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JP2001190300A - ウイロイド検出方法およびウイロイド検出に用いるキャプチャープローブ - Google Patents

ウイロイド検出方法およびウイロイド検出に用いるキャプチャープローブ

Info

Publication number
JP2001190300A
JP2001190300A JP2000010011A JP2000010011A JP2001190300A JP 2001190300 A JP2001190300 A JP 2001190300A JP 2000010011 A JP2000010011 A JP 2000010011A JP 2000010011 A JP2000010011 A JP 2000010011A JP 2001190300 A JP2001190300 A JP 2001190300A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viroid
rna
capture probe
detection
nucleotide sequence
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.)
Pending
Application number
JP2000010011A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Sano
輝男 佐野
Yukimasa Hirata
行正 平田
Hiroko Yamashita
裕子 山下
Kousuke Shiba
晃丞 芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WAKAYAMAKEN NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI
Original Assignee
WAKAYAMAKEN NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WAKAYAMAKEN NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI filed Critical WAKAYAMAKEN NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI
Priority to JP2000010011A priority Critical patent/JP2001190300A/ja
Publication of JP2001190300A publication Critical patent/JP2001190300A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】手間隙をかけずに簡単な操作で、安定して高感
度にウイロイドを検出できるウイロイド検出方法および
ウイロイド検出に用いるキャプチャープローブの提供を
目的とする。 【解決手段】検体となる植物からRNAを抽出する工程
と、既知の複数のウイロイドRNAに共通する塩基配列
部位と相補性を有する塩基配列を備えたキャプチャープ
ローブを用いて、前記抽出されたRNAから、ウイロイ
ドRNAのみを回収する工程と、回収したウイロイドR
NAをcDNAに逆転写したのち遺伝子増幅法により増
幅させる工程とを包含している構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウイロイドの検出
方法およびウイロイド検出に用いるキャプチャープロー
ブに関する。
【0002】
【従来の技術】ウイロイドは、ウィルスに近い性質を有
している低分子の核酸病原体であり、植物に寄生して、
わい化・奇形の症状を引き起こすことが知られている。
ウイロイドは、分子量が約10万で、一本鎖の環状RN
Aだけからなり、構造たんぱく質を欠いている。
【0003】ウイロイドとしては、たとえば、キクに感
染した場合、そのキクの草丈が著しく短くなるととも
に、葉や花も小型化してしまうキクわい化病にかかって
しまうキクわい化病ウイロイド(CSVd)が知られて
いる。したがって、キクの育成に携わる人々にとって
は、キクにウイロイドが感染しているか否かを早期に検
出することを望んでいる。
【0004】しかし、植物に悪影響を及ぼすウイロイド
は、ウィルスの10分の1程度の大きさしかないため、
顕微鏡で視認することが不可能であり、また、構造たん
ぱく質を欠いていることから抗原性を有さず、抗血清で
検定することもできない。したがって、植物がウイロイ
ドに感染しているか否かの診断は、たとえば、その植物
がキクの場合、診断を行おうとする検体となるキクを、
キク科の中でも病徴の見やすい品種である「ミスルト」
などに接ぎ木し、その病徴で判定するという生物検定に
より行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、生物検定は、
接ぎ木から結果の判定を行うまでに1ヶ月以上も要し手
間隙がかかりすぎてしまうのに加えて、温度や日照条件
などによっても誤差が生じるおそれがあり、さらに、多
大な施設が必要であるという弊害がある。
【0006】そこで近年は、上述したような弊害を是正
するため、遺伝子診断技術が開発されてきている。今ま
で開発されてきた遺伝子診断技術としては、検体とす
る植物から抽出した低分子RNAを電気泳動後、メンブ
ランフィルターに転写し、プローブでハイブリダイズし
検出するノーザンブロットハイブリダイゼーション法、
抽出・精製した低分子RNAをメンブランフィルター
上に直接スポットして吸着固定し、プローブとハイブリ
ダイズさせて検出するドットブロットハイブリダイゼー
ション法、抽出・精製した低分子RNAを相補的DN
A(cDNA)に逆転写(Reverse Transcription) した
後、Polymerase Chain Reaction により増幅するRT−
PCR法(通常増幅産物はアガロース電気泳動でチェッ
クを行う)、RT−PCR法を行った後その増幅産物
をメンブランフィルターやポリスチレンのプレート上で
プローブとハイブリダイズさせ検出するRT−PCR−
ハイブリダイゼーション法などが挙げられる。上述した
検出方法のうち、RT−PCR法を用いたときに検出感
度が最も高くなることから、これからの検出方法におけ
る主流になることが期待されている。
【0007】しかし、従来から行われていた植物からの
低分子RNAの抽出方法では、RT−PCR法を行う際
に、増幅を阻害する物質が混入し、PCR反応が不安定
であるという弊害が生じてしまう(化学工業日報社:今
月の農業6月号1998年P42〜46)。また、低分
子RNAの抽出工程において阻害物質を取り除くために
は、煩雑な精製工程が必要な上、必ずしも取り除けると
は限らなかった。さらに、精製工程が多ければ、労力・
コスト・時間を要する上に、目的とするウイロイド遺伝
子の収率が低下し、検出感度を著しく低下させていた。
【0008】そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み
て、手間隙をかけずに簡単な操作で行うことができると
ともに、安定して高感度にウイロイドを検出できるウイ
ロイド検出方法およびウイロイド検出に用いるキャプチ
ャープローブの提供を目的としてなされた。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1にかかるウイロイド検出方法は、
検体となる植物からRNAを抽出する工程と、既知の複
数のウイロイドRNAに共通する塩基配列部位と相補性
を有する塩基配列を備えたキャプチャープローブを用い
て、前記抽出されたRNAから、ウイロイドRNAのみ
を回収する工程と、回収したウイロイドRNAをcDN
Aに逆転写したのち遺伝子増幅法により増幅させる工程
とを包含している構成とした。
【0010】上記構成において、既知の複数のウイロイ
ドRNAの共通する塩基配列部位とは、キクわい化病ウ
イロイド、他の植物の病原となるウイロイドだけでな
く、さらにウィルス(RNAのみにより構成されるもの
に限る。)などのRNAの塩基配列に共通する部位も含
む。
【0011】また、ウイロイド検出方法においては、検
体となる植物からRNAを抽出する際に、どのような方
法を用いても良く、特に限定されないが、たとえば、有
底の蓋付き筒体に検体を入れるとともに、リン酸バッフ
ァーなどの抽出液およびセラミックボールなどの固形物
を入れ、蓋をした後激しく振盪させることにより、RN
Aを抽出する方法を行うようにすると、検体を磨砕する
工程を省略化することが出来るため好ましい。ここで、
有底の蓋付き筒体とは、特に限定されないが、たとえ
ば、市販の生化学に用いる測定用プラスチックチューブ
のキットなどが挙げられる。
【0012】さらに、ウイロイドを検出するとき、キャ
プチャープローブの抽出液への混入は、0.1pmol 〜100p
mol の範囲で行うことが好ましい。また、RT−PCR
法を利用するときは、キャプチャープローブの抽出液へ
の混入が0.5 pmol〜3pmolの範囲で十分である。すなわ
ち、キャプチャープローブの混入が0.1pmol 以下である
と、ウイロイドの検出が不十分になるおそれがあり、10
0pmol 以上であっても検出感度は変わらない。
【0013】また、本発明の請求項2にかかるキャプチ
ャープローブは、以下の塩基配列(1)により表される
構成とした。 (1)5’−CAGTTGTTTCCACCGGGTA
G−3’ (上記構成においてCはシトシン、Aはアデニン、Gは
グアニン、Tはチミンを示す。) 上記構成において、キャプチャープローブは、以下の式
(2)で表されるように、塩基配列(1)の5’末端に
ビオチンが標識されていることが好ましい。 (2)ビオチン>5’−CAGTTGTTTCCACC
GGGTAG−3’
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるキクわい
化病ウイロイドの検出方法の一実施の形態を説明する。 キクわい化病ウイロイドの検出を行おうとするキク
検体を用意し、このキク検体の葉を採取し、核酸を抽出
する。具体的にはトリス緩衝液やリン酸バッファーなど
の緩衝液からなる抽出液と共に試料を磨砕する。 の工程により得られた磨砕液を遠心分離後、水層
に滲出してきた核酸をアルコールで沈殿させ、この沈殿
物を再度しかるべき塩類濃度の緩衝液に溶解し、ウイロ
イドRNA共通の塩基配列である中央保存領域と相補性
を有する以下の式(2)により表されるキャプチャープ
ローブを0. 5pmol〜3pmolの範囲で混入する。 (2)ビオチン>5’−CAGTTGTTTCCACC
GGGTAG−3’ (上記構成においてCはシトシン、Aはアデニン、Gは
グアニン、Tはチミンを示す。)
【0015】 工程で得られた核酸溶液・キャプチ
ャープローブ混液を30〜80℃の温度で1分〜100
時間攪拌しながら、ウイロイド遺伝子とキャプチャープ
ローブの接着を促し、ウイロイド・キャプチャープロー
ブ複合体を得る。 その後、キャプチャープローブと接着するように製
造された磁性ビーズを工程により得られた液中に投入
し、前記ウイロイド・キャプチャープローブ複合体を磁
性ビーズを使って補足し、ウイロイド・キャプチャープ
ローブ・磁性ビーズ複合体(以下、「磁性ビーズ複合
体」とのみ記す。)を作成する。
【0016】 工程により作成された磁性ビーズ複
合体を含むチューブ内の溶液に、磁石を近づけることに
より、磁性ビーズ複合体をチューブ側部に集積させ、そ
の後、残液を取り除くことにより磁性ビーズ複合体のみ
を取り出す。なお、上述した工程において、工程にお
ける抽出液は、緩衝液に加えて硫酸ドデシルナトリウム
(以下、「SDS」と記す。)などの界面活性剤、メル
カプトエタノールなどの還元剤、フェノール・クロロホ
ルムなどのタンパク質変性剤を供に加えてもよい(ソフ
トサイエンス社、微生物研究法 P241〜P24
2)。また、工程における磨砕工程は非常に労力を伴
うため、蓋付きのプラスチックチューブ中に試料、前記
抽出液とセラミックボールなどの固形物を入れ、激しく
振盪させる方法を行うことにより、磨砕工程を省力化す
ることができる。
【0017】また、工程におけるキャプチャープロー
ブと磁性ビーズの接着には、ビオチン・ストレプトアビ
ジン結合を利用したもの(例えば、Dynal 社Dynabeads
M-280 Streptavijin)やジゴキシゲニン・抗ジゴキシゲ
ニン結合を利用したもの(例えば、BoehringerMannheim
社AntiDigoxigenin Magnetic Particles) などを使用す
ることができる。このビーズと複合体の接着は0〜50
℃の温度帯に調整することが必要であり、望ましくは2
0〜30℃で1分〜100時間、より望ましくは20〜
30℃で10分〜2時間緩やかに攪拌しながら接着を促
していく。
【0018】このようにして得られた磁性ビーズ複合
体、あるいは前記磁性ビーズ複合体から単離させたウイ
ロイドは、RT−PCRやハイブリダイゼーションなど
の分析に供することができ、高感度で安定したウイロイ
ドの検出が可能となる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。 1.検体磨砕 スプレーギクの葉50mgをRNA抽出キットであるFa
stRNA Kit-Green (販売代理店(株)フナコシGL-6040-
06、Bio101社)とRNA抽出装置であるFastPrep FP120
装置(販売代理店(株)フナコシGL-6000-00、Bio101
社)を用いてマニュアルに従い、全RNAを抽出した。
【0020】2.ウイロイドRNAの抽出 1の操作により抽出したRNAを6×SSC(0.9MNaC
l、0.09M sodium citrate),0.1 %SDS,1×Denhardt'
s mix(1%(w/v)FicollR ,1%(w/v)PVP polyvinylpyrrolid
one,1%(w/v)Bovin Serum Albumin) からなる抽出液に溶
解した後、2μL(5pmol)の以下の式(2) により表さ
れるキャプチャープローブを加えた。 (2)ビオチン>5’−CAGTTGTTTCCACC
GGGTAG−3’ (上記構成において、Cはシトシン、Aはアデニン、G
はグアニン、Tはチミンを表す。) 混液は95℃、5分間の熱処理の後、55℃でゆっくり
攪拌しながら12時間インキュベートした。さらに、2
0μL洗浄済みの磁性ビーズ(ダイナビーズ (販売代理
店 (株)ベリタス DB11205、Dynal 社))を加え、25
℃、2時間ゆっくり攪拌して磁性ビーズ複合体を作成し
た。上記作成したビーズ複合体を、上記磁石を用いる分
離法を用いて、10mM Tris-HCl、0. 1mM EDTA(pH
8.0)で2回洗浄した後、20μLの蒸留水に再懸濁し
て磁性ビーズ複合体混液を作成した。
【0021】3.RT−PCR RT−PCRはGeneAmp EZ rTth RNA PCR Kit(PE Appli
ed Biosystems,N808-0179)を用いた。上記10μL の磁性
ビーズ複合体混液、各 1.5μL の15μM プラス鎖、マイ
ナス鎖、10μL のEZバッファー、3μL の 5mM dNTPs
(dATP,dCTP,dGTP,dTTPの混合液)、2μL の rTth Poly
merase、5μL の25mM 酢酸マンガン(II)(Mn(OAc)
2)を加え合計50μL とし、RT反応50℃、30分間の後、9
4℃−15秒間、50℃−30秒間の2段階を30サイクルした
後、50℃−7分間反応させDNA を十分伸長させた。増幅
産物はそのうち8μL を4%アガロース(TAKARA NuSiev
e3:1 Agarose)電気泳動し、臭化エチジウム染色後、280
nm の紫外線照射下で増幅産物のバンドを確認した。
【0022】以上の方法を行うと、キクがウイロイドに
感染しているか否かを短時間で容易に、かつ、高感度で
検出することができた。また、塩基配列が、5’−CA
GTTGTTTCCACCGGGTAG−3’のキャプ
チャープローブを用いることにより、キクわい化病のウ
イロイドに限らず、他の植物の病原となるウイロイドの
検出も行うことができた。
【0023】
【発明の効果】以上のことより、本発明の請求項1に示
したウイロイド検出方法は、検体となる植物からRNA
を抽出する工程と、ウイロイドRNAの共通する塩基配
列部位と相補性を有する塩基配列をしたキャプチャープ
ローブを用いて、前記抽出したRNAからウイロイドR
NAのみを回収する工程と、回収したウイロイドRNA
をDNAに逆転写したのち遺伝子増幅法により増幅させ
る工程とを包含しているという構成をしているため、容
易な操作で、短時間に高感度なウイロイドの検出を行う
ことができる。
【0024】また、本発明の請求項2に示したキャプチ
ャープローブは、ウイロイドRNA共通の塩基配列であ
る中央保存領域と相補性を有する以下の塩基配列(1)
5’−CAGTTGTTTCCACCGGGTAG−
3’をしているため、検体のRNAから目的とするウイ
ロイドRNAのみを取り出すことができ、かつ、他のウ
イロイドあるいは他の植物に感染しているウイロイドを
取り出す際にも使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 裕子 和歌山県那賀郡桃山町調月396−1 和歌 山県農業協同組合連合会植物バイオセンタ ー内 (72)発明者 芝 晃丞 和歌山県那賀郡桃山町調月396−1 和歌 山県農業協同組合連合会植物バイオセンタ ー内 Fターム(参考) 4B024 AA07 AA14 CA09 CA11 DA01 HA12 4B063 QA01 QA19 QQ04 QQ10 QQ52 QR31 QR55 QR83 QS15 QS16 QS25 QX01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検体となる植物からRNAを抽出する工程
    と、既知の複数のウイロイドRNAに共通する塩基配列
    部位と相補性を有する塩基配列を備えたキャプチャープ
    ローブを用いて、前記抽出されたRNAから、ウイロイ
    ドRNAのみを回収する工程と、回収したウイロイドR
    NAをcDNAに逆転写したのち遺伝子増幅法により増
    幅させる工程とを包含しているウイロイド検出方法。
  2. 【請求項2】以下の塩基配列(1)により表されるウイ
    ロイド検出に用いるキャプチャープローブ。 (1)5’−CAGTTGTTTCCACCGGGTA
    G−3’ (上記構成においてCはシトシン、Aはアデニン、Gは
    グアニン、Tはチミンを示す。)
JP2000010011A 2000-01-13 2000-01-13 ウイロイド検出方法およびウイロイド検出に用いるキャプチャープローブ Pending JP2001190300A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7646186B2 (ja) 2021-03-12 2025-03-17 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

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