JPS6160697A - 新規な誘導体化核酸配列、その製法および核酸ないし核酸配列の検出法 - Google Patents

新規な誘導体化核酸配列、その製法および核酸ないし核酸配列の検出法

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JPS6160697A
JPS6160697A JP60187555A JP18755585A JPS6160697A JP S6160697 A JPS6160697 A JP S6160697A JP 60187555 A JP60187555 A JP 60187555A JP 18755585 A JP18755585 A JP 18755585A JP S6160697 A JPS6160697 A JP S6160697A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07JSTEROIDS
    • C07J43/00Normal steroids having a nitrogen-containing hetero ring spiro-condensed or not condensed with the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton
    • C07J43/003Normal steroids having a nitrogen-containing hetero ring spiro-condensed or not condensed with the cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton not condensed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規な誘導体化ヌクレイン酸配列、その製法
ならびに相補的ヌクレイン酸配列を用いるヌクレイン酸
の検出およびその方法に関する。
従来の技術 ヌクレイン酸配タリは通常、検出可能な基で標識された
相補的ヌクレイ7は配列を用いるハイグリッド形成によ
り検出される。これまで、この標識づげを裏放射性同位
元素を有ブーる基の尋人によつ行なわれる。放射性物質
を用いる作業および放射性同筺元素の検出は、着しい欠
点(安全予防措置、装置費用)′?:庄なうので、ハイ
ブリット形成試験のために他の砿戚剤を使用することが
何度か試みられた。
西ドイツ国待針出願公開第2915082号明則誉から
、ヌクレイン酸配列の検出のため、コノヌクンイン酸配
列を、相補的ヌクレイン酸を含存しかつハイグリッド形
成反応のがJまたは後に酵素に結合することにより化学
的に亥注石れている、指示薬を用いてハイグリッド形成
させる、ヌクレイン直配列の検出法が公知である。
コノ方法は王に、以前から公知のアビシン−ビオチン相
互作用によるものであるりこのためIC)ヌクレイン直
配列の検出の沈めに使用される相補的ヌクレイン直配列
はアビジンないしはビオチンを用いて[、lfEされる
。欠いで、ハイブリッド形成工僅鏝、標識剤としての酵
素で置戻されているビオチンないしはアビシンと反応さ
せる。
最鏝に、ハイデリツげ形成生成物のdll中は、標纏#
素の酵素活性の測定により行なわれる。この方法は、ビ
オチンがほぼ全ての生物学的材料中に出現するので、こ
れが非常に妨害されfすいという欠点を有する。
本発明の課題は、ハイグリツー形成試験のために抗原−
4A体反応を利用することであり九〇この丸めのこれま
での努力は、明らかに、ヌクレイン直配列を、確実にか
つ、十分な収率で、適当な抗原ないしは抗体で標識する
ことが可能でなかったために失敗した。
この課題は、yi!、役反応のパートナ−で徐、Iil
!されている誘導体化されtヌクレイン赦配タリを製造
することにより解決される。この兇没″i−的方法は、
必!!!な試殖か非常に安定であり、反応工程が定義さ
れft一方法で、ム速におよび十分完全に進行し、環境
汚染が公刊の放IR線方法におけるよりも著しくわずか
でありかつ本発明による試験のための費用が、公知方法
におけるよりも着しく眩いという利点を有する。
従って、本発明の対象は、一般式I: X−A−M                (Iン〔
式中Xは基>N−または>N−R−NH−を表わし、そ
の際NJ&子はヌクレイン塩基のアミン窒素原子であり
、Rはへテロ原子により中断されていてよい1屓ま九は
分伏低級アルキレン基を表わし、 Aは二宮能性架偶員を表わし、 Mは免疫反応のパートナ−を表わす」で示される構成要
素1つま友は若干を胃する、誘導体化されたヌクレイン
直配列ならびにその製法である。
免疫反応のパートナ−Mとしては、全ての可能な抗原お
よびハプテンならびく相当する抗体が使用できる。表現
“抗体”は、完全な抗体も、その断片も表わす。抗体は
多クローン形でも、単クローン形でも使用できる。特別
な*箱形では、ヌクレイン直配列を抗原ないしはハプテ
ンと結合させ、その際ハプテンは殊にジゴキシン、T3
およびT、が特に有利である。ハプテンとしては、これ
が固相と非持異注結合をする順回が鴎かであるので、侍
に親水性ハプテン、友とえはゾゴー#7ンが使用される
架償員Aとしては、免疫反応のパートナ−とヌクレイン
直配列とを、パートナ−の免疫活性に影響を与えないよ
うに結合するのに適している、全ての化学的原子団が適
している。この櫨の架偶員は疎水性であってはならず、
むしろ親水性゛特性を仔するべきである。本発明によれ
は、特にヅアルデと1、たとえはグルタルゾアルデヒV
1 クカルボン酸ならびにその誘纒体、たとえはゾアミ
p1 ジエステルおよび二根水秘のよ5な二官能性基ま
之はこのような基の2つまたはそれより多くの岨甘せが
適している。ざらに架傭貞は、完全なペプチド、ペプチ
ド断片からま几はペグチド結合を何する原子団から構成
されているペデチー鎖から成っていてもよい。オリゴテ
ツカリドも架+fJ員として好適である。ICとえはジ
ゴキシンを免疫反応のパートナ−として使用する場合に
は、鴎にジゴキシンのトリサラカリげlA基が適当な架
慌を表わす。
置換基Rの疋義における、1蹟または分板の低級アルキ
レン基は、特に1〜10、持に有利に6〜5の炭素原子
を仔する@プロピレン唄か1とくに有利である。アルキ
レン% R?:中萌しうるヘテロ原子は、たとえば献本
原子、炭素原子および装置原子である。
免疫反応のパートナ−Mは、架構jjAを介して、ヌク
レイン塩基のアミノ基と結酋していゐ。
シト7ンおよびグアノ7ノは、たとえは容易に本発明に
よる方法で1IfSできる、アミノ基を有するヌクレイ
ン塩基である。
一般式■の水元#4によるヌクレイン鍍配列の製法は、
1つまたは若干の原子団X−T(を有するヌクレイン酸
を詮臀するヌクレイン酸配列を、一般式B; Y−A−M        (II) 〔式中Yは反応性の、アミノ基と反応する基を表わし、 Aは二官罷性架偶員を表わし、 Mは免疫反応のパートナ−を表わす〕の化合物と、HY
の説編下(反応させることを%微とするO Xが基>N −R−NHを表わす、一般式Iの化合物は
爵に、アミノ基を有する1つまたは若干のヌクレイン塩
基をifするヌクレイン酸配列を、最初に一般式111
: %式%(1[[) 〔式中Rは上述のものを衣わす」のポリアミンと、取亜
+ple tt塩隙イオンの存在で反応させ、得られる
一般式lv: =N−R−N[(2(ff) c式中Rは上述のものを表わす〕の1つまたは若干の構
成要素を何するヌクレイン酸を一般式: 〔式中Yは反応性の、アミノ基と反応する基を衆わし、 Aは二ぎ能性架(に賞を表わし、 Mは免役反応のパートナ−を表わ丁〕の化合1吻と反応
させることを特徴とする方法により装道される。
反応性基Yとして菅工、侍に一収的に、アミン晶と、共
臀結合の形成下に反応し5るダニ6性基が適している。
0−スフフンイミド基が特に適している。
ポリマーのヌクレイン酸の紡4本化を達成するためには
、ヌクレイン塩基、特にシトクンおよびグアノクツのア
はノ基の求俵試栗が使用される。反f5は、この稙の不
核置換反応に常用の条件下に行なわれるn jR喚は、
統計的に、便用されるヌクレイン酸の7トシンーおよび
グアノジノ基で行なわれる。
この反応の際、7トシン環(おける末端位アミノ基は部
分的芳香族基よりも閤い収率で反応する。この反応は、
文献に多収記載されている、七ノーヌクレオチドのa当
する反応と比較し5る。反応条件も、記載された反応と
同様に選択される。
アミノ基を宵する1つまたは若干のヌクレイン塩基を含
有するヌクレイン酸配列、ならびに1つまたは若干の一
般式1vの構成替素を何する変性ヌクレイン酸は、免疫
反応の化学的に:活性化されたパートナ−と反応させる
。このためには、免疫反応のパートナ−を架儲員Aと結
合し、iYを導入することにより化学的に活性化する・
このよ’l[製造されたヌクレイン酸酵導体は、相補ヌ
クレインば配列を何するヌクレイン酸の検出のためK特
に好適である。この偵の試験は、フィルスおよび細菌の
検出のために、または遺伝素質の研究の際にも1愛であ
る。このために、検出スヘキ、相補ヌクレインtflな
いしヌクレインは配列をt何する試料を、本発明による
41J応するヌクレイン酸酵導体と接触させ、七の原生
じるハイグリッド形成生成物を先滝反応の、標識された
パートナ−と反応させ、標識を自体公知の方法で測定す
る。
従って、相補的ヌクレイン戚配列を何するヌクレイン酸
を検出するために、本発明による誘導体化されたヌクレ
イ/ば配列を使用し、検出すべきヌクレイン1設ないし
Iエヌクンイン酸目己タリを胃するm液を、本発明によ
る訪4体化された相補的ヌクレイン峡d導体を言何する
層成と接触させ、非ハイブリッド形成成分をスフレイン
敏ハイグリッドから分離し、免疫ダニ6の他の標識され
たパートナ−の免疫反応を実施し為得られるハイグリツ
「形成生成物中に存在する樟ぺを61す定することも本
シラ明の軛囲内である。
試料中での本発明により妨碍本化され7℃λりレイン醒
配列および相補的ヌクレイン酸の間の本来のハイブリッ
ド形成工程は公知方法により行なわれる。固相ノ・イブ
リッド形成が特に有利である。このために、演出すべき
ヌクレイン酸を、t!Ll相に固着させる。場合により
二重項として存在するヌクレイン酸は、自体公刊の方法
で、1固々の蹟に分別しなげればならない。固相として
は、原則的に全【のヌクレイン瞭結合材料が通している
。通ざニトロセルロース頃が1史用される。
固唐工鴎のために、公知方法が便用される。
固相の特別な選択、非吃侵血清および精aされた画分に
よる凝果阻止、清浄剤を用いる洗浄工程および類似のそ
れ自体常用の工程を特別に選択することにより、固相に
対する免疫反応の他の標−されたパートナ−の非特異結
合を阻止するか、ないしは十分に割繊することが試みら
れる。
抗原および抗体の複合体形成も、自体公知の方法により
行なわれる。原則的に、このために1全【の可能な公知
方法を適用することが可能である。
標識剤として、原則的に全ての常用の襟−削、たとえは
放射性同位元素、発元注Ifsならびに酵素を使用する
ことができる。襟−として、酵素の便用が’l? Ic
 W利である。このような指示酵素は、弐に兇没学的測
足方法から公知であ/b、、ベルオキ7ダーゼ、アルカ
リ性ホスファターゼおよびβ−ガラクトシダーゼが特に
胃利である。
襟關の測定は、ハイグリッド形成を行なった後に実施す
ることができる。標識剤の選択に応じて、当業者VCは
多数の方法が利用でき/8つ酵素を指示薬として使用す
る場合には、その検出のために、常用の基質が使用さレ
ル。
本発明により酵4体化されたヌクレイン酸配列を便用し
非常に鋭敏な方法でヌクレイン酸を検出することができ
る。検出反応を公知の斑点ハイグリツげ形成(Tffi
pfel−Hybridiseirung )の形で実
施する場合、検出限界はDNA K対しほぼ5PI/斑
点(Fleck )なりしはRNAに対しほぼ200P
ν/斑点である。これは、たとえは感染されたトマト葉
を試験する場合、細胞あ九りバイロイド分子20個の敏
感性に相当する。
本発明を矢の実施1flIIcより詳述する。
実施列 列 1 単−蹟DNAと活性化エステルとの直接反応*mすべ@
 DNA、 タト1!fうx ミl、’I)NAs号を
、側限#素を用いて切断することにより、線形化し、9
5”OKl、10分間加熱し、引貌きエタノール/l″
ライアイス中で急冷することにより変性する。DNAを
、エタノールで沈殿させ、久りで0.1M炭酸水素ナト
リウムに採収する。
そのdd度はIF71 IV/Itであるべきである。
このようなりNA m孜50μ!に、ジメチルホルムア
ミド74μ11 ゾゴキ7ンーグルタリルー〇−スクシ
ンイミド−エステル10μ!(ゾメチルホルムアミダ中
μ!あたり20μg)を加える。この反応混合物を、4
′Cで2時間、時20チ酢酸カリウム溶液19r:麻加
し、エタノールで沈殿させる。未反応のスクシンイミげ
エステルヲ、第二のエタノール沈殿により分離する。
標識されたDNAを緩衝m液(トリス10yLモル、m
’rAi mモル、pi(8,0)にとり、2tti/
lieの喚度にする。軽く混濁したaH4液が生じる。
収率は、便用されたDNAに対し、約85%である。
列 2 ′R性DNAと活性化エステルとの反応DNA ICよ
り大きな標#kgiを得るために、7トン/のアミノ基
を、7ヤビロ(5hapiro )およびバイスグラス
(Weiagras )の方法〔゛バイオケミカル ア
ンド バイオフイクカル リテーナ コミュニケ・−シ
ョンズ(Biochem、 and阻ophys、 R
e5earch Commun、 )、”440巻、(
1970年)、第859〜843に−7)により、嵐亜
滅戚塩触媒反応下に脂彷妖アミノ基に変換する。
巌状にされたグラスミド−DNA 5 I19を、95
’Cに10分間加熱し、エタノール/ドライアイス中で
急冷することにより変注し、直ちに、新たにJAaされ
た亜酸酸塩反応m液に対し、室温で2X3時間透析する
(4−モルホリン−エタンスルホンば(ugs)19,
5L、57%亜硫醒水素ナトリウムd液214.6d、
シアミノプロパン249.9dを発燻堰戚で−6,2に
調節し、1ノにし;引dきヒトaキノン0.55 F 
′1に:添卯する)。透析物ft60℃で90時間保1
する。引続キ、トリス10ミリモルに対し、pJ(8,
0で回TA /ミリモルを透析し、DMAな浴液からエ
タノールにより沈殿させる。
このようにして変性されたDNAを、列1に記載された
ように、活性化され九ゾゴキシンーグルタリルー〇−ス
クシンイミド−ニステルト反応させる。fi終生成吻は
、軽度に混濁した憑濁敵である。収率は、便用され九D
NAに対し、約80−である。
例 6 IfflJ限酵素を用いるプラスミド切断後の断片混合
物中のプラスミドDNAの検出 方法a: デラスミl−” pBR522の、種々の大きい割合を
宵する、櫨々のプラスミドの制限折片を、+[気泳動に
より分離し、ニトロセルロースフィルター上に公知方法
〔“シャーナル オグ モンキュラー バイオロジー(
J、 Mo1. Biolンご第94巻(1975年)
第51〜69ベーゾ]でMjJkする。このようにして
得られ九調製切を、ガ2によりジゴキシンで+S威され
ていゐpBR322DNAでハイデリツげ形成する。1
0%−標準ヒツジ血清を加え、引続きペルオキ7ダーゼ
I Q mU /mlと複合された抗ゾゴキ7ンー抗体
’tti温する。it陵に、ペルオキシダーゼ曲性は、
テトラメチルベンチシンでOT視化する。
pBR522と相補的配列を胃する、ような訊」限断片
だ)プが浦に反応する。500〜4000塩基対の範囲
内の断片を演出することができた。
方法b: 方法aにより得られたItllJ限所片?、断片ピルで
(T、 M、 73ツタ(8hinnick )その他
、1ヌクレイツク アクツげ リテーナ(Nuclel
cAcid Re5earch ) ’、纂2巻(1’
975年)wc1911ペーゾ〕、IPU2によりジゴ
キシンで標識されているpSR322DNAでノーイデ
リツげ形成する。10チ標準−ヒツジ血清の添加後、1
00mU/−ペルオキシダーゼ複合抗ソヒキシンに体ヲ
1ff1級する。ベルオキクダーゼ活性を、テトラメチ
ルベンチジ/で可視化する。
こうして、同時に、特異的にpBR522に対し相補的
帝を確認することができ九。検出感度は、約200PI
i/帝である。検出は、塩基対100〜8000の範囲
内で可能であった。
結果の記録は、乾譲されたピルを、ペルオキシダーゼ検
出系のゼラチン層上に保存することにより達成すること
ができる。
列 4 細菌コロニー中の特異的DNAの検出 櫨々のエシェリキアコリ(EscherichiaCo
li ) 8株をタウグ(Taub )およびトンプソ
ン(Thompaon )の方法〔“アナリテイカルt
4イ#ケi X トリー (Analyt、 Bioc
hem )’  第126巻(1982年)、第222
〜230ペーゾコにより濾紙上に準備し、例2Vこより
ジゴキシンで標識されている、PBR322DNAでノ
・イブリッド形成する。ノ・イブリッド形成条件および
洗浄工種は、抗体検出にit適であった。抗ゾゴキ7ン
ー抗体−ペルオ中7ダーゼー複合体(10FjlU/R
1)を9111!LL、およびテトラメテルベ/チゾン
ゼラチン上に可視化し九(it、pSR622を含傅す
る#l菌は、°を着色により1、デラスミ「を含有しな
いものと区別することができた。ここでも、結果は、着
色された+lぼ紙の写真撮影ないしは保存により記録す
ることができる。
列 5 トマト/じゃがいもにおけるPS’rV (ポテト−ス
ピン−ルーチューバーーバイクイド)−感染の検出 トマト−ないしはじゃがいも葉またはじゃがいも根瘤な
いしは一反を緩#液中で均質化する(ウルトラテユラツ
クス(Ultraturrax ) 、塩化ナトリウム
6モル、クエン酸六トリウム600ミリモル、クエチル
ゾチオカルバ〆−ト30ミ+Jモk、0.1 % ) 
’yイ) :y ; 纜[0,11/M)、、。
遠心分離および濾過後、デオΦ7リボヌクレアーゼおよ
び引続基faティ六−ゼにと共に保温し、希釈後、エタ
ノールで沈殿させる。エタノール沈殿物を、2M塩化リ
チウムで採取し、倉たにエタノールで沈殿させる。この
ペレットヲ、ジエチルチオカルバメートおよびトライ゛
トンなしの抽出*#液IC採取し、aQi過によりニト
ロセルロース上に設ける。このよ5にして得られた調製
物を、PSTVの完全な配列を含何し、列2によりジゴ
キシンで凛RされているプラスミドDNA pAV 4
01でハイブリット形成する0 10%0%標準ヒツジ
Nを添加し、引続き抗ゾコ9キ7ンー抗渾−β−ガラク
トシダーゼ復合体と共に保温する。PSTV感染試料の
可視化は、β−ガラクトシダーゼ基!&t(クロルフェ
ノールロートーガラク)/)7)と共K1m温により行
なう。結果は、カラー写真を用いて記録することができ
る。
記載された方法で、トマトおよびじゃがいもにおけるP
STV感染を、62P凛dRざtt、りrラスミげ−D
NA 4!:用いるオウエンス(QW13n3ンの方法
〔ティxyス(5cience ) 213 (198
1年Lg670〜672ベーク〕に相当する感度で検出
することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 I :X−A−M 〔式中Xは基>N−または>N−R−■Hを表わし、そ
    の際N原子はヌクレイン塩基のアミン窒素原子を表わし
    、Rはヘテロ原子により中断されていてよい直鎖または
    分枝低級アルキレン基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕で示される構成要
    素1つまたは若干を有することを特徴とする、誘導体化
    されたヌクレイン酸配列。 2、免疫反応のパートナーとして、抗原、ハプテンまた
    は抗体を使用する、特許請求の範囲第1項記載のヌクレ
    イン酸配列。 3、ハプテンとして、ジゴキシン、T_3またはT_4
    を使用する、特許請求の範囲第2項記載のヌクレイン酸
    配列。 4、架橋員Aとして、グルタリル基を使用する、特許請
    求の範囲第1項から第3項までのいずれか1項記載のヌ
    クレイン酸配列。 5、一般式 I :X−A−M 〔式中Xは基>N−または>N−R−■Hを表わし、そ
    の際N原子はヌクレイン塩基のアミン窒素原子を表わし
    、Rはヘテロ原子により中断されていてよい、直鎖また
    は分枝低級アルキレン基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕で示される構成成
    分1つまたは若干を有するヌクレイン酸配列の製法にお
    いて、基X−Hを何する1つまたは若干ヌクレイン塩基
    を有するヌクレイン酸配列を、一般式II: 〔式中Yは反応性の、アミノ基と反応する基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕 の化合物と、HYの脱離下に反応させることを特徴とす
    る、ヌクレイン酸配列の製法。 6、一般式 I :X−A−M 〔式中Xは基>N−または>N−R−NHを表わし、そ
    の際N原子はヌクレイン塩基のアミン窒素原子を表わし
    、Rはヘテロ原子により中断されていてよい直鎖または
    分枝低級アルキレン基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕で示される構成成
    分1つまたは若干を有するヌクレイン酸配列の製法にお
    いて、アミノ基を有する1つまたは若干のヌクレイン塩
    基を含有するヌクレイン酸配列を、最初に一般式III: H_2N−R−■H_2(III) 〔式中Rは上述のものを表わす〕のポリアミンと、裏亜
    硫酸塩陰イオンの存在で反応させ、得られる一般式IV: >N−R−■H_2(IV) 〔式中Rは上述のものを表わす〕の1つまたは若干の構
    成成分を有するヌクレイン酸を、一般式II: Y−A−M(II) 〔式中Yは反応性の、アミノ基と反応する基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕の化合物と反応さ
    せることを特徴とする、ヌクレイン酸配列の製法。 7、標識を有する、探究される配列に対し相補的ヌクレ
    イン酸配列を用いるハイブリット形成によるヌクレイン
    酸ないしヌクレイン酸配列の測定および標識の検出法に
    おいて、探される配列に対し相補的ヌクレイン酸配列と
    して、一般式 I : 〔式中Xは基>N−または>N−R−■Hを表わし、そ
    の際N原子はヌクレイン塩基のアミン窒素原子を表わし
    、Rはヘテロ原子により中断されていてよい直鎖または
    分枝低級アルキレン基を表わし、 Aは二官能性架橋員を表わし、 Mは免疫反応のパートナーを表わす〕で示される構成要
    素1つまたは若干を有する、免疫反応のパートナーで誘
    導体化されたヌクレイン酸配列を使用し、ハイブリット
    形成生成物を、検出可能な標識を有する免疫反応の他の
    パートナーと反応させることを特徴とする、ヌクレイン
    酸ないしはヌクレイン酸配列の検出法。 8、検出可能な標識が酵素標識である、特許請求の範囲
    第7項記載の方法。 9、標識酵素としてペルオキシダーゼ、アルカリ性ホス
    ファターゼまたはβ−ガラクトシダーゼを使用する、特
    許請求の範囲第9項記載の方法。
JP60187555A 1984-08-28 1985-08-28 新規な誘導体化核酸配列、その製法および核酸ないし核酸配列の検出法 Granted JPS6160697A (ja)

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