理研、DNA定量や多型検出に最適な配列を解析するソフト「Edesign」を開発

理化学研究所(理研)は2月11日、DNAの定量分析や遺伝型決定、ヒト遺伝子多型の検出に最適化したリアルタイムPCR用のプローブとプライマーを設計するソフトウェア「Edesign」を開発し、公開したと発表した。

同成果は理研ライフサイエンス技術基盤研究センター機能性ゲノム解析部門核酸技術診断開発ユニットの木村恭将 客員研究員、相馬崇裕 研究員、臼井健悟 ユニットリーダーおよび同部門のマティアス・ハーバス 客員研究員らの研究チームによるもの。2月10日付の米国科学誌「PLOS ONE」に掲載された。

PCR法は、微量のDNAやRNAを酵素反応で増幅する方法。リアルタイムPCR法では、この増幅産物をリアルタイムに検出し、試料中の遺伝子発現量の定量や遺伝子型の判別が可能だが、増幅に用いるプライマーと増幅産物の検出に用いる蛍光プローブの配列が実験結果に大きな影響をもたらすため、それらの設計には細心の検討が必要となる。同研究グループは2013年に配列特異性が高く、かつ高感度な検出を可能にする蛍光プローブ「Eprobe」を開発したが、「Eprobe」は最適な配列を見つけるための設計上の課題が残っていた。

今回の研究では「Eprobe」における蛍光色素標識塩基の挿入場所や、ミスマッチ塩基対の位置、1本鎖の「Eprobe」が形成する2次構造などの条件について、それぞれの要素がリアルタイムPCR法の実験結果に与える影響を詳しく調査。その結果を踏まえて、最適なプライマー配列とプローブ配列を合わせて設計できるアルゴリズムを開発し、これに「Eprobe」の特性データを組み込むことで、「Edesign」を完成させた。

今後、「Eprobe」と「Edesign」の併用により、従来に比べて、より正確かつ高感度なDNA分析が可能となる。また「Edesign」は、「Eprobe」以外のプローブにも適用可能で、さまざまなタイプのプローブに対して幅広く利用されることが期待される。なお、「Edesign」のWebインターフェースはダナフォーム社にて公開されている。

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