ポリヌクレオチドを検出するためのシステム
本発明は、標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する方法に関する。ポリヌクレオチド、標的核酸類似体および色素を組み合わせ、混合物を形成する。色素の光学特性を、既知量の標的ポリヌクレオチド/核酸類似体ハイブリッドを含む、類似の混合物における色素の光学特性における変化率の基準値指標と比較し、光学特性における変化の相対比率を決定する。混合物中の色素の光学特性における変化の相対比率は、サンプル中の特定の標的ポリヌクレオチドの存在または量と相関関係がある。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する方法であって、
a)サンプルと、該標的ポリヌクレオチドの標的核酸配列に相補的である核酸類似体と、光学特性における変化率が標的ポリヌクレオチド/核酸類似体ハイブリッドの存在、非存在によって異なる色素とを組み合わせ、混合物を生成する工程;
b)該混合物中の該色素の光学特性における変化率を、既知量のポリヌクレオチド/核酸類似体ハイブリッドを含む類似の混合物中の色素の光学特性における変化率の基準値指標と比較し、光学特性における相対比率の変化を決定する工程;および
c)サンプル中の特定の標的ポリヌクレオチドの存在または量と、該混合物中の色素の光学特性における変化の相対比率とを相互に関連付ける工程、
を包含する、方法。
【請求項2】
前記核酸類似体がペプチド核酸(PNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記核酸類似体がロックされた核酸(LNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記核酸類似体がトレオース核酸(TNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記核酸類似体が金属に結合した核酸である請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記サンプルが、組織、細胞の収集物、細胞溶解物、精製ポリヌクレオチドまたは単離ポリヌクレオチド、ウィルス、環境サンプル、工業サンプル、医療サンプル、食物サンプル、農業サンプル、獣医学的サンプル、家畜サンプル、水サンプル、土壌サンプル、空気サンプル、生物戦争の薬品に関与するサンプル、または農業関連の薬品に関与するサンプルを含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記混合物が、光刺激に曝露されている請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記標的ポリヌクレオチドがDNAである請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記標的ポリヌクレオチドが、全細胞DNA、核DNA、ミトコンドリアDNA、リボソームDNA、葉緑体DNA、ウィルスDNA、プラスミドDNA、人工DNA、エピゲノムDNA、後成的DNA、インビトロ増幅DNAまたはキメラDNAである請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記標的ポリヌクレオチドがRNAである請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記RNAが、リボソームRNA(rRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、armored RNA、ウィルスRNA、マイクロRNA、siRNA、人工RNAまたはキメラRNAである請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記標的ポリヌクレオチドが生物から得られる請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記生物がヒトである請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記サンプルが、環境サンプルである請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記生物が病原体である請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記病原体がウィルスである請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記病原体が細菌である請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記生物が菌類である請求項12に記載の方法。
【請求項19】
前記病原体が、炭疽菌、ボツリヌス菌、ブルセラ菌、コレラ菌、クロストリジウム−パーフリンジェンス、エボラウィルス、ペスト菌、コクシエラ・バーネッティ、天然痘ウィルス、B型肝炎ウィルス、C型肝炎ウィルスおよびヒト免疫不全ウィルスからなる群より選ばれる請求項15に記載の方法。
【請求項20】
前記核酸類似体が、前記標的核酸配列に対し相補的である請求項1に記載の方法。
【請求項21】
前記核酸類似体が、前記標的ヌクレオチドに対し完全に相補的である請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記核酸類似体の前記相補的領域が、約4を超える核酸塩基の長さで、約24未満の核酸塩基の長さである請求項1に記載の方法。
【請求項23】
前記核酸類似体が、約12の核酸塩基の長さである請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前期核酸類似体が、固体基質上に固定化されている請求項1に記載の方法。
【請求項25】
前記核酸類似体が、非共有相互作用を介して固体基質上に固定化されている請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記非共有相互作用が、ビオチンと、アビジンまたはストレプトアビジンとの間の相互作用である請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記非共有相互作用が、抗原/抗体相互作用である請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記標的ポリヌクレオチドが、固体基質上に固定化されている請求項1に記載の方法。
【請求項29】
前記核酸類似体が固体基質に共有結合により結合している請求項24に記載の方法。
【請求項30】
前記色素が、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在しない場合より、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在する場合のほうが、光学特性におけるより高い変化率を示す請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記色素が、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在しない場合より、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在する場合のほうが、光学特性におけるより低い変化率を示す請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記色素がシアニン色素である請求項1に記載の方法。
【請求項33】
前記シアニン色素が、3,3’−ジエチルチアカルボシアニンヨウ化物、3,3’−ジエチルチアジカルボシアニンヨウ化物および3,3’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨウ化物からなる群より選ばれる請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記光学特性が、吸光度、蛍光発光、反射率および化学発光からなる群より選ばれる請求項1に記載の方法。
【請求項35】
光学特性を複数回測定する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
【請求項36】
1回で光学特性を測定する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
【請求項37】
サンプル中の生物を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し配列特異的であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項38】
サンプル中の特定の綱の生物を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列が該特定の生物に対して特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該特定の綱の生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項39】
サンプル内の生物の菌株を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル内の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は、生物の菌株に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の菌株の存在または量を同定する、方法。
【請求項40】
サンプル中の遺伝子組み換え生物(GMO)を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、標的核酸配列は遺伝子組み換え生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該遺伝子組み換え生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項41】
被験体における疾患状態の存在を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は疾患状態に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該疾患状態を同定する、方法。
【請求項42】
被験体の遺伝的変異を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は遺伝的変異に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該遺伝的変異を同定する、方法。
【請求項43】
一塩基変異多型(SNP)を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列はSNPに対し特異的配列なであり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該SNPを同定する、方法。
【請求項44】
サンプル中の遺伝子配列を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って前記サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項45】
インビトロ増幅配列を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って該サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドで該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項46】
塩基対変化を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列はSNPに対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該SNPを同定する方法。
【請求項47】
病原体による宿主の感染を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸は、該病原体に対し特異的なリボ核酸(RNA)であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該病原体による宿主の感染を同定する、方法。
【請求項48】
2つ以上のサンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って、第一核酸類似体分子を使用して多重部位装置の第一部位で第一サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する工程と、
請求項1に記載の方法に従って、第二核酸類似体分子を使用して多重部位装置の第二部位で第二サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する工程と
を含む方法。
【請求項49】
核酸類似体分子が固体基質上に固定化されている請求項48に記載の方法。
【請求項50】
サンプル中の2つ以上の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の第一標的ポリヌクレオチドを検出する工程と、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の第二標的ポリヌクレオチド配列を検出する工程と、
を含む方法。
【請求項51】
前記2つ以上の配列が固体基質上に固定化されている請求項50に記載の方法。
【請求項52】
標的ポリヌクレオチドを検出するキットであって、
該キットは、a)標的ポリヌクレオチドの標的核酸配列に対して少なくとも部分的に相補的な1つ以上の核酸類似体と、b)1つ以上の色素とを含むキット。
【請求項53】
さらに刺激源を含む請求項52に記載のキット。
【請求項54】
色素が、3,3’−ジエチルチアカルボシアニンヨウ化物、3,3’−ジエチルチアジカルボシアニンヨウ化物および3,3’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨウ化物からなる群より選ばれる請求項52に記載のキット。
【請求項1】
サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する方法であって、
a)サンプルと、該標的ポリヌクレオチドの標的核酸配列に相補的である核酸類似体と、光学特性における変化率が標的ポリヌクレオチド/核酸類似体ハイブリッドの存在、非存在によって異なる色素とを組み合わせ、混合物を生成する工程;
b)該混合物中の該色素の光学特性における変化率を、既知量のポリヌクレオチド/核酸類似体ハイブリッドを含む類似の混合物中の色素の光学特性における変化率の基準値指標と比較し、光学特性における相対比率の変化を決定する工程;および
c)サンプル中の特定の標的ポリヌクレオチドの存在または量と、該混合物中の色素の光学特性における変化の相対比率とを相互に関連付ける工程、
を包含する、方法。
【請求項2】
前記核酸類似体がペプチド核酸(PNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記核酸類似体がロックされた核酸(LNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記核酸類似体がトレオース核酸(TNA)である請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記核酸類似体が金属に結合した核酸である請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記サンプルが、組織、細胞の収集物、細胞溶解物、精製ポリヌクレオチドまたは単離ポリヌクレオチド、ウィルス、環境サンプル、工業サンプル、医療サンプル、食物サンプル、農業サンプル、獣医学的サンプル、家畜サンプル、水サンプル、土壌サンプル、空気サンプル、生物戦争の薬品に関与するサンプル、または農業関連の薬品に関与するサンプルを含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記混合物が、光刺激に曝露されている請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記標的ポリヌクレオチドがDNAである請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記標的ポリヌクレオチドが、全細胞DNA、核DNA、ミトコンドリアDNA、リボソームDNA、葉緑体DNA、ウィルスDNA、プラスミドDNA、人工DNA、エピゲノムDNA、後成的DNA、インビトロ増幅DNAまたはキメラDNAである請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記標的ポリヌクレオチドがRNAである請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記RNAが、リボソームRNA(rRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、armored RNA、ウィルスRNA、マイクロRNA、siRNA、人工RNAまたはキメラRNAである請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記標的ポリヌクレオチドが生物から得られる請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記生物がヒトである請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記サンプルが、環境サンプルである請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記生物が病原体である請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記病原体がウィルスである請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記病原体が細菌である請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記生物が菌類である請求項12に記載の方法。
【請求項19】
前記病原体が、炭疽菌、ボツリヌス菌、ブルセラ菌、コレラ菌、クロストリジウム−パーフリンジェンス、エボラウィルス、ペスト菌、コクシエラ・バーネッティ、天然痘ウィルス、B型肝炎ウィルス、C型肝炎ウィルスおよびヒト免疫不全ウィルスからなる群より選ばれる請求項15に記載の方法。
【請求項20】
前記核酸類似体が、前記標的核酸配列に対し相補的である請求項1に記載の方法。
【請求項21】
前記核酸類似体が、前記標的ヌクレオチドに対し完全に相補的である請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記核酸類似体の前記相補的領域が、約4を超える核酸塩基の長さで、約24未満の核酸塩基の長さである請求項1に記載の方法。
【請求項23】
前記核酸類似体が、約12の核酸塩基の長さである請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前期核酸類似体が、固体基質上に固定化されている請求項1に記載の方法。
【請求項25】
前記核酸類似体が、非共有相互作用を介して固体基質上に固定化されている請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記非共有相互作用が、ビオチンと、アビジンまたはストレプトアビジンとの間の相互作用である請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記非共有相互作用が、抗原/抗体相互作用である請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記標的ポリヌクレオチドが、固体基質上に固定化されている請求項1に記載の方法。
【請求項29】
前記核酸類似体が固体基質に共有結合により結合している請求項24に記載の方法。
【請求項30】
前記色素が、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在しない場合より、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在する場合のほうが、光学特性におけるより高い変化率を示す請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記色素が、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在しない場合より、核酸類似体/標的ポリヌクレオチドハイブリッドが存在する場合のほうが、光学特性におけるより低い変化率を示す請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記色素がシアニン色素である請求項1に記載の方法。
【請求項33】
前記シアニン色素が、3,3’−ジエチルチアカルボシアニンヨウ化物、3,3’−ジエチルチアジカルボシアニンヨウ化物および3,3’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨウ化物からなる群より選ばれる請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記光学特性が、吸光度、蛍光発光、反射率および化学発光からなる群より選ばれる請求項1に記載の方法。
【請求項35】
光学特性を複数回測定する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
【請求項36】
1回で光学特性を測定する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
【請求項37】
サンプル中の生物を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し配列特異的であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項38】
サンプル中の特定の綱の生物を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列が該特定の生物に対して特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該特定の綱の生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項39】
サンプル内の生物の菌株を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル内の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は、生物の菌株に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の菌株の存在または量を同定する、方法。
【請求項40】
サンプル中の遺伝子組み換え生物(GMO)を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、標的核酸配列は遺伝子組み換え生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該遺伝子組み換え生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項41】
被験体における疾患状態の存在を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は疾患状態に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該疾患状態を同定する、方法。
【請求項42】
被験体の遺伝的変異を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は遺伝的変異に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該遺伝的変異を同定する、方法。
【請求項43】
一塩基変異多型(SNP)を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列はSNPに対し特異的配列なであり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該SNPを同定する、方法。
【請求項44】
サンプル中の遺伝子配列を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って前記サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項45】
インビトロ増幅配列を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って該サンプル中の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列は生物に対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドで該生物の存在または量を同定する、方法。
【請求項46】
塩基対変化を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸配列はSNPに対し特異的な配列であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該SNPを同定する方法。
【請求項47】
病原体による宿主の感染を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する工程を包含し、該標的核酸は、該病原体に対し特異的なリボ核酸(RNA)であり、該標的ポリヌクレオチドの存在または量で該病原体による宿主の感染を同定する、方法。
【請求項48】
2つ以上のサンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従って、第一核酸類似体分子を使用して多重部位装置の第一部位で第一サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する工程と、
請求項1に記載の方法に従って、第二核酸類似体分子を使用して多重部位装置の第二部位で第二サンプル中の標的ポリヌクレオチドを検出する工程と
を含む方法。
【請求項49】
核酸類似体分子が固体基質上に固定化されている請求項48に記載の方法。
【請求項50】
サンプル中の2つ以上の標的ポリヌクレオチドの存在または量を検出する方法であって、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の第一標的ポリヌクレオチドを検出する工程と、
請求項1に記載の方法に従ってサンプル中の第二標的ポリヌクレオチド配列を検出する工程と、
を含む方法。
【請求項51】
前記2つ以上の配列が固体基質上に固定化されている請求項50に記載の方法。
【請求項52】
標的ポリヌクレオチドを検出するキットであって、
該キットは、a)標的ポリヌクレオチドの標的核酸配列に対して少なくとも部分的に相補的な1つ以上の核酸類似体と、b)1つ以上の色素とを含むキット。
【請求項53】
さらに刺激源を含む請求項52に記載のキット。
【請求項54】
色素が、3,3’−ジエチルチアカルボシアニンヨウ化物、3,3’−ジエチルチアジカルボシアニンヨウ化物および3,3’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨウ化物からなる群より選ばれる請求項52に記載のキット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18−1】
【図18−2】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18−1】
【図18−2】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【公表番号】特表2007−525948(P2007−525948A)
【公表日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−514927(P2006−514927)
【出願日】平成16年5月20日(2004.5.20)
【国際出願番号】PCT/US2004/016118
【国際公開番号】WO2005/017181
【国際公開日】平成17年2月24日(2005.2.24)
【出願人】(505430285)インベスチゲン, インコーポレイテッド (2)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年5月20日(2004.5.20)
【国際出願番号】PCT/US2004/016118
【国際公開番号】WO2005/017181
【国際公開日】平成17年2月24日(2005.2.24)
【出願人】(505430285)インベスチゲン, インコーポレイテッド (2)
【Fターム(参考)】
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