses lead to wrong therapies, consequential damages to the patient as well as increased costs for the health system.
  • a disadvantage of homogeneous test methods is the relatively low multiplexing capability of real-time thermal cyclers, which currently have only 3-6 different detection channels.
  • the object of the present invention is to provide a continuous and collective reaction mixture for the amplification of target sequences, in particular from human samples such as blood, plasma, bone and / or tissue, and at the same time for the subsequent confirmatory test. It is also the object to provide a method, in particular a one-pot method, for the amplification and confirmation of the respective target sequence using the aforementioned reaction mixture. In this case, intermediate steps for further processing of the resulting amplificates, such as purification and / or additional probe hybridizations in separate vessels should be avoided.
  • another object of the present invention is to avoid the risk of contamination with foreign DNA, RNA, proteins, peptides and / or chemicals, and further to provide a simplified and faster method.
  • a method is to be provided which avoids the aforementioned disadvantages and risks of the prior art and at the same time combines the advantages and potentials of existing multiplex detection methods. Therefore, a further object is the provision of a method for amplifying at least one target sequence, in particular from a human sample of a patient, and a continuous confirmation of the at least one target sequence and detection by means of an electrophoretic method, such as flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis.
  • an electrophoretic method such as flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis.
  • a further object of the present invention is to provide a process which can be supplied with a continuous reaction mixture and the resulting amplificates variable detection method, in particular with a liquid phase, without processing steps.
  • the aim is to provide a method for diagnostics, in particular human diagnostics, which has a lower error rate in confirming the respective amplificate, since the risk of contamination is reduced or even prevented. It is also intended to provide a confirmatory method with high sensitivity for low quality samples and / or very small amount of usable DNA.
  • the reaction mixture, the multiplex kit and the confirmation method should be simple and location-independent (point-of-need) can be used and performed at the same high quality.
  • An essential goal is to provide a confirmatory test that meets the requirements of at least the guideline MIQ-1 201 1 for nucleic acid amplification techniques and / or the guideline of the German Medical Association B3 (Rili B ⁇ K-B3) for the direct detection and characterization of infectious agents also meet the requirements of the respective amendments to the Directive.
  • the essential advantages of the present invention are that it provides a one-pot method for confirming target sequences, and that the homogeneous assay format of the present invention provides the ability to quantify the starting nucleic acids, as described below.
  • a further advantage of the present invention is that samples with only a very small proportion of usable DNA starting material and / or degraded DNA starting materials can nevertheless be used as the target sequence and can be confirmed and detected according to the invention.
  • the preferably used probes are so-called hydrolysis probes which are contained directly in the PCR reaction mixture and after hybridization to the target sequence are cleaved by the intrinsic nuclease activity of the Taq DNA polymerase.
  • the confirmatory method according to the invention has the particular advantage that FEN probes according to the invention, which may still be present in excess at the end of the amplification reaction, in particular PCR, are not reactive. Thus, these excess FEN probes do not hinder the confirmation and detection of the resulting template amplifications.
  • the confirmation method according to the invention thus has the advantage of being more sensitive by the exponential signal amplification and allows a higher degree of multiplexing.
  • the confirmatory test can be designed as standardized universal reaction steps independent of the target nucleic acid to be amplified.
  • the latter allows the development of a test-independent development tool consisting of universal PCRs and / or universal primer extension reaction.
  • the Qiagen ModaPlex system in particular, a homogeneous confirmation test for PCR or multiplex PCR for quantitative real-time detection in combination with high-resolution capillary gel electrophoresis is presented.
  • a first subject of the present invention is a confirmation, in particular a confirmation method, of at least one amplified nucleic acid target sequence, in particular DNA and / or cDNA, which is referred to below as target sequence, during a amplification reaction in a collective and continuous reaction mixture comprising a reaction mixture
  • At least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence
  • At least one target sequence-specific, in particular intermolecular, labeled and / or unlabeled FLAP endonuclease probe FEN probe FEN1, FEN 1-n
  • the at least one, in particular single-stranded, FEN probe comprises
  • a target sequence-specific 3 'sequence, in particular DNA 3 ' sequence, which is complementary to a sequence segment of the at least one target sequence within a region selected from the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the Target sequence is limited, in particular P1 and P2 hybridize with the target sequence (see FIG. 1)
  • At least one artificial template sequence in particular artificial nucleic acid sequence,
  • the confirmatory method comprises the steps per cycle of the amplification reaction Hybridization of the target sequence-specific 3 'sequence of the at least one FEN probe (FEN 1-n ) to a complementary sequence of the at least one target sequence to be detected,
  • Hybridization of the at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the at least one FEN probe to a complementary sequence of the at least one artificial template sequence, in particular to the template sequence of a denatured duplex, in particular a single strand,
  • the at least one optionally marked template sequence amplificate preferably the optionally labeled template sequence amplificate is detected in a liquid phase, more preferably by means of an electrophoretic method.
  • the method described above with the continuous and collective reaction mixture for the amplification of the target sequence and confirmation of the resulting target sequence amplificates by means of an amplification and optional labeling of a template sequence can be synonymously referred to as a one-pot method, since the abovementioned reactions take place without processing steps and without temporal or spatial separation.
  • the skilled person understands that all other components such. As buffer system, nucleotides, salts, etc., which are required for a successful PCR, are also included in the reaction mixture.
  • detection may be performed at any time and location with the desired procedure and device.
  • the sample includes all conceivable starting materials with biological content such.
  • sample also includes biopsy and smear material.
  • the sample is a human sample.
  • the target sequence is preferably a DNA, in particular natural DNA and / or cDNA (English complementary DNA, German complementary DNA), which was synthesized by means of a reverse transcriptase from RNA, such as mRNA or ncRNA.
  • RNA such as mRNA or ncRNA.
  • ribonucleic acids which can be used from samples are transcribed into cDNA in order subsequently to supply them as the target sequence to the analysis, in particular the method according to the invention.
  • a amplification reaction preferably in a amplification reaction of a polymerase chain reaction (PCR) or an isothermal nucleic acid amplification technology (iNAT).
  • PCR polymerase chain reaction
  • iNAT isothermal nucleic acid amplification technology
  • the PCR is known to the person skilled in the art.
  • Nucleic acid amplification technologies refer to enzymatic processes for the in vitro amplification of nucleic acids, in particular of target sequences according to the invention. These may require thermal cycling (eg, PCR) or be isothermal (iNAT).
  • the method according to the invention can be used to confirm both variants.
  • flap endonuclease probes comprise molecules comprising one, in particular single-stranded, nucleic acid sequence which has at least two functional regions.
  • the two functional regions are a 5 'sequence that is not complementary to a sequence portion of the at least one target sequence (short called target sequence non-specific 5' sequence) and a 3 ' sequence that is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence (short Called target sequence-specific 3 'sequence).
  • the sequence portion lies within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence.
  • These FEN probes (FEN 1-n ) hybridize to the target sequence to form a FEN-cleavable 5 'flaps, represented by the target sequence unspecific 5' sequence.
  • flap refers to bifurcated unpaired structures within or at the end (3 'or 5') of a DNA double helix. These structures recognize the flap endonuclease (FEN) as a substrate as shown in FIGS. 1 and 2.
  • FEN flap endonuclease
  • the 3'-OH end of the FEN probe according to the invention is protected by a so-called polymerase blocker against the extension by a DNA polymerase.
  • the FEN probe cleaved to give a free 5 ' cleavage product.
  • FEN1 is short for a FEN probe and FEN1 and FEN2 stands for two FEN probes.
  • S1 represents a 5 ' cleavage product and S1 and S2 represent two 5 ' cleavage products.
  • the term FEN 1-n stands for at least one to variably many FEN probes or S for a corresponding number of 5 ' cleavage products (Si- n ) of the respective FEN probe, where n is an integer.
  • n is an integer and preferably equal to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 (FEN1 -10 equals ten, especially different, FEN probes), etc. to less than or equal to 50 FEN probes.
  • the highest possible number of FEN probes in a reaction mixture according to the invention is dependent on the method used for detection.
  • the number of detection channels in the device used and the maximum distinct resolution of different, in particular artificial, and optionally marked template amplificates limits the maximum usable number of FEN probes according to the invention.
  • the confirmation test detection by means of the ModaPlex system (Qiagen) greater than or equal to 5 to less than or equal to 50, less than or equal to 45, 40, 35 and less than or equal to 30 FEN probe are preferably used in the reaction mixture according to the invention.
  • the embodiments according to the invention of the FEN probes and combinations with the at least one further primer (M1) apply correspondingly to the ModaPlex system.
  • up to 1000 preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850 and less than or equal to 800 different FEN probes (FEN 1-n ) can be used.
  • a suitable device is the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer.
  • the protecting group has the function of a polymerase blocker, with the protecting group protecting the 3 'end of an oligonucleotide from being extended by a DNA polymerase.
  • a recognition reaction between the 3 ' end of the 3' sequence of the at least one FEN probe and a polymerase is prevented, so that the 3 ' end does not function as a primer.
  • This can be achieved according to the invention by the absence of the 3'-OH group (3'-dideoxynucleotide), by chemical modification of the 3'-OH group comprising 3'-phosphate, 3'-spacer C3 (3'-hydroxypropyl phosphate), Amino, A-alkyl, 3'-inverted nucleotide, etc. and / or by additional nucleotides which do not pair with the target sequence.
  • Flap endonucleases are structural and strand-specific endonucleases which cleave the single-stranded DNA or RNA sequence from a forked unpaired 5 'end (5' flap) of a DNA double helix (Lyamichev et al., 1993). FEN occur in all living organisms and, in conjunction with other enzymes, in particular during DNA replication, dissolve the so-called Okazaki fragments (RNA-DNA hybrids) on the remaining strand of the replication fork (DNA repair function).
  • thermophilus Aquifex spp.
  • Archaebacterial eg Archaeoglobus fulgidus, Pyrococcus spp., Methanocaldococcus jannaschii, Methanothermobacter thermoautotrophicum
  • eukaryotic FEN eg Homo sapiens
  • the artificial template sequence is a nucleic acid sequence that is bioinformatic designed with the minimum requirement that it does not match any specific primer and probe binding sites of the target sequences used in multiplexing. Thus, the artificial template sequence does not have complementary sequences to the specific primer and probe binding sites of the target sequences.
  • the ends of the artificial template sequence or its complementary strand carry binding sites for different 5 'cleavage products of at least one FEN probe, preferably two FEN probes, or for at least one 5' cleavage product of a FEN probe and an additional artificial primer (M1).
  • the 5 'cleavage product of a FEN probe has a free 3'-OH end and has the function of a primer which is complementary to the 5' to 3 'sequence of an artificial template sequence or to the counterpart of the artificial template sequence and is an essential component of the art Confirmation test according to the invention.
  • a further primer (M1) (referred to in the examples as WB127) denotes a primer which shows no cross-hybridization with all target sequences of the multiplex, is complementary to a sequence segment of a complementary strand of the artificial template sequence and with the complementary strand of at least one artificial template sequence one by DNA polymerase forms extensible DNA double helix.
  • Multiplex describes the duplication and confirmation of multiple target sequences in a single reaction.
  • multiplexing methods are human genetic fingerprinting through genotyping of 20 and more short tandem repeats, differential diagnosis of various somatic mutations in tumors, elucidation of organ-specific infections (eg, lung, intestine, sexually transmitted infections) by detection of specific Pathogen groups and / or the amplification of nucleic acid libraries (panels).
  • the method according to the invention is preferably a multiplex method, which can be used for any desired type-identical or analogous to the examples mentioned-of a detection.
  • the protective group at the 3 ' end of the 3' sequence of the at least one, in particular single-stranded, FEN probe comprises a nucleic acid sequence instead of a 3 ' OH group, in particular a DNA sequence greater than or equal to 1 base less than 5 bases, which is not complementary to the target sequence.
  • the sequence comprises 1, 2, 3, 4 or 5 bases. Particularly preferred are 1 or 2 bases.
  • the reaction mixture furthermore comprises at least one enzyme suitable for cleaving the at least one FEN probe, which is selected from an FEN as intrinsic constituent of a DNA polymerase or / as an enzyme separated from a polymerase.
  • Such FEN are in the species z. Escherichia coli, Thermus aquaticus, T.
  • thermophilus and / or Aquifex spp. whose polymerases can each be used according to the invention.
  • a Taq DNA polymerase with intrinsic FEN activity from Thermus aquaticus is particularly preferably used.
  • the reaction mixture according to the invention may comprise a polymerase and a separate FEN, the FEN preferably being selected from archaebacterial FEN and / or eukaryotic FEN.
  • the FEN is an independent protein which can be used according to the invention.
  • thermostable DNA polymerases and thermostable FEN are especially preferred.
  • a polymerase with intrinsic FEN activity is used and in addition a separate FEN is added.
  • the polymerase has excellent activity, but its FEN activity is not reliable, too low, and / or has other unfavorable biochemical characteristics (eg, flap substrate specificity, pH, salt ion, and temperature optimum) .
  • a combination of the at least one suitable polymerase, with or without intrinsic FEN activity, with at least one or more FEN is preferable.
  • the combination of the abovementioned enzymes depends on the sample to be investigated and / or the other components of the reaction mixture according to the invention in individual cases.
  • the abovementioned reaction mixture furthermore comprises at least one FEN-amplifier oligonucleotide (for example Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4), in particular for increasing the intrinsic FEN activity of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase.
  • FEN-amplifier oligonucleotides for example Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4
  • the addition of the FEN-amplifier oligonucleotides (ENH 1-n ) increases the intrinsic FEN activity of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase, at least quantitatively and optionally qualitatively.
  • the at least one FEN amplifier oligonucleotide overlaps its sequence at the 3 " end by at least one base with the target sequence specific 3 'sequence at the 5 ' binding site of the at least one FEN probe, as also shown in Fig. 1.
  • n is an integer.
  • n is an integer and preferably equal to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10.
  • Examples of FEN-amplifier oligonucleotides according to the invention are Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4.
  • the reaction mixture according to the invention comprises at least one FEN probe (FEN1) and at least one FEN-amplifier oligonucleotide (eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4).
  • FEN1 FEN probe
  • FEN-amplifier oligonucleotide eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4
  • An example according to the invention is shown in Table 2.
  • the combination of only one FEN probe, z. Can_FEN2, and only one FEN enhancer oligonucleotide, e.g. B. Can_ENH2 in the confirmatory test with an electrophoretic detection method, a 5-fold stronger signal (4954 RFU) compared to a confirmatory test with only one FEN probe or two FEN probes, eg.
  • Can_FEN2 and Can_FEN1 (900/931 RFU). Accordingly, a difference in the Qiagen ModaPlex system is clear. While no signal is detectable with only one or two FEN probes, the aforementioned combination resulted in a clear C t value of 26.36.
  • the addition of the at least one FEN-amplifier oligonucleotide surprisingly results in at least a 5-fold amplification of the signal of the at least one template sequence amplicon obtained.
  • An FEN enhancer oligonucleotide hybridizes to the target sequence immediately upstream of the target sequence-specific 3 'sequence of a FEN probe.
  • the 3 'end of the FEN amplifier oligonucleotide overlaps with the portion of the FEN probe which is paired with the target sequence exactly to the double helix by at least one nucleotide.
  • the 3 'sequence of the FEN amplifier oligonucleotide overlapping with the FEN probe does not necessarily have to hybridize with the target sequence but can form an unpaired 3' flap (Kaiser et al., 1999).
  • This arrangement results in a significant increase in the cleavage activity of the intrinsic FEN of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase.
  • a polymerase preferably the Taq DNA polymerase.
  • other structural properties of the FEN enhancer oligonucleotides are conceivable.
  • the reaction mixture according to the invention and described above further comprises at least two FEN probes (FEN1 and FEN2) each comprising a target sequence-specific 3 'sequence.
  • the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence of the at least one FEN probe comprises a fluorescent label.
  • the fluorophore or fluorescent dye is covalently bound to the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence.
  • one FEN probe or both FEN probes may have a fluorescent label.
  • the advantage of fluorescence labeling of the FEN probe is that during the amplification of the template sequence with the fluorescence-labeled 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) the fluorescent label is transferred to the template sequence and thus a detection via a fluorescence signal, preferably in an electrophoretic method is possible.
  • a distinct detection of the artificial template amplificates obtained, in particular at least two or more, can take place via the size and / or the labeling of the template amplificates.
  • At least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence
  • At least two FEN probes according to the invention which, with their respective sequence-specific 3 ' sequences, are complementary to a different sequence segment of the at least one target sequence, as shown by way of example in FIG. 1, and at least one artificial template sequence,
  • the at least two FEN probes hybridize to their respective sequences complementary to the target sequence.
  • at least two 5 ' cleavage products S1, S2, Si- n . This measures an amplifiable signal indicating detection of the amplified target sequence.
  • the signal is detected by measuring the template amplitudes obtained on the basis of their size and / or on the basis of an emitting fluorescence signal.
  • the fluorescence signal is transferred to the at least one template amplicon during amplification by the 5 ' cleavage products (Si- n ) carrying the fluorophore.
  • the reaction mixture comprises at least two artificial template sequences which differ in sequence and / or sequence length and which respectively have complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the respective FEN probe or comprise at least one further primer (M1).
  • the template amplicons may differ in sequence, sequence length and / or conformation, and optionally in the label.
  • the conformation of the amplified artificial template sequence includes linear single-stranded, linear double-stranded or three-dimensional template sequence structures, depending on the chemical cycling conditions (native or denaturing).
  • the running behavior of amplicons in capillary gel electrophoresis can be changed by using so-called mobility modifiers.
  • hexaethylene glycol building blocks and / or other non-nucleotide building blocks are additionally introduced at the 5'-end of the nucleotide sequence (Grossmann et al. 1994).
  • the separation efficiency of the electrophoretic method is increased because z. B. has a three-dimensional conformation deviating from a linear structure running behavior in a gel electrophoresis.
  • the separation efficiency and the number of fluorescence channels defines the possible number of molecules that can be separated and detected simultaneously.
  • reaction mixture according to the invention comprises in one embodiment
  • At least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence
  • FEN1, FEN2, FEN 1-n at least two FEN probes according to the invention which, with their respective sequence-specific 3 ' sequences, are complementary to a different sequence segment of the at least one target sequence, as shown by way of example in FIG.
  • At least two artificial template sequences each comprising complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, S2, Si- n ) of the respective FEN probe (FEN1 and FEN2) or
  • At least two artificial template sequences each comprising a complementary sequence to at least one further primer (M1) and to one of the two FEN probes (FEN1, FEN2, FEN1 -n ).
  • the functional sequence length of the at least one labeled FEN probe comprises
  • the fluorescent signal is located at the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence of the at least one FEN probe.
  • up to 1000 preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850, and less than or equal to 800 different FEN probes can be used.
  • the fluorescence signal is a fluorophore which emits light of a specific wavelength of greater than or equal to 400 nm to less than or equal to 800 nm.
  • the fluorescence colors or fluorophores are preferably selected from 6FAM, BTG, BTY, BTO for blue (440-490 nm) green (490-540 nm), yellow (540-600 nm), orange (600-630) and red (630 -800 nm).
  • Further fluorescent dyes are known to the person skilled in the art and can be chosen freely in combination with the FEN probe according to the invention.
  • Fluorescent dyes include uranine, rhodamine, fluorescein, DAPI, coumarins, allophycocyanin, 7-aminoactinomycin, indocyanine green / ICG, calcein, coumarin, cyanines, quinine bisulfate, ethidium bromide, fluorescein arsenical helix binder, GFP - Green Fluorescent Protein, quadrains (squaric acid dyes) Base of N, N-dialkylanilines, 1, 3,2-dioxaborines (complexes of boric acid derivatives with 1,3-dicarbonyl compounds), SYBR Green I, Syto® Green, Syto® Red, Syto® Orange, safranine, stilbene and rhodamine.
  • the reaction mixture comprises, in particular for increasing the amplification, at least quantitatively and optionally qualitatively, the at least one artificial template sequence,
  • At least one FEN probe according to the invention in the manner described above, and at least one further primer (M1),
  • At least one FEN probe according to the invention see above
  • at least one FEN enhancer oligonucleotide eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4
  • at least one further primer M1
  • At least two FEN probes according to the invention, as described above, at least one FEN-amplifier oligonucleotide (ENH1-n) and at least one further primer (M1), or
  • At least two FEN probes according to the invention at least two FEN enhancer oligonucleotides (ENH1-n) and at least one further primer (M1),
  • the at least one further primer (M1) is complementary to a sequence segment of the complementary strand of the at least one artificial template sequence
  • the at least second FEN probe has a target sequence specific 3 'sequence other than the first FEN probe which is complementary to a sequence within a region of the at least one target sequence selected from the at least first primer (P1) and the at least second primer ( P2) and whose cleavage product (S2) differs from the cleavage product (S1) of the first FEN probe and is complementary to a sequence segment of the backbone of the at least one artificial template sequence.
  • the first cleavage product (S1) is correspondingly complementary to the 3 ' sequence in (3-> 5 " ) of the template sequence An example of this embodiment is shown in FIG.
  • each of the aforementioned combinations results in a significant enhancement of the signal of the at least one template amplicon obtained, respectively, compared to the signal obtained with a reaction mixture with one or two FEN probes in the confirmatory method of the invention (see Table 2 and 3).
  • the combination of the at least one FEN amplifier oligonucleotide and another primer (M1) in the confirmatory method according to the invention leads to a significant amplification of the detection signal, preferably to at least a 30-fold amplified signal. of the at least one obtained, in particular labeled, template sequence amplificate in comparison to the use of one or two FEN probes (Table 2, 900 or 931 RFU).
  • inventions in particular the combination with at least one FEN enhancer and / or a further primer (M1), offer variable solutions for a continuous reaction mixture for the amplification and confirmatory test of target sequences, in particular from human samples such as blood, plasma, serum, bone and tissue and reduces the risk of contamination with foreign DNA, RNA, proteins, peptides and / or chemicals.
  • the signal has excellent quality and strength, providing a simplified and improved one-pot diagnostic procedure, including the confirmatory test.
  • a diagnostic method that meets the requirements of directive MIQ-1 201 1 for nucleic acid amplification techniques and / or the guideline of the German Medical Association B3 (Rili B ⁇ K-B3) for the direct detection and characterization of infectious agents as well as the requirements of the respective Amendments to the directive.
  • the first target sequence-specific 3 'sequence hybridizes to a first target sequence molecule and in the second arrangement, the second target sequence-specific 3' sequence hybridizes to a second target sequence molecule.
  • the two target sequence molecules are different, and more preferably at least two different target sequences in a sample, especially in a human sample as defined above.
  • the essential difference of the confirmatory method of the invention is that the confirmation of the at least one amplified target sequence is the at least one optionally labeled artificial template sequence amplificate amplified or amplified and labeled by the 5 ' cleavage product (S1, Si- n ) of the at least one FEN probe has been.
  • the resulting optionally labeled (in particular fluorescently labeled) template matrix artificial amplificate can be detected at any time and in any location, so that it can be stored until detection. If the aforementioned artificial template sequence amplificate can be detected, the confirmatory method was successful. Thus confirmation process of the invention at the point-of-need can be performed and the detection in a place with the appropriate resources happen (for .B. Availability of a ModaPlex system, Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer or other device).
  • a further subject of the present invention is at least one optionally labeled (in particular fluorescently labeled) artificial template sequence amplificate, in particular obtained or obtainable in a confirmatory method according to the invention.
  • the at least one optionally marked template sequence amplificate is detected by means of an electrophoretic method, which is preferably selected from flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis.
  • an agarose gel or acrylamide gel is used for the flat gel electrophoresis.
  • Capillary gel electrophoreses are apparatuses with glass capillaries (eg Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer, Qiagen QIAxcel Advanced Instrument, Advanced Analytical Fragment Analyzer TM Automated CE System) or microfluidic chips (eg. Agilent 2100 Bioanalyzer, Caliper Life Sciences LabChip ®, Shimadzu MultiNA Microchip Electrophoresis System, Bio-Rad Laboratories Experion Automated Electrophoresis Station TM) to name.
  • the signal is simultaneously quantified during the detection of the signal, in particular the optionally marked template sequence amplificates. With at least two optionally marked die sequence amplificates, all are detected distinctly by means of the electrophoretic method.
  • the reaction mixture comprises
  • At least two or more target sequences to be detected preferably different target sequences contained in one, in particular human, sample,
  • FEN 1, FEN2, FEN 1-n A combination of at least two or more FEN probes (FEN 1, FEN2, FEN 1-n ), which differ in their sequence, sequence length and / or labeling with one another, which in each case are in particular complementary to the different target sequences, and
  • At least two or more different artificial template sequences each comprising a complementary sequence to the at least two 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) of the at least two FEN probes, in particular each is a detection for each one target sequence and
  • each amplified target sequence is confirmed by at least one optionally labeled artificial template sequence amplicon, and
  • the at least two or more optionally labeled artificial template sequence amplificates are detected and quantified in an electrophoretic method.
  • two or more FEN probes FEN 1, FEN2, FEN 1-n
  • the two or more artificial template sequences differ, preferably differing in length or in their electrophoretic behavior by greater than or equal to 5, greater than or equal to 6, greater than or equal to 7, greater than or equal to 8, greater than or equal to 9 or greater than or equal to 10 base pairs.
  • the number of different target sequences, FEN probes and / or further primers and the corresponding number of different artificial template sequence amplificates determines the multiplexing level of the method according to the invention.
  • These can detect a variable number of target sequences in a sample, in particular a sample with an unknown number of different target sequences.
  • the multiplex degree is determined.
  • up to 1000 preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850, and less than or equal to 800 different FEN probes with correspondingly the same number of different artificial template sequences can be used.
  • smaller than 70 preferably smaller than or equal to 60, 55, 50, 45, 40 to less than or equal to 30 different FEN probes with correspondingly the same number of different artificial template sequences can be used.
  • FEN probes and of the combinations of FEN probe (s), FEN amplifier oligonucleotides (ENH 1-n ) and / or further primers (M1) apply here accordingly.
  • FEN probes and of the combinations of FEN probe (s), FEN amplifier oligonucleotides (ENH 1-n ) and / or further primers (M1) apply here accordingly.
  • the preferred embodiments of the fluorescent dyes and FEN enzymes, polymerases with or without intrinsic FEN activity apply here accordingly and can be combined in the multiplex process according to specific requirements in individual cases.
  • a target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, wherein the at least two FEN probes differ from each other at least in the 3 ' sequence and / or 3 ' sequence length, • at the 3 ' end of the target sequence-specific 3' sequence, a protecting group, in particular as a polymerase blocker, and
  • the FEN probes in the above mixture may be labeled, unlabeled or present as a mixture of labeled and unlabeled FEN probes.
  • the label is preferably located at the respective 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence and comprises a fluorescent label, in particular a fluorophore.
  • Suitable fluorophores and fluorescent dyes have been described above and may be combined in the mixture of two or more FEN probes (FEN1, FEN2, FEN1 -n ).
  • the FEN-probe mixture may comprise a suitable combination of different embodiments of the FEN probes according to the invention. The embodiments have been described above. This ensures the distinct confirmation of an arbitrary number of target sequences and a distinct detection of the corresponding number of template amplifications.
  • a further subject of the present invention is a multiplex kit, in particular for use in the confirmatory method according to the invention, comprising a combination of at least one (FEN1) or more FEN probes (FEN 1-n ) which differ in their sequence, sequence length and / or label, and each includes FEN probe
  • a target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of at least one target sequence within a region bounded by at least one first primer (P1) and at least one second primer (P2) on the target sequence,
  • a protecting group in particular as polymerase blocker, preferably lacks the 3' OH group
  • a target sequence unspecific 5 'sequence preferably a FEN probe mixture according to the invention, and at least one or more different artificial template sequences, which differ in their sequence and / or sequence length, in particular and / or conformation, and which respectively complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, Si -n ) of the at least one FEN probe or to at least one further primer, preferably a template mixture according to the invention.
  • the multiplex kit comprises at least two FEN probes (FEN1 and FEN2, FEN 1-n ), and / or at least one further primer (M1).
  • the at least one FEN probe has a fluorescent label of the type described according to the invention.
  • the multiplex kit according to the invention preferably in a spatially separate arrangement or as a ready-mix, buffer system, nucleotides, salts, etc. and all other components required for a successful PCR.
  • the multiplex kit according to the invention is preferably provided ready for use for the diagnosis of a, in particular human, sample.
  • a further subject of the present invention is a composition comprising a combination of at least two different target sequence-specific flap endonuclease probe (FEN probe FEN1, FEN2, FEN 1-n ), each comprising FEN probe
  • a target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, wherein the at least two FEN probes differ from each other at least in the 3 ' sequence and / or 3 ' sequence length,
  • a protecting group in particular as a polymerase blocker
  • Another object of the present invention is a liquid mixture comprising
  • PCR buffer especially with a suitable pH
  • FEN 1 at least one (FEN 1) or more FEN probes (FEN 1-n ), which differ in their sequence, sequence length and / or label with each other, and each FEN probe comprises
  • a target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of at least one target sequence within a region bounded by at least one first primer (P1) and at least one second primer (P2) on the target sequence,
  • a protecting group in particular as a polymerase blocker, preferably the 3 ' -OH group, and a target sequence unspecific 5' sequence, and
  • At least one or more different artificial template sequences which differ in their sequence and / or sequence length and which each comprise complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, Si- n ) of the at least one FEN probe or to at least one further primer , and
  • the confirmatory method according to the invention as well as the multiplex kit according to the invention is preferably a method and / or kit for the diagnosis and confirmation of the diagnosis of bacteria, parasites, fungi and / or viruses.
  • the confirmatory method according to the invention is preferably a method and / or kit for the diagnosis and confirmation of the diagnosis of bacteria, parasites, fungi and / or viruses.
  • the multiplex kit according to the invention is preferably a method and / or kit for the diagnosis and confirmation of the diagnosis of bacteria, parasites, fungi and / or viruses.
  • Chlamydia, Streptococcus Legionella, Listeria, MRSA, Mycobacterium, Salmonella, Toxoplasma, Candida, Hepatitis, HIV, Influenza, Varicella Zoster, Parvovirus and / or Enteroviruses.
  • a PCR confirmation test for this automated analyzer must be performed due to the closed Analysis system carried out homogeneously in the PCR approach.
  • the present invention for the first time offers such a homogeneous, continuous PCR approach for use with the Qiagen ModaPlex system.
  • a further subject of the present invention is the use of the method according to the invention and / or of the multiplex kit according to the invention in a device for carrying out a quantitative real-time PCR and a capillary gel electrophoresis, in particular in a ModaPlex system.
  • FIG. 1 Relative arrangement of the PCR primers used, FEN probes, FEN amplifier oligonucleotides and additional primers.
  • Can_FEN2 and FEN enhancer oligonucleotides (Can_ENH1 -4) relative to the 18s rDNA region of C. albicans are shown.
  • the 5 ' ⁇ 3' strand corresponds to Genbank accession number AY497754.
  • X is unlabeled
  • Y is 6-carboxyfluorescein.
  • Matrix sequence Alpha 1 The DNA sequence of the unlabelled primer WB127F is identical to the cleaved 5 'sequence region of the FEN probe Can_FEN1. The figures are not drawn to scale. Polymerase blockers (3'-C3-carbon spacer) are shown as full-surface checks. 3 'nucleotides of the FEN enhancer oligonucleotides that overlap the target sequence specific regions of the FEN probes are shown as open circles. Arrows refer to oligonucleotides which can act as primers.
  • FIG. 1 Hybridization of the FEN probes (Can_FEN1, 2) and FEN enhancer oligonucleotides (Can_EHN1-4) with their target sequences.
  • Can_FEN1 and the corresponding FEN enhancer oligonucleotides Can_ENH1 and Can_ENH3 are shown.
  • B) The sequences of Can_FEN2 and the corresponding FEN amplifier oligonucleotides Can_ENH2 and Can_ENH4 are shown.
  • the target sequence corresponds to the opposite strand of the 18s rDNA region of C. albicans with the Genbank accession number AY497754. 6FAM, 6-carboxyfluorescein;
  • Fig. 3 Analysis of an artificial amplicon, which was formed depending on the cleavage product of the FEN-Can_FEN2 probe, by means of the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer.
  • the PCR consisted of 50 pg genomic DNA from C. albicans, the
  • PCR primers Can_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1, the FEN probe Can_FEN2, the FEN amplifier oligonucleotide Can_ENH2, the additional primer WB127 and the artificial template sequence Alpha 1.
  • An aliquot of 1 ⁇ _ of a 1:20 dilution of the PCR amplicon was analyzed.
  • the large graph shows the electropherogram for the 35th cycle, with relative fluorescence units (RFU) plotted over the data points.
  • C1 10, C249 and C306 refer to the internal amplification standards in the 6FAM channel, which were used as references for the determination of fragment lengths and for the quantification of the alpha 1 ammount (labeled alpha).
  • the internal graph shows the evaluation of the quantification of the Alpha 1 supplement over 12 injections, where the decadic logarithm of the peak area in RFU is plotted against the cycle number.
  • Example 1 Confirmation of a PCR amplicon using a Flap endonuclease (FEN) probe and an artificial template sequence with the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer
  • Candida albicans DSM 1386 The reference strain was obtained from the DSMZ - German Collection for Microorganisms and Cell Cultures GmbH (Braunschweig, DE). Yeast cells were cultured at 25 ° C on Sabouraud glucose agar with chloramphenicol (Bio-Rad Laboratories GmbH, Kunststoff, DE). Cells were harvested with a sterile spatula and resuspended in sterile phosphate buffered saline (PBS, 137mM NaCl, 2.7mM KCl, 10mM Na 2 HP0 4 , 1, 8mM KH 2 PO 4 , pH 7.4).
  • PBS sterile phosphate buffered saline
  • the DNA purification was performed using the QIAamp ® DNA Mini Kit (Qiagen GmbH, Hilden, Germany) according to manufacturer's instructions and the following change: The samples were treated for cell disruption using ATL buffer and proteinase K from the manufacturer and at least 12 h at 50 ° C incubated. The purified DNA was quantified by UV-VIS spectroscopy using an Eppendorf BioPhotometer ® ® (Eppendorf AG, Hamburg, Germany).
  • a portion of the C. albicans 18s rDNA gene (Genbank accession number AY497754) was selected as the target sequence.
  • a 127 base long artificial template sequence alpha 1 was derived in part from the / acZa sequence of the pUC19 plasmid (Genbank accession number L09137).
  • the PCR primers, probes and FEN FEN amplifier oligonucleotides with the software Vector NTI ® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies Div, Darmstadt, DE.) And Mfold (Zuker 2003) designed.
  • the primer attachment temperatures (T a ) of the FEN probes (Can_FEN1 and Can_FEN2) and FEN enhancer oligonucleotides (Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3, Can_ENH4) were at least 5 ° C higher than the T a of the PCR primers, similar to the design rules for hydrolysis probes (Heid et at. 1996).
  • oligonucleotides were designed 3'-upstream of the FEN probes, which at the 3 'end with one (Can_ENH3, Can_ENH4) or two (Can_ENH1, Can_ENH2) nucleotides to the target sequence-specific 5' binding site of the FEN probe overlapped and additionally contained at its 3 'end a non-mating base (3' flap) (Lyamichev et al., 1993, Xu et al., 2001) ( Figure 2).
  • FIG. Figure 2 shows the DNA sequences of the FEN probes and FEN enhancer oligonucleotides as well as their binding sites on the target DNA.
  • Table 1 Primers, FEN probes, FEN enhancer oligonucleotides, and artificial template sequence.
  • the Primera bond temperature (T a) with the software Vector NTI ® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies, Darmstadt, DE) using the default settings.
  • Underlining sequences correspond to the 5 'ends of the flap endonuclease (FEN) probes, which after cleavage as PCR primers bind to the artificial template sequence alpha 1 or its countersequence.
  • 6FAM 6-carboxyfluorescein
  • X unmarked, Y, 6FAM, spacer 3, 3'-C3 carbon spacer.
  • PCR Polymerase chain reaction
  • FEN enhancer oligonucleotides EH, ENH 1-n
  • primer WB127 primer WB127
  • Zero controls were performed without chromosomal DNA from C. albicans.
  • Klentaq * ! an N-terminal deletion variant of Taq DNA polymerase lacking FEN activity (US5436149, DNA Polymerase Technology Inc., St. Louis, US-MO).
  • An Eppendorf MasterCycler ® ep gradient thermal cycler was used.
  • the temperature change consisted of 4 minutes of hot start activation at 96 ° C and 35 cycles of 30 seconds at 96 ° C, 60 seconds at 60 ° C and 60 seconds at 72 ° C. Finally, an extension step was performed at 72 ° C for 10 minutes, and the reactions were then stored at 4 ° C until further analysis.
  • the automated analyzer was used with the 3500 POP-7 TM polymer (Performance Optimized Polymer) according to the manufacturer's instructions and with the following adjustments:
  • the spectral calibration of the device was carried out with the virtual filter set AnyöDye in combination with the matrix standard BT5 (fluorescent colors 6FAM, BTG, BTY, BTR, BTO, for blue, green, yellow, red and orange) (Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE).
  • the optimal primer binding temperature T a of 60 ° C for the C. albicans PCR and the PCR primer pair Can_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1 in a T a gradient between 55 ° C and 65 ° C was determined.
  • a specific band corresponding to the calculated length of 539 bp could be visualized by ethidium bromide staining after agarose gel electrophoresis (not shown).
  • the optimal concentration for the universal DNA template Alpha 1 was determined in PCRs, which in addition to the PCR primer pair 0.3 ⁇ of the FEN probe Can_FEN2 with 6FAM labeling at the 5 'end and 4 nM to 4 ⁇ of the artificial template sequence Alphal contained.
  • the results were evaluated 3500 Genetic Analyzer by Applied Biosystems ®.
  • Table 2 Analysis of the PCR products with the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer. All PCR were performed with 50 ⁇ g of chromosomal DNA from C. albicans, 40 nM Alpha 1, 0.3 ⁇ M Can_Set003_SP1 1 and 0.3 ⁇ M Can_Set002_ASP1. In each case 1 ⁇ l of a 1:20 dilution of the PCR amplificates was used. RFU, relative fluorescence units of the signal surfaces.
  • PCRs were carried out, which always contained 40 nM Alphal and 0.3 ⁇ of the FEN probe Can_FEN2 with 5'-6FAM labeling.
  • the unlabeled FEN probe Can_FEN1, FEN enhancer oligonucleotides and / or the primer WB127F which binds to the 5 'end of the alpha 1 counterstrand (see also Figure 1 and Table 1), were tested.
  • the results are summarized in Table 2.
  • the 127 bp amplificate which was expected with the artificial template sequence Alpha 1, could be confirmed (FIG. 3).
  • the signal could not be significantly increased by the addition of a second FEN probe whose 5 'cleavage product binds to the 5' end of the alpha 1 counterstrand.
  • a second FEN probe whose 5 'cleavage product binds to the 5' end of the alpha 1 counterstrand.
  • Chromosomal DNA, oligonucleotides and PCR The DNA purification from C. albicans DSM 1386, the design and synthesis of the oligonucleotides and the PCR was already described in Example 1 (see also Table 1).
  • the automated analyzer is a modular instrument consisting of a PCR thermal cycler, autosampler, capillary gel electrophoresis and a fluorescence detector with two analysis channels (US7445893, US7081339, US7674582, US8182995 Hlousek et al., 2012). The analyzer was operated completely with the reagents of the manufacturer and according to his instructions.
  • the PCR was set up with the manufacturer's chemicals, the final concentrations of the PCR primers, FEN probes and FEN amplifier oligonucleotides corresponding to Example 1.
  • the artificial template sequence Alpha 1 was used at a final concentration of 40 nM.
  • the PCR program included 15 min of hot-start activation at 95 ° C followed of 35 cycles at 95 ° C for 30 s, 62 ° C for 90 s and 72 ° C for 60 s.
  • Real-time analysis by capillary gel electrophoresis was performed 12 times in the elongation phase at 72 ° C by electrokinetic injection (10,000 V, 15 s) from the 13th to the 35th cycles (every other cycle).
  • the detection unit records relative fluorescence units (RFUs) above the data points in the form of an electropherogram ( Figure 4).
  • REUs relative fluorescence units
  • Figure 4 a 2D gel view of capillary gel electrophoresis (not shown in Figure 4) and a real-time PCR amplification curve with C t (Threshold Cycles) are calculated ( Figure 4).
  • C1 10, C249 and C306 for the 6FAM analysis channel in FIG. 4).
  • Table 3 Analysis of the PCR products with the Qiagen ModPlex system. All PCRs were performed with 50 ⁇ g of chromosomal DNA from C. albicans, 40 nM Alpha 1, 0.3 ⁇ M Can_Set003_SP1 1 and 0.3 ⁇ M Can_Set002_ASP1, n.b., not calculated.
  • MIQ-1 Microbiological-Infectiological Quality Standards (MiQ) - Nucleic Acid Amplification Techniques (NAT) Guidelines of the DGHM in cooperation with B ⁇ MI, DGP, DGPI, DMykG, DSTIG, DTG, DW, ESGMD / ESCMID, GfV, INSTAND, SGM (Reischl U et al., Urban & Fischer, Kunststoff, ISBN-13 978-3-437-41535-5).
  • MiQ Microbiological-Infectiological Quality Standards
  • NAT Nucleic Acid Amplification Techniques

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Abstract

The invention relates to a method for confirming amplified nucleic acid target sequences (target sequence), preferably from human samples, during a multiplication reaction in a collective and continuous reaction preparation as a one-pot process, wherein the confirmation of the target sequence amplification product is obtained by means of the template amplification product. The template sequence is amplified and optionally labeled by means of the 5' cleavage products of the at least one target-sequence-specific FEN probe. The cleavage product of the at least one target-sequence-specific FEN probe is obtained only if the FEN probe hybridizes to a complementary sequence segment of the at least one target sequence by means of the target-sequence-specific 3' sequence of the FEN probe. The detection of the obtained plurality of template amplification products occurs distinctly and preferably by means of electrophoretic methods.

Description

Bestätigungstest für primäre Nukleinsäure-Amplifikate in einem kontinuierlichen Reaktionsansatz und unmittelbare Auswertung mittels elektrophoretischer Verfahren  Confirmatory test for primary nucleic acid amplificates in a continuous reaction mixture and immediate evaluation by means of electrophoretic methods
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestätigung von amplifizierten Nukleinsäure-Zielsequenzen (Zielsequenz), vorzugsweise aus humanen Proben, während einer Vervielfältigungsreaktion in einem kollektiven und kontinuierlichen Reaktionsansatz als Eintopfverfahren, worin die Bestätigung des Zielsequenzamplifikats über das Matrizenamplifikat erhalten wird. Dabei wird die Matrizensequenz mittels der 5'-Spaltprodukte der mindestens einen Zielsequenz-spezifischen FEN-Sonde amplifiziert und optional markiert. Das 5 '-Spaltprodukte der mindestens einen Zielsequenz-spezifischen FEN-Sonde wird nur dann erhalten, wenn die FEN-Sonde mit ihrer Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz an einen komplementären Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz hybridisiert. Die Detektion der erhaltenen Vielzahl an Matrizenamplifikaten erfolgt distinkt und bevorzugt mittels elektrophoretischer Verfahren. The present invention relates to a method for confirming amplified nucleic acid target sequences (target sequence), preferably from human samples, during a amplification reaction in a collective and continuous reaction batch as a one-pot process, wherein confirmation of the target sequence amplicon is obtained via the template amplificate. In this case, the template sequence is amplified by means of the 5 ' cleavage products of the at least one target sequence-specific FEN probe and optionally labeled. The 5 ' cleavage product of the at least one target sequence-specific FEN probe is obtained only when the FEN probe hybridizes with its target sequence-specific 3 ' sequence to a complementary sequence portion of the at least one target sequence. The detection of the obtained plurality of template amplificates is effected distinctly and preferably by means of electrophoretic methods.
Nukleinsäureamplifikationstechnologien (NAT), allen voran die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), sind heute wesentlicher Bestandteil der molekulargenetischen Diagnostik. Dabei sind auch mehrere Parameter gleichzeitig in so genannten Multiplex-Verfahren nachweisbar. Zur Erhöhung der Spezifität und insbesondere zur Qualitätssicherung des molekularen Nukleinsäurenachweises von Krankheitserregern wird ein Bestätigungstest für die Amplifikationsprodukte gefordert (MIQ-1 201 1 , Rili-BÄK-B3 2013). Hierfür werden beispielsweise in homogenen Testverfahren (so genannte Eintopfverfahren oder -reaktionen wie z. B. die Echtzeit-PCR) vielfach DNA-Sonden verwendet, welche mit einem DNA- Halbstrang des DNA-Amplifikats sequenzspezifisch hybridisieren und mit einem Fluorophorpaar, welches über FRET (Förster Resonanz Energie Transfer) wechselwirkt, markiert sind. Der FRET wird durch die sequenzspezifische Hybridisierung moduliert oder aufgehoben, sodass ein mittels Echtzeit-Thermocycler messbares Signal entsteht. Ein bevorzugtes Sondenformat sind so genannte Hydrolysesonden, welche nach der Hybridisierung durch die intrinsische Nukleaseaktivität der Taq DNA Polymerase gespalten werden, wodurch das Fluorophorpaar getrennt wird. Nucleic Acid Amplification Technologies (NAT), most notably the polymerase chain reaction (PCR), are now an integral part of molecular genetic diagnostics. Several parameters can also be detected simultaneously in so-called multiplex methods. In order to increase the specificity and, in particular, to ensure the quality of molecular nucleic acid detection of pathogens, a confirmatory test for the amplification products is required (MIQ-1 201 1, Rili-BÄK-B3 2013). For this purpose, for example, in homogeneous test methods (so-called one-pot methods or reactions such as, for example, real-time PCR), DNA probes are used which hybridize sequence-specifically with a DNA half-strand of the DNA amplificate and with a fluorophore pair which is expressed via FRET ( Förster resonance energy transfer) interacts, are marked. The FRET is modulated or repealed by sequence-specific hybridization, resulting in a signal that can be measured using a real-time thermal cycler. A preferred probe format are so-called hydrolysis probes, which upon hybridization are cleaved by the intrinsic nuclease activity of the Taq DNA polymerase, thereby separating the fluorophore pair.
Alternativ zu homogenen Tests können als Bestätigungstest der NAT nachgeschaltete Verfahrensschritte wie Hybridisierung der DNA-Amplifikate an immobilisierten Sonden (z. B. Reverse-Line-Blot, DNA-Chip, DNA-Bead-Assay), Southern-Hybridisierung, DNA- Sequenzierung oder Nested-PCR durchgeführt werden. Diese Strategien erfordern jedoch zusätzliche Prozessierungsschritte für den Bestätigungstest, welche in Bezug auf Zeit und Kosten aufwendiger sind und die Gefahr einer Kontamination beinhalten. As an alternative to homogeneous tests, the NAT can be followed by subsequent steps such as hybridization of the DNA amplicons to immobilized probes (eg reverse-line blot, DNA chip, DNA bead assay), Southern hybridization, DNA sequencing or as a confirmatory test Nested PCR can be performed. However, these strategies require additional confirmatory test steps, which are more time and cost intensive and involve the risk of contamination.
Eine Kontamination der Amplifikate erfolgt beim Entnehmen eines Aliquots aus dem PCR- Reaktionsansatz und/oder beim Überführen dieses Aliquots in einen neuen Reaktionsansatz für das nachgeschaltete Verfahren zur Bestätigung der Amplifikate. Eine Kontamination umfasst insbesondere die Verunreinigung des Amplifikats mit Fremd-DNA oder Amplifikaten aus parallel prozessierten Proben (Kreuzkontamination). Eine Kontamination hat enorme Auswirkungen auf die Qualität des Bestätigungstests. Unter Berücksichtigung des hochsensiblen Anwendungsbereichs solcher Bestätigungstests, wie Diagnostik, Tumordiagnostik, Diagnostik von schwerwiegenden Infektionserregern und deren Resistenzen, entscheidet ein Bestätigungstest über die Diagnose und die daraus resultierende Therapie eines Patienten. Fehldiagnosen führen zu falschen Therapien, Folgeschäden beim Patienten sowie erhöhte Kosten für das Gesundheitssystem. Contamination of the amplificates occurs when an aliquot is taken from the PCR reaction mixture and / or when converting this aliquot into a new reaction mixture for the downstream process for confirming the amplificates. Contamination includes, in particular, the contamination of the amplificate with foreign DNA or amplificates from samples processed in parallel (cross contamination). Contamination has a huge impact on the quality of the confirmatory test. Taking into account the highly sensitive scope of such confirmatory tests, such as diagnostics, tumor diagnostics, diagnostics of serious infectious agents and their resistance, a confirmatory test decides on the diagnosis and the resulting therapy of a patient. Misdiagnoses lead to wrong therapies, consequential damages to the patient as well as increased costs for the health system.
Daher ist ein verlässlicher Bestätigungstest wesentlich. Dieser sollte einfach und robust sei, sodass Fehlerraten möglichst reduziert werden. Die Bestätigung von NAT-Amplifikaten mittels Fluoreszenzfarbstoffen, welche doppelsträngige DNA sequenzunspezifisch binden (z. B. SYBR Green I), oder ausschließlich über die Größenbestimmung der primären Amplifikate durch nachgeschaltete DNA-Elektrophoresen (Flachgel- oder Kapillargelelektrophorese) sind keine anerkannte Verfahren gemäß der genannten Richtlinien. Therefore, a reliable confirmation test is essential. This should be simple and robust, so that error rates are reduced as much as possible. The confirmation of NAT amplificates by means of fluorescent dyes which bind double-stranded DNA sequence-nonspecifically (eg SYBR Green I) or solely via the size determination of the primary amplicons by downstream DNA electrophoresis (flat gel or capillary gel electrophoresis) are not recognized methods according to the cited guidelines.
Ein Nachteil homogener Testverfahren ist die relativ geringe Multiplexfähigkeit der Echtzeit- Thermocycler, welche zurzeit nur über 3-6 verschiedene Detektionskanäle verfügen. A disadvantage of homogeneous test methods is the relatively low multiplexing capability of real-time thermal cyclers, which currently have only 3-6 different detection channels.
Im Gegensatz dazu können mittels moderner Kapillargelelektrophoreseautomaten wie dem Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer (Thermo Fisher Scientific Inc.- Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA) durch Längenunterschiede der Amplifikate und 5 verschiedene Detektionskanäle gleichzeitig deutlich mehr als 50 Parameter aufgelöst werden. Die zu analysierenden DNA-Amplifikate müssen dabei eine kovalent gebundene Fluoreszenzmarkierung tragen, welche meist während der PCR über 5'-fluoreszenzmarkierte Primer eingeführt wird. Ein PCR-Bestätigungstest gelingt für diese Kapillargelelektrophoreseautomaten nur durch mehrstufige Verfahren, welche der PCR oder Multiplex-PCR nachgeschaltet sind, wie z. B dem SNaPshot® Multiplex System, einer enzymatischen Einzelbasenverlängerung unmarkierter Sondenprimer mittels fluoreszenzmarkierter 2', 3'-Didesoxyribonukleosid-Triphosphaten (Thermo Fisher Scientific Inc- Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA). In contrast, using modern Kapillargelelektrophoreseautomaten such as the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer (Thermo Fisher Scientific Inc. Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA) are resolved by differences in length of the amplified products and 5 different detection channels at the same time significantly more than 50 parameters , The DNA amplificates to be analyzed must carry a covalently bound fluorescent label, which is usually introduced during the PCR via 5'-fluorescently labeled primers. A PCR confirmatory test succeeds for these capillary gel electrophoresis machines only by multi-stage methods, which of the PCR or Multiplex PCR are connected downstream, such as. B the SNaPshot Multiplex System ®, an enzymatic single base extension primer unlabeled probe by means of fluorescence-labeled 2 ', 3'-dideoxyribonucleoside triphosphates (Thermo Fisher Scientific Inc- Applied Biosystems Div., Foster City, CA US).
Daher war es Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung von Bestätigungstests für NAT, welche die besonderen Multiplex-Fähigkeiten von automatischen kapillargelelektrophoretischen Verfahren für diagnostische Tests, die an die Durchführung entsprechender Bestätigungstests gebunden sind, zu erschließen und/oder zu vereinfachen. Therefore, it was an object of the present invention to provide confirmatory tests for NAT that address and / or simplify the particular multiplexing capabilities of automated capillary gel electrophoresis diagnostic test procedures associated with conducting appropriate confirmatory tests.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen kontinuierlichen und kollektiven Reaktionsansatz für die Amplifikation von Zielsequenzen, insbesondere aus humanen Proben wie Blut, Plasma, Knochen und/oder Gewebe, und gleichzeitig für den darauf folgenden Bestätigungstest bereitzustellen. Es ist ebenfalls das Ziel ein Verfahren, insbesondere ein Eintopfverfahren, zur Amplifikation und Bestätigung der jeweiligen Zielsequenz unter Verwendung des vorgenannten Reaktionsansatzes bereitzustellen. Dabei sollen Zwischenschritte zur weiteren Prozessierung der erhaltenen Amplifikate, wie Aufreinigung und/oder zusätzliche Sondenhybridisierungen in getrennten Gefäßen vermieden werden. Somit ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung das Risiko der Kontamination mit Fremd-DNA, RNA, Proteine, Peptide und/oder Chemikalien zu vermeiden und ferner ein vereinfachtes und schnelleres Verfahren bereitzustellen. Es soll ein Verfahren bereitgestellt werden, dass die vorgenannten Nachteile und Risiken aus dem Stand der Technik vermeidet und gleichzeitig die Vorteile und Potentiale bestehender Multiplex-Nachweisverfahren kombiniert. Daher ist eine weitere Aufgabe die Bereitstellung eines Verfahrens zur Amplifikation mindestens einer Zielsequenz, insbesondere aus einer humanen Probe eines Patienten, und eine kontinuierlich folgende Bestätigung der mindestens einen Zielsequenz und Detektion mittels eines elektrophoretischen Verfahrens, wie Flachgel-Elektrophorese oder Kapillargel-Elektrophorese. Somit ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens, das mit einem kontinuierlichen Reaktionsansatz und dem daraus erhaltenen Amplifikaten variablen Detektionsverfahren, insbesondere mit einer flüssigen Phase, ohne Prozessierungsschritte zugeführt werden kann. Es soll ein Verfahren für die Diagnostik, insbesondere Humandiagnostik zur Verfügung gestellt werden, das eine geringere Fehlerrate bei der Bestätigung des jeweiligen Amplifikats aufweist, da das Risiko Kontamination verringert bis zu verhindert wird. Es soll auch ein Bestätigungsverfahren mit hoher Sensitivität für Proben mit geringer Qualität und/oder sehr geringer verwertbarer DNA-Menge bereitgestellt werden. Der Reaktionsansatz, das Multiplex-Kit und das Bestätigungsverfahren sollen einfach und ortsunabhängig (Point-of-Need) bei gleich hoher Qualität verwendet und durchgeführt werden können. Ein wesentliches Ziel ist es einen Bestätigungstest bereitzustellen, der die Anforderungen mindestens der Richtlinie MIQ-1 201 1 für Nukleinsäuren-Amplifikations- Techniken und/oder die Richtlinie der Bundesärztekammer B3 (Rili BÄK-B3) für den direkten Nachweis und Charakterisierung von Infektionserreger erfüllt sowie auch jeweils die Anforderungen der jeweiligen Novellierungen der Richtlinie erfüllt. The object of the present invention is to provide a continuous and collective reaction mixture for the amplification of target sequences, in particular from human samples such as blood, plasma, bone and / or tissue, and at the same time for the subsequent confirmatory test. It is also the object to provide a method, in particular a one-pot method, for the amplification and confirmation of the respective target sequence using the aforementioned reaction mixture. In this case, intermediate steps for further processing of the resulting amplificates, such as purification and / or additional probe hybridizations in separate vessels should be avoided. Thus, another object of the present invention is to avoid the risk of contamination with foreign DNA, RNA, proteins, peptides and / or chemicals, and further to provide a simplified and faster method. A method is to be provided which avoids the aforementioned disadvantages and risks of the prior art and at the same time combines the advantages and potentials of existing multiplex detection methods. Therefore, a further object is the provision of a method for amplifying at least one target sequence, in particular from a human sample of a patient, and a continuous confirmation of the at least one target sequence and detection by means of an electrophoretic method, such as flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis. Thus, a further object of the present invention is to provide a process which can be supplied with a continuous reaction mixture and the resulting amplificates variable detection method, in particular with a liquid phase, without processing steps. The aim is to provide a method for diagnostics, in particular human diagnostics, which has a lower error rate in confirming the respective amplificate, since the risk of contamination is reduced or even prevented. It is also intended to provide a confirmatory method with high sensitivity for low quality samples and / or very small amount of usable DNA. The reaction mixture, the multiplex kit and the confirmation method should be simple and location-independent (point-of-need) can be used and performed at the same high quality. An essential goal is to provide a confirmatory test that meets the requirements of at least the guideline MIQ-1 201 1 for nucleic acid amplification techniques and / or the guideline of the German Medical Association B3 (Rili BÄK-B3) for the direct detection and characterization of infectious agents also meet the requirements of the respective amendments to the Directive.
Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das durch den erfindungsgemäßen Bestätigungstest (synonym = Bestätigungsverfahren) gekennzeichnet ist, in dem eine homogene PCR oder Multiplex-PCR ohne zusätzliche Pipettierschritte (Eintopfverfahren) durchgeführt wird. Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind, dass ein Eintopfverfahren zur Bestätigung von Zielsequenzen bereitgestellt wird und das erfindungsgemäße homogene Testformat die Möglichkeit zur Quantifizierung der Ausgangsnukleinsäuren bereitstellt, wie nachfolgend beschrieben. Dadurch ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Proben mit nur sehr geringem Anteil an verwertbarem DNA-Ausgangsmaterial und/oder degradierten DNA-Ausgangsmaterialien dennoch als Zielsequenz verwendet und erfindungsgemäß bestätigt und detektiert werden können. Therefore, the present invention provides a method characterized by the confirmatory assay according to the invention (synonymous = confirmatory method), in which a homogeneous PCR or multiplex PCR is performed without additional pipetting steps (one-pot method). The essential advantages of the present invention are that it provides a one-pot method for confirming target sequences, and that the homogeneous assay format of the present invention provides the ability to quantify the starting nucleic acids, as described below. As a result, a further advantage of the present invention is that samples with only a very small proportion of usable DNA starting material and / or degraded DNA starting materials can nevertheless be used as the target sequence and can be confirmed and detected according to the invention.
Die bevorzugt verwendeten Sonden sind so genannte Hydrolysesonden, welche direkt im PCR Reaktionsgemisch enthalten sind und nach der Hybridisierung an die Zielsequenz durch die intrinsische Nukleaseaktivität der Taq DNA Polymerase gespalten werden. Dadurch können z. B. in der HIV-Diagnostik die Viruslast des Patienten sowie nach Medikation der Therapieerfolg ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Bestätigungsverfahren hat den besonderen Vorteil, dass erfindungsgemäße FEN-Sonden, welche am Ende der Vervielfältigungsreaktion, insbesondere PCR ggf. noch im Überschuss vorliegen, nicht reaktiv sind. Damit behindern diese überschüssigen FEN-Sonden die Bestätigung und Detektion der erhaltenen Matrizenamplifikate nicht. The preferably used probes are so-called hydrolysis probes which are contained directly in the PCR reaction mixture and after hybridization to the target sequence are cleaved by the intrinsic nuclease activity of the Taq DNA polymerase. As a result, z. B. in HIV diagnostics, the viral load of the patient and after medication therapy success can be determined. The confirmatory method according to the invention has the particular advantage that FEN probes according to the invention, which may still be present in excess at the end of the amplification reaction, in particular PCR, are not reactive. Thus, these excess FEN probes do not hinder the confirmation and detection of the resulting template amplifications.
Das erfindungsgemäße Bestätigungsverfahren hat somit den Vorteil durch die exponentielle Signalverstärkung sensitiver zu sein und erlaubt einen höheren Multiplex-Grad. The confirmation method according to the invention thus has the advantage of being more sensitive by the exponential signal amplification and allows a higher degree of multiplexing.
Des Weiteren kann der Bestätigungstest als standardisierte universelle Reaktionsschritte unabhängig von der zu amplifizierenden Zielnukleinsäure konzipiert werden. Letzteres erlaubt die Ausarbeitung eines testunabhängigen Entwicklungswerkzeugs bestehend aus universellen PCRs und/oder universellen Primerverlängerungsreaktion. Die Reaktionsprodukte (synonym = Amplifikate, Matrizenamplifikate) des Bestätigungstests sind kompatibel mit den Standardverfahrensschritten zum Nachweis mittels Kapillargelelektrophorese. Im Falle des Qiagen ModaPlex Systems wird im Besonderen ein homogener Bestätigungstest für PCR- oder Multiplex-PCR für eine quantitative Echtzeitdetektion in Kombination mit einer hochauflösenden Kapillargelelektrophorese vorgestellt. Furthermore, the confirmatory test can be designed as standardized universal reaction steps independent of the target nucleic acid to be amplified. The latter allows the development of a test-independent development tool consisting of universal PCRs and / or universal primer extension reaction. The reaction products (synonyms = amplificates, template amplifications) of the confirmatory test are compatible with the standard procedures for detection by capillary gel electrophoresis. In the case of the Qiagen ModaPlex system, in particular, a homogeneous confirmation test for PCR or multiplex PCR for quantitative real-time detection in combination with high-resolution capillary gel electrophoresis is presented.
Die erfindungsgemäße Lösung wird im Folgenden beschrieben. Ausgewählte Ausführungsbespiele zeigen Wege zur Erzielung der erfindungsgemäßen Lösung und erläutern das Grundprinzip und Funktionsweise der vorliegenden Erfindung, wobei die hier präsentierten Beispiele nicht beschränkend auszulegen sind. The solution according to the invention will be described below. Selected exemplary embodiments show ways to achieve the solution according to the invention and explain the basic principle and mode of operation of the present invention, wherein the examples presented here are not to be construed restrictively.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Bestätigung, insbesondere ein Bestätigungsverfahren, mindestens einer amplifizierten Nukleinsäure-Zielsequenz, insbesondere DNA und/oder cDNA, welche nachfolgend kurz als Zielsequenz bezeichnet wird, während einer Vervielfältigungsreaktion in einem kollektiven und kontinuierlichen Reaktionsansatz enthaltend ein Reaktionsgemisch umfassend A first subject of the present invention is a confirmation, in particular a confirmation method, of at least one amplified nucleic acid target sequence, in particular DNA and / or cDNA, which is referred to below as target sequence, during a amplification reaction in a collective and continuous reaction mixture comprising a reaction mixture
mindestens eine nachzuweisende Zielsequenz,  at least one target sequence to be detected,
mindestens zwei Zielsequenz-spezifische Primer (P1 , P2, P1-n), die zur Amplifikation der mindestens einen Zielsequenz geeignet sind, at least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence,
- mindestens eine Zielsequenz-spezifische, insbesondere intermolekulare, markierte und/oder unmarkierte, FLAP-Endonukleasesonde (FEN-Sonde FEN1 , FEN1-n), wobei die mindestens eine, insbesondere einzelsträngige, FEN-Sonde umfasst at least one target sequence-specific, in particular intermolecular, labeled and / or unlabeled FLAP endonuclease probe (FEN probe FEN1, FEN 1-n ), wherein the at least one, in particular single-stranded, FEN probe comprises
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, insbesondere DNA 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird, insbesondere hybridisieren P1 und P2 mit der Zielsequenz (siehe Fig. 1 ) A target sequence-specific 3 'sequence, in particular DNA 3 ' sequence, which is complementary to a sequence segment of the at least one target sequence within a region selected from the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the Target sequence is limited, in particular P1 and P2 hybridize with the target sequence (see FIG. 1)
• am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe, insbesondere als Polymeraseblocker, vorzugsweise fehlt die 3'-OH-Gruppe, und · eine Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz, insbesondere DNA 5'-Sequenz, die optional eine Fluoreszenzmarkierung aufweist und A protecting group at the 3 'end of the target sequence-specific 3' sequence, in particular as a polymerase blocker, preferably the 3 ' -OH group is absent, and a target sequence unspecific 5' sequence, in particular DNA 5 ' sequence, the optionally has a fluorescent label and
mindestens eine artifizielle Matrizensequenz, insbesondere artifizielle Nukleinsäuresequenz,  at least one artificial template sequence, in particular artificial nucleic acid sequence,
das Bestätigungsverfahren umfasst je Zyklus der Vervielfältigungsreaktion die Schritte Hybridisierung der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz der mindestens einen FEN- Sonde (FEN1-n) an eine komplementäre Sequenz der mindestens einen nachzuweisenden Zielsequenz, the confirmatory method comprises the steps per cycle of the amplification reaction Hybridization of the target sequence-specific 3 'sequence of the at least one FEN probe (FEN 1-n ) to a complementary sequence of the at least one target sequence to be detected,
Spaltung der mindestens einen FEN-Sonde (FEN1-n), Cleavage of the at least one FEN probe (FEN 1-n ),
- Erhalt von mindestens einem freien 5'-Spaltprodukt (Si-n) umfassend jeweils die Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, Obtaining at least one free 5 ' cleavage product (Si- n ) each comprising the target sequence unspecific 5' sequence,
Hybridisierung des mindestens einen 5'-Spaltprodukts (Si-n) der mindestens einen FEN- Sonde an eine komplementäre Sequenz der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz, insbesondere an die Matrizensequenz eines denaturierten Doppelstrangs, insbesondere eines Einzelstrangs, Hybridization of the at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the at least one FEN probe to a complementary sequence of the at least one artificial template sequence, in particular to the template sequence of a denatured duplex, in particular a single strand,
insbesondere Elongation des an der vorzugsweise einzelsträngigen artifiziellen  in particular elongation of the preferably single-stranded artificial
Matrizensequenz mindestens eines hybridisierten 5'-Spaltprodukts (S1 ) Template sequence of at least one hybridized 5 ' cleavage product (S1)
Amplifikation der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz mit dem mindestens einen 5'-Spaltprodukt (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde, und Amplifying the at least one artificial template sequence with the at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the at least one FEN probe, and
- optional Markierung der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz während der Amplifikation durch das mindestens eine 5'-Spaltprodukt der mindestens einen FEN- Sonde, und optional labeling of the at least one artificial template sequence during amplification by the at least one 5 ' cleavage product of the at least one FEN probe, and
insbesondere Erhalt mindestens eines optional markierten artifiziellen Matrizensequenzamplifikats (synonym = artifizielles Matrizenamplifikat, Matrizen- amplifikat) und  in particular, at least one optionally labeled artificial template sequence amplificate (synonymous = artificial template amplificate, template amplificate) and
insbesondere Detektion des mindestens einen optional markierten Matrizensequenzamplifikats, vorzugsweise wird das optional markierte Matrizensequenz- amplifikat in einer Flüssigphase detektiert, besonders bevorzugt mittels eines elektrophoretischen Verfahrens.  in particular detection of the at least one optionally marked template sequence amplificate, preferably the optionally labeled template sequence amplificate is detected in a liquid phase, more preferably by means of an electrophoretic method.
Das vorbeschriebene Verfahren mit dem kontinuierlichen und kollektiven Reaktionsansatz für die Amplifikation der Zielsequenz und Bestätigung der erhaltenen Zielsequenzamplifikate mittels einer Amplifikation und optional Markierung einer Matrizensequenz kann synonym als Eintopfverfahren bezeichnet werden, da die vorgenannten Reaktionen ohne Prozessierungsschritte und ohne zeitliche oder räumliche Trennung erfolgen. Der Fachmann versteht, dass alle weiteren Komponenten, wie z. B. Puffersystem, Nukleotide, Salze, etc., die für eine erfolgreiche PCR erforderlich sind, ebenfalls im Reaktionsgemisch enthalten sind. Nach Erhalt des optional markierten Matrizensequenzamplifikats kann die Detektion mit dem gewünschten Verfahren und Gerät jederzeit und ortsunabhängig durchgeführt werden. Eine Zielsequenz ist eine Nukleinsäure-Sequenz innerhalb einer Probe (synonym = Untersuchungsgut), die im Rahmen einer Analytik oder Diagnostik z. B. dem spezifischen Nachweis eines Individuums (Forensik, Genealogie), einer Art (z. B. Krankheitserreger, genetisch veränderter Organismus), einer Krankheit oder eines anderen biologischen Merkmals dient. Die Probe umfasst alle denkbaren Ausgangsmaterialien mit biologischem Anteil wie z. B. pflanzliche, tierische und menschliche Flüssigkeiten, extrazelluläre Kreislaufflüssigkeiten, insbesondere Blut, Plasma, Serum und/oder Lymphe, Verdauungssäfte, insbesondere Speichel, Magensaft, Saft der Pankreas und/oder Galle, Sekrete und Exkrete, insbesondere Schweiß, Urin, Kot, Ejakulat, Vaginalsekrete, Tränenflüssigkeit, Nasensekret und/oder Muttermilch und/oder weitere Flüssigkeiten oder Absonderungen, insbesondere Fruchtwasser, Ohrenschmalz, Hirnwasser und/oder Eiter und Gewebe, Nägel, Haare und/oder Knochenbestandteile, Nahrungsmittel, Umweltisolate etc., und/oder synthetische Nukleinsäuren (z. B. Barcode-Sequenzen und andere gezielte DNA-Markierung von anderen Artikeln), und kann eine oder mehrere Zielsequenzen umfassen. Probe umfasst ebenfalls Biopsie- und Abstrichmaterial. Vorzugsweise ist die Probe eine humane Probe. The method described above with the continuous and collective reaction mixture for the amplification of the target sequence and confirmation of the resulting target sequence amplificates by means of an amplification and optional labeling of a template sequence can be synonymously referred to as a one-pot method, since the abovementioned reactions take place without processing steps and without temporal or spatial separation. The skilled person understands that all other components such. As buffer system, nucleotides, salts, etc., which are required for a successful PCR, are also included in the reaction mixture. Upon receipt of the optionally labeled template sequence amplification, detection may be performed at any time and location with the desired procedure and device. A target sequence is a nucleic acid sequence within a sample (synonymous = material to be examined), which in the context of an analysis or diagnostics z. Specific detection of an individual (forensics, genealogy), a species (eg pathogen, genetically modified organism), disease or other biological feature. The sample includes all conceivable starting materials with biological content such. As vegetable, animal and human fluids, extracellular circulating fluids, especially blood, plasma, serum and / or lymph, digestive juices, especially saliva, gastric juice, juice of the pancreas and / or bile, secretions and excretions, especially sweat, urine, faeces, ejaculate , Vaginal secretions, tear fluid, nasal secretions and / or breast milk and / or other fluids or secretions, in particular amniotic fluid, earwax, brain water and / or pus and tissue, nails, hair and / or bone components, foodstuffs, environmental isolates, etc., and / or synthetic nucleic acids (eg, barcode sequences and other targeted DNA tagging from other articles), and may include one or more target sequences. Sample also includes biopsy and smear material. Preferably, the sample is a human sample.
In dem vorgenannten Verfahren ist die Zielsequenz bevorzugt eine DNA, insbesondere natürliche DNA und/oder cDNA (english complementary DNA, deutsch komplementäre DNS), die mittels einer Reversen Transkriptase aus RNA, wie mRNA oder ncRNA, synthetisiert wurde. Insbesondere in der medizinischen Diagnostik werden aus Proben verwertbare Ribonukleinsäuren zu cDNA umgeschrieben, um diese anschließend der Analytik, insbesondere dem erfindungsgemäßen Verfahren, als Zielsequenz zuzuführen. In the aforementioned method, the target sequence is preferably a DNA, in particular natural DNA and / or cDNA (English complementary DNA, German complementary DNA), which was synthesized by means of a reverse transcriptase from RNA, such as mRNA or ncRNA. In particular in medical diagnostics, ribonucleic acids which can be used from samples are transcribed into cDNA in order subsequently to supply them as the target sequence to the analysis, in particular the method according to the invention.
Dabei wird erfindungsgemäß die Zielsequenz in einer Vervielfältigungsreaktion vervielfältigt (synonym = amplifiziert), vorzugsweise in einer Vervielfältigungsreaktion einer Polymerase- kettenreaktion (PCR) oder einer isothermalen Nukleinsäureamplifikationstechnologie (iNAT). Die PCR ist dem Fachmann bekannt. Unter Nukleinsäureamplifikationstechnologien (NAT) werden enzymatische Verfahren zur in-vitro Vervielfältigung von Nukleinsäuren, insbesondere von erfindungsgemäßen Zielsequenzen, bezeichnet. Diese können thermische Zyklen erfordern (z. B. PCR) oder isothermal (iNAT) verlaufen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Bestätigung beider Varianten eingesetzt werden. Weitere Ausführungsformen der vorgenannten Verfahren iNAT sind LAMP (loop-mediated isothermal amplification), HDA (helicase-dependent amplification), RPA (recombinase Polymerase amplification), SIBA (Strand Invasion Based Amplification), RCA (rolling circle amplification). Erfindungsgemäß sind Flap-Endonukleasesonden, kurz als FEN-Sonden bezeichnet, Moleküle umfassend eine, insbesondere einzelsträngige Nukleinsäuresequenz, welche mindestens zwei funktionelle Bereiche aufweist. Die beiden funktionellen Bereiche sind eine 5'-Sequenz, die nicht komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens Zielsequenz ist (kurz Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz genannt) und eine 3'-Sequenz, die komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens Zielsequenz ist (kurz Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz genannt) ist. Der Sequenzabschnitt liegt innerhalb einer Region, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird. Diese FEN-Sonden (FEN1-n) hybridisieren mit der Zielsequenz unter Ausbildung eines durch eine FEN abspaltbaren 5'-Flaps, der durch die Zielsequenz-unspezifischen 5'- Sequenz dargestellt wird. Der Begriff Flap bezeichnet gabelförmig ungepaarte Strukturen innerhalb oder am Ende (3' oder 5') einer DNA-Doppelhelix. Diese Strukturen erkennt die Flap Endonuklease (FEN) als Substrat, wie es in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist. Das 3'-OH-Ende der FEN-Sonde ist erfindungsgemäß durch einen so genannten Polymeraseblocker gegen die Verlängerung durch eine DNA Polymerase geschützt. Durch Einwirkung einer FEN (Flap Endonukleasen) wird die FEN-Sonde gespalten, wobei ein freies 5'-Spaltprodukt erhalten wird. According to the invention, the target sequence is amplified in a amplification reaction (synonymously = amplified), preferably in a amplification reaction of a polymerase chain reaction (PCR) or an isothermal nucleic acid amplification technology (iNAT). The PCR is known to the person skilled in the art. Nucleic acid amplification technologies (NAT) refer to enzymatic processes for the in vitro amplification of nucleic acids, in particular of target sequences according to the invention. These may require thermal cycling (eg, PCR) or be isothermal (iNAT). The method according to the invention can be used to confirm both variants. Further embodiments of the aforementioned methods iNAT are LAMP (loop-mediated isothermal amplification), HDA (helicase-dependent amplification), RPA (recombinase polymerase amplification), SIBA (Beach Invasion Based Amplification), RCA (rolling circle amplification). According to the invention, flap endonuclease probes, referred to for short as FEN probes, comprise molecules comprising one, in particular single-stranded, nucleic acid sequence which has at least two functional regions. The two functional regions are a 5 'sequence that is not complementary to a sequence portion of the at least one target sequence (short called target sequence non-specific 5' sequence) and a 3 ' sequence that is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence (short Called target sequence-specific 3 'sequence). The sequence portion lies within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence. These FEN probes (FEN 1-n ) hybridize to the target sequence to form a FEN-cleavable 5 'flaps, represented by the target sequence unspecific 5' sequence. The term flap refers to bifurcated unpaired structures within or at the end (3 'or 5') of a DNA double helix. These structures recognize the flap endonuclease (FEN) as a substrate as shown in FIGS. 1 and 2. The 3'-OH end of the FEN probe according to the invention is protected by a so-called polymerase blocker against the extension by a DNA polymerase. Upon exposure to a FEN (flap endonucleases), the FEN probe is cleaved to give a free 5 ' cleavage product.
FEN1 steht kurz für eine FEN-Sonde und FEN1 und FEN2 steht kurz für zwei FEN-Sonden. Entsprechend steht S1 für ein 5'-Spaltprodukt und S1 und S2 stehen für zwei 5'-Spaltprodukt. Die Bezeichnung FEN1-n steht für mindestens eine bis variabel viele FEN-Sonden bzw. S für entsprechend viele 5'-Spaltprodukte (Si-n) der jeweiligen FEN-Sonde, wobei n gleich eine ganze Zahl ist. Insbesondere ist n eine ganze Zahl und vorzugsweise gleich 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 (FEN1 -10 entspricht zehn, insbesondere verschiedene, FEN-Sonden) usw. bis kleiner gleich 50 FEN-Sonden. Die höchst mögliche Anzahl der FEN-Sonden in einem erfindungsgemäßen Reaktionsgemisch ist abhängig von dem zur Detektion verwendeten Verfahren. Die Anzahl der Detektionskanäle in dem verwendeten Gerät und die maximale distinkte Auflösung unterschiedlicher, insbesondere artifizieller und optional markierter Matrizenamplifikate limitiert die maximal verwendbare Anzahl der erfindungsgemäßen FEN- Sonden. FEN1 is short for a FEN probe and FEN1 and FEN2 stands for two FEN probes. Similarly, S1 represents a 5 ' cleavage product and S1 and S2 represent two 5 ' cleavage products. The term FEN 1-n stands for at least one to variably many FEN probes or S for a corresponding number of 5 ' cleavage products (Si- n ) of the respective FEN probe, where n is an integer. In particular, n is an integer and preferably equal to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 (FEN1 -10 equals ten, especially different, FEN probes), etc. to less than or equal to 50 FEN probes. The highest possible number of FEN probes in a reaction mixture according to the invention is dependent on the method used for detection. The number of detection channels in the device used and the maximum distinct resolution of different, in particular artificial, and optionally marked template amplificates limits the maximum usable number of FEN probes according to the invention.
Bevorzugt werden für den Bestätigungstest umfassend eine Detektion mittels des ModaPlex- Systems (Qiagen) größer gleich 5 bis kleiner gleich 50, kleiner gleich 45, 40, 35 und kleiner gleich 30 FEN-Sonde im erfindungsgemäßen Reaktionsgemisch eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen der FEN-Sonden und Kombinationen mit dem mindestens einen weiteren Primeren (M1 ) gelten für das ModaPlex-System entsprechend. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungstest können bis zu 1000, vorzugsweise kleiner gleich 950, kleiner gleich 900, kleiner gleich 850 und kleiner gleich 800 unterschiedliche FEN-Sonden (FEN1-n) eingesetzt werden. Bedingt durch die Trennleistung eines geeigneten Geräts für Sequenzen in einem Bereich von 70 bis 350 Basenpaaren und in Kombination mit mindestens vier Kanälen kann die vorgenannte Anzahl von FEN-Sonden kombiniert werden. Ein geeignetes Gerät ist der Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer. For the confirmation test, detection by means of the ModaPlex system (Qiagen) greater than or equal to 5 to less than or equal to 50, less than or equal to 45, 40, 35 and less than or equal to 30 FEN probe are preferably used in the reaction mixture according to the invention. The embodiments according to the invention of the FEN probes and combinations with the at least one further primer (M1) apply correspondingly to the ModaPlex system. In a further embodiment of the confirmatory test according to the invention, up to 1000, preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850 and less than or equal to 800 different FEN probes (FEN 1-n ) can be used. Due to the separation efficiency of a suitable device for sequences in a range of 70 to 350 base pairs and in combination with at least four channels, the aforementioned number of FEN probes can be combined. A suitable device is the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer.
Die Schutzgruppe hat die Funktion eines Polymeraseblockers, wobei die Schutzgruppe das 3'-Ende eines Oligonukleotids gegen eine Verlängerung durch eine DNA Polymerase schützt. Dabei wird eine Erkennungsreaktion zwischen dem 3'-Ende der 3'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde und einer Polymerase verhindert, sodass das 3'-Ende nicht als Primer fungiert. Dies kann erfindungsgemäß erreicht werden durch das Fehlen der 3'-OH-Gruppe (3'-Didesoxynukleotid), durch chemische Modifikation der 3'-OH-Gruppe umfassend 3'-Phosphat, 3'-Spacer C3 (3'-Hydroxypropylphosphat), Amino, A-Alkyl, 3'-invertiertes Nukleotid, u. a. m. und/oder durch zusätzliche Nukleotide, welche nicht mit der Zielsequenz paaren. The protecting group has the function of a polymerase blocker, with the protecting group protecting the 3 'end of an oligonucleotide from being extended by a DNA polymerase. In this case, a recognition reaction between the 3 ' end of the 3' sequence of the at least one FEN probe and a polymerase is prevented, so that the 3 ' end does not function as a primer. This can be achieved according to the invention by the absence of the 3'-OH group (3'-dideoxynucleotide), by chemical modification of the 3'-OH group comprising 3'-phosphate, 3'-spacer C3 (3'-hydroxypropyl phosphate), Amino, A-alkyl, 3'-inverted nucleotide, etc. and / or by additional nucleotides which do not pair with the target sequence.
Flap Endonukleasen (FEN) sind struktur- und strangspezifische Endonukleasen, welche die einzelsträngige DNA- oder RNA-Sequenz von einem gabelförmig ungepaarten 5'-Ende (5'-Flap) einer DNA-Doppelhelix abspalten (Lyamichev et al. 1993). FEN kommen bei allen Lebewesen vor und lösen in Verbindung mit weiteren Enzymen insbesondere während der DNA-Replikation die sogenannten Okazaki-Fragmente (RNA-DNA-Hybride) am zurückbleibenden Strang der Replikationsgabel auf (DNA-Reparaturfunktion). Eubakterielle FEN bilden zusammen mit einer DNA-Polymerase vom Typ Pol 1 (syonym = Pol A) eine Proteineinheit (z. B. Pol 1 von Escherichia coli, Thermus aquaticus, T. thermophilus, Aquifex spp.). Archaebakterielle (z. B. Archaeoglobus fulgidus, Pyrococcus spp., Methanocaldococcus jannaschii, Methanothermobacter thermoautotrophicum) und eukaryotische FEN (z. B. Homo sapiens) stellen eigenständige Proteine dar. Die im Reaktionsgemisch enthaltende artifizielle Matrizensequenz (syonym auch Matrizensequenz oder Matrize genannt) ist eine Nukleinsäuresequenz, die bioinformatisch mit der minimalen Vorgabe entworfen wird, dass sie mit allen spezifischen Primer- und Sondenbindungsstellen der Zielsequenzen, welche im Multiplex verwendet werden, keine Übereinstimmung besitzt. Also weist die artifizielle Matrizensequenz keine komplementären Sequenzen zu den spezifischen Primer- und Sondenbindungsstellen der Zielsequenzen auf. Insbesondere darf sie für keinen Zielsequenz-spezifischen Primer des Multiplexes als DNA- Matrize fungieren. Die Enden der artifizielle Matrizensequenz oder ihres Gegenstrangs tragen Bindungsstellen für unterschiedliche 5'-Spaltprodukte mindestens einer FEN-Sonde, vorzugsweise zweier FEN-Sonden, oder für mindestens ein 5'-Spaltprodukt einer FEN-Sonde sowie eines zusätzlichen artifiziellen Primers (M1 ). Das 5'-Spaltprodukt einer FEN-Sonde besitzt ein freies 3'-OH-Ende und hat die Funktion eines Primers, welcher komplementär zur 5'^3'-Sequenz einer artifiziellen Matrizensequenz oder zum Gegenstrang der artifiziellen Matrizensequenz ist und ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Bestätigungstest ist. Unter einem weiteren Primer (M1 ) (in den Beispielen als WB127 bezeichnet) wird ein Primer bezeichnet, welcher keine Kreuzhybridisierung mit allen Zielsequenzen des Multiplexes zeigt, komplementär zu einem Sequenzabschnitt eines Gegenstrang der artifiziellen Matrizensequenz ist und mit dem Gegenstrang mindestens einer artifiziellen Matrizensequenz eine durch DNA Polymerase verlängerbare DNA-Doppelhelix ausbildet. Flap endonucleases (FEN) are structural and strand-specific endonucleases which cleave the single-stranded DNA or RNA sequence from a forked unpaired 5 'end (5' flap) of a DNA double helix (Lyamichev et al., 1993). FEN occur in all living organisms and, in conjunction with other enzymes, in particular during DNA replication, dissolve the so-called Okazaki fragments (RNA-DNA hybrids) on the remaining strand of the replication fork (DNA repair function). Eubacterial FEN together with a DNA polymerase of the type Pol 1 (synonym = Pol A) form a protein unit (eg Pol 1 of Escherichia coli, Thermus aquaticus, T. thermophilus, Aquifex spp.). Archaebacterial (eg Archaeoglobus fulgidus, Pyrococcus spp., Methanocaldococcus jannaschii, Methanothermobacter thermoautotrophicum) and eukaryotic FEN (eg Homo sapiens) are independent proteins. The artificial template sequence (also called template sequence or template in the reaction mixture) is a nucleic acid sequence that is bioinformatic designed with the minimum requirement that it does not match any specific primer and probe binding sites of the target sequences used in multiplexing. Thus, the artificial template sequence does not have complementary sequences to the specific primer and probe binding sites of the target sequences. In particular, it may not be used for any target sequence-specific primer of the multiplex as a DNA Act die. The ends of the artificial template sequence or its complementary strand carry binding sites for different 5 'cleavage products of at least one FEN probe, preferably two FEN probes, or for at least one 5' cleavage product of a FEN probe and an additional artificial primer (M1). The 5 'cleavage product of a FEN probe has a free 3'-OH end and has the function of a primer which is complementary to the 5' to 3 'sequence of an artificial template sequence or to the counterpart of the artificial template sequence and is an essential component of the art Confirmation test according to the invention. A further primer (M1) (referred to in the examples as WB127) denotes a primer which shows no cross-hybridization with all target sequences of the multiplex, is complementary to a sequence segment of a complementary strand of the artificial template sequence and with the complementary strand of at least one artificial template sequence one by DNA polymerase forms extensible DNA double helix.
Multiplex beschreibt die Vervielfältigung und die Bestätigung mehrerer Zielsequenzen in einem Reaktionsansatz. Beispiele für Multiplex-Verfahren sind der genetische Fingerabdruck des Menschen durch Genotypisierung von 20 und mehr Short Tandem Repeats, die Differentialdiagnostik von verschiedenen somatischen Mutationen bei Tumoren, die Abklärung organspezifischer Infektionen (z. B. Lunge, Darm, sexuell übertragbare Infektionen) durch Nachweis spezifischer Erregergruppen und/oder die Amplifikation von Nukleinsäurebibliotheken (Panels). Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise ein Multiplex-Verfahren, welches für jede gewünschte Art - gleich oder analog zu den genannten Beispielen - eines Nachweises eingesetzt werden kann. Multiplex describes the duplication and confirmation of multiple target sequences in a single reaction. Examples of multiplexing methods are human genetic fingerprinting through genotyping of 20 and more short tandem repeats, differential diagnosis of various somatic mutations in tumors, elucidation of organ-specific infections (eg, lung, intestine, sexually transmitted infections) by detection of specific Pathogen groups and / or the amplification of nucleic acid libraries (panels). The method according to the invention is preferably a multiplex method, which can be used for any desired type-identical or analogous to the examples mentioned-of a detection.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst die Schutzgruppe am 3'-Ende der 3'-Sequenz der mindestens einen, insbesondere einzelsträngigen, FEN-Sonde anstelle einer 3'-OH-Gruppe eine Nukleinsäuresequenz, insbesondere eine DNA-Sequenz größer gleich 1 Base bis kleiner gleich 5 Basen, welche zur Zielsequenz nicht komplementär ist. Vorzugsweise umfasst die Sequenz 1 , 2, 3, 4 oder 5 Basen. Besonders bevorzugt sind 1 oder 2 Basen. In one embodiment of the confirmatory method according to the invention, the protective group at the 3 ' end of the 3' sequence of the at least one, in particular single-stranded, FEN probe comprises a nucleic acid sequence instead of a 3 ' OH group, in particular a DNA sequence greater than or equal to 1 base less than 5 bases, which is not complementary to the target sequence. Preferably, the sequence comprises 1, 2, 3, 4 or 5 bases. Particularly preferred are 1 or 2 bases.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das Reaktionsgemisch ferner mindestens ein zur Spaltung der mindestens einen FEN-Sonde geeignetes Enzym, welches ausgewählt wird aus einer FEN als intrinsischer Bestandteil einer DNA Polymerase oder/oder als ein von einer Polymerase getrennt vorliegendes Enzym. Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Reaktionsgemisch mindestens eine Polymerase mit intrinsischer Endonukleaseaktivität, welche ausgewählt wird aus eubakteriellen FEN, die zusammen mit einer DNA Polymerase vom Typ Pol 1 (synonym = Pol A) eine Proteineinheit bilden. Daher hat diese Polymerase eine ihr innewohnenden, also intrinsische, FEN-Aktivität. Solche FEN sind in den Spezies z. B. Escherichia coli, Thermus aquaticus, T. thermophilus und/oder Aquifex spp. zu finden, dessen Polymerasen jeweils erfindungsgemäß eingesetzt werden können. Besonders bevorzugt wird im Sinne der Erfindung eine Taq DNA Polymerase mit intrinsischer FEN-Aktivität aus Thermus aquaticus eingesetzt. Alternativ kann das Reaktionsgemisch erfindungsgemäß eine Polymerase und eine getrennt vorliegende FEN umfassen, wobei die FEN vorzugsweise ausgewählt wird aus archaebakteriellen FEN und/oder eukaryotischen FEN. In nachfolgenden Spezies Archaeoglobus fulgidus, Pyrococcus spp., Methanocaldococcus jannaschii, Methano- thermobacter thermoautotrophicum und/oder Homo sapiens ist die FEN ein eigenständiges Protein, welches erfindungsgemäß eingesetzt werden kann. Vorzugsweise in Kombination mit einer Polymerase. Besonders bevorzugt werden thermostabile DNA Polymerasen und thermostabile FEN verwendet. In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the reaction mixture furthermore comprises at least one enzyme suitable for cleaving the at least one FEN probe, which is selected from an FEN as intrinsic constituent of a DNA polymerase or / as an enzyme separated from a polymerase. The reaction mixture according to the invention preferably comprises at least one polymerase having intrinsic endonuclease activity, which is selected from eubacterial FENs which together with a DNA polymerase of type Pol 1 (synonymous = Pol A) form a protein unit. Therefore, this polymerase has an intrinsic, ie intrinsic, FEN activity. Such FEN are in the species z. Escherichia coli, Thermus aquaticus, T. thermophilus and / or Aquifex spp. whose polymerases can each be used according to the invention. For the purposes of the invention, a Taq DNA polymerase with intrinsic FEN activity from Thermus aquaticus is particularly preferably used. Alternatively, the reaction mixture according to the invention may comprise a polymerase and a separate FEN, the FEN preferably being selected from archaebacterial FEN and / or eukaryotic FEN. In subsequent species Archaeoglobus fulgidus, Pyrococcus spp., Methanocaldococcus jannaschii, Methanothermobacter thermoautotrophicum and / or Homo sapiens, the FEN is an independent protein which can be used according to the invention. Preferably in combination with a polymerase. Especially preferred are thermostable DNA polymerases and thermostable FEN.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass eine Polymerase mit intrinsischer FEN- Aktivität eingesetzt wird und zusätzlich eine getrennte FEN hinzugefügt wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Polymerase eine hervorragende Aktivität aufweist, aber ihre FEN-Aktivität nicht verlässlich ist, zu gering ist und/oder sonstige ungünstige biochemische Merkmale (z. B. Flap-Substratspezifität, pH-, Salzionen- und Temperaturoptimum) besitzt. Dann ist eine Kombination der mindestens einen geeigneten Polymerase, mit oder ohne intrinsische FEN- Aktivität, mit mindestens einer oder mehr FEN vorzuziehen. Die Kombination der vorgenannten Enzyme ist abhängig von der zu untersuchenden Probe und/oder den weiteren Komponenten des erfindungsgemäßen Reaktionsgemisches im Einzelfall anzupassen. In a further embodiment, it is conceivable that a polymerase with intrinsic FEN activity is used and in addition a separate FEN is added. This is advantageous if the polymerase has excellent activity, but its FEN activity is not reliable, too low, and / or has other unfavorable biochemical characteristics (eg, flap substrate specificity, pH, salt ion, and temperature optimum) , Then, a combination of the at least one suitable polymerase, with or without intrinsic FEN activity, with at least one or more FEN is preferable. The combination of the abovementioned enzymes depends on the sample to be investigated and / or the other components of the reaction mixture according to the invention in individual cases.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das vorgenannte Reaktionsgemisch ferner mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (z. B. Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3 und/oder Can_ENH4), insbesondere zur Steigerung der intrinsischen FEN-Aktivität einer Polymerase, vorzugsweise der Taq DNA Polymerase. Bevorzugt wird durch die Zugabe der FEN-Verstärker-Oligonukleotide (ENH1-n) die intrinsische FEN-Aktivität einer Polymerase, vorzugsweise der Taq DNA Polymerase, zumindest quantitativ und optional qualitativ gesteigert. Das mindestens eine FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) überlappt mit seiner Sequenz am 3"-Ende um mindestens eine Base mit der Zielsequenz- spezifischen 3'-Sequenz an der 5'-Bindungsstelle der mindestens einen FEN-Sonde, wie es auch in Fig. 1 dargestellt ist. In ENH1-n ist n eine ganze Zahl. Vorzugsweise größer gleich 1 bis kleiner gleich 50. Insbesondere ist n eine ganze Zahl und vorzugsweise gleich 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10. Beispiele für erfindungsgemäße FEN-Verstärker-Oligonukleotide sind Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3 und/oder Can_ENH4. In a further embodiment of the confirmation method according to the invention, the abovementioned reaction mixture furthermore comprises at least one FEN-amplifier oligonucleotide (for example Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4), in particular for increasing the intrinsic FEN activity of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase. Preferably, the addition of the FEN-amplifier oligonucleotides (ENH 1-n ) increases the intrinsic FEN activity of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase, at least quantitatively and optionally qualitatively. The at least one FEN amplifier oligonucleotide (ENH 1-n ) overlaps its sequence at the 3 " end by at least one base with the target sequence specific 3 'sequence at the 5 ' binding site of the at least one FEN probe, as also shown in Fig. 1. In ENH 1-n , n is an integer. In particular, n is an integer and preferably equal to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10. Examples of FEN-amplifier oligonucleotides according to the invention are Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Reaktionsgemisch mindestens eine FEN-Sonde (FEN1 ) und mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (z. B. Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3 und/oder Can_ENH4). Ein erfindungsgemäßes Beispiel ist in Tabelle 2 dargestellt. Überraschenderweise wurde bereits durch die Kombination von nur einer FEN-Sonde, z. B. Can_FEN2, und nur einem FEN-Verstärker-Oligonukleotid, z. B. Can_ENH2, im Bestätigungstest mit einem elektrophoretischen Detektionsverfahren ein 5-fach stärkeres Signal (4954 RFU) im Vergleich zu einem Bestätigungstest mit nur einer FEN-Sonde oder zwei FEN-Sonden, z. B. Can_FEN2 und Can_FEN1 (900/931 RFU) erzielt. Entsprechend ist ein Unterschied im Qiagen ModaPlex-System deutlich. Während mit nur einer oder zwei FEN-Sonden kein Signal detektierbar ist, führte die vorgenannte Kombination zu einem deutlichen Ct-Wert von 26,36. In a preferred embodiment, the reaction mixture according to the invention comprises at least one FEN probe (FEN1) and at least one FEN-amplifier oligonucleotide (eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4). An example according to the invention is shown in Table 2. Surprisingly, the combination of only one FEN probe, z. Can_FEN2, and only one FEN enhancer oligonucleotide, e.g. B. Can_ENH2, in the confirmatory test with an electrophoretic detection method, a 5-fold stronger signal (4954 RFU) compared to a confirmatory test with only one FEN probe or two FEN probes, eg. Can_FEN2 and Can_FEN1 (900/931 RFU). Accordingly, a difference in the Qiagen ModaPlex system is clear. While no signal is detectable with only one or two FEN probes, the aforementioned combination resulted in a clear C t value of 26.36.
Somit resultiert im erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahren die Zugabe des mindestens einen FEN-Verstärker-Oligonukleotids (z. B. Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3 und/oder, Can_ENH4) überraschend in einer mindestens 5-fachen Verstärkung des Signals des mindestens einen erhaltenen Matrizensequenzamplifikats. Thus, in the confirmatory method according to the invention, the addition of the at least one FEN-amplifier oligonucleotide (eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or, Can_ENH4) surprisingly results in at least a 5-fold amplification of the signal of the at least one template sequence amplicon obtained.
Ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) hybridisiert mit der Zielsequenz unmittelbar stromaufwärts der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz einer FEN-Sonde. Dabei überlappt das 3'-Ende des FEN-Verstärker-Oligonukleotids mit dem Anteil der FEN-Sonde, welcher mit der Zielsequenz exakt zur Doppelhelix gepaart ist, um mindestens ein Nukleotid. Die mit der FEN- Sonde überlappende 3'-Sequenz des FEN-Verstärker-Oligonukleotids muss dabei mit der Zielsequenz nicht zwingend hybridisieren, sondern kann einen ungepaarten 3'-Flap ausbilden (Kaiser et al. 1999). Diese Anordnung führt zu einer deutlichen Erhöhung der Spaltaktivität der intrinsischen FEN einer Polymerase, vorzugsweise der Taq DNA Polymerase. Für andere FEN- Enzyme sind andere strukturelle Eigenschaften der FEN-Verstärker-Oligonukleotide denkbar. An FEN enhancer oligonucleotide (ENH 1-n ) hybridizes to the target sequence immediately upstream of the target sequence-specific 3 'sequence of a FEN probe. In this case, the 3 'end of the FEN amplifier oligonucleotide overlaps with the portion of the FEN probe which is paired with the target sequence exactly to the double helix by at least one nucleotide. The 3 'sequence of the FEN amplifier oligonucleotide overlapping with the FEN probe does not necessarily have to hybridize with the target sequence but can form an unpaired 3' flap (Kaiser et al., 1999). This arrangement results in a significant increase in the cleavage activity of the intrinsic FEN of a polymerase, preferably the Taq DNA polymerase. For other FEN enzymes, other structural properties of the FEN enhancer oligonucleotides are conceivable.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das erfindungsgemäße und vorbeschriebene Reaktionsgemisch ferner mindestens zwei FEN- Sonden (FEN1 und FEN2), die jeweils eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das 5'-Ende der Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde eine Fluoreszenzmarkierung. Vorzugsweise ist das Fluorophor oder der Fluoreszenzfarbstoff kovalent an das 5'-Ende der Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz gebunden. Bei Verwendung von mindestens zwei FEN-Sonden kann eine FEN-Sonde oder beide FEN-Sonden eine Fluoreszenzmarkierung aufweisen. Der Vorteil der Fluoreszenzmarkierung der FEN-Sonde ist, dass während der Amplifikation der Matrizensequenz mit den Fluoreszenz-markierten 5'-Spaltprodukten (S1 , S2, Si-n) die Fluoreszenzmarkierung auf die Matrizensequenz überführt wird und damit eine Detektion über ein Fluoreszenzsignal, vorzugsweise in einem elektrophoretischen Verfahren, möglich ist. Bei Kombination von markierten und unmarkierten FEN-Sonden kann erfindungsgemäß eine distinkte Detektion der erhaltenen artifiziellen Matrizenamplifikate, insbesondere bei mindestens zwei oder mehr, über die Größe und/oder die Markierung der Matrizenamplifikate erfolgen. In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the reaction mixture according to the invention and described above further comprises at least two FEN probes (FEN1 and FEN2) each comprising a target sequence-specific 3 'sequence. In In a preferred embodiment of the confirmatory method according to the invention, the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence of the at least one FEN probe comprises a fluorescent label. Preferably, the fluorophore or fluorescent dye is covalently bound to the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence. When using at least two FEN probes, one FEN probe or both FEN probes may have a fluorescent label. The advantage of fluorescence labeling of the FEN probe is that during the amplification of the template sequence with the fluorescence-labeled 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) the fluorescent label is transferred to the template sequence and thus a detection via a fluorescence signal, preferably in an electrophoretic method is possible. When combining labeled and unlabeled FEN probes, according to the invention a distinct detection of the artificial template amplificates obtained, in particular at least two or more, can take place via the size and / or the labeling of the template amplificates.
Somit ist erfindungsgemäß ein Reaktionsgemisch bevorzugt, welches umfasst Thus, according to the invention, a reaction mixture which comprises
mindestens eine nachzuweisende Zielsequenz,  at least one target sequence to be detected,
mindestens zwei Zielsequenz-spezifische Primer (P1 , P2, P1-n), die zur Amplifikation der mindestens einen Zielsequenz geeignet sind, at least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence,
mindestens zwei erfindungsgemäße FEN-Sonden, die mit ihren jeweiligen sequenzspezifischen 3'-Sequenzen komplementär zu einem unterschiedlichen Sequenzabschnitte der mindestens einen Zielsequenz sind, wie es beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, und mindestens eine artifizielle Matrizensequenz, at least two FEN probes according to the invention which, with their respective sequence-specific 3 ' sequences, are complementary to a different sequence segment of the at least one target sequence, as shown by way of example in FIG. 1, and at least one artificial template sequence,
wobei die mindestens zwei FEN-Sonden markiert, beide unmarkiert oder nur eine markiert ist. wherein the at least two FEN probes are labeled, both unmarked or only one is labeled.
Folglich hybridisieren im erfindungsgemäßen Bestätigungstest die mindestens zwei FEN- Sonden an ihre jeweiligen an der Zielsequenz komplementären Sequenzen. Durch Spaltung der FEN-Sonden werden mindestens zwei 5'-Spaltprodukte (S1 , S2, Si-n) erhalten, die als Primer zur Amplifikation der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz dienen. Dadurch wird ein verstärkt messbares Signal gemessen, dass den Nachweis der amplifizierte Zielsequenz anzeigt. Thus, in the confirmatory assay of the present invention, the at least two FEN probes hybridize to their respective sequences complementary to the target sequence. By cleavage of the FEN probes, at least two 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) are obtained which serve as primers for the amplification of the at least one artificial template sequence. This measures an amplifiable signal indicating detection of the amplified target sequence.
Die Detektion des Signals erfolgt durch Messung der erhaltenen Matrizenamplifikate anhand ihrer Größe und/oder anhand eines emittierenden Fluoreszenzsignals. Das Fluoreszenzsignal wird während der Amplifikation durch die 5'-Spaltprodukte (Si-n), welche das Fluorophor tragen, auf das mindestens eine Matrizenamplifikat übertragen. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das Reaktionsgemisch mindestens zwei artifizielle Matrizensequenzen, welche sich in der Sequenz, und/oder Sequenzlänge unterscheiden und welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (Si-n) der jeweiligen FEN-Sonde oder zu mindestens einem weiteren Primer (M1 ) umfassen. Nach Amplifikation können sich die Matrizenamplifikate in der Sequenz, Sequenzlänge und/oder Konformation sowie optional in der Markierung unterscheiden. The signal is detected by measuring the template amplitudes obtained on the basis of their size and / or on the basis of an emitting fluorescence signal. The fluorescence signal is transferred to the at least one template amplicon during amplification by the 5 ' cleavage products (Si- n ) carrying the fluorophore. In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the reaction mixture comprises at least two artificial template sequences which differ in sequence and / or sequence length and which respectively have complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the respective FEN probe or comprise at least one further primer (M1). After amplification, the template amplicons may differ in sequence, sequence length and / or conformation, and optionally in the label.
Während des elektrophoretischen Nachweises umfasst die Konformation der amplifizierten artifiziellen Matrizensequenz je nach chemischen Laufbedingungen (nativ oder denaturierend) lineare einzelsträngige, linear doppelsträngige oder dreidimensionale Strukturen der Matrizensequenz. Zum Beispiel kann die direkte Abfolge von mehr als 4 Purin- oder Pyrimidindesoxyribonukleotiden in der artifiziellen Matrizensequenz nach deren Amplifikation unter nativen elektrophoretischen Laufbedingungen zu einer gebogenen Konformation der Doppelhelix und damit zu einem von der Sequenzlänge deutlich abweichenden Laufverhalten führen (Stellwagen 2009). Des Weiteren kann das Laufverhalten von Amplifikaten in der Kapillargelelektrophorese durch Verwendung so genannter Mobilitätswandler (englisch mobility modifier) verändert werden. Hierbei werden bevorzugt während der Synthese der FEN-Sonde und/oder des mindestens einen weiteren Primers (M1 ) zusätzlich Hexaethylenglykolbausteine und/oder andere Nicht-Nukleotidbausteine am 5'-Ende der Nukleotidsequenz eingebracht (Grossmann et at. 1994). During electrophoretic detection, the conformation of the amplified artificial template sequence includes linear single-stranded, linear double-stranded or three-dimensional template sequence structures, depending on the chemical cycling conditions (native or denaturing). For example, the direct sequence of more than 4 purine or Pyrimidindesoxyribonukleotiden in the artificial Matrizensequenz after their amplification under native electrophoretic running conditions to a bent conformation of the double helix and thus lead to a significantly different from the sequence length running behavior (Stellwagen 2009). Furthermore, the running behavior of amplicons in capillary gel electrophoresis can be changed by using so-called mobility modifiers. Here, during the synthesis of the FEN probe and / or of the at least one further primer (M1), hexaethylene glycol building blocks and / or other non-nucleotide building blocks are additionally introduced at the 5'-end of the nucleotide sequence (Grossmann et al. 1994).
Durch die Variation der Sequenz und/oder Sequenzlänge, insbesondere und/oder Konformation, der eingesetzten artifiziellen Matrizensequenzen sowie der Verwendung von Mobilitätswandlern wird die Trennleistung der elektrophoretischen Verfahren erhöht, da z. B. eine dreidimensionale Konformation ein von einer linearen Struktur abweichendes Laufverhalten in einer Gelelektrophorese aufweist. Die Trennleistung und die Anzahl der Fluoreszenzkanäle definiert die mögliche Anzahl an Molekülen, die gleichzeitig distinkt aufgetrennt und detektiert werden können. By varying the sequence and / or sequence length, in particular and / or conformation, the artificial Matrizensequenzen used and the use of mobility transducers, the separation efficiency of the electrophoretic method is increased because z. B. has a three-dimensional conformation deviating from a linear structure running behavior in a gel electrophoresis. The separation efficiency and the number of fluorescence channels defines the possible number of molecules that can be separated and detected simultaneously.
Durch sorgfältigen Entwurf und Validierung lassen sich somit Gruppen von artifiziellen Matrizensequenzen generieren, welche jeweils auf ein spezifisches elektrophoretisches Verfahren abgestimmt sind und anschließend universell für verschiedene Multiplex- Amplifikations- und Bestätigungsverfahren genutzt werden können. So kann z. B. für das Qiagen ModaPlex System je Detektionskanal eine Gruppe von Matrizensequenzen entworfen werden, welche zwischen den internen Standards von 1 10 Basenpaaren (=bp), 249 bp und 306 bp elektrophoretisch mit idealen Abständen von ca. 10 bp zwischen den Signalen wandern. Through careful design and validation, it is thus possible to generate groups of artificial template sequences which are each tuned to a specific electrophoretic method and can then be used universally for various multiplex amplification and confirmation methods. So z. For example, for the Qiagen ModaPlex system, a set of template sequences is designed for each detection channel which migrate between the internal standards of 10 base pairs (= bp), 249 bp and 306 bp electrophoretically with ideal distances of approximately 10 bp between the signals.
Somit umfasst das erfindungsgemäße Reaktionsgemisch in einer Ausführungsform Thus, the reaction mixture according to the invention comprises in one embodiment
- mindestens eine nachzuweisende Zielsequenz, at least one target sequence to be detected,
mindestens zwei Zielsequenz-spezifische Primer (P1 , P2, P1-n), die zur Amplifikation der mindestens einen Zielsequenz geeignet sind, at least two target sequence-specific primers (P1, P2, P 1-n ) which are suitable for amplifying the at least one target sequence,
mindestens zwei erfindungsgemäße FEN-Sonden (FEN1 , FEN2, FEN1-n), die mit ihren jeweiligen sequenz-spezifischen 3'-Sequenzen komplementär zu einem unterschiedlichen Sequenzabschnitte der mindestens einen Zielsequenz sind, wie es beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, und at least two FEN probes according to the invention (FEN1, FEN2, FEN 1-n ) which, with their respective sequence-specific 3 ' sequences, are complementary to a different sequence segment of the at least one target sequence, as shown by way of example in FIG
mindestens zwei artifizielle Matrizensequenzen, welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (S1 , S2, Si-n) der jeweiligen FEN-Sonde (FEN1 und FEN2) umfassen oder at least two artificial template sequences each comprising complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, S2, Si- n ) of the respective FEN probe (FEN1 and FEN2) or
- mindestens zwei artifizielle Matrizensequenzen, welche jeweils eine komplementäre Sequenzen zu mindestens einem weiteren Primer (M1 ) und zu einer der zwei FEN- Sonden (FEN1 , FEN2, FEN1-n) umfasst. at least two artificial template sequences each comprising a complementary sequence to at least one further primer (M1) and to one of the two FEN probes (FEN1, FEN2, FEN1 -n ).
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst die funktionale Sequenzlänge der mindestens einen markierten FEN-Sonde (FEN1-n) In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the functional sequence length of the at least one labeled FEN probe (FEN 1-n ) comprises
nach Alternative a), insbesondere zur Verwendung in Kombination mit einer Kapillargelelektrophorese, vorzugsweise mit dem Sequenzautomat der Firma Applied Biosystems (Applied Biosystem® 3500 Genetic Analyzer), größer gleich 20 Basen bis kleiner gleich 60 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 57 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 55 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 53 Basen, größer gleich 30 Basen bis kleiner gleich 50 Basen, größer gleich 35 Basen bis kleiner gleich 50 Basen, oder (according to alternative a), in particular for use in combination with a capillary gel electrophoresis, preferably with the sequence Machine Applied Biosystems Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer), greater than or equal to 20 bases to less than or equal to 60 bases, greater than or equal 25 bases to less than or equal 57 bases , greater than or equal to 25 bases to less than or equal to 55 bases, greater than or equal to 25 bases less than or equal to 53 bases, greater than or equal to 30 bases less than or equal to 50 bases, greater than or equal to 35 bases less than or equal to 50 bases
nach Alternative b), insbesondere zur Verwendung in Kombination mit einer Kapillargelelektrophorese und einer simultanen quantitativen PCR, vorzugsweise mit dem ModaPlex-System der Firm Qiagen (Qiagen ModaPlex System), größer gleich 20 Basen bis kleiner gleich 100 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 57 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 55 Basen, größer gleich 25 Basen bis kleiner gleich 53 Basen, größer gleich 30 Basen bis kleiner gleich 50 Basen, größer gleich 35 Basen bis kleiner gleich 50 Basen,  according to alternative b), in particular for use in combination with a capillary gel electrophoresis and a simultaneous quantitative PCR, preferably with the ModaPlex system of Firm Qiagen (Qiagen ModaPlex system), greater than or equal to 20 bases to less than or equal to 100 bases, greater than or equal to 25 bases to less equal to 57 bases, greater than or equal to 25 bases to less than or equal to 55 bases, greater than or equal to 25 bases less than or equal to 53 bases, greater than or equal to 30 bases less than or equal to 50 bases, greater than or equal to 35 bases less than or equal to 50 bases,
welche jeweils im Bestätigungstest, insbesondere während der Amplifikation der Matrizensequenz, ein fluoreszierendes Signal auf das Matrizenamplifikat übertragen, sodass in den vorgenannten Kapillargelelektrophoresen ein Fluoreszenzsignal der Matrizenamplifikate gemessen wird. Vorzugsweise ist das Fluoreszenzsignal am 5'-Ende der Zielsequenz- unspezifischen 5'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde lokalisiert. Nach Alternative a) können bis zu 1000, vorzugsweise kleiner gleich 950, kleiner gleich 900, kleiner gleich 850 und kleiner gleich 800 unterschiedliche FEN-Sonden eingesetzt werden. Nach Alternative b) können kleiner gleich 70, vorzugsweise kleiner gleich 60, 55, 50, 45, 40 bis kleiner gleich 30 unterschiedliche FEN-Sonden eingesetzt werden. Das Fluoreszenzsignal ist ein Fluorophor, welches Licht einer bestimmten Wellenlänge von größer gleich 400 nm bis kleiner gleich 800 nm emittiert. Die Fluoresenzfarben bzw. Fluorophore werden bevorzugt ausgewählt aus 6FAM, BTG, BTY, BTO für Blau (440-490 nm) Grün (490-540 nm), Gelb (540-600 nm), Orange (600-630) und Rot (630-800 nm). Weitere Fuoreszenzfarbstoffe sind dem Fachmann bekannt und können in Kombination mit der erfindungsgemäßen FEN-Sonde frei gewählt werden. Unter Berücksichtigung des verwendeten Detektionsverfahrens sind gerätespezifische Beschränkungen beim Design der FEN-Sonden zu berücksichtigen. Fluoreszenzfarbstoffe umfassen Uranin, Rhodamine, Fluorescein, DAPI, Cumarine, Allophycocyanin, 7-Aminoactinomycin, Indocyaningrün / ICG, Calcein, Cumarin, Cyanine, Chinin-Hydrogensulfat, Ethidiumbromid, Fluorescein arsenical helix binder, GFP - Green Fluorescent Protein, Quadraine (Quadratsäurefarbstoffe) auf Basis von N,N-Dialkylanilinen, 1 ,3,2-Dioxaborine (Komplexe von Borsäurederivaten mit 1 ,3-Dicarbonylverbindungen), SYBR Green I, Syto® Green, Syto® Red, Syto® Orange, Safranin, Stilben und Rhodamin. Weitere geeignete Fluoreszenzfarbstoffe bzw. Fluorophore kennt der Fachmann und wählt diese aus den verfügbaren Fluorophoren von aktuellen Anbietern aus, wie biomers.net GmbH, Atto-tec GmbH, Dyomics GmbH und Themo Fischer Scientific - Molecular Probes. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens umfasst das Reaktionsgemisch, insbesondere zur Steigerung der Amplifikation, zumindest quantitativ und optional qualitativ, der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz, which in the confirmatory test, in particular during the amplification of the template sequence, transmit a fluorescent signal to the template amplificate, so that in a fluorescence signal of the template amplificates is measured in the abovementioned capillary gel electrophoreses. Preferably, the fluorescent signal is located at the 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence of the at least one FEN probe. According to alternative a), up to 1000, preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850, and less than or equal to 800 different FEN probes can be used. According to alternative b) less than or equal to 70, preferably less than or equal to 60, 55, 50, 45, 40 to less than or equal to 30 different FEN probes can be used. The fluorescence signal is a fluorophore which emits light of a specific wavelength of greater than or equal to 400 nm to less than or equal to 800 nm. The fluorescence colors or fluorophores are preferably selected from 6FAM, BTG, BTY, BTO for blue (440-490 nm) green (490-540 nm), yellow (540-600 nm), orange (600-630) and red (630 -800 nm). Further fluorescent dyes are known to the person skilled in the art and can be chosen freely in combination with the FEN probe according to the invention. Taking into account the detection method used, device-specific restrictions must be considered when designing the FEN probes. Fluorescent dyes include uranine, rhodamine, fluorescein, DAPI, coumarins, allophycocyanin, 7-aminoactinomycin, indocyanine green / ICG, calcein, coumarin, cyanines, quinine bisulfate, ethidium bromide, fluorescein arsenical helix binder, GFP - Green Fluorescent Protein, quadrains (squaric acid dyes) Base of N, N-dialkylanilines, 1, 3,2-dioxaborines (complexes of boric acid derivatives with 1,3-dicarbonyl compounds), SYBR Green I, Syto® Green, Syto® Red, Syto® Orange, safranine, stilbene and rhodamine. Other suitable fluorescent dyes or fluorophores known to those skilled in and selects them from the available fluorophores from current suppliers, such as biomers.net GmbH, Atto-tec GmbH, Dyomics GmbH and Themo Fischer Scientific - Molecular Probes. In a further embodiment of the confirmation method according to the invention, the reaction mixture comprises, in particular for increasing the amplification, at least quantitatively and optionally qualitatively, the at least one artificial template sequence,
mindestens eine erfindungsgemäße FEN-Sonde, in der vorbeschriebenen Art, und mindestens einen weiteren Primer (M1 ),  at least one FEN probe according to the invention, in the manner described above, and at least one further primer (M1),
- mindestens eine erfindungsgemäße FEN-Sonde (siehe oben), mindestens ein FEN- Verstärker-Oligonukleotid (z. B. Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3 und/oder Can_ENH4), wie oben bereits beschrieben, und mindestens einen weiteren Primer (M1 ), oder at least one FEN probe according to the invention (see above), at least one FEN enhancer oligonucleotide (eg Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3 and / or Can_ENH4), as already described above, and at least one further primer (M1), or
mindestens zwei erfindungsgemäße FEN-Sonden, wie oben beschrieben, mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1 -n) und mindestens einen weiteren Primer (M1 ), oder  at least two FEN probes according to the invention, as described above, at least one FEN-amplifier oligonucleotide (ENH1-n) and at least one further primer (M1), or
mindestens zwei erfindungsgemäße FEN-Sonden, mindestens zwei FEN-Verstärker- Oligonukleotide (ENH1 -n) und mindestens einen weiteren Primer (M1 ),  at least two FEN probes according to the invention, at least two FEN enhancer oligonucleotides (ENH1-n) and at least one further primer (M1),
wobei der mindestens weitere Primer (M1 ) komplementär zu einem Sequenzabschnitt des Gegenstrangs der mindestens einen artifizielle Matrizensequenz ist und wherein the at least one further primer (M1) is complementary to a sequence segment of the complementary strand of the at least one artificial template sequence, and
die mindestens zweite FEN-Sonde eine von der ersten FEN-Sonde abweichende Zielsequenzspezifische 3'-Sequenz aufweist, welche komplementär zu einer Sequenz innerhalb einer Region der mindestens einen Zielsequenz ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) begrenzt wird und dessen Spaltprodukt (S2) sich vom Spaltprodukt (S1 ) der ersten FEN-Sonde unterscheidet und komplementär zu einem Sequenzabschnitt des Gegenstrangs der mindestens einen artifizielle Matrizensequenz ist. Das erste Spaltprodukt (S1 ) ist entsprechend komplementär zur 3'-Sequenz in (3— >5") der Matrizensequenz. Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in Fig. 1 gezeigt. the at least second FEN probe has a target sequence specific 3 'sequence other than the first FEN probe which is complementary to a sequence within a region of the at least one target sequence selected from the at least first primer (P1) and the at least second primer ( P2) and whose cleavage product (S2) differs from the cleavage product (S1) of the first FEN probe and is complementary to a sequence segment of the backbone of the at least one artificial template sequence. The first cleavage product (S1) is correspondingly complementary to the 3 ' sequence in (3-> 5 " ) of the template sequence An example of this embodiment is shown in FIG.
Überraschenderweise wurde in der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass jede der vorgenannten Kombinationen zu einer signifikanten Verstärkung des Signals des mindestens einen erhaltenen Matrizenamplifikats führt, jeweils im Vergleich zum Signal, welches mit einem Reaktionsgemisch mit einer oder zwei FEN-Sonden im erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahren erhalten wird (siehe Tabelle 2 und 3). In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorbeschriebenen Alternative a) führt im Reaktionsgemisch die Kombination des mindestens einen FEN-Verstärker-Oligonukleotids und eines weiteren Primers (M1 ) im erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahren zu einer signifikanten Verstärkung des Detektionssignals, vorzugsweise zu mindestens einem 30-fach verstärkten Signal, des mindestens einen erhaltenen, insbesondere markierten, Matrizensequenzamplifikats im Vergleich zur Verwendung von einer oder zwei FEN-Sonden (Tabelle 2, 900 bzw. 931 RFU). Surprisingly, it has been found in the present invention that each of the aforementioned combinations results in a significant enhancement of the signal of the at least one template amplicon obtained, respectively, compared to the signal obtained with a reaction mixture with one or two FEN probes in the confirmatory method of the invention (see Table 2 and 3). In a preferred embodiment according to the above-described alternative a), in the reaction mixture the combination of the at least one FEN amplifier oligonucleotide and another primer (M1) in the confirmatory method according to the invention leads to a significant amplification of the detection signal, preferably to at least a 30-fold amplified signal. of the at least one obtained, in particular labeled, template sequence amplificate in comparison to the use of one or two FEN probes (Table 2, 900 or 931 RFU).
Die mit den vorgenannten Ausführungsformen erzielten Signale sind in Tabelle 2 und 3 gezeigt. Die Kombination aus einer FEN-Sonde und einem weiterem Primer (M1 ) zeigt mit einem Wert von 5900 RFU (Tabelle 2) im Vergleich zum Bestätigungstest mit nur einer oder zwei FEN- Sonden (900/931 RFU) eine signifikante Verstärkung des Signals, ein mehr als 6-fach stärkeres Signal. Bei Bestimmung der Ct-Werte wird mit dieser Ausführungsform ebenfalls ein deutliches Signal detektiert (Tabelle 3, Ct-Wert: n.b./27,62). Die Kombination aus einer FEN-Sonde, einem FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) und einem weiterem Primer (M1 ) führt mit einem Wert von 42130 RFU zu einer weiteren Steigerung des Signals des Matrizenamplifikats (Tabelle 2) im Vergleich zum Bestätigungstest mit nur einer oder zwei FEN-Sonden (900/931 RFU) um mehr als das 46-fache. Bei Bestimmung der Ct-Werte wird mit dieser Ausführungsform ebenfalls ein deutliches Signal detektiert (Tabelle 3, Ct-Wert: n. b./24,62), das allerdings keinen wesentlichen Unterscheid zur vorgenannten Kombination (FEN-Sonde+M1 ) zeigt. Ähnliche Werte werden mit der Kombination von zwei FEN-Sonden (FEN1 und FEN2), einem FEN- Verstärker-Oligonukleotid und einem weiteren Primer (M1 ) erzielt (30747 RFU/ Ct-Wert 25,15). Eine Kombination aus zwei FEN-Sonden und zwei FEN-Verstärker-Oligonukleotiden führt mit Werten von 651 1 bzw. 3500 RFU zu einer bis zu 7-fachen Verstärkung des Signals des, vorzugsweise Fluoreszenz-markierten, Matrizenamplifikats, welches in einer Kapillargelelektrophorese detektiert wird. The signals obtained with the aforementioned embodiments are shown in Tables 2 and 3. The combination of one FEN probe and one additional primer (M1), with a value of 5900 RFU (Table 2), shows significant signal enhancement compared to the confirmatory test with only one or two FEN probes (900/931 RFU) more than 6 times stronger Signal. When determining the C t values, a clear signal is also detected with this embodiment (Table 3, C t value: nb / 27.62). The combination of a FEN probe, an FEN-amplifier oligonucleotide (ENH 1-n ) and a further primer (M1) with a value of 42130 RFU leads to a further increase of the signal of the template amplification (Table 2) compared to the confirmatory test with only one or two FEN probes (900/931 RFU) more than 46 times. When determining the Ct values, a clear signal is likewise detected with this embodiment (Table 3, C t value: nb / 24.62), which, however, shows no significant difference to the abovementioned combination (FEN probe + M1). Similar values are achieved with the combination of two FEN probes (FEN1 and FEN2), a FEN amplifier oligonucleotide and another primer (M1) (30747 RFU / C t value 25.15). A combination of two FEN probes and two FEN amplifier oligonucleotides with values of 651 1 and 3500 RFU leads to an amplification of up to 7 times the signal of the preferably fluorescence-labeled template amplicon, which is detected in a capillary gel electrophoresis.
Alle vorgenannten Ausführungsformen weisen die Ausführbarkeit des Bestätigungstest nach, der in einem kollektiven und kontinuierlichen Reaktionsansatz für die Amplifikation der Zielsequenz und der Amplifikation und optional Markierung der Matrizensequenz (Eintopfverfahren) stattfindet. Abhängig von der Kombination der FEN-Sonde(n) mit einem oder mehr FEN-Verstärker-Oligonukleotiden (ENH1-n) und/oder eines weiteren Primers (M1 ) wird eine signifikante Steigerung des Signals erzielt. Diese überraschenden Ergebnisse belegen die erfinderische Lösung zur gestellten Aufgabe. Diese Ausführungsformen, insbesondere die Kombination mit mindestens einem FEN-Verstärker und/oder einem weiteren Primer (M1 ), bieten variable Lösungen für einen kontinuierlichen Reaktionsansatz für die Amplifikation und Bestätigungstest von Zielsequenzen, insbesondere aus humanen Proben wie Blut, Plasma, Serum, Knochen und/oder Gewebe und reduziert das das Risiko der Kontamination mit Fremd- DNA, RNA, Proteine, Peptide und/oder Chemikalien. Dabei hat das Signal eine hervorragende Qualität und Stärke, sodass ein vereinfachtes und verbessertes Eintopf-Diagnostikverfahren einschließlich des Bestätigungstests bereitgestellt wird. Insbesondere ein Diagnostikverfahren, welches die Anforderungen gemäß Richtlinie MIQ-1 201 1 für Nukleinsäure-Amplifikations- Techniken und/oder die Richtlinie der Bundesärztekammer B3 (Rili BÄK-B3) für den direkten Nachweis und Charakterisierung von Infektionserregern erfüllt sowie auch jeweils die Anforderungen der jeweiligen Novellierungen der Richtlinie erfüllt. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens hybridisieren die Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz der mindestens ersten und/oder der mindestens zweiten FEN-Sonde an ihre jeweils komplementäre, insbesondere einzelsträngige, Zielsequenz desselben Moleküls oder an zwei unterschiedlichen Zielsequenzmolekülen, sodass Komplexe gemäß Fig. 1 erhalten werden, worin beide FEN-Sonden am selben Zielsequenzmolekül hybridisieren oder zwei unterschiedliche Anordnungen. In einer ersten Anordnung hybridisiert die erste Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz an ein erstes Zielsequenzmolekül und in der zweiten Anordnung hybridisiert die zweite Zielsequenzspezifische 3'-Sequenz an ein zweites Zielsequenzmolekül. Vorzugsweise sind die zwei Zielsequenzmoleküle unterschiedlich und besonders bevorzugt sind es mindestens zwei unterschiedliche Zielsequenzen in einer Probe, insbesondere in einer humanen Probe gemäß obiger Definition. All of the above embodiments demonstrate the feasibility of the confirmatory test, which takes place in a collective and continuous reaction approach for the amplification of the target sequence and the amplification and optional labeling of the template sequence (one-pot method). Depending on the combination of the FEN probe (s) with one or more FEN enhancer oligonucleotides (ENH 1-n ) and / or another primer (M1), a significant enhancement of the signal is achieved. These surprising results prove the inventive solution to the task. These embodiments, in particular the combination with at least one FEN enhancer and / or a further primer (M1), offer variable solutions for a continuous reaction mixture for the amplification and confirmatory test of target sequences, in particular from human samples such as blood, plasma, serum, bone and tissue and reduces the risk of contamination with foreign DNA, RNA, proteins, peptides and / or chemicals. The signal has excellent quality and strength, providing a simplified and improved one-pot diagnostic procedure, including the confirmatory test. In particular, a diagnostic method that meets the requirements of directive MIQ-1 201 1 for nucleic acid amplification techniques and / or the guideline of the German Medical Association B3 (Rili BÄK-B3) for the direct detection and characterization of infectious agents as well as the requirements of the respective Amendments to the directive. In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the target sequence-specific 3 'sequence of the at least first and / or hybridize at least second FEN probe to its respective complementary, in particular single-stranded, target sequence of the same molecule or to two different target sequence molecules, so that complexes are obtained according to FIG. 1, wherein both FEN probes hybridize to the same target sequence molecule or two different arrangements. In a first arrangement, the first target sequence-specific 3 'sequence hybridizes to a first target sequence molecule and in the second arrangement, the second target sequence-specific 3' sequence hybridizes to a second target sequence molecule. Preferably, the two target sequence molecules are different, and more preferably at least two different target sequences in a sample, especially in a human sample as defined above.
Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens ist, dass die Bestätigung der mindestens einen amplifizierten Zielsequenz das mindestens eine optional markierte artifizielle Matrizensequenzamplifikat ist, welches durch das 5'-Spaltprodukt (S1 , Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde amplifiziert oder amplifiziert und markiert wurde. The essential difference of the confirmatory method of the invention is that the confirmation of the at least one amplified target sequence is the at least one optionally labeled artificial template sequence amplificate amplified or amplified and labeled by the 5 ' cleavage product (S1, Si- n ) of the at least one FEN probe has been.
Das erhaltene optional markierte (insbesondere mit Fluoreszenz markierte) artifizielle Matrizensequenzamplifikat kann jederzeit und ortsunabhängig detektiert werden, sodass es bis zur Detektion gelagert werden kann. Kann das vorgenannte artifizielle Matrizensequenzamplifikat nachgewiesen werden, war das Bestätigungsverfahren erfolgreich. Somit kann das erfindungsgemäße Bestätigungsverfahren am Point-of-Need durchgeführt und die Detektion an einem Ort mit den entsprechenden Ressourcen (z .B. Verfügbarkeit eines ModaPlex-Systems, Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer oder eines anderen Geräts) erfolgen. The resulting optionally labeled (in particular fluorescently labeled) template matrix artificial amplificate can be detected at any time and in any location, so that it can be stored until detection. If the aforementioned artificial template sequence amplificate can be detected, the confirmatory method was successful. Thus confirmation process of the invention at the point-of-need can be performed and the detection in a place with the appropriate resources happen (for .B. Availability of a ModaPlex system, Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer or other device).
Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung mindestens ein optional markiertes (insbesondere mit Fluoreszenz markiertes) artifizielles Matrizensequenzamplifikat, insbesondere erhalten oder erhältlich in einem erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahren. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens wird das mindestens eine optional markierte Matrizensequenzamplifikat mittels eines elektrophoretischen Verfahrens detektiert, welches vorzugsweise ausgewählt wird aus Flachgel-Elektrophorese oder Kapillargel-Elektrophorese. Bevorzugt wird für die Flachgel-Elektrophorese ein Agarosegel oder Acrylamidgel verwendet. Als Kapillar-Gelelektrophoresen sind Geräteautomaten mit Glaskapillaren (z. B. Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer, Qiagen QIAxcel Advanced Instrument, Advanced Analytical Fragment Analyzer™ Automated CE System) oder mikrofluidischen Chips (z. B: Agilent 2100 Bioanalyzer, Caliper Life Sciences LabChip®, Shimatsu MultiNA Microchip Electrophoresis System, Bio-Rad Laboratories Experion™ Automated Electrophoresis Station) zu nennen. In einer besonderen Ausführungsform (Qiagen ModaPlex System) erfolgt während der Detektion des Signals gleichzeitig eine Quantifizierung des Signals, insbesondere der optional markierten Matrizensequenzamplifikate. Bei mindestens zwei optional markierten Matrizensequenzamplifikaten werden alle distinkt mittels des elektrophoretischen Verfahrens detektiert. Therefore, a further subject of the present invention is at least one optionally labeled (in particular fluorescently labeled) artificial template sequence amplificate, in particular obtained or obtainable in a confirmatory method according to the invention. In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, the at least one optionally marked template sequence amplificate is detected by means of an electrophoretic method, which is preferably selected from flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis. Preferably, an agarose gel or acrylamide gel is used for the flat gel electrophoresis. Capillary gel electrophoreses are apparatuses with glass capillaries (eg Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer, Qiagen QIAxcel Advanced Instrument, Advanced Analytical Fragment Analyzer ™ Automated CE System) or microfluidic chips (eg. Agilent 2100 Bioanalyzer, Caliper Life Sciences LabChip ®, Shimadzu MultiNA Microchip Electrophoresis System, Bio-Rad Laboratories Experion Automated Electrophoresis Station ™) to name. In a particular embodiment (Qiagen ModaPlex system), the signal is simultaneously quantified during the detection of the signal, in particular the optionally marked template sequence amplificates. With at least two optionally marked die sequence amplificates, all are detected distinctly by means of the electrophoretic method.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahrens, welches vorzugsweise ein Multiplex-Verfahren ist, umfasst das Reaktionsgemisch In a further embodiment of the confirmatory method according to the invention, which is preferably a multiplex method, the reaction mixture comprises
• mindestens zwei oder mehr nachzuweisende Zielsequenzen, vorzugsweise unterschiedliche in einer, insbesondere humanen, Probe enthaltende Zielsequenzen, At least two or more target sequences to be detected, preferably different target sequences contained in one, in particular human, sample,
• eine Kombination aus mindestens zwei oder mehr FEN-Sonden (FEN 1 , FEN2, FEN1-n), welche sich in ihrer Sequenz, Sequenzlänge und/oder Markierung untereinander unterscheiden, die jeweils insbesondere komplementär zu den unterschiedlichen Zielsequenzen sind und A combination of at least two or more FEN probes (FEN 1, FEN2, FEN 1-n ), which differ in their sequence, sequence length and / or labeling with one another, which in each case are in particular complementary to the different target sequences, and
• mindestens zwei oder mehr unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen, welche jeweils eine komplementäre Sequenz zu den mindestens zwei 5'-Spaltprodukten (S1 , S2, Si-n) der mindestens zwei FEN-Sonden umfasst, insbesondere ist jede ein Nachweis für jeweils eine Zielsequenz und At least two or more different artificial template sequences each comprising a complementary sequence to the at least two 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) of the at least two FEN probes, in particular each is a detection for each one target sequence and
wobei im Bestätigungsverfahren je Zyklus der Vervielfältigungsreaktion wherein in the confirmatory method, each cycle of the amplification reaction
mindestens zwei oder mehr unterschiedliche optional markierte artifizielle Matrizensequenzamplifikate erhalten werden,  at least two or more different optionally labeled artificial template sequence amplificates are obtained,
jede amplifizierte Zielsequenz durch jeweils mindestens ein optional markiertes artifizielles Matrizensequenzamplifikat bestätigt wird und  each amplified target sequence is confirmed by at least one optionally labeled artificial template sequence amplicon, and
die mindestens zwei oder mehr optional markierten artifiziellen Matrizensequenzamplifikate in einem elektrophoretischen Verfahren distinkt detektiert und quantifiziert werden. Bei zwei oder mehr nachzuweisende Zielsequenzen, werden zwei oder mehr FEN-Sonden (FEN 1 , FEN2, FEN1-n) eingesetzt, welche sich zumindest in der 3'-Sequenz zueinander unterscheiden. Ferner unterscheiden sich die 5'-Enden der FEN-Sonden ebenfalls zueinander. Entsprechend unterscheiden sich die zwei oder mehr artifizielle Matrizensequenzen, vorzugsweise unterscheiden sich diese in der Länge bzw. in ihrem elektrophoretischen Laufverhalten um größer gleich 5, größer gleich 6, größer gleich 7, größer gleich 8, größer gleich 9 oder größer gleich 10 Basenpaare. Die Anzahl der unterschiedlichen Zielsequenzen, FEN-Sonden und/oder weiterer Primer sowie der entsprechenden Anzahl der unterschiedlichen artifiziellen Matrizensequenzamplifikate bestimmt den Multiplex-Grad des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorzugsweise werden mindestens 5, besonders bevorzugt größer gleich 10, größer gleich 1 1 , 12, 13, 14, 15, bis kleiner gleich 1000, kleiner gleich 900, 85, 800, 750, 700, 650, 600 und kleiner gleich 500, insbesondere 400, 300, 200, 100, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzamplifikate bestätigt und distinkt detektiert. Diese können eine variable Anzahl an Zielsequenzen in einer Probe, insbesondere einer Probe mit unbekannter Anzahl unterschiedlicher Zielsequenzen, nachweisen. Abhängig von der erfindungsgemäßen Kombination unterschiedlicher FEN-Sonden mit unterschiedlichen artifiziellen Matrizenamplifikaten, wird der Multiplex-Grad bestimmt. Nach der vorbeschriebenen Alternative a) können bis zu 1000, vorzugsweise kleiner gleich 950, kleiner gleich 900, kleiner gleich 850 und kleiner gleich 800 unterschiedliche FEN-Sonden mit entsprechend gleich vielen unterschiedlichen artifiziellen Matrizensequenzen eingesetzt werden. Nach Alternative b) können kleiner 70, vorzugsweise kleiner gleich 60, 55, 50, 45, 40 bis kleiner gleich 30 unterschiedliche FEN-Sonden mit entsprechend gleich vielen unterschiedliche artifiziellen Matrizensequenzen eingesetzt werden. Die bevorzugten Ausführungsformen der FEN-Sonden sowie der Kombinationen aus FEN- Sonde(n), FEN-Verstärker-Oligonukleotiden (ENH1-n) und/oder weiterer Primer (M1 ) gelten hier entsprechend. Ebenfalls gelten hier die bevorzugten Ausführungen zu den Fluoreszenzfarbstoffen und FEN-Enzymen, Polymerasen mit oder ohne intrinsische FEN- Aktivität entsprechend und können im Multiplex-Verfahren gemäß spezifischer Anforderungen im Einzelfall kombiniert werden. the at least two or more optionally labeled artificial template sequence amplificates are detected and quantified in an electrophoretic method. For two or more target sequences to be detected, two or more FEN probes (FEN 1, FEN2, FEN 1-n ) are used, which differ from each other at least in the 3 ' sequence. Furthermore, the 5 ' ends of the FEN probes also differ from each other. Accordingly, the two or more artificial template sequences differ, preferably differing in length or in their electrophoretic behavior by greater than or equal to 5, greater than or equal to 6, greater than or equal to 7, greater than or equal to 8, greater than or equal to 9 or greater than or equal to 10 base pairs. The number of different target sequences, FEN probes and / or further primers and the corresponding number of different artificial template sequence amplificates determines the multiplexing level of the method according to the invention. Preferably, at least 5, more preferably greater than or equal to 10, greater than or equal to 1 1, 12, 13, 14, 15, less than or equal 1000, less than or equal to 900, 85, 800, 750, 700, 650, 600 and less than or equal to 500, in particular 400, 300, 200, 100, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, different artificial template sequence amplifications confirmed and distinctly detected. These can detect a variable number of target sequences in a sample, in particular a sample with an unknown number of different target sequences. Depending on the combination according to the invention of different FEN probes with different artificial template amplificates, the multiplex degree is determined. According to the above-described alternative a), up to 1000, preferably less than or equal to 950, less than or equal to 900, less than or equal to 850, and less than or equal to 800 different FEN probes with correspondingly the same number of different artificial template sequences can be used. According to alternative b) smaller than 70, preferably smaller than or equal to 60, 55, 50, 45, 40 to less than or equal to 30 different FEN probes with correspondingly the same number of different artificial template sequences can be used. The preferred embodiments of the FEN probes and of the combinations of FEN probe (s), FEN amplifier oligonucleotides (ENH 1-n ) and / or further primers (M1) apply here accordingly. Likewise, the preferred embodiments of the fluorescent dyes and FEN enzymes, polymerases with or without intrinsic FEN activity apply here accordingly and can be combined in the multiplex process according to specific requirements in individual cases.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gemisch, vorzugsweise flüssiges Gemisch in einem geeigneten Puffer, umfassend mindestens zwei oder mehr (FEN1 , FEN2 FEN1-n) untereinander unterschiedliche Zielsequenz-spezifischen FLAP-Endonukleasesonde (synonym = FEN-Sonden-Gemisch), wobei jede FEN-Sonde jeweils umfasst Another object of the present invention is a mixture, preferably a liquid mixture in a suitable buffer comprising at least two or more (FEN1, FEN2 FEN 1-n ) mutually different target sequence-specific FLAP endonuclease probe (synonymous = FEN-probe mixture), each comprising FEN probe
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird, wobei die mindestens zwei FEN-Sonden sich zumindest in der 3'-Sequenz und/oder 3'-Sequenzlänge zueinander unterscheiden, • am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe insbesondere als Polymeraseblocker, und A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, wherein the at least two FEN probes differ from each other at least in the 3 ' sequence and / or 3 ' sequence length, • at the 3 ' end of the target sequence-specific 3' sequence, a protecting group, in particular as a polymerase blocker, and
• eine Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz. Die FEN-Sonden im vorgenannten Gemisch können markiert, unmarkiert oder als Gemisch aus markierten und unmarkierten FEN-Sonden vorliegen. Die Markierung ist vorzugsweise am jeweiligen 5'-Ende der Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz angeordnet und umfasst eine Fluoreszenzmarkierung, insbesondere ein Fluorophor. Geeignete Fluorophore und Floreszenzfarbstoffe wurden bereits oben beschrieben und können in dem Gemisch aus zwei oder mehr FEN-Sonden (FEN1 , FEN2, FEN1-n) kombiniert werden. Das FEN-Sonden-Gemisch kann eine geeignete Kombination unterschiedlicher erfindungsgemäße Ausführungsformen der FEN-Sonden umfassen. Die Ausführungsformen wurden oben beschrieben. Damit wird die distinkte Bestätigung einer beliebigen Anzahl von Zielsequenzen und distinkte Detektion der entsprechenden Anzahl von Matrizenamplifikaten gewährleistet. A target sequence unspecific 5 'sequence. The FEN probes in the above mixture may be labeled, unlabeled or present as a mixture of labeled and unlabeled FEN probes. The label is preferably located at the respective 5 ' end of the target sequence unspecific 5' sequence and comprises a fluorescent label, in particular a fluorophore. Suitable fluorophores and fluorescent dyes have been described above and may be combined in the mixture of two or more FEN probes (FEN1, FEN2, FEN1 -n ). The FEN-probe mixture may comprise a suitable combination of different embodiments of the FEN probes according to the invention. The embodiments have been described above. This ensures the distinct confirmation of an arbitrary number of target sequences and a distinct detection of the corresponding number of template amplifications.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gemisch, vorzugsweise flüssiges Gemisch in einem geeigneten Puffer, umfassend mindestens zwei oder mehr unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen (synonym = Matrizengemisch), welche sich zumindest in der Sequenzlänge, vorzugsweise um größer gleich 5, größer gleich 6, größer gleich 7, größer gleich 8, größer gleich 9 oder größer gleich 10 Basenpaare und/oder der Sequenz und optional der Markierung zueinander unterscheiden. Another object of the present invention is a mixture, preferably a liquid mixture in a suitable buffer, comprising at least two or more different artificial Matrizensequenzen (synonymous = template mixture), which is at least in the sequence length, preferably greater than or equal to 5, greater than or equal to 6, greater equal to 7, greater than or equal to 8, greater than or equal to 9, greater than or equal to 10 base pairs, and / or the sequence, and optionally the label, to each other.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Multiplex-Kit, insbesondere zur Verwendung im erfindungsgemäßen Bestätigungsverfahren, umfassend eine Kombination aus - mindestens einer (FEN1 ) oder mehr FEN-Sonden (FEN1-n), welche sich in ihrer Sequenz, Sequenzlänge und/oder Markierung untereinander unterscheiden, und jede FEN-Sonde jeweils umfasst A further subject of the present invention is a multiplex kit, in particular for use in the confirmatory method according to the invention, comprising a combination of at least one (FEN1) or more FEN probes (FEN 1-n ) which differ in their sequence, sequence length and / or label, and each includes FEN probe
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt mindestens einer Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von mindestens einem ersten Primer (P1 ) und mindestens einem zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird,  A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of at least one target sequence within a region bounded by at least one first primer (P1) and at least one second primer (P2) on the target sequence,
• am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe, insbesondere als Polymeraseblocker, vorzugsweise fehlt die 3'-OH-Gruppe, und• at the 3'-end of the target sequence-specific 3 'sequence a protecting group, in particular as polymerase blocker, preferably lacks the 3' OH group, and
• eine Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, vorzugsweise ein erfindungsgemäßes FEN-Sonden-Gemisch, und mindestens eine oder mehr unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen, welche sich in ihrer Sequenz und/oder Sequenzlänge, insbesondere und/oder Konformation, unterscheiden und welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (S1 , Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde oder zu mindestens einem weiteren Primer umfassen, vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Matrizengemisch. A target sequence unspecific 5 'sequence, preferably a FEN probe mixture according to the invention, and at least one or more different artificial template sequences, which differ in their sequence and / or sequence length, in particular and / or conformation, and which respectively complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, Si -n ) of the at least one FEN probe or to at least one further primer, preferably a template mixture according to the invention.
In einer weiteren Ausführung umfasst das Multiplex-Kit mindestens zwei FEN-Sonden (FEN1 und FEN2, FEN1-n), und/oder mindestens einen weiteren Primer (M1 ). In einer weiteren Ausführung des Multiplex-Kits weist die mindestens eine FEN-Sonde eine Fluoreszenzmarkierung der erfindungsgemäß beschriebenen Art auf. In a further embodiment, the multiplex kit comprises at least two FEN probes (FEN1 and FEN2, FEN 1-n ), and / or at least one further primer (M1). In a further embodiment of the multiplex kit, the at least one FEN probe has a fluorescent label of the type described according to the invention.
Insbesondere umfasst das erfindungsgemäße Multiplex-Kit, vorzugsweise in räumlich getrennter Anordnung oder als gebrauchsfertiges Gemisch, Puffersystem, Nukleotide, Salze etc. und alle weiteren für eine erfolgreiche PCR erforderlichen Komponenten. Diese sind dem Fachmann bekannt und/oder werden vom Gerätehersteller der zur Amplifikation und/oder Detektion eingesetzten Geräte vorgeben. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Multiplex- Kit gebrauchsfertig für die Diagnostik einer, insbesondere humanen, Probe bereitgestellt. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung umfassend eine Kombination aus mindestens zwei unterschiedlichen Zielsequenz-spezifischen Flap- Endonukleasesonde (FEN-Sonde FEN1 , FEN2, FEN1-n), wobei jede FEN-Sonde jeweils umfasst In particular, the multiplex kit according to the invention, preferably in a spatially separate arrangement or as a ready-mix, buffer system, nucleotides, salts, etc. and all other components required for a successful PCR. These are known to the person skilled in the art and / or are specified by the device manufacturer of the devices used for amplification and / or detection. The multiplex kit according to the invention is preferably provided ready for use for the diagnosis of a, in particular human, sample. A further subject of the present invention is a composition comprising a combination of at least two different target sequence-specific flap endonuclease probe (FEN probe FEN1, FEN2, FEN 1-n ), each comprising FEN probe
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird, wobei die mindestens zwei FEN-Sonden sich zumindest in der 3'-Sequenz und/oder 3'-Sequenzlänge zueinander unterscheiden, A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, wherein the at least two FEN probes differ from each other at least in the 3 ' sequence and / or 3 ' sequence length,
• am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe insbesondere als Polymeraseblocker, und • at the 3 ' end of the target sequence-specific 3' sequence, a protecting group, in particular as a polymerase blocker, and
• eine Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, und  A target sequence unspecific 5 'sequence, and
mindestens zwei artifizielle Matrizensequenzen, welche sich zumindest in der Sequenzlänge um mindestens 10 Basenpaare und/oder der Sequenz und optional der Markierung zueinander unterscheiden, wobei jedes der 5'-Spaltprodukte (Si-n) der FEN-Sonden eine komplementäre Sequenz zu jeweils einem Sequenzabschnitt einer artifizielle Matrizensequenz oder ihres Gegenstrangs aufweist. Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein flüssiges Gemisch umfassend at least two artificial template sequences which differ at least in sequence length by at least 10 base pairs and / or the sequence and optionally the label from each other, each of the 5 ' cleavage products (Si- n ) of the FEN probes having a complementary sequence to one sequence segment each has an artificial Matrizensequenz or its counterpart strand. Therefore, another object of the present invention is a liquid mixture comprising
einen PCR-Puffer, insbesondere mit einem geeigneten pH-Wert,  a PCR buffer, especially with a suitable pH,
- Nukleotide, Nucleotides,
mindestens eine (FEN 1 ) oder mehrere FEN-Sonden (FEN1-n), welche sich in ihrer Sequenz, Sequenzlänge und/oder Markierung untereinander unterscheiden, und jede FEN-Sonde umfasst at least one (FEN 1) or more FEN probes (FEN 1-n ), which differ in their sequence, sequence length and / or label with each other, and each FEN probe comprises
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt mindestens einer Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von mindestens einem ersten Primer (P1 ) und mindestens einem zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird,  A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of at least one target sequence within a region bounded by at least one first primer (P1) and at least one second primer (P2) on the target sequence,
• am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe, insbesondere als Polymeraseblocker, vorzugsweise fehlt die 3'-OH-Gruppe, und · eine Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz, und At the 3 'end of the target sequence-specific 3' sequence, a protecting group, in particular as a polymerase blocker, preferably the 3 ' -OH group, and a target sequence unspecific 5' sequence, and
mindestens eine oder mehr unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen, welche sich in ihrer Sequenz und/oder Sequenzlänge unterscheiden und welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (S1 , Si-n) der mindestens einen FEN- Sonde oder zu mindestens einem weiteren Primer umfassen, und at least one or more different artificial template sequences which differ in their sequence and / or sequence length and which each comprise complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (S1, Si- n ) of the at least one FEN probe or to at least one further primer , and
- optional Zusätze und Additive, die dem Fachmann bekannt sind. optional additives and additives known to those skilled in the art.
Das erfindungsgemäße Bestätigungsverfahren sowie das erfindungsgemäße Multiplex-Kit ist bevorzugt ein Verfahren und/oder Kit zur Diagnose und Bestätigung der Diagnose von Bakterien, Parasiten, Pilzen und/oder Viren. Insbesondere zum Nachweise von Chlamydia, Streptokokkus, Legionella, Listeria, MRSA, Mykobakterium, Salmonella, Toxoplasma, Candida, Hepatitis, HIV, Influenza, Varizella-Zoster, Parvovirus und/oder Enteroviren. The confirmatory method according to the invention as well as the multiplex kit according to the invention is preferably a method and / or kit for the diagnosis and confirmation of the diagnosis of bacteria, parasites, fungi and / or viruses. In particular for the detection of Chlamydia, Streptococcus, Legionella, Listeria, MRSA, Mycobacterium, Salmonella, Toxoplasma, Candida, Hepatitis, HIV, Influenza, Varicella Zoster, Parvovirus and / or Enteroviruses.
Mit dem Qiagen ModaPlex Systems (Qiagen Mansfield Inc., Mansfield, US-MA) wurde vor kurzem ein DNA-Analyseautomat vorgestellt (US7445893, US7081339, US7674582, US8182995; Hlousek et al. 2012), welcher die Eigenschaften einer quantitativen Echtzeit-PCR und einer Kapillargelelektrophorese in einem Instrument vereint. Die Analyse der PCR- Amplifikate erfolgt jedoch in Echtzeit, indem mehrfach aus dem PCR-Ansatz in Abständen von 2 oder mehr PCR-Zyklen eine elektrokinetische Injektion in die Kapillargelelektrophorese mit anschließender Signalquantifizierung erfolgt. Die Ergebnisse werden in Form von Echtzeit- PCR-Amplifikationskurven dargestellt und Schwellenwertzyklen (Ct) berechnet (Figur 3). Ein PCR-Bestätigungstest für diesen Analyseautomat muss aufgrund des geschlossenen Analysesystems homogen im PCR-Ansatz erfolgen. Die vorliegende Erfindung bietet erstmalig einen solchen homogen, kontinuierlichen PCR-Ansatz zur Verwendung mit dem Qiagen ModaPlex System an. Recently, a DNA analyzer (US7445893, US7081339, US7674582, US8182995, Hlousek et al., 2012) demonstrating the properties of a real-time quantitative PCR and PCR was presented with Qiagen ModaPlex Systems (Qiagen Mansfield Inc., Mansfield, MA) a capillary gel electrophoresis combined in one instrument. However, the PCR amplificates are analyzed in real time by electrokinetic injection into the capillary gel electrophoresis with subsequent signal quantification from the PCR mixture at intervals of 2 or more PCR cycles. The results are presented as real-time PCR amplification curves and threshold cycles (C t ) are calculated (Figure 3). A PCR confirmation test for this automated analyzer must be performed due to the closed Analysis system carried out homogeneously in the PCR approach. The present invention for the first time offers such a homogeneous, continuous PCR approach for use with the Qiagen ModaPlex system.
Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder des erfindungsgemäßen Multiplex-Kits in einem Gerät zur Durchführung einer quantitativen Echtzeit-PCR und einer Kapillargelelektrophorese, insbesondere in einem ModaPlex-System.  Therefore, a further subject of the present invention is the use of the method according to the invention and / or of the multiplex kit according to the invention in a device for carrying out a quantitative real-time PCR and a capillary gel electrophoresis, in particular in a ModaPlex system.
Beschreibung der Figuren (Fig.): Description of the Figures (FIG.
Fig. 1 : Relative Anordnung der verwendeten PCR-Primer, FEN-Sonden, FEN-Verstärker- Oligonukleotide und zusätzlichen Primer. A) Die relative Bindungsstellen der PCR- Primer (Can_Set003_SP1 1 , Can_Set002_ASP1 ), FEN-Sonden (Can_FEN1 ,FIG. 1: Relative arrangement of the PCR primers used, FEN probes, FEN amplifier oligonucleotides and additional primers. A) The relative binding sites of the PCR primers (Can_Set003_SP1 1, Can_Set002_ASP1), FEN probes (Can_FEN1,
Can_FEN2) und FEN-Verstärker-Oligonukleotide (Can_ENH1 -4) in Bezug auf die 18s rDNA-Region von C. albicans sind dargestellt. Der 5'^3' Strang entspricht der Genbank Zugangsnummer AY497754. X steht für unmarkiert, Y steht für 6-Carboxyfluorescein. B) Die zielsequenzunabhängigen 5'-Sequenzbereiche (gestrichelte Pfeile) der FEN-Sonden Can_FEN1 und Can_FEN2 binden nach ihrer Abspaltung an die artifizielleCan_FEN2) and FEN enhancer oligonucleotides (Can_ENH1 -4) relative to the 18s rDNA region of C. albicans are shown. The 5 '^ 3' strand corresponds to Genbank accession number AY497754. X is unlabeled, Y is 6-carboxyfluorescein. B) The target sequence-independent 5 'sequence regions (dashed arrows) of the FEN probes Can_FEN1 and Can_FEN2 bind to the artificial one after their cleavage
Matrizensequenz Alpha 1 . Die DNA-Sequenz des unmarkierten Primers WB127F ist identisch zum abgespalteten 5'-Sequenzbereich der FEN-Sonde Can_FEN1. Die Figuren sind nicht maßstabsgerecht dargestellt. Polymeraseblocker (3'-C3-carbon spacer) sind als vollflächige Karos dargestellt. 3'-Nukleotide der FEN-Verstärker- Oligonukleotide, welche mit den zielsequenz-spezifischen Bereichen der FEN-Sonden überlappen, sind als offene Kreise dargestellt. Pfeile verweisen auf Oligonukleotide, welche als Primer fungieren können. Matrix sequence Alpha 1. The DNA sequence of the unlabelled primer WB127F is identical to the cleaved 5 'sequence region of the FEN probe Can_FEN1. The figures are not drawn to scale. Polymerase blockers (3'-C3-carbon spacer) are shown as full-surface checks. 3 'nucleotides of the FEN enhancer oligonucleotides that overlap the target sequence specific regions of the FEN probes are shown as open circles. Arrows refer to oligonucleotides which can act as primers.
Fig. 2: Hybridisierung der FEN-Sonden (Can_FEN1 , 2) und FEN-Verstärker- Oligonukleotide (Can_EHN1 - 4) mit ihren Zielsequenzen. A) Die Sequenzen vonFigure 2: Hybridization of the FEN probes (Can_FEN1, 2) and FEN enhancer oligonucleotides (Can_EHN1-4) with their target sequences. A) The sequences of
Can_FEN1 und den korrespondierenden FEN-Verstärker-Oligonukleotiden Can_ENH1 und Can_ENH3 ist dargestellt. B) Die Sequenzen von Can_FEN2 und den korrespondierenden FEN-Verstärker-Oligonukleotiden Can_ENH2 und Can_ENH4 ist dargestellt. Die Zielsequenz entspricht dem Gegenstrang der 18s rDNA-Region von C. albicans mit der Genbank Zugangsnummer AY497754. 6FAM, 6-Carboxyfluorescein;Can_FEN1 and the corresponding FEN enhancer oligonucleotides Can_ENH1 and Can_ENH3 are shown. B) The sequences of Can_FEN2 and the corresponding FEN amplifier oligonucleotides Can_ENH2 and Can_ENH4 are shown. The target sequence corresponds to the opposite strand of the 18s rDNA region of C. albicans with the Genbank accession number AY497754. 6FAM, 6-carboxyfluorescein;
Spacer 3, Polymeraseblocker 3'-C3 carbon spacer. Fig. 3: Analyse eines artifiziellen Amplifikats, welches in Abhängigkeit des Spaltprodukts der FEN-Sonde Can_FEN2 gebildet wurde, mittels dem Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer. Die PCR bestand aus 50 pg genomischer DNA von C. albicans, denSpacer 3, polymerase blocker 3'-C3 carbon spacer. Fig. 3: Analysis of an artificial amplicon, which was formed depending on the cleavage product of the FEN-Can_FEN2 probe, by means of the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer. The PCR consisted of 50 pg genomic DNA from C. albicans, the
PCR-Primern Can_Set003_SP1 1 und Can_Set002_ASP1 , der FEN-Sonde Can_FEN2, dem FEN-Verstärker-Oligonukleotid Can_ENH2, dem zusätzlichen Primer WB127 und der artifiziellen Matrizensequenz Alpha 1. Weitere Details siehe Text. Ein Aliquot von 1 μΙ_ einer 1 :20 Verdünnung des PCR-Amplifikats wurde analysiert. A) 6FAM- Analysekanal mit dem Amplifikationsprodukt von Alpha 1. B) Längenstandard imPCR primers Can_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1, the FEN probe Can_FEN2, the FEN amplifier oligonucleotide Can_ENH2, the additional primer WB127 and the artificial template sequence Alpha 1. For further details see text. An aliquot of 1 μΙ_ of a 1:20 dilution of the PCR amplicon was analyzed. A) 6FAM analysis channel with the amplification product of Alpha 1. B) Length standard in
Analysekanal BTO. RFU, relative Fluoreszenzeinheiten. Analysis channel BTO. RFU, relative fluorescence units.
Fig. 4: Analyse eines artifiziellen Amplifikats, welches in Abhängigkeit des Spaltprodukts der FEN-Sonde Can_FEN2 gebildet wurde, mittels des Qiagen ModaPlex Systems. Die PCR bestand aus 50 pg genomischer DNA von C. albicans, den PCR-Primern4: Analysis of an artificial amplificate, which was formed as a function of the cleavage product of the FEN probe Can_FEN2, by means of the Qiagen ModaPlex system. The PCR consisted of 50 μg of genomic DNA from C. albicans, the PCR primers
Can_Set003_SP1 1 und Can_Set002_ASP1 , der FEN-Sonde Can_FEN2, dem FEN- Verstärker-Oligonukleotid Can_ENH2, dem zusätzlichen Primer WB127 und der artifiziellen Matrizensequenz Alpha 1 . Weitere Details siehe Text. Die große Graphik zeigt das Elektropherogramm für den 35. Zyklus, wobei relative Fluoreszenzeinheiten (RFU) über den Datenpunkten aufgetragen sind. Mit C1 10, C249 und C306 sind die internen Amplifikationsstandards im 6FAM-Kanal bezeichnet, welche als Referenzen für die Bestimmung der Fragmentlängen und für die Quantifizierung des Alpha 1 -Amplifikats (Beschriftung Alpha) verwendet wurden. Die interne Grafik zeigt die Auswertung der Quantifizierung des Alpha 1 -Amplifikats über 12 Injektionen, wobei der dekadische Logarithmus der Peakfläche in RFU über der Zykluszahl aufgetragen ist. Ein Ct-Wert vonCan_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1, the FEN probe Can_FEN2, the FEN amplifier oligonucleotide Can_ENH2, the additional primer WB127 and the artificial template sequence Alpha 1. Further details see text. The large graph shows the electropherogram for the 35th cycle, with relative fluorescence units (RFU) plotted over the data points. C1 10, C249 and C306 refer to the internal amplification standards in the 6FAM channel, which were used as references for the determination of fragment lengths and for the quantification of the alpha 1 ammount (labeled alpha). The internal graph shows the evaluation of the quantification of the Alpha 1 supplement over 12 injections, where the decadic logarithm of the peak area in RFU is plotted against the cycle number. A C t value of
24,36 wurde ermittelt. 24.36 was determined.
Im Folgenden werden ausgewählte Bespiele zur Erzielung der erfindungsgemäßen Lösung erläutert, wobei die hier präsentierten Beispiele nicht beschränkend auszulegen sind. Beispiele In the following, selected examples for achieving the solution according to the invention are explained, wherein the examples presented here are not to be construed restrictively. Examples
Beispiel 1 : Bestätigung eines PCR-Amplifikats unter Verwendung einer Flap- Endonuklease (FEN)-Sonde und einer artifiziellen Matrizensequenz mit dem Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer Example 1: Confirmation of a PCR amplicon using a Flap endonuclease (FEN) probe and an artificial template sequence with the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer
Material und Methoden material and methods
DNA-Aufreinigung aus Candida albicans DSM 1386: Der Referenzstamm wurde über die DSMZ - Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (Braunschweig, DE) bezogen. Hefezellen wurden bei 25 °C auf Sabouraud-Glucose-Agar mit Chloramphenicol (Bio- Rad Laboratories GmbH, München, DE) kultiviert. Die Zellen wurden mit einem sterilen Spatel geerntet und in steriler phosphatgepufferter Salzlösung (PBS, 137 mM NaCI, 2,7 mM KCl, 10 mM Na2HP04, 1 ,8 mM KH2P04, pH 7,4) resuspendiert. Die DNA-Aufreinigung erfolgte mit dem QIAamp® DNA Mini Kit (Qiagen GmbH, Hilden, DE) gemäß Herstellerangaben und folgender Veränderung: Die Proben wurden für den Zellaufschluss mit ATL-Puffer und Proteinase K des Herstellers versetzt und mindestens 12 h bei 50 °C inkubiert. Die aufgereinigte DNA wurde mittels UV-VIS-Spektroskopie unter Verwendung eines Eppendorf® BioPhotometer® (Eppendorf AG, Hamburg, Germany) quantifiziert. DNA purification from Candida albicans DSM 1386: The reference strain was obtained from the DSMZ - German Collection for Microorganisms and Cell Cultures GmbH (Braunschweig, DE). Yeast cells were cultured at 25 ° C on Sabouraud glucose agar with chloramphenicol (Bio-Rad Laboratories GmbH, Munich, DE). Cells were harvested with a sterile spatula and resuspended in sterile phosphate buffered saline (PBS, 137mM NaCl, 2.7mM KCl, 10mM Na 2 HP0 4 , 1, 8mM KH 2 PO 4 , pH 7.4). The DNA purification was performed using the QIAamp ® DNA Mini Kit (Qiagen GmbH, Hilden, Germany) according to manufacturer's instructions and the following change: The samples were treated for cell disruption using ATL buffer and proteinase K from the manufacturer and at least 12 h at 50 ° C incubated. The purified DNA was quantified by UV-VIS spectroscopy using an Eppendorf BioPhotometer ® ® (Eppendorf AG, Hamburg, Germany).
Entwurf und Synthese von PCR-Primern, FEN-Sonden, FEN-Verstärker-Oligonukleotiden und der universellen Matrizensequenz: Ein Teil des 18s rDNA-Gens von C. albicans (Genbank Zugangsnummer AY497754) wurde als Zielsequenz ausgewählt. Eine 127 Basen lange artifizielle Matrizensequenz Alpha 1 wurde teilweise von der /acZa-Sequenz des pUC19 Plasmids (Genbank Zugangsnummer L09137) abgeleitet. Die PCR-Primer, FEN-Sonden und FEN-Verstärker-Oligonukleotide wurden mit der Software Vector NTI® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies Div., Darmstadt, DE) and Mfold (Zuker 2003) entworfen. Die Primeranbindungstemperaturen (Ta) der FEN-Sonden (Can_FEN1 and Can_FEN2) und FEN- Verstärker-Oligonukleotide (Can_ENH1 , Can_ENH2, Can_ENH3, Can_ENH4) wurden ähnlich den Entwurfsregeln für Hydrolysesonden mindestens 5 °C höher gewählt als die Ta der PCR- Primer (Heid et at. 1996). Design and Synthesis of PCR Primers, FEN Probes, FEN Enhancer Oligonucleotides, and the Universal Template Sequence: A portion of the C. albicans 18s rDNA gene (Genbank accession number AY497754) was selected as the target sequence. A 127 base long artificial template sequence alpha 1 was derived in part from the / acZa sequence of the pUC19 plasmid (Genbank accession number L09137). The PCR primers, probes and FEN FEN amplifier oligonucleotides with the software Vector NTI ® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies Div, Darmstadt, DE.) And Mfold (Zuker 2003) designed. The primer attachment temperatures (T a ) of the FEN probes (Can_FEN1 and Can_FEN2) and FEN enhancer oligonucleotides (Can_ENH1, Can_ENH2, Can_ENH3, Can_ENH4) were at least 5 ° C higher than the T a of the PCR primers, similar to the design rules for hydrolysis probes (Heid et at. 1996).
Als FEN-Verstärker-Oligonukleotide wurden 3'-stromaufwärts der FEN-Sonden Oligonukleotide entworfen, welche am 3'-Ende mit ein (Can_ENH3, Can_ENH4) oder zwei (Can_ENH1 , Can_ENH2) Nukleotiden zur zielsequenzspezifischen 5'-Bindungsstelle der FEN-Sonde überlappten und zusätzlich an ihrem 3'-Ende eine nicht-paarende Base enthielten (3'-Flap) (Lyamichev et al. 1993, Xu et al. 2001 ) (Figur 2). As FEN amplifier oligonucleotides, oligonucleotides were designed 3'-upstream of the FEN probes, which at the 3 'end with one (Can_ENH3, Can_ENH4) or two (Can_ENH1, Can_ENH2) nucleotides to the target sequence-specific 5' binding site of the FEN probe overlapped and additionally contained at its 3 'end a non-mating base (3' flap) (Lyamichev et al., 1993, Xu et al., 2001) (Figure 2).
Die relative Anordnung der PCR-Primer, FEN-Sonden und FEN-Verstärker-Oligonukleotide auf der Zielsequenz ist in Figur 1 dargestellt. Figur 2 zeigt die DNA-Sequenzen der FEN-Sonden und FEN-Verstärker-Oligonukleotide sowie ihre Bindungsstellen auf der Ziel-DNA. The relative location of the PCR primers, FEN probes and FEN enhancer oligonucleotides on the target sequence is shown in FIG. Figure 2 shows the DNA sequences of the FEN probes and FEN enhancer oligonucleotides as well as their binding sites on the target DNA.
Alle Oligonukleotide wurden in HPLC-gereinigter Qualität bei biomers.net GmbH (Ulm, DE) bezogen. All oligonucleotides were obtained in HPLC-purified grade from biomers.net GmbH (Ulm, DE).
Table 1 : Primer, FEN-Sonden, FEN-Verstärker-Oligonukleotide und artifizielle Matrizensequenz. Die Primeranbindungstemperatur (Ta) wurde mit der Software Vector NTI® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies, Darmstadt, DE) unter Verwendung der Standardeinstellungen berechnet. Unterstrichende Sequenzen entsprechen den 5'-Enden der Flap-Endonuklease (FEN)-Sonden, welche nach der Abspaltung als PCR-Primer an die artifiziellen Matrizensequenz Alpha 1 oder deren Gegensequenz binden. 6FAM, 6- Carboxyfluorescein; X, unmarkiert, Y, 6FAM, Spacer 3, 3'-C3 carbon spacer. Table 1: Primers, FEN probes, FEN enhancer oligonucleotides, and artificial template sequence. The Primera bond temperature (T a) with the software Vector NTI ® (Thermo Fisher Scientific Inc. - Life Technologies, Darmstadt, DE) using the default settings. Underlining sequences correspond to the 5 'ends of the flap endonuclease (FEN) probes, which after cleavage as PCR primers bind to the artificial template sequence alpha 1 or its countersequence. 6FAM, 6-carboxyfluorescein; X, unmarked, Y, 6FAM, spacer 3, 3'-C3 carbon spacer.
Name Sequenz (5' -> 3'-Ende) und Modifikation Ta [°C]Name sequence (5 '->3' end) and modification T a [° C]
Can_Set00 Can_Set00
G GTAG G ATAGTG G C CTAC C ATG G 1 1 1 58,7 3_SP1 1  G GTAG G ATAGTG G C CTAC C ATG G 1 1 1 58.7 3_SP1 1
Can_Set00  Can_Set00
CCGACCGTCCCTATTAATCATTACGAT 60,4 2_ASP1  CCGACCGTCCCTATTAATCATTACGAT 60.4 2_ASP1
X-TTAACTATG CG GCATCAGAG CAG ATTG GAGG G CAAGTCTG G X-TTAACTATG CG GCATCAGAG CAG ATTG GAGG G CAAGTCTG G
Can_FEN1 66,9 Can_FEN1 66.9
TGCCAGC-Spacer 3  TGCCAGC spacer 3
Y-CAACAGTTGCGCAGCCTGAATGCGTACTGGACCCAGCCGA Y CAACAGTTGCGCAGCCTGAATGCGTACTGGACCCAGCCGA
Can_FEN2 67,7 Can_FEN2 67.7
GCC-Spacer 3  GCC spacer 3
WB127F TTAACTATG C G G CATC AG AG C AG A 57,8 WB127F TTAACTATG C G G CATC AG AG C AG A 57.8
Can_F1 AACCTTGGGCTTGGCTGGC 58,6Can_F1 AACCTTGGGCTTGGCTGGC 58.6
Can_ENH2 CTTGGCTGGCCGGTCCATCTTTTTGAG 68,0Can_ENH2 CTTGGCTGGCCGGTCCATCTTTTGAG 68.0
Can_ENH1 TTGGAATGAGTACAATGTAAATACCTTAACGAGGAACAAG 66,0Can_ENH1 TTGGAATGAGTACAATGTAAATACCTTAACGAGGAACAAG 66.0
Can_ENH3 TTG GAATGAGTACAATGTAAATACCTTAAC GAG GAAC AG 65,4Can_ENH3 TTG GAATGAGTACAATGTAAATACCTTAAC GAG GAAC AG 65,4
Can_ENH4 CTTGGCTGGCCGGTCCATCTTTTTGG 66,8 Can_ENH4 CTTGGCTGGCCGGTCCATCTTTTGG 66,8
TTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACCA nicht TTAACTATGCGGCATCAGAGCAGATTGTACTGAGAGTGCACCA not
Alphal TATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATA anwend¬Alphal TATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATGCGTAAGGAGAAAATA Anwendung¬
CCGCATCAGGCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTG bar Polymerasen-Kettenreaktion (PCR): Die PCR wurde in einem Volumen von 25 [iL durchgeführt und enthielt Ifachen REMA Puffer (mit Endkonzentrationen von 0,2 mM dNTPs und 1 ,5 mM MgCI2; Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE), 2,5 Units Multi Taq2 DNA Polymerase (mit Hotstart-Funktion; Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE), 10-50 pg chromosomaler DNA von C. albicans, 4 nM bis 4 μΜ artifizielle Matrizensequenz Alpha 1 , 0,3 μΜ PCR-Primer und 0,3 μΜ FEN-Sonden. FEN-Verstärker-Oligonukleotide (ENH, ENH1-n) und/oder Primer WB127 wurden optional ebenfalls in einer Endkonzentration von 0,3 μΜ eingesetzt (DNA-Sequenzen siehe Tabelle 1 und 2). Nullkontrollen wurden ohne chromsomale DNA von C. albicans durchgeführt. Zusätzlich wurden Experimente mit Klentaq*! , einer N-terminalen Deletionsvariante der Taq DNA Polymerase ohne FEN-Aktivität, durchgeführt (US5436149; DNA Polymerase Technology Inc., St. Louis, US-MO). Ein Eppendorf MasterCycler® ep Gradient Thermal Cycler (Eppendorf AG, Hamburg, DE) wurde verwendet. Der Temperaturwechsel bestand aus 4 min Hotstart-Aktivierung bei 96 °C und 35 Zyklen mit 30 s bei 96 °C, 60 s bei 60 °C und 60 s bei 72 °C. Zum Schluss wurde ein Verlängerungsschritt für 10 min bei 72 °C durchgeführt, und die Reaktionsansätze wurden anschließend bis zur weiteren Analyse bei 4 °C gelagert. CCGCATCAGGCGCCATTCGCCATTCAGGCTGCGCAACTGTTG bar Polymerase chain reaction (PCR): The PCR was carried out in a volume of 25 μl and contained Ifachen REMA buffer (with final concentrations of 0.2 mM dNTPs and 1.5 mM MgCl 2 ; Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE), 2 , 5 Units Multi Taq2 DNA Polymerase (with Hotstart function, Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE), 10-50 pg of chromosomal DNA from C. albicans, 4 nM to 4 μΜ artificial template sequence Alpha 1, 0.3 μΜ PCR primer and 0.3 μΜ FEN probes. FEN enhancer oligonucleotides (ENH, ENH 1-n ) and / or primer WB127 were also optionally used in a final concentration of 0.3 μΜ (for DNA sequences, see Tables 1 and 2). Zero controls were performed without chromosomal DNA from C. albicans. In addition, experiments with Klentaq * ! , an N-terminal deletion variant of Taq DNA polymerase lacking FEN activity (US5436149, DNA Polymerase Technology Inc., St. Louis, US-MO). An Eppendorf MasterCycler ® ep gradient thermal cycler (Eppendorf AG, Hamburg, Germany) was used. The temperature change consisted of 4 minutes of hot start activation at 96 ° C and 35 cycles of 30 seconds at 96 ° C, 60 seconds at 60 ° C and 60 seconds at 72 ° C. Finally, an extension step was performed at 72 ° C for 10 minutes, and the reactions were then stored at 4 ° C until further analysis.
Kapillargelelektrophorese unter Verwendung des Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer (Thermo Fisher Scientific - Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA): DerCapillary gel electrophoresis using the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer (Thermo Fisher Scientific - Applied Biosystems Div, Foster City, CA US.): The
Analyseautomat wurde mit dem 3500 POP-7™ Polymer (Performance Optimized Polymer) nach Herstellerangaben und mit folgenden Anpassungen verwendet: Die spektrale Kalibrierung des Geräts erfolgte mit dem virtuellen Filterset AnyöDye in Kombination mit dem Matrix- Standard BT5 (Fluoreszenzfarben 6FAM, BTG, BTY, BTR, BTO, für Blau, Grün, Gelb, Rot und Orange) (Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE). Aliquote von 1 μΙ_ der PCR bzw. Verdünnungen davon wurden mit 12 μΙ_ HiDi Formamid (Thermo Fisher Scientific - Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA) und 0,5 μΙ_ Längenstandard SST-BTO (Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE) gemischt, für 3 min bei 95 °C inkubiert und anschließend bis zur elektrokinetischen Injektion (10.000 V, 5 s) bei Raumtemperatur im automatischen Probengeber des Geräts gelagert. Die Analyseeinheit des Analyseautomaten zeichnet relative Fluoreszenzeinheiten (RFU) über der Fragmentlänge (Basen, b) auf (siehe Figur 3). Die Gerätekonfiguration erlaubt maximal eine semi-quantitative Auswertung (bis zu 20 % Schwankungen zwischen den Injektionen gleicher Proben). Ergebnisse und Diskussion The automated analyzer was used with the 3500 POP-7 ™ polymer (Performance Optimized Polymer) according to the manufacturer's instructions and with the following adjustments: The spectral calibration of the device was carried out with the virtual filter set AnyöDye in combination with the matrix standard BT5 (fluorescent colors 6FAM, BTG, BTY, BTR, BTO, for blue, green, yellow, red and orange) (Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE). Aliquots of 1 μΙ_ of PCR or dilutions thereof were digested with 12 μΙ_ HiDi formamide (Thermo Fisher Scientific - Applied Biosystems Div., Foster City, US-CA) and 0.5 μΙ length standard SST-BTO (Biotype Diagnostic GmbH, Dresden, DE ), incubated for 3 min at 95 ° C and then stored at room temperature in the autosampler until electrokinetic injection (10,000 V, 5 s) at room temperature. The analysis unit of the automatic analyzer records relative fluorescence units (RFU) over the fragment length (bases, b) (see FIG. 3). The device configuration allows a maximum of a semi-quantitative evaluation (up to 20% fluctuations between the injections of the same samples). Results and discussion
Zunächst wurde die optimale Primeranbindungstemperatur Ta von 60 °C für die C. albicans PCR und dem PCR-Primerpaar Can_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1 in einem Ta- Gradienten zwischen 55 °C und 65 °C bestimmt. Eine spezifische Bande, die der kalkulierten Länge von 539 bp entsprach, konnte mittels Ethidiumbromidfärbung nach Agarosegelelektrophorese dargestellt werden (nicht gezeigt). Danach wurde die optimale Konzentration für die universelle DNA-Matrize Alpha 1 in PCRs ermittelt, welche zusätzlich zum PCR-Primerpaar 0,3 μΜ der FEN-Sonde Can_FEN2 mit 6FAM-Markierung am 5'-Ende und 4 nM bis 4 μΜ der artifiziellen Matrizensequenz Alphal enthielten. Die Ergebnisse wurden mittels Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer ausgewertet. First, the optimal primer binding temperature T a of 60 ° C for the C. albicans PCR and the PCR primer pair Can_Set003_SP1 1 and Can_Set002_ASP1 in a T a gradient between 55 ° C and 65 ° C was determined. A specific band corresponding to the calculated length of 539 bp could be visualized by ethidium bromide staining after agarose gel electrophoresis (not shown). Thereafter, the optimal concentration for the universal DNA template Alpha 1 was determined in PCRs, which in addition to the PCR primer pair 0.3 μΜ of the FEN probe Can_FEN2 with 6FAM labeling at the 5 'end and 4 nM to 4 μΜ of the artificial template sequence Alphal contained. The results were evaluated 3500 Genetic Analyzer by Applied Biosystems ®.
Eine Verdünnung zwischen 20 nM bis 160 nM erbrachte gute Ergebnisse.  A dilution between 20 nM to 160 nM gave good results.
Tabelle 2: Analyse der PCR-Produkte mit dem Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer. Alle PCR wurden mit 50 pg chromosomaler DNA von C. albicans, 40 nM Alpha 1 , 0,3 μΜ Can_Set003_SP1 1 und 0,3 μΜ Can_Set002_ASP1 . Es wurden jeweils 1 μΙ_ einer 1 :20 Verdünnung der PCR-Amplifikate eingesetzt. RFU, relative Fluoreszenzeinheiten der Signalflächen. Table 2: Analysis of the PCR products with the Applied Biosystems ® 3500 Genetic Analyzer. All PCR were performed with 50 μg of chromosomal DNA from C. albicans, 40 nM Alpha 1, 0.3 μM Can_Set003_SP1 1 and 0.3 μM Can_Set002_ASP1. In each case 1 μl of a 1:20 dilution of the PCR amplificates was used. RFU, relative fluorescence units of the signal surfaces.
Figure imgf000032_0001
Anschließend wurden PCRs durchgeführt, welche stets 40 nM Alphal und 0,3 μΜ der FEN- Sonde Can_FEN2 mit 5'-6FAM-Markierung enthielten. Zusätzlich wurden in bestimmten PCRs die unmarkierte FEN-Sonde Can_FEN1 , FEN-Verstärker-Oligonukleotide und/oder der Primer WB127F, welcher an das 5'-Ende des Alpha 1 -Gegenstrangs bindet (siehe auch Figur 1 und Tabelle 1 ), getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Das 127 bp Amplifikat, welches mit der artifiziellen Matrizensequenz Alpha 1 erwartet wurde, könnte bestätigt werden (Figur 3). Kontrollansätze ohne genomischer DNA oder mit der KlenTaql DNA Polymerase anstatt der Taq DNA Polymerase zeigten keine Amplifikate (nicht gezeigt). Die Amplifikation der artifiziellen Matrizensequenz Alpha 1 war somit abhängig von der FEN-Aktivität der Taq DNA Polymerase.
Figure imgf000032_0001
Subsequently, PCRs were carried out, which always contained 40 nM Alphal and 0.3 μΜ of the FEN probe Can_FEN2 with 5'-6FAM labeling. In addition, in certain PCRs, the unlabeled FEN probe Can_FEN1, FEN enhancer oligonucleotides and / or the primer WB127F, which binds to the 5 'end of the alpha 1 counterstrand (see also Figure 1 and Table 1), were tested. The results are summarized in Table 2. The 127 bp amplificate, which was expected with the artificial template sequence Alpha 1, could be confirmed (FIG. 3). Control approaches without genomic DNA or with KlenTaql DNA polymerase instead of Taq DNA polymerase did not show any amplicons (not shown). The amplification of the artificial template sequence Alpha 1 was thus dependent on the FEN activity of the Taq DNA polymerase.
Wie in Tabelle 2 gezeigt konnte das Signal durch die Zugabe einer zweiten FEN-Sonde, deren 5'-Spaltprodukt an das 5'-Ende des Alpha 1 -Gegenstrang bindet, nicht wesentlich gesteigert werden. Durch alleinige Zugabe der FEN-Verstärker Can_ENH2 oder Can_ENH4 konnten ca. 5,5-6,5fach höhere Signale erzielt werden. Die Zugabe eines FEN-Verstärkers und des Primers WB127F führte überraschenderweise zu ca. 34-46fach höheren Signalen. As shown in Table 2, the signal could not be significantly increased by the addition of a second FEN probe whose 5 'cleavage product binds to the 5' end of the alpha 1 counterstrand. By adding only the FEN amplifiers Can_ENH2 or Can_ENH4, signals approx. 5.5-6.5 times higher could be achieved. The addition of a FEN amplifier and the primer WB127F surprisingly resulted in approximately 34-46 times higher signals.
Beispiel 2: Bestätigung eines PCR-Amplifikats unter Verwendung einer FEN-Sonde und einer artifiziellen Matrizensequenz mit dem Qiagen ModaPlex System Example 2 Confirmation of a PCR Amplificate Using a FEN Probe and an Artificial Template Sequence with the Qiagen ModaPlex System
Material und Methoden material and methods
Chromsomale DNA, Oligonukleotide und PCR: Die DNA-Aufreinigung aus C. albicans DSM 1386, der Entwurf und die Synthese der Oligonukleotide sowie die PCR wurde bereits im Beispiel 1 beschrieben (siehe auch Tabelle 1 ).  Chromosomal DNA, oligonucleotides and PCR: The DNA purification from C. albicans DSM 1386, the design and synthesis of the oligonucleotides and the PCR was already described in Example 1 (see also Table 1).
ModaPlex System (QIAGEN Mansfield Inc., Mansfield, US-MA): Der Analyseautomat ist ein modulares Gerät, welches aus einem PCR-Thermocycler, einem automatischen Probengeber, einer Kapillargelelektrophorese und einem Fluoreszenzdetektor mit zwei Analysekanälen besteht (US7445893, US7081339, US7674582, US8182995; Hlousek et al. 2012). Der Analyseautomat wurde vollständig mit den Reagenzien des Herstellers und gemäß seiner Angaben betrieben. ModaPlex System (QIAGEN Mansfield Inc., Mansfield, MA): The automated analyzer is a modular instrument consisting of a PCR thermal cycler, autosampler, capillary gel electrophoresis and a fluorescence detector with two analysis channels (US7445893, US7081339, US7674582, US8182995 Hlousek et al., 2012). The analyzer was operated completely with the reagents of the manufacturer and according to his instructions.
Die PCR wurde mit den Chemikalien des Herstellers angesetzt, wobei die Endkonzentrationen der PCR-Primer, FEN-Sonden und FEN-Verstärker-Oligonukleotide dem Beispiel 1 entsprachen. Die artifizielle Matrizensequenz Alpha 1 wurde in einer Endkonzentration von 40 nM eingesetzt. Das PCR-Programm umfasste 15 min Hotstartaktivierung bei 95 °C, gefolgt von 35 Zyklen mit 95 °C für 30 s, 62 °C für 90 s und 72 °C für 60 s. Die Echtzeitanalyse durch Kapillargelelektrophorese erfolgte 12 mal in der Elongationsphase bei 72 °C durch elektrokinetische Injektion (10.000 V, 15 s) ab dem 13. und bis zum 35. Zyklus (jeder zweite Zyklus). Die Detektionseinheit zeichnet relative Fluoreszenzeinheiten (RFU) über den Datenpunkten in Form eines Elektropherogramms auf (Abbildung 4). Zusätzlich wird eine 2D- Gelansicht der Kapillargelelektrophorese dargestellt (in Abbildung 4 nicht gezeigt) sowie eine Echtzeit-PCR-Amplifikationskurve mit Ct-Werten (Threshold-Cycles) berechnet (graphisches Insert in Abbildung 4). Zur Berechnung von Fragmentlängen und zur Qualifizierung werden in jeder Probe je 3 interne PCR-Kalibratoren pro Analysekanal mit amplifiziert (C1 10, C249 und C306 für den 6FAM-Analysekanal in Figur 4). The PCR was set up with the manufacturer's chemicals, the final concentrations of the PCR primers, FEN probes and FEN amplifier oligonucleotides corresponding to Example 1. The artificial template sequence Alpha 1 was used at a final concentration of 40 nM. The PCR program included 15 min of hot-start activation at 95 ° C followed of 35 cycles at 95 ° C for 30 s, 62 ° C for 90 s and 72 ° C for 60 s. Real-time analysis by capillary gel electrophoresis was performed 12 times in the elongation phase at 72 ° C by electrokinetic injection (10,000 V, 15 s) from the 13th to the 35th cycles (every other cycle). The detection unit records relative fluorescence units (RFUs) above the data points in the form of an electropherogram (Figure 4). In addition, a 2D gel view of capillary gel electrophoresis (not shown in Figure 4) and a real-time PCR amplification curve with C t (Threshold Cycles) are calculated (Figure 4). For the calculation of fragment lengths and for qualification, in each sample 3 internal PCR calibrators per analysis channel are also amplified (C1 10, C249 and C306 for the 6FAM analysis channel in FIG. 4).
Ergebnisse und Diskussion Results and discussion
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Es konnten keine Ct-Werte berechnet werden wenn ausschließlich FEN-Sonden eingesetzt wurden. Der Zusatz von FEN-Verstärker- Oligonukleotiden bzw. des Primers WB127F führte zu Ct-Werten, welche zu den relativen Ergebnissen, die mit dem Applied Biosystems® 3500 Genetic Analyzer erzielt wurden, vergleichbar waren. Der Zusatz des FEN-Verstärker-Oligonukleotids Can-ENH2 und des Primers WB127F ergab auch hier bei gleicher Ausgangskonzentration an chromosomalen DNA das beste Ergebnis (Ct = 24,36). The results are summarized in Table 3. No C t values could be calculated when only FEN probes were used. The addition of FEN-amplifier oligonucleotides or primer WB127F resulted in Ct values which were comparable to the relative results, the 3500 Genetic Analyzer has been made with the Applied Biosystems ®. The addition of the FEN amplifier oligonucleotide Can-ENH2 and of the primer WB127F also gave the best result with the same initial concentration of chromosomal DNA (C t = 24.36).
Tabelle 3: Analyse der PCR-Produkte mit dem Qiagen ModPlex System. Alle PCR wurden mit 50 pg chromosomaler DNA von C. albicans, 40 nM Alpha 1 , 0,3 μΜ Can_Set003_SP1 1 und 0,3 μΜ Can_Set002_ASP1 durchgeführt, n. b., nicht berechnet. Table 3: Analysis of the PCR products with the Qiagen ModPlex system. All PCRs were performed with 50 μg of chromosomal DNA from C. albicans, 40 nM Alpha 1, 0.3 μM Can_Set003_SP1 1 and 0.3 μM Can_Set002_ASP1, n.b., not calculated.
Figure imgf000034_0001
Zitierte Literatur:
Figure imgf000034_0001
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Claims

Patentansprüche Bestätigung mindestens einer amplifizierten Nukleinsaure-Zielsequenz (Zielsequenz) während einer Vervielfältigungsreaktion in einem kollektiven und kontinuierlichen Reaktionsansatz enthaltend ein Reaktionsgemisch umfassend mindestens eine nachzuweisende Zielsequenz, mindestens zwei Zielsequenz-spezifische Primer (P1 , P2, P1-n), die zur Amplifikation der mindestens einen Zielsequenz geeignet sind, mindestens eine Zielsequenz-spezifische FLAP-Endonukleasesonde (FEN-Sonde FEN1 , FEN1-n), wobei die mindestens eine FEN-Sonde umfasst • eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird, • am 3 -Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe und• eine Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, und mindestens eine artifizielle Matrizensequenz, das Bestätigungsverfahren umfasst je Zyklus der Vervielfältigungsreaktion die Schritte Hybridisierung der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde an eine komplementäre Sequenz der mindestens einen nachzuweisenden Zielsequenz, Spaltung der mindestens einen FEN-Sonde, Erhalt von mindestens einem freien 5'-Spaltprodukt (Si-n) umfassend jeweils die Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, Hybridisierung des mindestens einen 5'-Spaltprodukts (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde an eine komplementäre Sequenz der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz, Amplifikation der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz mit dem mindestens einen 5'-Spaltprodukt (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde, und optional Markierung der mindestens einen artifiziellen Matrizensequenz während der Amplifikation durch das mindestens eine 5'-Spaltprodukt (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde. Bestätigungsverfahren nach Anspruch 1 , wobei die Schutzgruppe am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde anstelle der 3'-OH-Gruppe eine DNA-Sequenz größer gleich 1 Base bis kleiner gleich 5 Basen umfasst, welche zur Zielsequenz nicht komplementär ist. Bestätigungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Reaktionsgemisch ferner mindestens ein zur Spaltung der mindestens einen FEN-Sonde geeignetes Enzym umfasst, welches ausgewählt wird aus einer FEN als intrinsischer Bestandteil einer DNA Polymerase oder als ein von einer Polymerase getrennt vorliegendes Enzym. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Reaktionsgemisch ferner mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) umfasst, dessen Sequenz am 3"-Ende um mindestens eine Base mit der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz an der 5'-Bindungsstelle der mindestens einen FEN-Sonde überlappt. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Reaktionsgemisch ferner mindestens zwei FEN-Sonden (FEN 1 , FEN2, FEN1-n) umfasst, die jeweils eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz umfassen. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Reaktionsgemisch mindestens zwei artifizielle Matrizensequenzen umfasst, welche sich in der Sequenz und/oder Sequenzlänge unterscheiden und welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (Si-n) der jeweiligen FEN-Sonde oder zu mindestens einem weiteren Primer (M1 ) umfassen. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die funktionale Sequenzlänge der mindestens einen markierten FEN-Sonde umfasst nach Alternative a) größer gleich 20 Basen bis kleiner gleich 60 Basen oder nach Alternative b) größer gleich 20 Basen bis kleiner gleich 100 Basen. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Reaktionsgemisch umfasst mindestens eine FEN-Sonde und mindestens einen weiteren Primer (M1 ), mindestens eine FEN-Sonde, mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) und mindestens einen weiteren Primer (M1 ), oder mindestens zwei FEN-Sonden, mindestens ein FEN-Verstärker-Oligonukleotid (ENH1-n) und mindestens einen weiteren Primer (M1 ), wobei der weitere Primer (M1 ) komplementär zu einem Sequenzabschnitt des Gegenstrangs der mindestens einen artifizielle Matrizensequenz ist und die mindestens zweite FEN-Sonde eine von der ersten FEN-Sonde abweichende Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz aufweist, welche komplementär zu einer Sequenz innerhalb einer Region der mindestens einen Zielsequenz ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) begrenzt wird und dessen Spaltprodukt (S2) sich vom Spaltprodukt (S1 ) der ersten FEN-Sonde unterscheidet und komplementär zu einem Sequenzabschnitt des Gegenstrangs der mindestens einen artifizielle Matrizensequenz ist. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zielsequenzspezifische 3'-Sequenz der mindestens ersten und/oder der mindestens zweiten FEN-Sonde an ihre jeweils komplementäre Zielsequenz desselben Moleküls oder an zwei unterschiedlichen Zielsequenzmolekülen hybridisieren. 0. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das 5'-Ende der Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz der mindestens einen FEN-Sonde eine Fluoreszenzmarkierung umfasst. Confirmation of at least one amplified nucleic acid target sequence (target sequence) during a amplification reaction in a collective and continuous reaction mixture comprising a reaction mixture comprising at least one target sequence to be detected, at least two target sequence-specific primers (P1, P2, P1-n) which are used to amplify the at least a target sequence, at least one target sequence-specific FLAP endonuclease probe (FEN probe FEN1, FEN1-n), wherein the at least one FEN probe comprises a target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of the at least one Target sequence within a region delimited by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, a protective group at the 3 'end of the target sequence-specific 3' sequence and a target sequence-unspecific 5 'sequence, and at least one artificial template sequence, the Confirmation method comprises, per cycle of the amplification reaction, the steps of hybridizing the target sequence-specific 3 'sequence of the at least one FEN probe to a complementary sequence of the at least one target sequence to be detected, cleaving the at least one FEN probe, obtaining at least one free 5' cleavage product (Si-n) each comprising the target sequence unspecific 5 'sequence, hybridization of the at least one 5' cleavage product (Si-n) of the at least one FEN probe to a complementary sequence of the at least one artificial template sequence, amplification of the at least one artificial Template sequence with the at least one 5'-cleavage product (Si-n) of the at least one FEN probe, and optionally labeling of the at least one artificial template sequence during the amplification by the at least one 5'-cleavage product (Si-n) of the at least one FEN probe Probe. Confirmation method according to claim 1, wherein the protecting group at the 3 'end of the target sequence-specific 3' sequence of the at least one FEN probe instead of the 3'-OH group comprises a DNA sequence greater than or equal to 1 base to less than 5 bases, which is not complementary to the target sequence. The confirmatory method according to claim 1 or 2, wherein the reaction mixture further comprises at least one enzyme capable of cleaving the at least one FEN probe selected from an FEN as an intrinsic component of a DNA polymerase or as an enzyme separated from a polymerase. A confirmatory method according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction mixture further comprises at least one FEN enhancer oligonucleotide (ENH1-n) whose sequence at the 3 "end is at least one base with the target sequence specific 3 'sequence at the 5' end Confirmation method according to one of claims 1 to 4, wherein the reaction mixture further comprises at least two FEN probes (FEN 1, FEN2, FEN1-n), each of which has a target sequence-specific 3'- A confirmation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction mixture comprises at least two artificial template sequences which differ in sequence and / or sequence length and which respectively have complementary sequences to at least one 5 'cleavage product (Si-n) of the respective ones A confirmation probe according to any one of claims 1 to 6, wherein the functional sequence length d it comprises at least one labeled FEN probe according to alternative a) greater than or equal to 20 bases to less than or equal to 60 bases or to alternative b) greater than or equal to 20 bases to less than or equal to 100 bases. A confirmatory method according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction mixture comprises at least one FEN probe and at least one further primer (M1), at least one FEN probe, at least one FEN enhancer oligonucleotide (ENH1-n) and at least one further primer (M1), or at least two FEN probes, at least one FEN amplifier oligonucleotide (ENH1-n) and at least one further primer (M1), wherein the further primer (M1) is complementary to a sequence portion of the complementary strand of the at least one artificial template sequence and the at least second FEN probe has a target sequence-specific 3 'sequence other than the first FEN probe which is complementary to a sequence within a region of the at least one target sequence selected from the at least first primer (P1) and the at least the second primer (P2) is limited and whose cleavage product (S2) differs from the cleavage product (S1) of the first FEN probe and complementary to a S equiangular section of the backbone of the at least one artificial Matrizensequenz. A confirmatory method according to any one of claims 1 to 8, wherein the target sequence specific 3 'sequence of the at least first and / or the at least second FEN probe hybridizes to their respective complementary target sequence of the same molecule or to two different target sequence molecules. The confirmatory method of any one of claims 1 to 9, wherein the 5 'end of the target sequence unspecific 5' sequence of the at least one FEN probe comprises a fluorescent label.
1 . Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bestätigung der mindestens einen amplifizierten Zielsequenz das mindestens eine optional markierte artifizielle Matrizensequenzamplifikat ist, welches durch das 5'-Spaltprodukt (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde amplifiziert oder amplifiziert und markiert wurde. 1 . The confirmatory method of any one of claims 1 to 10, wherein the confirmation of the at least one amplified target sequence is the at least one optionally labeled artificial template sequence amplificate amplified or amplified and labeled by the 5 ' cleavage product (Si- n ) of the at least one FEN probe ,
2. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei das mindestens eine optional markierte Matrizensequenzamplifikat mittels eines elektrophoretischen 2. A confirmation method according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the at least one optionally marked Matrizensquenzamplifikat by means of an electrophoretic
Verfahrens detektiert wird. Method is detected.
3. Bestätigungsverfahren nach Anspruch 12, wobei das elektrophoretische Verfahren ausgewählt wird aus Flachgel-Elektrophorese oder Kapillargel-Elektrophorese. The confirmatory method of claim 12, wherein the electrophoretic method is selected from flat gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis.
4. Bestätigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Reaktionsgemisch umfasst The confirmatory method according to any one of claims 1 to 13, wherein the reaction mixture comprises
• mindestens zwei oder mehr nachzuweisende Zielsequenzen,  At least two or more target sequences to be detected,
• eine Kombination aus mindestens zwei oder mehr FEN-Sonden (FEN 1 , FEN2, FEN1-n), welche sich in ihrer Sequenz, Sequenzlänge und/oder Markierung untereinander unterscheiden und A combination of at least two or more FEN probes (FEN 1, FEN 2, FEN 1-n ), which differ in their sequence, sequence length and / or labeling, and
• mindestens zwei oder mehr unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen, welche jeweils eine komplementäre Sequenz zu den mindestens zwei 5'-Spaltprodukten (S1 , S2, Si-n) der mindestens zwei FEN-Sonden umfasst und At least two or more different artificial template sequences, each comprising a complementary sequence to the at least two 5 ' cleavage products (S1, S2, Si- n ) of the at least two FEN probes, and
wobei im Bestätigungsverfahren je Zyklus der Vervielfältigungsreaktion  wherein in the confirmatory method, each cycle of the amplification reaction
mindestens zwei oder mehr unterschiedliche optional markierte artifizielle Matrizensequenzamplifikate erhalten werden,  at least two or more different optionally labeled artificial template sequence amplificates are obtained,
jede amplifizierte Zielsequenz durch jeweils mindestens ein optional markiertes artifizielles Matrizensequenzamplifikat bestätigt wird und  each amplified target sequence is confirmed by at least one optionally labeled artificial template sequence amplicon, and
die mindestens zwei oder mehr optional markierten artifiziellen  the at least two or more optionally marked artificial ones
Matrizensequenzamplifikate in einem elektrophoretischen Verfahren distinkt detektiert und quantifiziert werden.  Stem sequence amplificates can be detected and quantified in an electrophoretic procedure.
5. FEN-Sonden-Gemisch umfassend mindestens zwei oder mehr (FEN 1 , FEN2 FEN1-n) untereinander unterschiedliche Zielsequenz-spezifischen Flap-Endonukleasesonde (FEN- Sonden-Gemisch), wobei jede FEN-Sonde jeweils umfasst 5. FEN probe mixture comprising at least two or more (FEN 1, FEN2 FEN 1-n ) mutually different target sequence-specific flap endonuclease probe (FEN-probe mixture), each comprising FEN probe each
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt der mindestens einen Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von dem mindesten ersten Primer (P1 ) und dem mindestens zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird, wobei die mindestens zwei FEN-Sonden sich zumindest in der 3'-Sequenz und/oder 3'-Sequenzlänge zueinander unterscheiden,A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence portion of the at least one target sequence within a region bounded by the at least first primer (P1) and the at least second primer (P2) on the target sequence, wherein the at least two FEN probes differ from each other at least in the 3 ' sequence and / or 3 ' sequence length,
• am 3 -Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe und• at the 3'-end of the target sequence-specific 3'-sequence a protecting group and
• eine Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz. FEN-Sonden-Gemisch nach Anspruch 15, wobei die FEN-Sonden an ihrem jeweiligen 5'-Ende der Zielsequenz-unspezifischen 5'-Sequenz markiert oder unmarkiert sind oder als Gemisch aus markierten und unmarkierten FEN-Sonden (FEN 1 , FEN2, FEN1-n) vorliegen. A target sequence unspecific 5 'sequence. The FEN-probe mixture of claim 15, wherein the FEN probes are labeled or unlabelled at their respective 5 ' ends of the target sequence unspecific 5' sequence or as a mixture of labeled and unlabeled FEN probes (FEN 1, FEN 2, FEN 1-n ) are present.
Multiplex-Kit umfassend eine Kombination aus Multiplex kit comprising a combination of
mindestens einer oder mehrerer FEN-Sonden (FEN1-n), welche sich in ihrer at least one or more FEN probes (FEN 1-n ), which are in their
Sequenzlänge und/oder Markierung untereinander unterscheiden, und jede FEN- Sonde umfasst  Sequence length and / or mark differ from each other, and includes each FEN probe
• eine Zielsequenz-spezifische 3'-Sequenz, welche komplementär zu einem Sequenzabschnitt mindestens einer Zielsequenz innerhalb einer Region ist, die von mindestens einem ersten Primer (P1 ) und mindestens einem zweiten Primer (P2) auf der Zielsequenz begrenzt wird,  A target sequence-specific 3 'sequence which is complementary to a sequence segment of at least one target sequence within a region bounded by at least one first primer (P1) and at least one second primer (P2) on the target sequence,
• am 3'-Ende der Zielsequenz-spezifischen 3'-Sequenz eine Schutzgruppe und • at the 3 'end of the target sequence-specific 3' sequence a protecting group and
• eine Zielsequenz-unspezifische 5'-Sequenz, und A target sequence unspecific 5 'sequence, and
mindestens eine oder mehrere unterschiedliche artifizielle Matrizensequenzen, welche sich in ihrer Sequenz und/oder Sequenzlänge unterscheiden und welche jeweils komplementäre Sequenzen zu mindestens einem 5'-Spaltprodukt (Si-n) der mindestens einen FEN-Sonde oder zu mindestens einem weiteren Primer umfassen. at least one or more different artificial template sequences which differ in their sequence and / or sequence length and which each comprise complementary sequences to at least one 5 ' cleavage product (Si- n ) of the at least one FEN probe or to at least one further primer.
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