JP4868391B2 - 転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム - Google Patents
転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4868391B2 JP4868391B2 JP2006050512A JP2006050512A JP4868391B2 JP 4868391 B2 JP4868391 B2 JP 4868391B2 JP 2006050512 A JP2006050512 A JP 2006050512A JP 2006050512 A JP2006050512 A JP 2006050512A JP 4868391 B2 JP4868391 B2 JP 4868391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nucleic acid
- sequence
- rna
- acid probe
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
非特許文献7)。マラカイトグリーンアプタマーは、結合機能性核酸とも呼ばれるアプタマーの一種で、結合ポケットとなる立体構造を形成してマラカイトグリーン(MG)と結合する能力を持ち、マラカイトグリーンがレーザーで励起されたときに放出される活性酸素を利用してマラカイトグリーンアプタマー配列を組み込んだRNAを不活性化して、ターゲット遺伝子の機能解析を転写レベルで行うことのできるRNA−CALI(chromophore-assisted laser inactivation)を行う目的で開発されたものである(非特許文献7
)。マラカイトグリーンアプタマーにはその他の性質として、マラカイトグリーンを結合ポケットに取り込んだ時に、マラカイトグリーンの蛍光を増強することが知られており、マラカイトグリーンアプタマーを改良して、生体内でDNAの構成成分となるなど重要な役割を果たしているアデノシン三リン酸(ATP)や気管支拡張剤のテオフィリンなどを認識することのできるモジュール配列を組み込むことにより、これらの物質を蛍光により検出することのできるセンサーとして使用できることが示されている(非特許文献8)。また、マラカイトグリーンアプタマーの転写に必要な最小限のDNA配列としてT7プロモーター配列とアプタマーの鋳型となる配列の一部を相補鎖として含むT7センスDNAとT7プロモーター配列の相補鎖となる配列及びアプタマーの鋳型となる配列を含むアンチセンスDNAの配列はすでに明らかになっている(非特許文献9)。
常者の唾液に固有なものは約280種類と言われている。癌や全身疾患を血液中のRNAパターンから判定するには、残りの約2700種類のmRNAのうち、癌や全身疾患に特異的なmRNAパターンを患者集団よりサンプルを集め、大規模解析により決定する必要がある。現在は、DNAチップを用いて得られたデータを回帰樹モデルやロジスティック回帰モデルを用いて解析が行われているが、疾患の判定に使えるバイオマーカーとしてのmRNAパターンを決定するのは難しい。それは、mRNAの変動には様々な要因が関与しているだけでなく、潜在的に複数の病気を発症している可能性もあるためであり、データからノイズを排除して特定の疾患への罹患及び罹患リスクを判定し、テーラーメイド医療を実現するには安価で簡便で網羅的な解析を行うことのできる感度のよい検査システムの実現が望まれる。
1.以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブとサンプル核酸とを接触させ、該核酸プローブのランダム配列と該サンプル核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から、上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分まで、上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップ、
(c)上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分から上記核酸プローブの3’末端側に、サンプル核酸を鋳型としてサンプル核酸の配列に相補的な配列を伸長させるステップ、
(d)上記サンプル核酸を除去し、サンプル核酸の配列に相補的な配列を含む核酸プローブを回収するステップ、
を含む、サンプル核酸の配列情報を有する核酸プローブの作製方法。
(a)プロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体又は一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブと試料とを接触させ、該核酸プローブと該試料に含まれるターゲット核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップであって、ここで上記核酸プローブとターゲット核酸とが二本鎖を形成している場合には、二本鎖を形成している部分まで上記核酸プローブを分解するステップ、
(c)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を添加し、該プロモーターセンス配列と該相補的配列との間で二本鎖を形成させるステップ、
(d)ポリメラーゼを添加して上記検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を転写させて検出用レポーター分子を形成させるステップ、
(e)ステップ(d)における転写反応を確認して試料中のターゲット核酸を検出するステップ、
を含む、試料中のターゲット核酸の検出方法。
が好ましく、蛍光試薬であるマラカイトグリーンと結合して蛍光を測定することのできるマラカイトグリーンアプタマーRNA分子を用いることができる。
(a)前項1に記載の方法を用いて、基準被験体に由来する核酸の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップ、
(b)上記メモリ核酸プローブを、特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸と接触させ、上記メモリ核酸プローブが有する配列情報と同じ配列情報を有する核酸と二本鎖を形成させるステップ、
(c)上記メモリ核酸プローブを取り除くことにより、特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群を取得するステップ、
を含む、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子のライブラリの作製方法。
本発明において用いる核酸分子の1つはランダム核酸プローブである。このランダム核酸プローブは、配列情報を記憶するための基盤となる核酸分子であり、プロモーターセンス配列及びランダム配列から構成される(図1A)。核酸分子は、後述するターゲット核酸の検出において特に有用な検出用レポーター分子をコードするセンス配列をさらに含んでいてもよい(図1A)。これは必須の構成要素ではないが、後述する検出用レポーター分子の転写反応を安定化することが期待される。
レポーター分子をコードするセンス配列がメモリ核酸プローブに含まれるか否かにかかわらず、プロモーター配列部分が二本鎖を形成していれば、RNAポリメラーゼにより検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列が転写されて検出用レポーター分子となる。従って、転写反応を検出することにより、プロモーター配列部分が二本鎖を形成したことがわかり、センス側の核酸プローブのプロモーター配列部分が検出用アンチセンス核酸と結合できる状態で反応液中に存在していることが確認できる。
て作製しているランダム核酸プローブにおけるT7プロモーターセンス配列の最後尾のGで始まる3塩基(GGA)は、後述する検出用アンチセンス核酸との二本鎖形成後に転写されてRNAとなる部分である。この3塩基を含めた配列が、検出用アンチセンス核酸と二本鎖を形成し、RNAポリメラーゼによりG以降の配列の転写を開始するために重要であり、この3塩基は転写されて検出用レポーター分子の一部となる。ここで用いられる安定な転写反応を行うためにプロモーター配列の最後に加えられる塩基配列は、検出用レポーター分子の機能に影響を及ぼさない配列であればよく、実施例1で実際に作製しているG以降の塩基は、プロモーター配列の最初からGを含めて3塩基以上まで二本鎖を形成するようにセンス鎖、アンチセンス鎖が設計されており、好ましくは少なくとも3塩基が二本鎖を形成できればそれ以降は一本鎖でも安定な転写を行えることから、その塩基数及び塩基種は限定されるものではない。
本発明において用いる別の核酸分子はメモリ核酸プローブであり、これは、特定の配列情報が記憶された核酸分子である。メモリ核酸プローブは、プロモーターセンス配列及び配列情報が記憶された配列(メモリ部分)から構成され、例えば図1Aに示すように作製することができる。また、メモリ核酸プローブは、後述するターゲット核酸の検出において特に有用な検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含んでいてもよい(図1A)。これは必須の構成要素ではないが、後述する検出用レポーター分子の転写反応を安定化することが期待される。
写反応液中の最終濃度は2〜3mg/Lとなるように、試料を調製する。
Aポリメラーゼ、T4 DNAポリメラーゼなどが挙げられる。本発明においては、好ま
しくはエキソヌクレアーゼIを使用する。エキソヌクレアーゼIの一本鎖DNAに対する特異性は高く、二本鎖DNA及びRNAは分解しない。なお、エキソヌクレアーゼIは、80℃、15分間の熱処理によって失活するため、反応停止のためにさらなる化学的処理を必要としない。
長してサンプルDNAに相補的な配列を合成する(複製)。一方、例えばランダム核酸プローブがRNAであり、サンプル核酸がDNAの場合には、酵素による伸長が難しいのでサンプル核酸の配列を決定して核酸合成装置を用いた合成により、メモリ部分を有するランダムプローブを作製することが好ましい。このようにして新たに合成された配列は、サンプル核酸の配列情報が記憶されたメモリ部分を有することになる(図1A)。
である。特定のRNAを除去する場合には、特定のRNAが結合したメモリDNAプローブの回収による除去の他に、メモリDNAプローブに特異的に結合したRNAのみを分解する酵素(例えばE.coliリボヌクレアーゼH、TthリボヌクレアーゼH等)を用いてRNAを選択的に除去することもできる。
本発明においては、メモリ核酸プローブと試料とを接触させると(図1Bのf)、試料中にメモリ核酸プローブに記憶された配列情報と相補的な配列を有するターゲット核酸(すなわち、配列情報の記憶に用いたサンプル核酸の全体又は一部と同じ配列を有する核酸)が含まれる場合には、そのターゲット核酸とメモリ核酸プローブとの間で反応が起こり、その反応を検出することにより、ターゲット核酸を試料中で検出することができる。
核酸プローブをすべて分解する。ターゲット核酸とハイブリダイズしていないメモリ核酸プローブは、ほとんどの場合、分解される(分子間又は分子内で相補鎖を形成した場合は、一部は分解されずに残る)。従って、試料中にターゲット核酸が存在する場合には、メモリ核酸プローブは分解されずに残り(図1Bのh)、ターゲット核酸が存在しない場合には、メモリ核酸プローブはほぼ全てが分解されることになる。
カイトグリーンの蛍光を増幅する機能を有するマラカイトグリーンアプタマー分子、あるいはこれを機能改良したアデノシン三リン酸(ATP)アプタマー分子、フラビンモノヌクレオチド(FMN)アプタマー分子、スルホローダミンBの蛍光を増幅する機能を有するスルホローダミンBアプタマー分子、タンパク質などの物質との結合活性を有するアプタマーに、ビオチン化された基質(yTP)(非特許文献11)を取り込ませ、水晶発振子や表面プラズモン共鳴を利用したタンパク質相互作用測定装置(例えばBIACORE)のアビジンセンサーチップにアビジン−ビオチン結合を利用して、アプタマーを固定して、該タンパク質とアプタマーとの結合活性を測定することにより転写の有無を判断することができるビオチン化アプタマー分子、有機電界発光素子ピレンを導入した2’−O−メチル型RNAと結合して蛍光を増幅させるRNA分子をコードする配列が挙げられる。
も可能である。本発明においては、マラカイトグリーンアプタマーRNA分子をコードするDNA配列(配列番号2)のアンチセンス配列を用いることが好ましい。
図1Bのj)ことにより、RNAポリメラーゼによる認識が可能となり、RNAポリメラーゼによって検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を鋳型として転写反応が起きることになる(図1Bのk)。
のうち健常者に特異的なmRNAは約280種であることが知られている。また、口腔癌患者の唾液中に含まれる1679の遺伝子が健常者のものと異なる発現性を示し、特に7種のmRNAが癌患者において約3.5倍増大していることも報告されており、唾液中のmRNAをバイオマーカーとした疾病の判定はこの2つの疾病の診断においては既に実用化が進められている。
調べることで、それが共通の病気を持つ患者群から採取したものである場合にはその病気の疾病マーカーとしてのRNAの組み合わせの探索を行うことも可能であるし、あらかじめ明らかになっている疾病マーカーとしてのRNAの組み合わせがあればサンプルを採取した生物の疾病の早期発見にもつなげることが可能である。本発明の利点は、これらの探索を行う際にあらかじめ配列を特定する前に、ノイズとなる核酸分子のサブトラクションを行うことにより分類の効率化が可能である点、試料の蛍光標識プロセスが不要になる点、転写反応を利用してサンプル中のRNAの定量的な増幅が可能である点、転写反応を用いることによりターゲット核酸がプロモーター配列部分の高次構造形成から保護する特性を利用して検出感度の向上が可能になる点などである。なお、検出用アンチセンス核酸に検出用リポーター配列を組み込まなくても当業者に公知の方法(例えば直接検出用アンチセンス核酸に蛍光標識を行って、その蛍光を利用してメモリ核酸プローブを検出する)ことにより、メモリ核酸プローブが残っていること、すなわちサンプル核酸の存在を判定することもできる。その場合には、本発明のように転写反応を利用する場合に可能な定量的な増幅を行うことはできないが、ポリメラーゼによる転写反応を行う必要がなく、簡便である。
本実施例においては、核酸の配列情報を記憶するための基盤となるランダムDNAプローブを作製した。具体的に説明すると、このDNAプローブのモデルDNAとして、T7プロモーターセンス配列(下線部)の下流にマラカイトグリーンアプタマー配列に対して相補的な配列及び20塩基のランダム配列を含む79塩基のセンスDNA(5’-AGCTTAATACGACTCACTATAGGATCCCGACTGGCGAGAGCCAGGTAACGAATGGATCCNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN-3’;配
列番号8)を合成した。また、後述の実施例4において使用する、59塩基の検出用アンチセンスDNA(5’-GGATCCATTCGTTACCTGGCTCTCGCCAGTCGGGATCCTATAGTGAGTCGTATTAAGCT-3’;配列番号9)を準備した。
本実施例においては、ランダムDNAプローブに配列情報を記憶するために用いるサンプルRNAと、メモリDNAプローブを用いて検出するためのターゲットRNAを作製した。
塩基、及び276塩基の長さになる。
Aポリメラーゼで行って、RNeasy(登録商標)Mini(QIAGEN)を用いて精製し、吸光光度計(BECKMAN DU640)により定量した。pTRI−β−actin−Mouse(0.5mg/mL)を反応液20μLあたり1μLで5倍量調製し、RNeasyミニカラム2本を用いてそれぞれ30μLのヌクレアーゼ不含水で溶出し精製した。得られたRNAは1.34μg/μLで約60μLであった。分注して使用時まで−80℃で保存しておく。
本実施例においては、実施例1において作製したランダムDNAプローブを用いて、実施例2において作製したサンプルRNAの配列情報を、ランダムDNAプローブに記憶させた(図1A)。
投入して(図1Aのa)、ヌクレアーゼ不含水で10μLにして、RNAが分子内で高次構造をとっているのを壊すために、70℃で10分間加熱した。その後、4℃に急冷してから、サンプルRNAとランダムDNAプローブのランダム配列部分をアニールさせるため、30℃で30分間インキュベーションした。ここでは、ランダムDNAプローブが長いので分子内で形成される高次構造を壊すための操作として、サンプルRNAを投入する前にランダムDNAプローブに94℃で30秒のインキュベーションを加えてもよい。この溶液に10μLあたり、エキソヌクレアーゼI(Takara)添付の10×エキソヌクレアーゼIバッファーを1.5μLとエキソヌクレアーゼI(5ユニット/μL)を2μL加えてヌクレアーゼ不含水で15μLにした。ここでエキソヌクレアーゼIの1ユニットは熱変性仔牛胸腺DNAを基質として37℃、pH9.5の条件において、30分間に10nmolの酸可溶性分解物を生成する酵素活性と定義されている。ここでは10ユニット分加えたが、1反応あたり、50ユニット加えると切断がより完全に行える。次に37℃で30分加熱して二本鎖を形成していないランダムDNAプローブの3’末端からの分解を行う(図1Aのc)。二本鎖を形成していればそこで分解は停止する。その後、エキソヌクレアーゼIを失活させるため80℃、15分間の熱処理を行った後、4℃に急冷する。
るため、再び25℃で10分間インキュベーションした後、42℃で2分間インキュベートした。さらにSuperScriptTMII1μLを加え、42℃で50分反応させた後、ランダム配列用の処理として55℃で15分インキュベートした後、70℃で15分加熱してSuperScriptTMIIを不活性化した。
チドの生成を行うために必要な酵素量で、反応溶液として20mM HEPES−KOH
(pH7.8)、50mM KCl、10mMMgCl2、1mM DTTを使用し、基質として20μM放射性標識poly(rA):poly(dT)を使用したときの値と定義されている。以上の操作によりpTRI−β−actin−MouseのサンプルRNAの配列情報が記録されたメモリDNAプローブが完成した。
本実施例においては、実施例3において配列情報を記憶させたメモリDNAプローブを用いて、ターゲットRNAの検出を行った(図1B及び図4参照)。具体的には、精製したpTRI−β−actin−Mouse RNA用のメモリDNAプローブ(実施例3
において調製)を用いて図4に示す検出実験を行った。
を投入し(図1Bのf、図4のa)、1.34μg/μL pTRI−β−actin−
Mouse RNA(ターゲットDNA、実施例2において調製)1μLをヌクレアーゼ
不含水で10μLにしてアニールさせた(図1Bのg、図4のb)。RNAが分子内で高次構造をとっているのを壊すために、70℃10分間加熱した後、4℃に急冷してから、30℃で30分間インキュベーションした。このアニール液全量に、エキソヌクレアーゼI添付の10×エキソヌクレアーゼIバッファーを2μLとエキソヌクレアーゼI(5ユニット/μL)を2μL加えてヌクレアーゼ不含水で20μLにする。37℃で30分加熱して二本鎖を形成していないランダムメモリの3’末端からの分解を行った(図1Bのh、図4のc)。二本鎖を形成していればそこで分解は停止する。その後、エキソヌクレアーゼIを失活させるため、80℃、15分間の熱処理を行った後、4℃に急冷した。
00pmol投入してヌクレアーゼ不含水で20μLにして94℃で30秒、68℃で30分インキュベートしてアニールさせた。MEGAscript(登録商標)T7キットを用いて蛍光アプタマー配列を転写させた。ATP、CTP、GTP、UTPを各5μL、10×反応バッファーを5μL、にサンプルを全量投入した後、T7ポリメラーゼを含む酵素ミックスを5μL投入して37℃で16時間インキュベーションした。
、10mMMgCl2、20mM HEPES、20μM MG[マラカイトグリーン])を反応液と同体積加えて(図1Cのl、図4のk)、プレートリーダー(モレキュラーデバイス、SPECTRAmax GEMINI)を用いて蛍光の観察を行った。マラカイ
トグリーンは理論値では1:1でアプタマーと反応するため、最終濃度10μMのマラカイトグリーンでは10μMのマラカイトグリーンアプタマーを検出できることになる(図1Cのm、図4のl)。投入したDNAの質量の80倍から120倍のRNAの生成が保障されていることから、10μMは予想される精製メモリDNAプローブによるアプタマー生成量の300倍程度になると思われ、十分量であると考えられる。
量、横軸に観測波長をとる。図中のRNA、ExoI及びMGはそれぞれRNA及びエキ
ソヌクレアーゼ及びマラカイトグリーンを表し、+及び−記号でそれぞれを添加した処理を行っているか(+)又は行っていないか(−)を表している。最初に図5に蛍光アプタマー分子とマラカイトグリーンが同時に存在しないと蛍光が観察できないことを示すために、エキソヌクレアーゼ切断を行わないランダムDNAプローブで調製したコントロール2をマラカイトグリーンを添加して観察した結果、マラカイトグリーン添加せずに観察した結果(コントロール3)とマラカイトグリーンの蛍光のみを観察用バッファーで観察した結果(コントロール4)を示す。コントロール3の条件のランダムDNAプローブのみ、あるいはコントロール4のマラカイトグリーン(MG)のみでは本スケールで観測可能な蛍光を示さないことを示している。メモリ作製前のランダムDNAプローブとマラカイトグリーンの蛍光の測定は、それぞれ全量100μLを用いて5ユニットのマラカイトグリーン及び5ユニットのメモリ作製前のランダムDNAプローブで行った。図5〜6では、図6に示すQIAquick PCR Purificationキットによる精製を行う前の未精製メモリ核酸プローブに、メモリ部に記憶されている配列情報を有するRNAを加えて蛍光を観察したときの最大値を1として規格化を行っている。
トロール1)とを、すべてターゲットRNAとの反応とエキソヌクレアーゼI切断を行って実験した観察結果である。
ったランダムDNAプローブ(コントロール1)と、両者を行わないランダムDNAプローブ(コントロール2)との比較を行うと以下のことが推察される。このときコントロール2ではターゲットRNAとの反応は行わなかったが、コントロール1では、ターゲットRNAと反応させている。コントロール1及び2は同じ程度の蛍光が観察されることを確認した。これはRNAが検出用アンチセンス核酸の配列部分との分子間及び分子内相補鎖を形成することを阻止している可能性を示すものであると考えられる。メモリ核酸プローブのメモリ部分がターゲット核酸との相補鎖を形成するのに十分な特異性がある場合は、ターゲット核酸と検出用アンチセンス核酸がアニールするメモリ核酸プローブのプロモーター配列部分が二本鎖を形成することによりメモリ核酸プローブ同士の好ましくない分子間及び分子内相補鎖の形成を阻止してメモリ核酸プローブのセンス配列部分に検出用アンチセンス核酸がアニールすることができるよう保護することができるが、メモリ核酸プローブに十分な配列情報が記憶されていない場合やターゲット核酸が存在しない場合は、メモリ核酸プローブのメモリを形成せずに残ったランダム配列部分やメモリを形成しているメモリ配列部分が分子間及び分子内でプロモーター配列部分と高次構造を形成して、検出用アンチセンス核酸とのアニールを阻害し、メモリ核酸プローブが十分量存在していると考えられる場合でも蛍光検出反応を著しく阻害すると考えられる。そのため、メモリ核酸プローブが記憶した配列を有するターゲット核酸が存在するときにのみ、検出用アンチセンス核酸のプロモーターアンチセンス配列がメモリ核酸プローブのプロモーターセンス配列部分と二本鎖を形成することができ、RNAポリメラーゼが二本鎖となったプロモーター配列を認識して蛍光を検出するのに必要な反応が起き、この蛍光によってターゲットRNAの検出をより効果的に行うことができると予想される。つまり、ターゲット核酸が存在しないときにプロモーターセンス配列部分と検出用アンチセンス核酸のプロモーターアンチセンス配列との二本鎖形成を阻害するようなメモリ核酸プローブの分子構造自体がRNA検出の特異性を高めているということができる。メモリ作製前のランダムDNAプローブを用いた2つの実験は同じ5ユニットで全量100μLで行った。エキソヌクレアーゼI処理を行ったメモリ作製前のランダムDNAプローブで蛍光が検出されているのは、分子内又は分子間で相補鎖を形成しためエキソヌクレアーゼIによる切断を免れたもの、ある
いはRNAと一部相補鎖を形成して切断されずに残ったもののうち、検出用アンチセンスDNAとメモリ作製前のランダムDNAプローブのプロモーター配列部分とのアニールが
阻害されなかったものであると考えられる。またエキソヌクレアーゼI処理をしていないものは検出用アンチセンスDNAによるメモリ作製前のランダムDNAプローブのプロモーター配列とのアニールが阻害されなかったものと考えられる。ランダム配列部分にメモリを記憶させることにより、プロモーターによる転写開始機構が効率よく作動し、本発明の転写機能が正しく動作するようになると考えられる。
パターンを基に、メモリ核酸プローブライブラリを作製し、目的の核酸パターンを示す被験体又は被験体集団を容易に診断することができ、診断医療の分野で有効である。
配列番号3、5、7、及び17:合成RNA
配列番号8の60〜79位のnは任意の塩基を表す
配列番号17の100位のnはビオチン化された塩基を表す
配列番号18の100位のnは2−アミノ−6−(2−チエニル)プリン又は2−アミ
ノ−6−(2−チアゾリル)プリンを表す
Claims (37)
- 以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブとサンプル核酸とを接触させ、該核酸プローブのランダム配列と該サンプル核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から、上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分まで、上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップ、
(c)上記核酸プローブとサンプル核酸とが二本鎖を形成している部分から上記核酸プローブの3’末端側に、サンプル核酸を鋳型としてサンプル核酸の配列に相補的な配列を伸長させるステップ、
(d)上記サンプル核酸を除去し、サンプル核酸の配列に相補的な配列を含む核酸プローブを回収するステップ、
を含む、サンプル核酸の配列情報を有する核酸プローブの作製方法。 - サンプル核酸が体液、細胞若しくは組織又はそれらから採取した核酸である、請求項1記載の方法。
- 体液が唾液、血液又は尿である、請求項2記載の方法。
- 核酸がDNA又はRNAである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸プローブがDNAであり、サンプル核酸がRNAである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(b)の一本鎖の分解がエキソヌクレアーゼIにより行われる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(c)の配列の伸長が、逆転写又は複製である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 検出用レポーター分子がアプタマーRNA分子である、請求項9記載の方法。
- 検出用レポーター分子がマラカイトグリーンアプタマーRNA分子である、請求項10記載の方法。
- 複数のサンプル核酸を用いて、各サンプル核酸の配列情報を有する複数の核酸プローブを作製する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- サンプル核酸の配列が特定されていないものである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 以下のステップ:
(a)プロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体又は一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブと試料とを接触させ、該核酸プローブと該試料に含まれるターゲット核酸との間で二本鎖を形成させるステップ、
(b)上記核酸プローブの3’末端から上記核酸プローブの一本鎖を分解するステップであって、ここで上記核酸プローブとターゲット核酸とが二本鎖を形成している場合には、二本鎖を形成している部分まで上記核酸プローブを分解するステップ、
(c)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸を添加し、該プロモーターセンス配列と該相補的配列との間で二本鎖を形成させるステップ、
(d)ポリメラーゼを添加して上記検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を転写させて検出用レポーター分子を形成させるステップ、
(e)ステップ(d)における転写反応を確認して試料中のターゲット核酸を検出するステップ、
を含む、試料中のターゲット核酸の検出方法。 - ステップ(a)において使用する核酸プローブが、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法により作製されたものである、請求項14記載の方法。
- 試料が体液、細胞、組織又はそれらから採取した核酸である、請求項14又は15記載の方法。
- 体液が唾液、血液又は尿である、請求項16記載の方法。
- 核酸がDNA又はRNAである、請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸プローブがDNAであり、ターゲット核酸がRNAである、請求項18記載の方法。
- プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項14〜19のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(d)のポリメラーゼが、T7RNAポリメラーゼ、T3RNAポリメラーゼ又はSP6RNAポリメラーゼである、請求項14〜20のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(b)の一本鎖の分解がエキソヌクレアーゼIにより行われる、請求項14〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 検出用レポーター分子がマラカイトグリーンアプタマーRNA分子であり、転写反応の確認の検出用試薬としてマラカイトグリーンを使用して試料中のターゲット核酸を検出する、請求項14〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含み、ステップ(c)において該検出用レポーター分子
をコードするセンス配列と検出用アンチセンス核酸における検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列との間で二本鎖が形成される、請求項 14〜23のいずれか1項に記載の方法。 - ターゲット核酸の配列が特定されていないものである、請求項14〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 下記(1)及び(2)を含むターゲット核酸を検出するためのキット:
(1)プロモーターセンス配列及び5〜100000塩基からなるランダム配列を含む核酸プローブ又はプロモーターセンス配列及びターゲット核酸の全体若しくは一部に対し相補的な配列を含む核酸プローブ、
(2)プロモーターセンス配列に対し相補的な配列及び検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列を含む検出用アンチセンス核酸。 - ランダム配列が10〜1000塩基からなるものである、請求項26記載のキット。
- 核酸プローブがDNA又はRNAである、請求項26又は27記載のキット。
- プロモーター配列が、T7プロモーター配列、T3プロモーター配列若しくはSP6プロモーター配列、又はこれらの配列が連結したタンデム配列である、請求項26〜28のいずれか1項に記載のキット。
- 核酸プローブがプロモーターセンス配列の下流にさらに検出用レポーター分子をコードするセンス配列を含む、請求項26〜29のいずれか1項に記載のキット。
- 検出用レポーター分子をコードするアンチセンス配列がその転写によりマラカイトグリーンアプタマー分子を形成することができるものである、請求項26〜30のいずれか1項に記載のキット。
- エキソヌクレアーゼI、プローブ伸長用酵素(逆転写又は複製)、RNAポリメラーゼ、基質及び検出用試薬からなる群より選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項26〜31のいずれか1項に記載のキット。
- 以下のステップ:
(a)請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を用いて、基準被験体に由来する核酸の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップ、
(b)上記メモリ核酸プローブを、特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸と接触させ、上記メモリ核酸プローブが有する配列情報と同じ配列情報を有する核酸と二本鎖を形成させるステップ、
(c)上記メモリ核酸プローブを取り除くことにより、特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群を取得するステップ、
を含む、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子のライブラリの作製方法。 - 基準被験体が健康又は正常な被験体である、請求項33記載の方法。
- 特定の状態が疾患又は障害である、請求項33又は34記載の方法。
- 基準被験体に由来する核酸及び特定の状態又は特徴を示す被験体に由来する核酸がmRNAである、請求項33〜35のいずれか1項に記載の方法。
- さらに(d)上記の特定の状態又は特徴を示す被験体に固有の核酸群より、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を用いて、特定の状態又は特徴を示す被
験体に固有の配列情報を有するメモリ核酸プローブを作製するステップを行って、特定の状態又は特徴を示す被験体に特異的な遺伝子の配列情報を有するメモリ 核酸プローブライブラリを作製するものである、請求項33〜36のいずれか1項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006050512A JP4868391B2 (ja) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | 転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006050512A JP4868391B2 (ja) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | 転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007228803A JP2007228803A (ja) | 2007-09-13 |
JP4868391B2 true JP4868391B2 (ja) | 2012-02-01 |
Family
ID=38550026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006050512A Expired - Fee Related JP4868391B2 (ja) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | 転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4868391B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5463621B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2014-04-09 | ソニー株式会社 | 標的物質の定量方法 |
TWI567087B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-01-21 | 高雄醫學大學 | 用於偵測樣本中目標dna的寡核苷酸及方法 |
US10053727B2 (en) | 2015-06-13 | 2018-08-21 | Kaohsiung Medical University | Oligonucleotide and method for detecting target DNA in a sample by fluorescence from copper nanoparticles |
CN108680567B (zh) * | 2018-05-30 | 2020-07-28 | 广西壮族自治区农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所 | 一种基于功能化核酸的化学发光传感器对赭曲霉毒素a的测定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7413857B2 (en) * | 2002-11-21 | 2008-08-19 | Epicentre Technologies | Methods for using riboprimers for strand displacement replication of target sequences |
-
2006
- 2006-02-27 JP JP2006050512A patent/JP4868391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007228803A (ja) | 2007-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11326204B2 (en) | Assays for single molecule detection and use thereof | |
JP2021000085A (ja) | 化学組成物とそれを利用する方法 | |
CN104619894B (zh) | 用于非期望核酸序列的阴性选择的组合物和方法 | |
CN104854246B (zh) | 无限制酶的靶标富集 | |
Bao et al. | Fluorescent probes for live-cell RNA detection | |
US7618778B2 (en) | Producing, cataloging and classifying sequence tags | |
US8975388B2 (en) | Method for generating aptamers with improved off-rates | |
US6387617B1 (en) | Catalytic nucleic acid and methods of use | |
CN107557455A (zh) | 一种基于CRISPR‑Cas13a的特异性核酸片段的检测方法 | |
US20060019286A1 (en) | High throughput methods relating to microRNA expression analysis | |
KR102592367B1 (ko) | 게놈 및 치료학적 적용을 위한 핵산 분자의 클론 복제 및 증폭을 위한 시스템 및 방법 | |
CN118064441A (zh) | 产生具有改良的解离速率的适配体的方法 | |
WO2017223026A1 (en) | Detection of rna using ligation actuated loop mediated amplification methods and digital microfluidics | |
JP2011515102A (ja) | 核酸シーケンシング用組成物及び方法 | |
US20090130650A1 (en) | Methods for the production of highly sensitive and specific cell surface probes | |
CN110066865A (zh) | 一种基于CRISPR-Cas13a的特异性核酸片段的检测方法及探针 | |
JP6910295B2 (ja) | 診断治療融合的な応用のための方法及びキット | |
US20210017580A1 (en) | Small rna detection method based on small rna primed xenosensor module amplification | |
EP2050817A1 (en) | Nucleic acid strand useful in detecting substance and method thereof | |
JP4868391B2 (ja) | 転写機構を利用した知能型核酸配列センシングシステム | |
US20100015041A1 (en) | Class of Supramolecular Drug Molecules and Methods of Identification and Use Thereof | |
JP5310764B2 (ja) | 微小転移の検出方法 | |
WO2003035864A1 (fr) | Methode de detection d'acide nucleique cible et sonde d'acide nucleique | |
JPWO2006033484A1 (ja) | 核酸マイクロアレイ及び核酸プローブの設計方法並びに遺伝子検出方法 | |
CN108291255A (zh) | 用于将片段化的核酸连接在一起的方法和试剂盒 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110812 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111108 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |