DNA-高分子複合化デバイスを用いた遺伝子変異検出用マイクロチップの開発

利用DNA-聚合物复合装置开发基因突变检测微芯片

• 批准号: 14040214
• 负责人: 宝田 徹
• 金额: $ 2.88万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research (2003)Kyushu University (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14040214/
• 关键词: アフィニティー分離; 遺伝子診断; 一塩基多型; キャピラリー電気泳動; マイクロチップ電気泳動

申請者らは昨年度までに、化学合成した長鎖サンプル(60量体)の正常型と一塩基変異型をアフィニティー・キャピラリー電気泳動法によって迅速かつ正確に分離識別することに成功した。さらに生体試料から抽出したゲノムDNAの標的部位をPCR法で増幅して得た二重鎖DNAをエキソヌクレアーゼ法で一本鎖にしたサンプルDNAについても、同様に分離検出できることを明らかにして本法の実用性を実証した。最終年度では、本手法を任意の塩基配列の標的遺伝子に適用する為の設計指針の確立を試み、本法の一般化を目指した。これまでは、リガンドDNAの配列および鎖長を設計するにあたっては、ある程度の経験則に基づいて試行錯誤の上で適するものを決定するしかなかった。そこで本年度ではこれまでに得られた分離達成条件を整理した上で、リガンドDNAとサンプルDNAで形成される二重鎖DNAの熱安定性と分離達成度に相関関係があるはずという作業仮説を立てた。次に、6種類のリガンドDNAを化学合成し、その濃度を一定値に固定した上で、正常型と一塩基変異型を確実に分離識別できる塩濃度条件を詳細に決定した。それと同時に、これらのリガンドDNAとサンプルDNAで形成される二重鎖DNAの融解温度を上記の塩濃度条件の範囲で決定した。分離が確実に達成される塩濃度条件での融解温度を調べた結果、正常型サンプルDNAとリガンドDNAの融解温度が15℃〜25℃であることと、一塩基変異型サンプルDNAのそれが0℃以下であること、という明確な条件が存在することが明らかになった。以上より、上記の条件を満足するようにリガンドDNAの配列および鎖長を設計すれば、試行錯誤をすることなく、任意の標的遺伝子の一塩基変異を検出できることが示された。

The applicant has successfully identified the long chain (60-volume) of normal type, basic type and heterotype by chemical synthesis and rapid separation by electrokinetic method. The target site of DNA extracted from the biological sample was amplified by PCR, and the double lock DNA was isolated by PCR. The practicability of the method was demonstrated. Finally, this method is applied to the determination of design guidelines and generalization of the method. This is the first time that a DNA sequence has been designed to determine the extent to which a DNA sequence has been misaligned. This year, we have obtained the conditions for achieving isolation, and the correlation between thermal stability and isolation of double-locked DNA has been established. 6 kinds of DNA are chemically synthesized, and the concentration of DNA is determined in detail. The melting temperature of double-locked DNA is determined by the concentration of DNA. The separation was performed under certain concentration conditions and the melting temperature was adjusted. The melting temperature of normal type DNA was 15℃ ~ 25℃. The melting temperature of single type DNA was below 0℃. The conditions were clearly established. The above conditions are sufficient for DNA alignment and length design, trial error, and any base variation of the target DNA.

项目成果

H.Asanuma et al.: "DNA-dye Conjugates for Controllable H^* Aggregation"Journal of the American Chemical Society. Vol.125, No.8. 2217-2223 (2003)

H.Asanuma 等人：“DNA-dye Conjugates for Controllable H^* Aggregation”美国化学会杂志。

T.Anada et al.: "Oligodeoxynucleotide-Modified Capillary for Electrophoresis Separation of Single-Stranded DNAs with a Single-Base Difference"Analytical Sciences. 19. 73-77 (2003)

T.Anada 等人：“用于电泳分离具有单碱基差异的单链 DNA 的寡脱氧核苷酸修饰毛细管”分析科学。

Ging-Ho Hsiue et al.: "Advances in Biomaterials and Drug Delivery Systems"Princeton International Publishing Co., Ltd.. 578 (2003)

Ging-Ho Hsiue 等：“生物材料和药物输送系统的进展”普林斯顿国际出版有限公司。578 (2003)

T.Anada et al.: "The Separation of Oligodeoxynucleotides Having Single-base Mutation by Affinity Capillary Electrophoresis Using Oligodeoxynucleotide-polyacrylamide Conjugate"Electrophoresis. 23. 2267-2273 (2002)

T.Anada 等人：“使用寡脱氧核苷酸-聚丙烯酰胺缀合物通过亲和毛细管电泳分离具有单碱基突变的寡脱氧核苷酸”电泳。

宝田: "DNAコンジュゲートを用いる遺伝子診断法の開発"機能材料. Vol.22,No.8. 13-21 (2002)

Takarada：“利用 DNA 缀合物开发遗传诊断方法”，《功能材料》第 22 卷，第 13-21 期（2002 年）。