[发明专利]利用集光多发色团的多核苷酸的检测和分析的方法以及组合物

说明书

本申请是申请号为“0382465.1”，发明名称为“利用集光多发色团的多核苷酸的检测和分析的方法以及组合物”的发明专利申请的分案申请。

关于联邦政府资助研究的声明

产生本发明的工作是在来自国家卫生研究院补助金号GM6295801、来自国家科学基金的补助金号DMR-0097611和来自海军研究办公室的补助金号N00014-98-1-0759之下进行的。美国政府可以在本发明中具有有限的权力。

技术领域

本发明涉及在样品中检测和分析多核苷酸的方法、商品和组合物。

发明背景

允许实时和高灵敏度地检测DNA序列的方法具有很大的科学和经济利益^1，2，3。它们的应用包括医学诊断、遗传突变的鉴定、基因送递监控和特定的基因组技术⁴。阳离子有机染料如溴化乙锭和噻唑橙，当插入双链DNA(dsDNA)的沟槽中时发射，并作为直接的DNA杂交探针而起作用，但是缺乏序列特异性^5，6。进行链特异性分析的能量/电子传递发色团对存在，但需要两种核酸的化学标记，或相同变化链的双重修饰(例如分子信标)^7，8。在标记两种DNA位点中的困难导致了低得率、高成本和单一标记的杂质，这降低了检测敏感性⁹。

本领域需要检测和分析样品中特定多核苷酸的方法，以及在这种方法中有用的组合物和生产商品。

发明概述

提供检测和分析样品中目标多核苷酸的方法、组合物和生产的商品。

将一种怀疑含有目标多核苷酸的样品与聚阳离子多发色团和一种同该目标多核苷酸互补的传感器多核苷酸相接触。传感器多核苷酸包含一个阴离子主链，如一般的磷酸糖类主链，并与一种信号发色团缀合。在样品中目标多核苷酸存在的情况下，信号发色团能够从激发的聚阳离子多发色团中更有效地获得能量并发出增加的能够检测的光或信号。目标多核苷酸能够当其在样品中出现时得到分析，或能够在分析之前或结合分析进行扩增。

尽管阴离子传感器能够与阳离子多发色团在缺少目标的情况下结合，相对于由非互补序列混合物所产生的信号，在结合目标多核苷酸以形成双链复合物之后已发现令人惊讶的信号增强。这种信号的增强能够用来在测试样品中目标多核苷酸的检测方法中进行应用。

提供了含有对于实施本发明方法有用的试剂的溶液，以及含有这种试剂的试剂盒。还提供了由多发色团和传感器多核苷酸形成的传感或检测复合物。这些方法能够用于多重配置中，其中多个不同的传感器多核苷酸用于测试多个不同的目标多核苷酸。这些方法能够任选在一种表面上进行，例如利用一种表面结合的聚阳离子多发色团；该表面可以是一种传感器。这些方法还能够以均一的形式提供。本文所述的这些方法和商品能够用作其它检测多核苷酸技术的替代物。

附图简述

图1描述了聚合物1和一种荧光素缀合传感器多核苷酸的吸收(a(点状线)和c(短划线))和发射(b(正方形)和d(圆圈))光谱。分别对聚合物1和传感器多核苷酸于380nm和480nm进行激发。于380nm激发的聚合物1和传感器多核苷酸的能量传递复合物也以黑色(e，实线)显示。

图2给出了传感器系统的发射光谱，所述传感器系统于pH＝8的10mmol柠檬酸钠和100mmol氯化钠缓冲液中包含杂交的(实线)和未杂交的(点状线)传感器多核苷酸。光谱相对于聚合物1的发射进行标准化。

图3描述了由多发色团(聚合物1)的激发以及向传感器多核苷酸的能量传递以及随后向多核苷酸特异性染料(溴化乙锭)的能量传递所产生的传感器系统的发射光谱，所述传感器系统包含杂交的(实线)和未杂交的(点状线)传感器多核苷酸。测量是在磷酸钾-氢氧化钠缓冲溶液(50mM，pH＝7.40)中。见实施例4。

图4描述了在传感器系统中一种多核苷酸特异性染料(溴化乙锭，EB)的放大的发射光谱，所述传感器系统包含杂交的(实线)传感器多核苷酸。放大的发射信号是多发色团(聚合物1)的激发以及向传感器多核苷酸的能量传递以及随后向EB的能量传递的结果。在双链DNA(点状线)中的直接的EB发射以及由传感器多核苷酸激发以及随后向EB的能量传递所产生的发射(短划线)证明了由聚阳离子多发色团所提供的增强的信号。测量是在磷酸钾-氢氧化钠缓冲溶液(50mM，pH＝7.40)中。见实施例5。