JPH0928398A - mRNAの特異的決定のための方法と試薬 - Google Patents

mRNAの特異的決定のための方法と試薬

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JPH0928398A
JPH0928398A JP8209144A JP20914496A JPH0928398A JP H0928398 A JPH0928398 A JP H0928398A JP 8209144 A JP8209144 A JP 8209144A JP 20914496 A JP20914496 A JP 20914496A JP H0928398 A JPH0928398 A JP H0928398A
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JP8209144A
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Hermann Dr Leying
ライング,ヘルマン
Matthias Dr Hinzpeter
ヒンツペーター,マティアス
Hans-Peter Dr Fritton
フリットン,ハンス−ペーター
Heiko Wittor
ヴィットール,ハイコ
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Boehringer Mannheim GmbH
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    • 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
    • C12Q1/6806Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】試料中の特異的なmRNAの決定のための
方法、及び該方法を用いる以下の組成物よりなるmRN
Aの検出のためのキット、(a)溶解緩衝液及びハイブ
リダイゼーション緩衝液、(b)ポリ(A)に相補的な
配列を有する標識ヌクレオチドプローブを有する緩衝溶
液、(c)洗浄緩衝液、(d)逆転写活性を有する酵素
を含む混合物、(e)少なくとも1つの熱安定なDNA
ポリメラーゼを含む混合物、及び(f)少なくとも1つ
の被覆された、熱安定なRNアーゼフリーの反応容器を
有する装置。 【効果】本発明により、mRNAの精製なしに、1つの
反応容器で逆転写反応とPCR反応を行う方法及びキッ
トが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、mRNAの特異的
決定(determination)のための方法と試
薬とキット、すなわち、被覆された固相上のポリ(A)
配列を含む核酸に関する。本発明の方法は、全RNAの
混合物ならびに培養細胞及び組織細胞の抽出物からmR
NAを定量し検出するために使用することができる。本
発明の方法は、前処理としてmRNAの濃縮または単離
を必要としない。
【0002】
【従来の技術】真核細胞中に存在するほとんどすべての
mRNAは、約20〜250のアデノシンヌクレオチド
の末端配列を有し、この事実が大部分のmRNAの精製
法に利用されている。現在、mRNAの標準的な検出及
び定量方法は、逆転写酵素とPCR(RT−PCR)を
組み合わせて利用している(ラリック(Larrick,J.W.),
Trends Biotechnol.10,146-152(1992); カワサキ(Kawas
aki,E.S.),PCR Protocols:A Guide to Methods and App
lications(イニス(Innis,M.A.)ら編集),アカデミックプ
レス,サンジエゴ,カリフォルニア(1990))。RT−P
CRに使用される酵素、特にポリメラーゼ類は、コンタ
ミネーションにより容易に阻害されるので、この方法の
出発物質は、精製全RNA(rRNA、tRNA、mR
NA)又は精製mRNAである。RNAとmRNAの精
製法は、例えば、有機溶媒での抽出(フェノール/クロ
ロフォルム等)、オリゴ(dT)−セルロースによる精
製、又はオリゴ(dT)で被覆した磁気粒子を用いた単
離等のいくつかの方法が公知である(Sambrook,J.,Frit
sch,E.F.and T.Maniatis,Molecular Cloning:A Laborat
ory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Col
d Spring Harbor,N.Y., 2nd edition (1989);Farell,
R.E.,RNA Modologies: A Laboratory Guide forIsolati
on and Characterization, Academic Press (1993))。
【0003】従って、これらの方法は複雑で自動化する
ことが困難である。さらに、精製は、ビオチン化オリゴ
(dT)を使用して、有核細胞mRNAのポリ(A)を
有する3' 末端とハイブリダイゼーションさせることに
よっても達成できる。それから、例えば、ビオチン−オ
リゴ(dT)とmRNAのハイブリッドをストレプトア
ビジンで被覆した粒子に結合させて単離できる。しか
し、それは、比較的大量のmRNAハイブリッドが存在
する場合のみ単離可能であるという不利な点がある。従
って、混合物は特異的mRNAが検出できるほど感度が
良くない。そこで、固相法、すなわち、磁気粒子でのR
T−PCR法が開発され、記載されている。しかし、こ
の方法の欠点は、mRNAを結合し洗浄した後に、PC
Rに適する、特に熱に安定な反応容器に磁気粒子を移さ
なければならず、さらに別の分離工程が必要となること
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、先行技術の方法にみられる欠点のないmRNAの決
定のための改良方法、およびキットを提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
工程によって特徴付けられるポリ(A)配列を含む核酸
の特異的決定法により達成される。
【0006】即ち、本発明の要旨は、 〔1〕 試料中の特異的なmRNAの決定のための方法
であって、下記工程を含む方法、(a)溶解緩衝液及び
/又はハイブリダイゼーション緩衝液を適当な試料材料
に添加し、必要があればホモジナイズする工程、(b)
RNAとハイブリダイズする標識ハイブリダイゼーショ
ンパートナーと、試料溶液を接触させる工程、(c)該
ハイブリダイゼーションパートナーとmRNA間のハイ
ブリッド複合体の一部を、RNアーゼフリーでかつ該ハ
イブリダイゼーションパートナー上に結合する有機化合
物で被覆した熱安定な反応容器に移す工程、(d)試料
が約4〜50℃の温度範囲で少なくとも10秒間インキ
ュベートされる工程、(e)反応容器から上清を除去
し、該容器を適当な反応緩衝液で数回洗浄する工程、
(f)逆転写酵素(RT)活性を有する少なくとも1つ
の酵素及びヌクレオチドを含む混合物を添加する工程、
(g)該容器を約30〜75℃で適当な時間インキュベ
ートする工程、(h)混合物を除去し、容器を洗浄緩衝
液で洗浄する工程、(i)少なくとも1つの熱安定DN
Aポリメラーゼと2つの特異的プライマーとヌクレオチ
ドを含む別の混合物を添加し、反応容器を増幅を支持す
る条件下でインキュベートする工程、及び(j)該mR
NAを決定する工程、 〔2〕 一方が逆転写酵素(RT)活性を有し、他方が
DNAポリメラーゼ活性を有する両酵素を、RT活性と
DNAポリメラーゼ活性の二面的機能を有する熱安定酵
素に置き換えることにより、RT反応後中間の洗浄工程
なしに直接DNA増幅を行うことを特徴とする前記
〔1〕記載の方法、 〔3〕 試料材料が全RNA、培養細胞、動物もしくは
ヒト起源の組織細胞又は植物抽出物よりなる混合物であ
ることを特徴とする、前記〔1〕又は〔2〕記載の方
法、 〔4〕 溶解緩衝液及び/又はハイブリダイゼーション
緩衝液が、ジスルフィド基の還元物質、pH7.0〜p
H8.5の間で緩衝する物質、及び界面活性剤すなわち
変性剤、及び必要ならばRNアーゼ阻害剤を含むことを
特徴とする、前記〔1〕〜〔3〕いずれか記載の方法、 〔5〕 該緩衝液が0.5〜15.0%(w/v)のド
デシル硫酸塩又は1〜7Mのグアニジニウムチオシアネ
ートを含むことを特徴とする、前記〔4〕記載の方法、 〔6〕 ハイブリダイゼーションパートナーがビオチン
で標識され、かつ、反応容器がストレプトアビジン又は
アビジンで被覆されていることを特徴とする、前記
〔1〕〜〔5〕いずれか記載の方法、 〔7〕 オリゴ(dT)誘導体又はオリゴ(U)誘導体
又はPNA誘導体が標識ハイブリダイゼーションパート
ナーとして使用されることを特徴とする、前記〔1〕〜
〔6〕いずれか記載の方法、 〔8〕 15〜30マーのヌクレオチドプローブが使用
され、及び/又はハイブリダイゼーションが約37℃で
1〜10分以内で行われることを特徴とする、前記
〔1〕〜〔7〕いずれか記載の方法、
〔9〕 5pmol以下のポリ(A/dT)ハイブリッ
ドを含む一部がストレプトアビジンで被覆された相当す
るサイズの反応容器内に添加されることを特徴とする、
前記〔6〕〜〔8〕いずれか記載の方法、 〔10〕 逆転写のために、混合物が0.01〜5.0
U/μlのAMV逆転写酵素又はM−MuLV逆転写酵
素、SH試薬、RNアーゼ阻害剤、カリウムイオンとマ
グネシウムイオン及び適当な緩衝物質を含むことを特徴
とする、前記〔1〕〜
〔9〕いずれか記載の方法、 〔11〕 RT反応が約35℃〜45℃で行われること
を特徴とする前記〔1〕又は〔10〕記載の方法、 〔12〕 5〜300mU/μlの熱安定なDNAポリ
メラーゼ、それぞれ約0.1〜1.0pmol/lの特
異的プライマー、約0.05〜0.6mMのdNTP
s、適当なPCR緩衝系及び、必要ならばマグネシウム
イオンの存在下で、PCRが行われることを特徴とす
る、前記〔1〕〜〔11〕いずれか記載の方法、 〔13〕 RT活性及びDNAポリメラーゼ活性を示
し、熱安定な酵素が使用され、かつ、PCR反応を支持
する条件下で約5分〜1時間インキュベートされること
を特徴とする、前記〔1〕〜
〔9〕いずれか記載の方
法、 〔14〕 以下の組成物よりなるmRNAの検出のため
のキット、(a)溶解緩衝液及びハイブリダイゼーショ
ン緩衝液、(b)ポリ(A)に相補的な配列を有する標
識ヌクレオチドプローブを有する緩衝溶液、(c)洗浄
緩衝液、(d)逆転写活性を有する酵素を含む混合物、
(e)少なくとも1つの熱安定なDNAポリメラーゼを
含む混合物、及び(f)少なくとも1つの被覆された、
熱安定なRNアーゼフリーの反応容器を有する装置、 〔15〕 RT活性及び熱安定なDNAポリメラーゼ活
性を持つ酵素を含む酵素混合物が使用されることを特徴
とする、前記〔14〕記載のキット、 〔16〕 オリゴ(dT)プローブがビオチンで標識さ
れ、かつ、反応容器がストレプトアビジン又はアビジン
で被覆されていることを特徴とする、前記〔14〕又は
〔15〕記載のキット、に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明について説明する。
本発明の目的は、下記の工程を特徴とする試料中の特異
的なmRNAの決定のための方法により達成される、
(a)溶解緩衝液及び/又はハイブリダイゼーション緩
衝液を適当な試料材料に添加し、必要があればホモジナ
イズする工程、(b)RNAとハイブリダイズする標識
ハイブリダイゼーションパートナーと、試料溶液を接触
させる工程、(c)該ハイブリダイゼーションパートナ
ーとmRNA間のハイブリッド複合体の一部を、RNア
ーゼフリーでかつ該ハイブリダイゼーションパートナー
上に結合する有機化合物で被覆した熱安定な反応容器に
移す工程、(d)試料が約4〜50℃の温度範囲で少な
くとも10秒間インキュベートされる工程、(e)反応
容器から上清を除去し、該容器を適当な反応緩衝液で数
回洗浄する工程、(f)逆転写酵素(RT)活性を有す
る少なくとも1つの酵素及びヌクレオチドを含む混合物
を添加する工程、(g)該容器を約30〜75℃で適当
な時間インキュベートする工程、(h)混合物を除去
し、容器を洗浄緩衝液で洗浄する工程、(i)少なくと
も1つの熱安定DNAポリメラーゼと2つの特異的プラ
イマーとヌクレオチドを含む別の混合物を添加し、反応
容器を増幅を支持する条件下でインキュベートする工
程、及び(j)該mRNAを決定する工程。
【0008】上記の各工程について、さらに説明する。 − 溶解緩衝液及び/又はハイブリダイゼーション緩衝
液を適当な試料材料に添加し、必要があればホモジナイ
ズする工程、 − ポリ(A)に相補的な少なくとも1つの配列、すな
わちオリゴもしくはポリヌクレオチド、又は試験対象と
なる核酸に相補的な対応する誘導体を有する、標識ポリ
もしくはオリゴヌクレオチドプローブ、又は標識ヌクレ
オチド誘導体と、試料溶液を接触させる工程、即ち、こ
こで使用される標識ハイブリダイゼーションパートナー
としては、標識ポリもしくはオリゴヌクレオチド、オリ
ゴ−dT、オリゴ−U及びそれらの誘導体、並びに、特
異的mRNA配列にハイブリダイズする特異的プローブ
及びそれらの誘導体を含む。 − 約4〜50℃の温度範囲で少なくとも10秒間イン
キュベートされる、有機化合物で被覆された、熱安定で
RNアーゼフリーの反応容器に混合物の一部を移す工
程、 − 該反応容器から上清を除去し、適当な緩衝溶液で数
回洗浄する工程、 − そして、逆転写酵素(RT)活性を有する酵素又は
RT活性及び熱安定なDNAポリメラーゼ活性を有する
酵素を含む混合物とを合せて、約30〜75℃でインキ
ュベートする工程、 − 必要であれば、混合物を除去し、洗浄緩衝液で洗浄
する工程、 − 必要であれば、少なくとも1つの熱安定DNAポリ
メラーゼと2つの特異的DNAプライマーを含む別の混
合物を反応容器に添加し、増幅を支持する条件下でイン
キュベートする工程、及び − 必要であれば、該混合物中に含まれるDNAを、特
に電気泳動法を使用して個々に分離し次いで検出する工
程。
【0009】本発明の方法においては、逆転写酵素(R
T)反応とそれに続くPCRに使用できる容器内におい
て対象とする試料材料からmRNAを単離し精製してお
くことができることが特に有利である。そうすることに
より、試料の調製(単離と精製)及び転写及び/又は増
幅(RT−PCR)が、ただ1つの反応容器内で行われ
る。
【0010】精製mRNAフラクションに加え、分析さ
れる試料物質は、天然及び人工の全RNA(rRNA、
tRNA、mRNA)混合物ばかりでなく、細胞培養物
及び組織細胞抽出物、及び/又はヒトあるいは動物起源
の組織ホモジネート、及び植物抽出物から得られたフラ
クション(細胞溶解物)をも含む。
【0011】好適な溶解緩衝液及び/又はハイブリダイ
ゼーション緩衝液は、約5〜10の間のpH、好ましく
はpH7.0〜8.5で良好な緩衝能力を示す緩衝物質
に基づくものである。このような緩衝物質としては、例
えば、Tris・HCl、HEPES、MOPS又はT
ris・ホウ酸塩が挙げられる。
【0012】さらに、本発明の方法に好適な緩衝液は、
ジチオエリスリトール、ジチオスレイトール、メルカプ
トエタノールのようなジスルフィド還元試薬を、好まし
くは0.01〜1%(w/v)の濃度で含んでもよい。
さらに、緩衝系が界面活性剤のような変性物質を比較的
高濃度で含むとき、有利であることがわかった。0.1
〜15%(w/v)のドデシル硫酸塩又はその誘導体が
特に有効である。RNアーゼに富む組織を扱うときは、
約1〜7Mの濃度、特に1〜5Mの濃度のグアニジニウ
ムチオシアネート塩とその誘導体が顕著に有用である。
決定に使用する溶液が、RNアーゼ活性をほとんどもた
ないときが特に有利であることが実験により示されてい
る。このことは、残存するRNアーゼ活性の最大値が5
%を超えてはならないことを意味する。
【0013】さらに、本発明の方法で使用される緩衝系
は、塩化リチウムのような塩類又は他の添加物をも含む
ことができる。胎盤から得られるようなRNアーゼ阻害
剤が追加されて存在すること、及び/又は緩衝溶液が、
使用前にジメチルジカルボネートあるいはジエチルピロ
カルボネートで滅菌及び/又は汚染除去されることが、
特に有利であることがわかった。
【0014】ポリ(A)に相補的な配列を有する標識ポ
リヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチド
プローブ、あるいは標識ヌクレオチド誘導体としては、
オリゴ(dT)ヌクレオチドプローブやオリゴ(U)ヌ
クレオチドプローブ又はその対応するペプチド核酸誘導
体、例えば、PNAすなわち所望の長さのペプチドバッ
クボーンを有する核酸が特に使用可能である。好ましく
は15〜30マーであり、しばしば20マーで充分であ
る。
【0015】ヌクレオチドプローブの標識基としては、
ハプテン、抗原及び/又は抗体構造を有するタンパク質
を含むある種のマトリックスに連結又は結合できるすべ
ての基が可能である。オリゴ(dT)配列に結合するビ
オチンは、ストレプトアビジン又はアビジンと結合する
ことで固相に連結できるので、特に適していることがわ
かった。この場合、有機的な“被覆物質”はストレプト
アビジンであることを要する。あるいは、被覆物質は、
オリゴ(dT)ヌクレオチド、又はハイブリダイゼーシ
ョンや複合体形成を介して対応するプローブを固定化さ
せるために適する適当なキレート化合物も可能である。
従って、ストレプトアビジンで被覆した固相及び/又は
反応容器にmRNAを固定することは、続く転写又は増
幅のために非常に簡単で確実なmRNAの抽出方法であ
る。さらに、固相に固定させる他の標識基も使用可能で
ある。例えば、オリゴ(dT)プローブのようなヌクレ
オチドプローブは、公知の方法に従って得ることができ
るし、また一般に知られている供給者から購入可能であ
る。
【0016】ポリアデニル化mRNAを含む試料材料
は、例えば、標識オリゴ(dT)プローブを含む水溶液
と合わせる。ハイブリダイゼーションは、約37℃で行
われるのが好ましく、通常わずか数秒後に完了する。た
いていの場合、ハイブリダイゼーションには10秒〜1
0分間、好ましくは5分間で充分であることがわかって
いる。
【0017】それから、ビオチン−オリゴ(dT)−m
RNAハイブリッドの一部(アリコート)を、被覆し熱
安定な反応容器に直接加える。最適条件下で、被覆した
アリコートの体積は、それぞれの容器の体積内の大きさ
で、該ハイブリッドは約5pmolを超えて含んではな
らない。通常、約20〜200μlの溶解物の試料で十
分である。被覆した固相への固定には、通常、わずか数
秒間のインキュベーション時間、すなわち約10秒間と
約4〜50℃、好ましくは約37℃の温度で十分であ
る。安全策をとって、該工程を通常1〜10分間続け
る。
【0018】次に、溶解物の残りを除去して結合したR
NAを徹底的に洗浄し(約5回)、それから、逆転写反
応を行うことができるように洗浄緩衝液を定量的に除去
する。常法の緩衝物質と塩に加え、RT反応のための典
型的な混合物は、マグネシウムイオン、4つのデオキシ
ヌクレオシド三リン酸(dNTPs)のすべて、RT活
性を有する酵素、すなわちテルムス テルモフィルス
(Tth)由来のDNAポリメラーゼのようなRT活性
と熱安定なDNAポリメラーゼ活性を有する酵素を含
み、さらにRNアーゼ阻害剤を含むと有利である。それ
から、約20〜200μlの該混合物の一部を反応容器
に加える。AMV−RT又はM−MuLV−RT、後者
は特にRNアーゼH- 型(US特許第5.244.79
7号)であるもの、をRT活性を有する酵素として特に
使用し、好ましくは0.01〜5U/μlの濃度で使用
する。好ましいRTの最終濃度は、0.1〜1.0U/
μlである。さらに、他のウイルス型やウイルス源のR
Tも本発明で使用できることが実験により示されてい
る。
【0019】cDNA合成のためのインキュベーション
は、約30〜75℃で行うことができ、好ましくは35
〜45℃の間であり、通常30〜120分かかる。多く
の場合、約42℃のインキュベーション温度が特に有利
であることがわかった。
【0020】反応完了後、反応溶液を除去し、残留物を
再び徹底的に洗浄緩衝液で洗浄する。続いて、PCR混
合物の一定容量、通常20〜200μlを被覆した反応
容器に入れ、より厳格でない条件で、インキュベートす
る。最適のPCR混合物は、好適な緩衝系を含む。例え
ば、マニアティス(Maniatis) ら(第2版、1989、s.o.
14.15 頁〜14.17 頁) により示された緩衝液組成物、約
0.5〜5.0mMの濃度範囲のマグネシウムイオン、
規定量、好ましくは約5〜300mU/μlの熱安定D
NAポリメラーゼ、各濃度が0.05〜0.6mM、好
ましくは各濃度が約0.2mMのすべての4つのdNT
Ps、及び0.1〜1.0pmol/μl、好ましくは
各濃度が約0.4pmol/μlの少なくとも2つのD
NAプライマーである。
【0021】PCR反応それ自体は、熟練者に既知の方
法に従って行い(いわゆる標準PCR)、第1サイクル
が95℃(5分)、50℃(2分)、72℃(3分)、
それから、次のサイクル(全部で約40サイクル)を9
5℃(1分)、50℃(2分)及び72℃(3分、最後
のサイクルでは10分)というスキームに従って行うこ
とができる。
【0022】PCR反応完了後、転写され増幅されたD
NAを含む溶液を反応容器から取り除き、例えば、電気
泳動的に分離し、例えば、臭化エチジウムで検出する。
【0023】別の有利な態様は、RT反応とPCR反応
を逐次に行わずに、中間の洗浄工程のない結合反応とし
て行うことである。そのような同時工程では、RT溶液
をRT反応終了後取り除く必要はない。特に有利な態様
では、RT活性とDNAポリメラーゼ活性の両方を示
し、熱安定な複機能をもつ酵素を使用する。1容器/1
緩衝液のような態様では、約5分〜1時間までのインキ
ュベーション時間が特に有利であることがわかった。
【0024】マニアティス(Maniatis) らが、モレキュ
ラークローニング:ア ラボラトリー マニュアル、コ
ールドスプリングハーバーラボラトリー出版、コールド
スプリングハーバー、N.Y.、第2版(1989)に記載したR
T反応及び/又はPCR反応の条件が特に好適であるこ
とがわかった。
【0025】本発明により得られたDNA混合物は、電
気泳動的分離後適当なハイブリダイゼーション法(サザ
ンブロット、ELISA)を用いて通常検出される。し
かし、先に分離しなくてもDNA混合物を直接検出する
ことも可能である。熟練者はそのような方法に精通して
いる。従って、本発明の方法により1個未満の細胞のm
RNAを検出することが可能となった。
【0026】被覆した固相及び/又は被覆した反応容器
の調製は、熟練者に既知である(例、EP特許第033
1127号)。ストレプトアビジン及び/又はアビジン
で被覆した担体材料を用いるとき、EP特許第0344
578号に開示された反応容器が特に有利であることが
わかった。
【0027】本発明の別の目的は、下記組成物を含むm
RNAの決定のための試薬及び/又はキットである、
(a)溶解緩衝液及びハイブリダイゼーション緩衝液、
(b)ポリ(A)に相補的な配列を有する標識ヌクレオ
チドプローブを含む緩衝溶液、(c)洗浄緩衝液、
(d)逆転写酵素活性を有する酵素を含む混合物、
(e)少なくとも1つの熱安定なDNAポリメラーゼを
含む混合物、及び(f)少なくとも1つの被覆され、R
Nアーゼフリーの反応容器を有する装置。
【0028】本発明の方法は、ビオチン標識オリゴ(d
T)プローブが使用され、ハイブリッドの固定に適する
固相がストレプトアビジン及び/又はアビジンで被覆さ
れているとき、特に好ましいことがわかった。さらに、
好ましいキットは、2つの混合物(d)及び(e)の代
わりに1つの混合物(d' )を含むものである。ここ
で、該混合物(d' )は、RT活性と熱安定DNAポリ
メラーゼ活性を有する酵素を含む。さらに、本発明の方
法に関連して開示した特徴は、キットについても当ては
まる。
【0029】
【実施例】以下、本発明を実施例をもってさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。
【0030】実施例1 ストレプトアビジン被覆PCR容器を使用し、RNAを
前もって単離することなしに細胞から直接RT−PCR
を行う。細胞を溶解緩衝液及び/又はハイブリダイゼー
ション緩衝液中で溶解させ、DNAを分離し、mRNA
のポリA+ の尾とBidT20をハイブリダイズさせ、反
応容器内のストレプトアビジンマトリックスに結合させ
ることによりmRNAを固定した。対応するcDNAの
合成は逆転写酵素により行った。特異的プライマーを用
いてPCRにより特異的転写物を増幅し、アガロースゲ
ル中で臭化エチジウム染色等により定量した。
【0031】本実施例は、G3PDHのmRNAの検出
のために、ヒトK562細胞からの直接的なRT−PC
R法について述べる。ヒトG3PDH−mRNA(98
3bp)のためのPCRプライマー(クローンテック社
(No.5406−1)より購入)を除き、使用したす
べての組成物は、ベーリンガー マンハイムGmbH社
により製造された。緩衝液(溶解緩衝液/ハイブリダイ
ゼーション緩衝液)並びにRTとPCR混合物は、以下
のように調製した。
【0032】1)溶解緩衝液/ハイブリダイゼーション
緩衝液 a)界面活性剤緩衝液(250mlを調製するための
量): 25.0ml Tris・HCl,1M,pH7.5
(4℃) 15.0ml LiCl,5M 5.0ml EDTA,0.5M,pH8.0 25.0ml ドデシル硫酸リチウム,10%(w/
v) 193.0mg 1,4−ジチオエリスリトール 180.0ml 再留水 (オートクレーブした貯蔵溶液は室温で安定) b)GTC緩衝液 4.0M グアニジニウム チオシアネート(GTC) 0.1M Tris・HCl,pH8.0 1.0% 1,4−ジチオスレイトール(w/v) 0.5% ラウロイルサルコシン(w/v) (−20℃で貯蔵)
【0033】2)ビオチン標識オリゴ(dT)プローブ (20μlを調製するための量) 19.0μl 再留水 1.0μl ビオチン−オリゴ(dT)20プローブ(1
00pmol)
【0034】3)洗浄溶液 (250mlを調製するための量) 2.5ml Tris・HCl,1M,pH7.85
(4℃) 10.0ml LiCl,5M 0.5ml EDTA,0.5M,pH8.0 237.0ml 再留水
【0035】4)RT混合物 (1mlを調製するための量) 204.1μl Tris・HCl,10mM,pH
7.4 51.0μl Tris・HCl,1M,pH8.3
(42℃) 142.9μl KCl,1M 40.8μl MgCl2 ,250mM 102.0μl dNTPs,各10mM 40.8μl 1,4−ジチオエリスリトール,100
mM 20.0μl RNアーゼ阻害剤(40U/μl) 398.4μl 再留水 32.0μl AMV逆転写酵素(25U/μl)
【0036】5)PCR混合物 (1mlを調製するための量) 100.0μl Taq緩衝液(10X) 20.0μl dNTPs,各10mM 4.0μl プライマー,各100pmol/μl 867.0μl 再留水 5.0μl Taqポリメラーゼ(5U/μl) これらの調製に使用するすべての溶液及び/又は再留水
は、ジメチルジカルボネート(DMDC)又はジエチル
ピロカルボネート(DEPC)で処理し、RNアーゼが
存在する可能性を除いた。
【0037】細胞の溶解とSA被覆反応容器内でのmR
NAの固定化 K562細胞は、3×105 細胞/mlで対数的増殖を
示した。1mlの細胞懸濁液を分取して300gで5分
間遠心分離し、氷冷したPBSで1回洗浄し、ペレット
を液体窒素中で保存した。凍結したペレットを200μ
lの溶解緩衝液に再懸濁させ、0.8mlのシリンジに
6回通すことによりDNAを剪断した。溶解液から、2
0μlをピペットで分取して準備した180μlの溶解
緩衝液に移すことにより、log10の連続希釈液を調製
した。BidT20の5pmolを該混合物にピペットで
加え、37℃で5分間ハイブリダイズした。混合物の5
0μlをストレプトアビジン被覆PCR容器にピペット
で加え、37℃で3分間結合させた。続いて、ピペッテ
ィングで溶液を除去し、容器を氷上で4回、それぞれ2
50μlの洗浄緩衝液で洗った。
【0038】cDNA合成 1回に50μlのRT混合液を別々の容器の区分にピペ
ットで加えて、42℃で約2時間インキュベートした。
対照として、最高のRNA濃度を含み、逆転写酵素のな
いRT混合液を1つの区分に置き、別の対照として、逆
転写酵素を含み、RNAを含まないRT混合液を別の区
分に置いた。次に、RTを65℃で10分間熱変性さ
せ、1回毎に250μlの洗浄緩衝液で4回洗った。
【0039】PCRによる増幅 1回に50μlのPCR混合液を別々の容器の区分にピ
ペットで加えて、製造者の説明書に従って、サーモサイ
クラーでPCR操作を行った。PCR産物を2%アガロ
ースゲル(臭化エチジウムを添加)中、100Vで35
分間分離した後、ヒトG3PDH−mRNA由来の増幅
産物を検出した。
【0040】実施例2 実施例1の同様の方法と溶液を用いて、β−アクチン−
mRNAを決定した。要約すると、β−アクチンmRN
Aの検出感度は、1個の細胞中のβ−アクチンRNA等
量より低かった。
【0041】
【発明の効果】本発明により、mRNAの精製なしに、
1つの反応容器で逆転写反応とPCR反応を行う方法及
びキットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1の結果を示す臭化エチジウム
染色した電気泳動ゲルの図である。図中、レーン1〜7
は、次の試料を示す、レーン1:細胞を含みRTを含ま
ない対照、レーン2〜5:本発明の方法実施後に得られ
た、細胞溶解物の連続希釈についての結果(オリジナル
のレーン4においては、1つのレーンだけが見える)、
各レーンには次の量を適用した。レーン2:7500細
胞、レーン3:750細胞、レーン4:75細胞、レー
ン5:7.5細胞、レーン6:細胞を含まず、1×RT
混合液を含む対照、レーン7:DNAの分子量標準N
o.4(ベーリンガーマンハイム社)。 上流のプライマー:5 ' CCA AGG CCA ACC GCG AGA AGA
TGA C 3 ' 下流のプライマー:5 ' AGG GTA CAT GGT GGT GCC GCC
AGA C 3 '
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 15/09 C12R 1:91) (72)発明者 フリットン,ハンス−ペーター ドイツ連邦共和国 メーレンバッハ デー −69509ベートーベンシュトラーセ 14ア ー (72)発明者 ヴィットール,ハイコ ドイツ連邦共和国 ツーツィング デー− 82327 リンデマンシュトラーセ 25

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料中の特異的なmRNAの決定のため
    の方法であって、下記工程を含む方法、(a)溶解緩衝
    液及び/又はハイブリダイゼーション緩衝液を適当な試
    料材料に添加し、必要があればホモジナイズする工程、
    (b)RNAとハイブリダイズする標識ハイブリダイゼ
    ーションパートナーと、試料溶液を接触させる工程、
    (c)該ハイブリダイゼーションパートナーとmRNA
    間のハイブリッド複合体の一部を、RNアーゼフリーで
    かつ該ハイブリダイゼーションパートナー上に結合する
    有機化合物で被覆した熱安定な反応容器に移す工程、
    (d)試料が約4〜50℃の温度範囲で少なくとも10
    秒間インキュベートされる工程、(e)反応容器から上
    清を除去し、該容器を適当な反応緩衝液で数回洗浄する
    工程、(f)逆転写酵素(RT)活性を有する少なくと
    も1つの酵素及びヌクレオチドを含む混合物を添加する
    工程、(g)該容器を約30〜75℃で適当な時間イン
    キュベートする工程、(h)混合物を除去し、容器を洗
    浄緩衝液で洗浄する工程、(i)少なくとも1つの熱安
    定DNAポリメラーゼと2つの特異的プライマーとヌク
    レオチドを含む別の混合物を添加し、反応容器を増幅を
    支持する条件下でインキュベートする工程、及び(j)
    該mRNAを決定する工程。
  2. 【請求項2】 一方が逆転写酵素(RT)活性を有し、
    他方がDNAポリメラーゼ活性を有する両酵素を、RT
    活性とDNAポリメラーゼ活性の二面的機能を有する熱
    安定酵素に置き換えることにより、RT反応後中間の洗
    浄工程なしに直接DNA増幅を行うことを特徴とする請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 試料材料が全RNA、培養細胞、動物も
    しくはヒト起源の組織細胞又は植物抽出物よりなる混合
    物であることを特徴とする、請求項1又は2記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 溶解緩衝液及び/又はハイブリダイゼー
    ション緩衝液が、ジスルフィド基の還元物質、pH7.
    0〜pH8.5の間で緩衝する物質、及び界面活性剤す
    なわち変性剤、及び必要ならばRNアーゼ阻害剤を含む
    ことを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載の
    方法。
  5. 【請求項5】 該緩衝液が0.5〜15.0%(w/
    v)のドデシル硫酸塩又は1〜7Mのグアニジニウムチ
    オシアネートを含むことを特徴とする、請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 ハイブリダイゼーションパートナーがビ
    オチンで標識され、かつ、反応容器がストレプトアビジ
    ン又はアビジンで被覆されていることを特徴とする、請
    求項1〜5いずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 オリゴ(dT)誘導体又はオリゴ(U)
    誘導体又はPNA誘導体が標識ハイブリダイゼーション
    パートナーとして使用されることを特徴とする、請求項
    1〜6いずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 15〜30マーのヌクレオチドプローブ
    が使用され、及び/又はハイブリダイゼーションが約3
    7℃で1〜10分以内で行われることを特徴とする、請
    求項1〜7いずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 5pmol以下のポリ(A/dT)ハイ
    ブリッドを含む一部がストレプトアビジンで被覆された
    相当するサイズの反応容器内に添加されることを特徴と
    する、請求項6〜8いずれか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 逆転写のために、混合物が0.01〜
    5.0U/μlのAMV逆転写酵素又はM−MuLV逆
    転写酵素、SH試薬、RNアーゼ阻害剤、カリウムイオ
    ンとマグネシウムイオン及び適当な緩衝物質を含むこと
    を特徴とする、請求項1〜9いずれか1項に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 RT反応が約35℃〜45℃で行われ
    ることを特徴とする請求項1又は10記載の方法。
  12. 【請求項12】 5〜300mU/μlの熱安定なDN
    Aポリメラーゼ、それぞれ約0.1〜1.0pmol/
    lの特異的プライマー、約0.05〜0.6mMのdN
    TPs、適当なPCR緩衝系及び、必要ならばマグネシ
    ウムイオンの存在下で、PCRが行われることを特徴と
    する、請求項1〜11いずれか1項に記載の方法。
  13. 【請求項13】 RT活性及びDNAポリメラーゼ活性
    を示し、熱安定な酵素が使用され、かつ、PCR反応を
    支持する条件下で約5分〜1時間インキュベートされる
    ことを特徴とする、請求項1〜9いずれか1項に記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 以下の組成物よりなるmRNAの検出
    のためのキット、(a)溶解緩衝液及びハイブリダイゼ
    ーション緩衝液、(b)ポリ(A)に相補的な配列を有
    する標識ヌクレオチドプローブを有する緩衝溶液、
    (c)洗浄緩衝液、(d)逆転写活性を有する酵素を含
    む混合物、(e)少なくとも1つの熱安定なDNAポリ
    メラーゼを含む混合物、及び(f)少なくとも1つの被
    覆された、熱安定なRNアーゼフリーの反応容器を有す
    る装置。
  15. 【請求項15】 RT活性及び熱安定なDNAポリメラ
    ーゼ活性を持つ酵素を含む酵素混合物が使用されること
    を特徴とする、請求項14記載のキット。
  16. 【請求項16】 オリゴ(dT)プローブがビオチンで
    標識され、かつ、反応容器がストレプトアビジン又はア
    ビジンで被覆されていることを特徴とする、請求項14
    又は15記載のキット。
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