[发明专利]用新的碱基配对方案减少非特异性杂交

说明书

技术领域

本发明总体上涉及核酸化学和杂交试验。更具体地说，本发明涉及在核酸杂交试验中生成靶依赖性更强的信号的方法，该方法是通过使主要由非特异性杂交产生的背景噪声最小化而进行的。本发明还可应用于反义分子和适应子(aptamer)治疗和药物发现。

背景

核酸杂交试验常用于遗传研究、生物医学研究和临床诊断。在基本的核酸杂交试验中，将单链分析物(analyte)核酸与被标记的单链核酸探针杂交，检测得到的被标记双螺旋。人们开发了该基本方案的许多变型来增强准确度，促进待检测双螺旋与其他材料分离，和/或扩增待测信号。

本发明涉及一种减少在任何核酸杂交试验中遇到的背景噪声的方法。本发明公开的技术要处理的背景噪声通常源于特定试验中用到的各种多聚核苷酸组分的不合需要的相互作用，即产生的信号并不与分析物的存在和数量相对应的相互作用。本发明可与任意数量的进行多步杂交的试验形式合用，产生与多聚核苷酸分析物的存在或数量相关的可检测信号。

一种此类试验的详述见普通授让给Urdea等的美国专利4,868,105号，其公开内容在此引入作为参考。该试验用到被设计为将多聚核苷酸分析物结合到固体支持物上的二部分(two-part)捕获系统，和被设计为将可检测标记结合到待检测或定量的多聚核苷酸分析物上的二部分标记系统。二部分捕获系统用到结合在固体支持物上的捕获探针和既与捕获探针一片段杂交又与多聚核苷酸分析物一片段杂交的捕获扩展物(captureextender)分子。二部分标记系统涉及与多聚核苷酸分析物一片段杂交的标记扩展物(label extender)分子，和与标记扩展物分子杂交并且含有或结合可检测标记的标记探针。该系统的优点之一是必须进行多步杂交才能以与分析物存在相关的方式检测标记，使得必须发生两种不同的杂交反应才能完成分析物“捕获”，并且相似地，必须发生两种不同的杂交反应才能完成分析物标记。然而仍有许多方式可产生不与分析物的存在或数量相对应的可检测信号，这将在下面详述。

对本发明有用的另一试验的实施例是一种信号扩增方法，其描述见普通授让给Urdea等的美国专利5,124,246号，其公开内容在此引入作为参考。在该方法中，信号通过扩增多聚体(amplification multimer)扩增，扩增多聚体是多聚核苷酸，其被构建为含有特异性地与标记扩展物杂交的第一片段，和特异性地与标记探针杂交的相同的第二片段的多重拷贝。扩增程度理论上与第二片段的重复数成正比。多聚体可为直链或支链，支链多聚体可为叉形或梳形，梳形多聚体是优选的。

解决核酸杂交试验中背景干扰信号问题的一种途径由PCT出版物WO95/16055号给出，其中必须有至少两种捕获扩展物和/或两个或多个标记扩展物与分析物结合才能引发可检测信号。为进一步降低背景噪声，试验在有利于形成多组分复合物的条件下进行。

另一种用来增强杂交试验信号的靶依赖性的途径的描述见于欧洲专利出版物70,685号，发明人Heller等。该对比文献描述一种均一杂交试验，其中在邻近探针之间发生非辐射的能量转移；必须发生两个不同事件才能产生靶生成信号，从而提高了检测准确度。

本发明也被设计为用于提高杂交试验中多聚核苷酸分析物的检测与定量的准确度。本发明通过减少无靶时产生信号的发生率，提高这类试验的灵敏度与特异性，并且与目前所用的试验设置相比，时间和费用均不增加。