KR100647304B1 - 2 A polynucleotide associated with a type II diabetes mellitus comprising single nucleotide polymorphism microarray and diagnostic kit comprising the same and method for analyzing polynucleotide using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서열번호 1 내지 80으로 구성된 군으로부터 유래한 10 개 이상의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 폴리뉴클레오티드로서, 101 번째 염기를 포함하는 2형 당뇨병 진단 또는 치료용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 제공한다.The present invention provides a polynucleotide comprising 10 or more consecutive nucleotides derived from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 80, and a polynucleotide for diagnosis or treatment of type 2 diabetes comprising the 101st base or a complementary polynucleotide thereof. .
폴리뉴클레오티드, 2형 당뇨병 , 단일염기 다형, SNPPolynucleotide, Type 2 Diabetes, Monobasic, Polymorphic, SNP
Description
본 발명은 2형 당뇨병과 관련된 용도의 폴리뉴클레오티드, 이를 포함하는 마이크로어레이, 진단 키트 및 2형 당뇨병과 관련되는 폴리뉴클레오티드의 분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to polynucleotides for use in connection with type 2 diabetes, microarrays comprising the same, diagnostic kits and methods of analyzing polynucleotides associated with type 2 diabetes.
모든 생물의 게놈은 진화의 과정에서 자손의 서열에 변이체를 생기게 하는 자발적 돌연변이를 겪는다 (Gusella, Ann. Rev. Biochem. 55, 831-854(1986)). 변이체는 자손 형태에 비하여 진화적으로 이익 또는 불이익을 주거나 중성적일 수 있다. 어떤 경우는 변이체가 치사적 불이익을 주어 자손에게 전달되지 않는 경우도 있다. 다른 경우에는, 종에게 진화학적인 이익을 주고, 결국에는 종의 대부분에 DNA가 삽입되어 효과적으로 선조 형태가 된다. 많은 경우 이 선조 형태 및 변이체는 살아남아 종집단 중에 공존하게 된다. 서열의 복수 형태의 공존에 의하여, 다형 (polymorphism)이 발생한다. The genomes of all organisms undergo spontaneous mutations that result in variants in the sequence of progeny during evolution (Gusella, Ann. Rev. Biochem. 55, 831-854 (1986)). Variants may be evolutionarily beneficial or disadvantageous or neutral compared to progeny forms. In some cases, variants may be fatally penalized and not passed on to their offspring. In other cases, it gives evolutionary benefit to the species, and eventually DNA is inserted into most of the species, effectively forming a ancestral form. In many cases, these ancestral forms and variants survive and coexist among species. By coexistence of plural forms of sequence, polymorphism occurs.
이러한 다형에는 RFLP (restriction fragment length polymorphism: 제한 단편 길이 다형), STR (short tandem repeats), VNTR (variable number tandem repeat), SNP(single nucleotide polymorphism : 단일염기 다형) 등이 알려져 있다. 이중 SNP는 단일염기 다형으로서, 동일한 종의 개체 사이의 단일뉴클레오티드 변이의 형태를 취한다. 단일염기 다형은 코딩 영역 서열에 발생하는 경우, 다형 형태 중 어느 하나에 의하여 결함 있거나 변이된 단백질이 발현될 수도 있다. 다른 경우에는 비코딩 영역 서열에 단일염기 다형이 발생할 수 있다. 이들 중 일부는 결함 있거나 변이된 단백질의 발현을 초래할 수 있다 (예를 들면, 결함 있는 스플라이싱의 결과로서). 어떤 단일염기 다형은 표현형에 아무런 영향을 미치지 않을 수 있다. Such polymorphisms are known as restriction fragment length polymorphism (RFLP), short tandem repeats (STR), variable number tandem repeats (VNTR), and single nucleotide polymorphisms (SNPs). Dual SNPs are monobasic polymorphs and take the form of single nucleotide variations between individuals of the same species. When a monobasic polymorph occurs in a coding region sequence, a defective or mutated protein may be expressed by either of the polymorphic forms. In other cases, single base polymorphisms can occur in non-coding region sequences. Some of these may result in the expression of defective or mutated proteins (eg, as a result of defective splicing). Some monobasic polymorphs may have no effect on the phenotype.
단일염기 다형은 인간의 경우 약 1,000bp 마다 1회의 빈도로 발생하는 것으로 알려져 있다. 이들 단일염기 다형이 질병과 같은 표현형에 영향을 미치는 경우, 상기 단일 염기 다형을 포함하는 폴리뉴클레오티드는 이러한 질병을 진단하는 데에 프라이머 또는 프로브로서 사용될 수 있다. 상기 단일염기 다형에 특이적으로 결합하는 모노클로날 항체 또한, 질병의 진단에 사용될 수 있다. 현재 여러 연구 기관에서 단일염기 분석 및 그 기능 분석에 관한 연구를 수행하고 있다. 이렇게 찾아낸 단일염기 다형의 염기서열 및 기타 실험결과를 데이터베이스화하여 공개, 누구나 접근하여 연구에 이용할 수 있도록 하고 있다. Single base polymorphisms are known to occur once in about 1,000bp in humans. Where these monobasic polymorphs affect phenotypes such as diseases, polynucleotides comprising such single base polymorphs can be used as primers or probes to diagnose such diseases. Monoclonal antibodies that specifically bind the monobasic polymorphs can also be used for the diagnosis of diseases. Currently, several research institutes are conducting research on single base analysis and its functional analysis. The nucleotide sequence of the single base polymorphism and other experimental results thus found are made into a database so that anyone can access and use it for research.
그러나 이러한 단일염기 다형은 단순히 인간의 게놈 또는 cDNA 상에 단일염 기 다형이 존재한다는 것만을 발견하였을 뿐, 이들이 표현형에 미치는 영향을 밝힌 것은 아니었다. 이들 중 일부에 대하여는 그 기능이 알려진 것도 있으나, 대부분이 알려지지 않았다. However, these monobasic polymorphisms only found the presence of monobasic polymorphisms on the human genome or cDNA, and did not reveal their effect on the phenotype. Some of these functions are known, but most are unknown.
2형 당뇨병 (Type 2 Diabetes mellitus)은 전체 당뇨병 환자의 90 ~ 95%가 해당하는 것으로 알려져 있다. 2형 당뇨병은 체내에서 인슐린은 생산되지만, 인슐린의 양이 비정상적이거나, 인슐린에 대한 민감도 (sensitivity)가 낮은 사람들에게서 발병하는데, 혈액 내 혈당 수준의 변이가 크게 나타나는 증세를 나타낸다. 이는 인슐린의 이상으로 인해 혈액 내의 포도당을 세포 내로 이동시킬 수 없기 때문에 음식물로부터 에너지를 얻는데 어려움이 생기는 것으로 알려져 있다. 2형 당뇨병의 발병에는 유전적 요인이 있는 것으로 알려져 있고, 그 외의 위험인자 (risk factor)로는 45세 이상의 나이, 당뇨병에 대한 가족력, 과체중, 고혈압 및 콜레스테롤 수준 등을 들 수 있다. 현재 당뇨병의 진단은 주로 공복시의 혈당치 (FSB : fasting blood glucose) 시험, 및 경구 포도당 부하시험(OGTT : oral glucose tolerance test) 등을 통해 질병에 의한 표현형의 변화, 즉 혈당량을 측정하는 방법으로 이루어지고 있다 (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases of the National Institutes of Health, http://www.niddk.nih.gov, 2003). 2형 당뇨병의 경우 진단이 되면 운동 및 식이생활습관의 변화, 체중조절, 및 각종 약물치료 등을 통해 치료 또는 당뇨병의 진행 속도를 늦출 수 있기 때문에 조기 진단의 필요성이 매우 높은 질병이라 할 수 있다. 밀레니움 파마슈니컬스(Millenium Pharmaceuticals) 사에서 HNF1 유전자에 있 는 유전자형의 변이들을 탐지함으로써 2형 당뇨병의 진단 (diagnosis)과 예측 (prognosis)이 가능하다고 발표하였고 (PR Newswire, Sept 1, 1998), 시쿼넘(Sequenom) 사에서는 FOXA2 (HNF3β) 유전자가 2형 당뇨병의 발병과 높은 연관이 있다고 발표하였다 (PR Newswire, Oct 28, 2003). 이와 같이 몇몇 유전자들이 2형 당뇨병의 발병과 연관이 있다고 보고되고 있지만, 일부 염색체 상의 소수의 특정 유전자에만 연구가 집중되어 있고 특정 인구집단을 대상으로 실험하였다. 이에 따라 대상으로 하는 인종에 따라 다른 결과가 나타날 가능성이 있고, 2형 당뇨병의 원인유전자가 모두 밝혀진 것은 아니며, 이러한 분자 생물학적 방법에 이용하여 2형 당뇨병을 진단하는 경우는 많지 않은 것이 현재의 진단 수준이다. 아울러 발병 전 조기 진단은 현재 이루어지지 못하고 있다. 이에 전체 인간 유전체를 대상으로 2형 당뇨병과 연관이 높은 새로운 SNP 및 관련 유전자를 찾아내어 조기 진단에 활용해야 필요성이 대두되었다. Type 2 Diabetes mellitus is known to account for 90 to 95% of all diabetics. Type 2 diabetes occurs in people who produce insulin in the body but have abnormal amounts of insulin or low sensitivity to insulin, which is characterized by large variations in blood glucose levels. This is known to cause difficulty in obtaining energy from food because glucose in the blood cannot move into the cells due to the abnormality of insulin. It is known that there is a genetic factor in the development of type 2 diabetes, and other risk factors include the age of 45 years or older, family history of diabetes, overweight, high blood pressure and cholesterol levels. Currently, the diagnosis of diabetes is mainly performed by measuring fasting blood glucose (FSB) test and oral glucose tolerance test (OGTT) to change the phenotype due to disease, that is, blood glucose level. (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases of the National Institutes of Health, http://www.niddk.nih.gov, 2003). Type 2 diabetes can be said to be a disease with a high need for early diagnosis because it can slow down the progress of treatment or diabetes through changes in exercise and dietary habits, weight control, and various medications. Millennium Pharmaceuticals has announced that genotype mutations in the HNF1 gene can be used to diagnose and predict type 2 diabetes (PR Newswire, Sept 1, 1998). Sequenom has reported that the FOXA2 (HNF3β) gene is highly associated with the development of type 2 diabetes (PR Newswire, Oct 28, 2003). Although several genes have been reported to be associated with the development of type 2 diabetes, research has focused on only a few specific genes on some chromosomes and has been tested on specific populations. As a result, there may be different results depending on the race, and not all the causative genes of type 2 diabetes have been identified, and there are not many cases where the type 2 diabetes is diagnosed using these molecular biological methods. to be. In addition, early diagnosis before onset has not been made. Therefore, the necessity of finding new SNPs and related genes highly related to type 2 diabetes in the entire human genome and using them for early diagnosis.
본 발명의 목적은 2형 당뇨병과 관련 있는 단일염기 다형을 포함하는 폴리뉴클레오티드를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a polynucleotide comprising a monobasic polymorph associated with type 2 diabetes.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 2형 당뇨병과 관련있는 단일염기 다형을 포함하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 마이크로어레이 또는 2형 당뇨병 진단용 키트를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a microarray or type 2 diagnosing kit comprising a polynucleotide comprising a single base polymorph related to type 2 diabetes.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 2형 당뇨병과 관련 있는 폴리뉴클레오티드의 분석 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a method for analyzing polynucleotides associated with type 2 diabetes of the present invention.
본 발명은 서열번호 1 내지 80으로 구성된 군으로부터 유래한 10 개 이상의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 폴리뉴클레오티드로서, 다형성 부위 (101 번 위치) 염기를 포함하는 2형 당뇨병 진단 또는 치료용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 제공한다.The present invention relates to a polynucleotide comprising 10 or more consecutive nucleotides derived from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 80, comprising a polymorphic site (position 101), a polynucleotide for diagnosing or treating type 2 diabetes or its complement Provided are polynucleotides.
상기 폴리뉴클레오티드의 길이는 서열번호 1 내지 80의 다형성 부위를 포함하는 10 개 이상의 뉴클레오티드를 포함하는 것이다. 상기 길이는 10 내지 400 뉴클레오티드, 바람직하기로는 10 내지 100 뉴클레오티드, 더욱 바람직하기로는 10 내지 50 뉴클레오티드인 것이다. 여기서 각 서열의 다형성 부위의 위치는 101번 위치이다.The polynucleotide has a length of 10 or more nucleotides including the polymorphic sites of SEQ ID NOs: 1 to 80. The length is 10 to 400 nucleotides, preferably 10 to 100 nucleotides, more preferably 10 to 50 nucleotides. Wherein the polymorphic site of each sequence is at position 101.
상기 서열번호 1 내지 80의 뉴클레오티드 서열을 갖는 폴리뉴클레오티드는 다형성 서열이다. 다형성 서열 (polymorphic sequence)이란 뉴클레오티드 서열 중에 단일염기 다형을 나타내는 다형성 부위 (polymorphic site)를 포함하는 서열을 말한다. 다형성 부위 (polymorphic site)란 다형성 서열 중 단일염기 다형이 일어나는 부위를 말한다. 상기 폴리뉴클레오티드는 DNA 또는 RNA가 될 수 있다.The polynucleotide having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to 80 is a polymorphic sequence. A polymorphic sequence refers to a sequence comprising a polymorphic site representing a single base polymorph in a nucleotide sequence. A polymorphic site is a site where a single base polymorphism occurs in the polymorphic sequence. The polynucleotide can be DNA or RNA.
본 발명에 있어서 상기 서열번호 1 내지 80의 다형성 서열 중 다형성 부위 (101 번 위치)는 2형 당뇨병과 연관성이 있는 것이다. 이는 2형 당뇨병 환자와 정상인으로부터 유래한 혈액 시료로부터 얻어진 DNA를 서열 분석한 결과를 통하여 확인할 수 있었다. 표 1-1, 1-2, 2-1 및 2-2는 서열번호 1 내지 80의 다형성 서열의 2형 당뇨병과의 연관성 및 상기 다형성 서열의 특성을 나타낸 것이다. In the present invention, the polymorphic site (position 101) of the polymorphic sequences of SEQ ID NOs: 1 to 80 is associated with type 2 diabetes. This was confirmed through sequence analysis of DNA obtained from blood samples derived from type 2 diabetic patients and normal persons. Tables 1-1, 1-2, 2-1 and 2-2 show the association between the polymorphic sequences of SEQ ID NOs: 1 to 80 with type 2 diabetes and the characteristics of the polymorphic sequences.
표 1-1 및 1-2에 있어서, 각 칼럼이 의미하는 바는 다음과 같다.In Table 1-1 and 1-2, what each column means is as follows.
ㆍAssay_ID는 마커의 명칭을 나타내는 것이다. Assay_ID indicates the name of the marker.
ㆍSNP는 단일염기 다형성 부위에서 관찰되는 염기를 나타낸 것으로, 여기서 A1과 A2는 시쿼넘 (Sequenom)사의 균질적 MassExtension (homogeneous MassExtension : 이하 hME라고도 한다) 기법에 의하여 서열분석을 하는 과정에서 질량이 작은 대립인자를 A1 및 질량이 큰 대립인자를 A2로 임의적으로 실험의 편의상 명명한 것이다. SNP represents a base observed at a single nucleotide polymorphism site, where A1 and A2 are small masses during sequencing by a homogeneous MassExtension (hME) technique. The allele is named A1 and the large allele is named A2 for convenience of experiment.
ㆍSNP를 포함하는 서열은 각 SNP 부위를 포함하는 서열의 서열번호를 나타낸 것으로, 각각 101번째 위치에 A1 및 A2 대립인자를 포함하는 서열을 나타낸 것이다. The sequence containing SNP shows the sequence number of the sequence containing each SNP site | part, and shows the sequence containing A1 and A2 allele in 101st position, respectively.
ㆍ대립인자 빈도 (allele frequency)란에서 cas-A2, con_A2 및 Delta는 각각 질병군 (case sample)에서의 A2 대립인자의 빈도, 정상군 (normal sample)에서의 A2 대립인자의 빈도 및 상기 cas-A2와 con_A2의 차이의 절대값을 나타내는 것이다. 여기서 cas-A2는 질병군에서 (A2A2 유전자형의 빈도x2 + A1A2 유전형의 빈도)/(질병군의 샘플 수 x2)이고, con-A2는 정상군에서 (A2A2 유전자형의 빈도x2 + A1A2 유전자형의 빈도)/(정상군의 샘플 수 x2)이다. In the allele frequency column, cas-A2, con_A2 and Delta are the frequency of the A2 allele in the case sample, the frequency of the A2 allele in the normal sample, and the cas-A2, respectively. The absolute value of the difference between and con_A2. Where cas-A2 is (frequency of A2A2 genotype x2 + frequency of A1A2 genotype) / (number of samples in disease group x2) and con-A2 is (frequency of A2A2 genotype x2 + frequency of A1A2 genotype) / ( Number of samples in the normal group x2).
ㆍ유전형의 빈도 (genotype frequency)는 각 유전자형의 빈도를 나타내는 것으로, cas_A1A1, cas_A1A2 및 cas_A2A2 및 con_A1A1, con_A1A2 및 con_A2A2는 각각 질병군과 정상군에서 A1A1, A1A2 및 A2A2 유전자형을 갖는 사람의 수를 나타낸다.Genotype frequency represents the frequency of each genotype, and cas_A1A1, cas_A1A2 and cas_A2A2 and con_A1A1, con_A1A2 and con_A2A2 represent the number of humans with A1A1, A1A2 and A2A2 genotypes in the disease group and normal group, respectively.
ㆍ카이제곱 (df=2)은 자유도 (degree of freedom)가 2인 카이제곱 값을 나타낸 것으로, Chi-value는 카이제곱 결과 값으로 p-value 계산의 기준이 되는 값이다. chi-exact-p-value는 p-value of Fisher's exact test of chi-square test를 나타내는 것으로, 유전자형 수의 값이 5 보다 작은 값이 포함되는 경우 일반 카이제곱 검정 결과가 부정확할 수 있으므로, Fisher's exact test를 통해 보다 정확한 통계적 유의성 (p-value)을 검정하는데 사용되는 변수이다. 본 발명에서는 p-value≤ 0.05인 경우 질병군과 정상군의 유전자형이 같지 않다 즉, 유의하다고 판단하였다. Chi-square (df = 2) represents the chi-square value with a degree of freedom of 2. Chi-value is the chi-squared value and is a value for p-value calculation. The chi-exact-p-value represents the p-value of Fisher's exact test of chi-square test. Fisher's exact because the result of the general chi-square test may be inaccurate if the value of the genotype number is less than 5 Test is a variable used to test for more accurate statistical significance (p-value). In the present invention, when the p-value ≤ 0.05, it was determined that the genotypes of the disease group and the normal group were not the same.
ㆍ위험 대립인자 (risk allele)는 기준 대립인자를 A2로 하여 질병군에서의 A2의 빈도가 정상군에서의 A2의 빈도 보다 큰 경우 (즉, cas_A2 〉con-A2)에는 A2를 위험 대립인자로 하고, 그 반대의 경우에는 A1을 위험 대립인자로 하였다.The risk allele is the reference allele as A2. If the frequency of A2 in the disease group is greater than the frequency of A2 in the normal group (ie cas_A2> con-A2), then A2 as the risk allele. On the contrary, A1 was used as the risk allele.
ㆍ오즈 비율 (odds ratio)는 정상군 중에서 위험 대립인자를 가질 확률에 대한 질병군 중에서 위험 대립인자를 가질 확률의 비율을 나타낸다. 본 발명에서는 Mantel-Haenszel odds ratio 방법을 사용하였다. CI는 오즈 비율의 95% 신뢰구간을 나타내는 것으로, (하한 신뢰구간, 상한 신뢰구간)을 나타낸다. 신뢰구간은 1을 포함하는 경우에는 질병과의 연관성을 유의하다고 판단할 수 없다.Odds ratio represents the ratio of the probability of having a risk allele among disease groups to the probability of having a risk allele among normal groups. In the present invention, the Mantel-Haenszel odds ratio method was used. CI represents the 95% confidence interval of the odds ratio and represents (lower confidence interval, upper confidence interval). Confidence intervals with a value of 1 cannot be considered significant for association with disease.
ㆍHWE 상태는 하아디-와인버그 평형 (Hardy-Weinberg Equilibrium)의 상태를 나타내는 것으로, con_HWE 및 cas_HWE는 정상군 및 질병군에서 하아디-와인버그 평형 여부를 나타내는 것이다. 카이제곱 (df=1) 검정에서 chi-value = 6.63 (p-value =0.01, df=1)을 기준으로, 6.63 보다 큰 경우에는 하아디-와인버그 비평형 HWD (Hardy-Weinberg Disequilibrium)으로, 6.63 보다 작은 경우에는 하아디-와인버그 평형 HWE (Hardy-Weinberg Equilibrium)으로 판단하였다. The HWE state represents the state of Hardy-Weinberg Equilibrium, and con_HWE and cas_HWE represent the state of Hardy-Wineberg equilibrium in normal and diseased groups. For chi-value = 6.63 (p-value = 0.01, df = 1) in the chi-square (df = 1) test, Hardy-Weinberg Disequilibrium (HWD) if greater than 6.63, greater than 6.63 In small cases, it was judged by Hardy-Weinberg Equilibrium (HWE).
ㆍ콜 비율은 원래 실험에 투입한 전체 시료 수에 대한 유전자형이 성공적으로 실험된 시료의 수를 나타내는 것으로, cas_call_rate 및 con_call_rate는 각각 질병군 및 정상군 실험에 사용된 총 시료 (300 명) 중 유전자형이 성공적으로 분석 된 비율을 나타내는 것이다. ㆍ Call ratio indicates the number of samples tested successfully genotype for the total number of samples put into the original experiment, the cas_call_rate and con_call_rate is the genotype of the total sample (300 people) used in the disease group and normal group experiment, respectively To represent the analyzed ratio.
표 2-1 및 2-2는 NCBI build 123을 기준으로 각 SNP 마커와 관련된 특성을 기재한 것이다. Tables 2-1 and 2-2 describe the properties associated with each SNP marker based on NCBI build 123.
표 1-1, 1-2, 2-1 및 2-2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 서열번호 1 내지 80의 다형성 마커는 대립인자 출현빈도의 기대치와 관찰치 사이의 χ 제곱 분석 결과, 95% 신뢰도에서 Chi-exact-p-value 값이 4.54x10-4∼0.0104의 범위로서 모두 대조군과 유의하게 달랐으며, 오즈 비율 (odds ratio)의 범위가 1.34∼2.43으로서 2형 당뇨병과 연관성이 있다는 것을 알 수 있다. As shown in Tables 1-1, 1-2, 2-1 and 2-2, the polymorphic markers of SEQ ID NOs: 1-80 of the present invention showed 95% squared analysis between the expectation and observation of allele frequency. The reliability of Chi-exact-p-value ranged from 4.54x10 -4 to 0.0104, which was significantly different from the control group, and the odds ratio ranged from 1.34 to 2.43, which is associated with type 2 diabetes. Can be.
본 발명의 서열번호 1 내지 80의 단일염기 다형은 2형 당뇨병 환자군과 정상인에서 유의한 출현 빈도를 나타내었다. 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드는 2형 당뇨병과 관련되는 진단, 유전자 지문 분석 (fingerprinting analysis) 또는 치료에 효과적으로 이용될 수 있다. 구체적으로는 2형 당뇨병의 진단을 위한 프라이머 또는 프로브로서 사용될 수 있다. 또한, 2형 당뇨병 치료를 위한 안티 센스 DNA 또는 조성물로서 사용될 수 있다.The monobasic polymorphisms of SEQ ID NOS: 1 to 80 of the present invention showed a significant frequency of appearance in the type 2 diabetic patients and normal subjects. Thus, the polynucleotides of the present invention can be effectively used for diagnosis, genetic fingerprinting analysis or treatment associated with type 2 diabetes. Specifically, it may be used as a primer or probe for the diagnosis of type 2 diabetes. It can also be used as antisense DNA or compositions for treating type 2 diabetes.
본 발명은 또한, 다형성 부위를 포함한 서열번호 1 내지 80으로부터 유래한 10개 이상의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 그 상보체와 혼성화하는 2형 당뇨병 진단용 대립형질 특이적 폴리뉴클레오티드를 제공한다. The present invention also provides an allele specific polynucleotide for diagnosing type 2 diabetes that hybridizes to a polynucleotide comprising 10 or more consecutive nucleotides derived from SEQ ID NOs: 1 to 80 including a polymorphic site or its complement.
상기 대립형질 특이적 (allele-specific) 폴리뉴클레오티드란 각 대립형질에 특이적으로 혼성화하는 것을 의미한다. 즉, 서열번호 1 내지 80의 각 다형성 서열 중의 다형성 부위의 염기를 특이적으로 구별할 수 있도록 혼성화하는 것을 말한다. 여기서, 혼성화란 엄격한 조건, 예를 들면 1M 이하의 염 농도 및 25 ℃ 이상의 온도하에서 보통 수행될 수 있다. 예를 들면, 5x SSPE (750 mM NaCl, 50 mM Na Phosphate, 5 mM EDTA, pH 7.4) 및 25∼30 ℃의 조건이 대립형질 특이적 프로브 혼성화에 적합할 수 있다. The allele-specific polynucleotide means to hybridize specifically to each allele. That is, it means hybridizing so that the base of the polymorphic site in each polymorphic sequence of SEQ ID NO: 1-80 can be distinguished specifically. Here, hybridization can usually be carried out under stringent conditions, for example salt concentrations of 1 M or less and temperatures of 25 ° C. or higher. For example, conditions of 5 × SSPE (750 mM NaCl, 50 mM Na Phosphate, 5 mM EDTA, pH 7.4) and 25-30 ° C. may be suitable for allele specific probe hybridization.
본 발명에 있어서 상기 대립형질 특이적 폴리뉴클레오티드는 프라이머일 수 있다. 여기서 "프라이머(primer)"란 적절한 버퍼 중의 적절한 조건 (예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 말한다. 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 안정한 혼성체를 형성하기 위해서는 더 낮은 온도를 필요로 한다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화 할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. 상기 프라이머는 그 3′말단이 서열번호 1 내지 80의 다형성 부위 (101번 위치의 염기)와 정렬하는 것이 바람직하다. 상기 프라이머는 다형성 부위를 포함하는 표적 DNA에 혼성화하고, 상기 프라이머가 완전한 상동성을 보이는 대립형질 형태의 증폭을 개시한다. 이 프라이머는 반대편에 혼성화하는 제2 프라이머와 쌍을 이루어 사용된다. 증폭에 의하여 두 개의 프라이머로부터 산물이 증폭되고, 이는 특정 대립형질 형태가 존재한다는 것을 의미한다. 본 발명의 프라이머에는 리가제 연쇄 반응 (ligase chain reaction : LCR)에서는 사용되는 폴리뉴클레오티드 단편을 포함한다.In the present invention, the allele specific polynucleotide may be a primer. “Primer” herein refers to template-directed DNA synthesis under appropriate conditions (eg, four different nucleoside triphosphates and polymerizers such as DNA, RNA polymerase or reverse transcriptase) in appropriate buffers and at appropriate temperatures. It refers to a single stranded oligonucleotide that can act as a starting point. The appropriate length of the primer may vary depending on the purpose of use, but is usually 15 to 30 nucleotides. Short primer molecules generally require lower temperatures to form stable hybrids with the template. The primer sequence need not be completely complementary to the template, but should be sufficiently complementary to hybridize with the template. Preferably, the primer 3 'end is aligned with the polymorphic site (base 101 position) of SEQ ID NO: 1 to 80. The primer hybridizes to the target DNA comprising the polymorphic site and initiates amplification of an allelic form in which the primer shows complete homology. This primer is used in pairs with a second primer that hybridizes to the other side. By amplification the product is amplified from two primers, which means that certain allelic forms are present. Primers of the invention include polynucleotide fragments used in ligase chain reaction (LCR).
본 발명에 있어서, 상기 대립형질 특이적 폴리뉴클레오티드는 프로브일 수 있다. 본 발명에서 "프로브(probe)"란 혼성화 프로브를 의미하는 것으로, 핵산의 상보성 가닥에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 이러한 프로브에는 Nielsen 등, Science 254, 1497-1500(1991)에 기재된 펩티드 핵산을 포함한다. 본 발명의 프로브는 대립형질 특이적 프로브로서, 같은 종의 두 구성원으로부터 유래한 핵산 단편 중에 다형성 부위가 존재하여, 한 구성원으로부터 유래한 DNA 단편에는 혼성화하나, 다른 구성원으로부터 유래한 단편에는 혼성화하지 않는다. 이 경우 혼성화 조건은 대립형질간의 혼성화 강도에 있어서 유의한 차이를 보여, 대립형질 중 하나에만 혼성화하도록 충분히 엄격해야 한다. 이러한 본 발명의 프로브는 중앙부위 (즉, 15 뉴클레오티드로 된 프로브이면 7번 위치가, 16 뉴클레오티드로 된 프로브이면 8 또는 9번 위치)가 상기 서열의 다형성 부위와 정렬하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 다른 대립형질성 형태 간에 좋은 혼성화 차이를 유발할 수 있다. 본 발명의 상기 프로브는 대립형질을 검출하기 위한 진단 방법 등에 사용될 수 있다. 상기 진단 방법에는 서던 블롯트 등과 같은 핵산의 혼성화에 근거한 검출방법들이 포함되며, DNA 칩을 이용한 방법에서 DNA 칩의 기판에 미리 결합된 형태로 제공될 수도 있다. In the present invention, the allele specific polynucleotide may be a probe. As used herein, the term "probe" refers to a hybridization probe, and refers to an oligonucleotide capable of sequence-specific binding to the complementary strand of a nucleic acid. Such probes include peptide nucleic acids described in Nielsen et al., Science 254, 1497-1500 (1991). The probe of the present invention is an allele-specific probe, in which polymorphic sites exist in nucleic acid fragments derived from two members of the same species, and hybridize to DNA fragments derived from one member, but not to fragments derived from other members. . Hybridization conditions in this case show significant differences in hybridization strength between alleles and should be sufficiently stringent to hybridize to only one of the alleles. In the probe of the present invention, it is preferable that the center portion (ie, position 7 when the probe is 15 nucleotides and position 8 or 9 when the probe is 16 nucleotides) is aligned with the polymorphic site of the sequence. This can lead to good hybridization differences between different allelic forms. The probe of the present invention can be used for diagnostic methods for detecting alleles. The diagnostic method includes detection methods based on hybridization of nucleic acids such as Southern blot and the like, and may be provided in a form that is pre-bound to the substrate of the DNA chip in a method using a DNA chip.
본 발명은 또한, 본 발명의 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 포함하는 2형 당뇨병 진단용 마이크로어레이를 포함한다. 상기 마이크로어레이는 DNA 또는 RNA 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것일 수 있다. 상기 마이크로 어레이는 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어진다.The invention also includes a type 2 diabetes diagnostic microarray comprising the polynucleotide of the invention or its complementary polynucleotide. The microarray may include DNA or RNA polynucleotides. The microarray consists of conventional microarrays, except that they contain the polynucleotides of the present invention.
본 발명은 또한, 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 2형 당뇨병 진단용 키트를 제공한다. 상기 키트에는 본 발명의 폴리뉴클레오티드뿐만 아니라, 중합 반응에 필요한 시약, 예를 들면 dNTP, 각 종의 중합효소 및 발색제 등을 포함할 수 있다. The present invention also provides a kit for diagnosing type 2 diabetes comprising the polynucleotide of the present invention. The kit may include not only the polynucleotide of the present invention but also reagents required for the polymerization reaction, such as dNTP, polymerases of various kinds, and colorants.
또한, 본 발명은 검체로부터 핵산을 얻는 단계; 및In addition, the present invention comprises the steps of obtaining a nucleic acid from a sample; And
서열번호 1 내지 80의 폴리뉴클레오티드 또는 그 상보적 폴리뉴클레오티드 중의 하나 이상의 다형성 부위 (101번째)의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 단계를 포함하는 2형 당뇨병 진단 방법을 제공한다. 여기서, 상기 다형성 부위의 뉴클레오티드 서열이 상기 표 1-1. 1-2, 2-1, 2-2, 3, 4, 및 5에 나타낸 바와 같은 위험 대립인자 (risk allele)와 하나 이상이 동일한 경우, 2형 당뇨병의 위험이 높은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. A method for diagnosing type 2 diabetes comprising determining the nucleotide sequence of one or more polymorphic sites (101) of the polynucleotides of SEQ ID NOs: 1 to 80 or complementary polynucleotides thereof. Here, the nucleotide sequence of the polymorphic site is shown in Table 1-1. If one or more of the risk alleles as shown in 1-2, 2-1, 2-2, 3, 4, and 5 are the same, determining that the risk of type 2 diabetes is high Can be.
상기 방법 중 먼저 검체로부터 핵산을 얻는 단계는 통상의 DNA 분리방법에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 표적 핵산을 PCR을 통하여 증폭하고 이를 정제하여 얻을 수 있다. 그 외 리가제 연쇄 반응(LCR) (Wu 및 Wallace, Genomics 4, 560(1989), Landegren 등, Science 241, 1077(1988)), 전사증폭(transcription amplification) (Kwoh 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 1173(1989)) 및 자가유지 서열 복제 (Guatelli 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874(1990)) 및 핵산에 근거한 서열 증폭 (NASBA)이 사용될 수 있다. 마지막 두 가지의 방법은 등온전 사에 근거한 등온 반응과 관련되는 것으로서, 증폭산물로서 30 또는 100배의 단일가닥 RNA 및 이중 가닥 DNA를 생산한다. The first step of obtaining a nucleic acid from a sample may be performed by a conventional DNA separation method. For example, the target nucleic acid can be amplified by PCR and purified. Ligase chain reaction (LCR) (Wu and Wallace, Genomics 4, 560 (1989), Landegren et al., Science 241, 1077 (1988)), transcription amplification (Kwoh et al . , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 1173 (1989)) and self-sustaining sequence replication (Guatelli et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874 (1990)) and nucleic acid based sequence amplification (NASBA). The last two methods involve isothermal reactions based on isothermal transcription, producing 30 or 100-fold single-stranded RNA and double-stranded DNA as amplification products.
본 발명의 방법의 일 구체예는, 상기 다형성 부위의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 단계는 본 발명의 서열번호 1 내지 80으로 구성된 군으로부터 유래한 10 개 이상의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 폴리뉴클레오티드로서, 101 번째 염기를 포함하는 2형 당뇨병 진단 또는 치료용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드가 고정화되어 있는 마이크로어레이에 상기 핵산 시료를 혼성화시키는 단계; 및 상기 혼성화 결과를 검출하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the method of the present invention, the step of determining the nucleotide sequence of the polymorphic site is a polynucleotide comprising at least 10 consecutive nucleotides derived from the group consisting of SEQ ID NOS: 1 to 80 of the present invention, the 101 st base Hybridizing the nucleic acid sample to a microarray in which a polynucleotide for diagnosis or treatment of type 2 diabetes or a complementary polynucleotide thereof is immobilized; And detecting the hybridization result.
마이크로어레이 및 프로브 폴리뉴클레오티드를 기판 상에 고정화하여 마이크로어레이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 본 발명의 2형 당뇨병과 연관된 프로브 폴리뉴클레오티드의 기판 상에 고정화하는 과정도 또한 이러한 종래 기술을 사용하여 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 마이크로어레이 상에서의 핵산의 혼성화 및 혼성화 결과의 검출은 당업계에 잘 알려져 있다.상기 검출은 예를 들면, 핵산 시료를 형광 물질 예를 들면 Cy3 및 Cy5와 같은 물질을 포함하는 검출가능한 신호를 발생시킬 수 있는 표지 물질로 표지한 다음, 마이크로어레이 상에 혼성화하고 상기 표지 물질로부터 발생하는 신호를 검출함으로써 혼성화 결과를 검출할 수 있다. Methods of preparing microarrays by immobilizing microarrays and probe polynucleotides on substrates are well known in the art. The immobilization of the probe polynucleotides associated with type 2 diabetes of the present invention can also be readily prepared using this prior art. In addition, detection of hybridization and hybridization results of nucleic acids on microarrays is well known in the art. Such detection may, for example, detect a nucleic acid sample by detecting a detectable signal comprising a fluorescent material such as Cy3 and Cy5. The hybridization results can be detected by labeling with a labelable substance that can be generated and then hybridizing on a microarray and detecting a signal from the labeling substance.
본 발명의 방법의 또다른 구체예에는, 상기 다형성 부위의 뉴클레오티드 서열을 결정한 결과 위험 대립인자에 해당하는 뉴클레오티드를 갖는 서열번호 2,4,5,8,9,11,13,16,18,20,21,23,25,27,30,32,33,36,38,40,42,44,46,47,49,51,53,5 5,57,59,62,63,65,67,69,71,74,75,77 또는 80의 서열이 존재하는 경우 상기 검체를 2형 당뇨병에 걸릴 확률이 높은 위험군에 속하는 것으로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 위험 대립인자를 갖는 핵산 서열이 하나의 검체에서 많이 검출되면 될 수록 위험군에서 속하는 확률은 더 높은 것으로 판단할 수 있다.In another embodiment of the method of the present invention, SEQ ID NO: 2,4,5,8,9,11,13,16,18,20 having a nucleotide corresponding to a risk allele as a result of determining the nucleotide sequence of the polymorphic site , 21,23,25,27,30,32,33,36,38,40,42,44,46,47,49,51,53,5 5,57,59,62,63,65,67, When the sequence of 69,71,74,75,77 or 80 is present, the method may further include determining that the sample belongs to a high risk group of type 2 diabetes. The more the nucleic acid sequence having the risk allele is detected in one sample, the higher the probability of belonging to the risk group.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예Example
실시예 1Example 1
본 실시예에서는 한국인 중 2형 당뇨병 환자로 판명되어 치료 중인 환자군 (300 명)과 환자군과 동일 연령 대에 해당하면서 아직 2형 당뇨병의 증상이 없는 정상인 (300 명)의 혈액으로부터 DNA를 분리하고, 특정한 단일염기 다형의 출현 빈도를 분석하였다. 본 실시예에 선택된 단일염기 다형은 공개된 데이터베이스 (NCBI dbSNP:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/) 또는 Sequenom 사의 realsnp.com (http:://www.realsnp.com/)으로부터 선택하였으며, 선택된 단일염기 다형 주변의 서열을 이용한 프라이머를 이용하여 시료 중의 단일염기 서열을 분석하였다.In this example, DNA was isolated from blood of a group of Koreans (300 patients) who were found to be type 2 diabetic patients and were treated with the same age group as those of the patient group, but did not yet have symptoms of type 2 diabetes, The frequency of appearance of specific monobasic polymorphs was analyzed. The single base polymorphs selected in this example are published databases (NCBI dbSNP: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/) or realsnp.com (http: //: //www.realsnp.com) from Sequenom. /), And the single base sequence in the sample was analyzed using primers using the sequence around the selected single base polymorphism.
1. DNA 시료의 준비1. Preparation of DNA Samples
2형 당뇨병 환자 및 정상인으로부터 수집한 혈액으로부터 DNA를 추출하였다. DNA 추출은 공지의 추출 방법 (Molecular cloning : A Laboratory Manual, p 392, Sambrook, Fritsch and Maniatis, 2nd edition, Cold Spring Harbor Press, 1989) 과 상업용 키트 (Gentra system)의 설명서에 따라 이루어졌다. 추출된 DNA 중 순도가 UV 측정치 (260/280nm)가 최소 1.7 이상되는 것만을 선별하여 사용하였다.DNA was extracted from blood collected from type 2 diabetic patients and normal individuals. DNA extraction was performed according to known extraction methods (Molecular cloning: A Laboratory Manual, p 392, Sambrook, Fritsch and Maniatis, 2nd edition, Cold Spring Harbor Press, 1989) and the instructions of the commercial kit (Gentra system). Among the extracted DNAs, only those having a purity of at least 1.7 or more UV measurement (260/280 nm) were used.
2. 표적 DNA의 증폭2. Amplification of Target DNA
분석하고자 하는 단일염기 다형이 포함된 일정한 DNA 영역인 표적 DNA를 PCR을 이용하여 증폭하였다. PCR 방법은 통상적인 방법으로 진행하였으며, 그 조건은 다음과 같았다. 먼저, 표적 게놈 DNA를 2.5 ng/ml로 준비하였다. 다음으로 다음의 PCR 반응액을 준비하였다. Target DNA, which is a constant DNA region containing a single nucleotide polymorphism to be analyzed, was amplified by PCR. PCR method proceeded in a conventional manner, the conditions were as follows. First, target genomic DNA was prepared at 2.5 ng / ml. Next, the following PCR reaction solution was prepared.
물(HPLC 급) 2.24㎕2.24 µl of water (HPLC grade)
10x 버퍼 (15 mM MgCl2, 25 mM MgCl2 함유) 0.5㎕0.5 μl 10x buffer (with 15 mM MgCl 2 and 25 mM MgCl 2 )
dNTP 믹스(GIBCO)(25 mM/각) 0.04㎕0.04 μl dNTP Mix (GIBCO) (25 mM / each)
Taq pol(HotStar)(5U/㎕) 0.02㎕Taq pol (HotStar) (5U / μl) 0.02μl
전위/후위 프라이머 믹스 (1μM/각) 0.02㎕0.02 μl of potential / back primer mix (1 μM / each)
DNA 1.00㎕1.00 μl DNA
총 반응 부피 5.00㎕5.00 μl total reaction volume
여기서, 상기 전위(forward) 및 후위(reverse) 프라이머는 공지의 데이데이터 베이스의 단일염기 다형의 상류와 하류로부터, 적당한 위치에서 선택하였다. 상기 프라이머를 표 3에 정리하였다.Here, the forward and reverse primers were selected at appropriate positions from upstream and downstream of a single base polymorph of known day database. The primers are summarized in Table 3.
열 순환 반응은, 95 ℃에서 15분 동안 유지하고, 95 ℃에서 30초, 56 ℃에서 30초, 72 ℃에서 1분을 45회 반복하고, 72 ℃에서 3분 동안 유지한 후, 4 ℃에 보 관하였다. 그 결과, 200 개 뉴클레오티드 이하의 길이를 가진 표적 DNA 단편을 얻었다.The thermal cycling reaction was maintained at 95 ° C. for 15 minutes, repeated for 30 seconds at 95 ° C., 30 seconds at 56 ° C., 1 minute at 72 ° C., and maintained at 72 ° C. for 3 minutes, and then at 4 ° C. Archived. As a result, a target DNA fragment having a length of 200 nucleotides or less was obtained.
3. 증폭된 표적 DNA 중의 단일염기 다형의 분석3. Analysis of Monobasic Polymorphs in Amplified Target DNA
표적 DNA 단편 중의 단일염기 다형의 분석은 시쿼넘 (Sequenom)사의 균질적 MassExtension (homogeneous MassExtension : 이하 hME라고도 한다) 기법을 이용하였다. 상기 MassExtension 기법의 원리는 다음과 같다. 먼저, 표적 DNA 단편 중의 단일염기 다형 바로 전까지의 염기에 상보적인 프라이머 (연장용 프라이머 (extension primer)라고도 한다.)를 제작한다. 다음으로, 상기 프라이머를 표적 DNA 단편에 혼성화시키고, DNA 중합 반응을 일으킨다. 이 때, 반응액 중에 대상 단일염기 다형 대립인자 중 제1 대립인자 염기 (예를 들면, A 대립인자)에 상보적인 염기가 첨가된 후 반응이 멈추도록 하는 시약 (예를 들면, ddTTP)을 포함시킨다. 그 결과, 표적 DNA 단편에 제1 대립인자 (예를 들면, A 대립인자)가 존재하는 경우에는, 상기 제1 대립인자에 상보적인 염기 (예를 들면, T) 하나만이 첨가된 산물이 얻어진다. 반면, 표적 DNA 단편에 제2 대립인자 (예를 들면, G 대립인자)가 존재하는 경우에는, 상기 제2 대립인자에 상보적인 염기 (예를 들면, C)가 첨가된 가장 근접한 제1 대립인자 염기 (예를 들면, A)까지 연장된 산물을 얻게 된다. 이렇게 얻어진 상기 프라이머로부터 연장된 산물의 길이를 질량 분석을 통하여 결정함으로써, 표적 DNA에 존재하는 대립인자의 종류를 결정할 수 있다. 구체적인 실험조건은 다음과 같았다. The analysis of single nucleotide polymorphisms in the target DNA fragment was carried out using a homogeneous MassExtension (hME) technique. The principle of the MassExtension technique is as follows. First, a primer (also referred to as an extension primer) that is complementary to the base immediately before the single base polymorphism in the target DNA fragment is prepared. Next, the primer is hybridized to the target DNA fragment, and a DNA polymerization reaction is caused. In this case, a reagent (eg, ddTTP) which stops the reaction after the base complementary to the first allele base (for example, the A allele) of the target monobasic polymorph allele is added to the reaction solution. Let's do it. As a result, when a first allele (eg, A allele) is present in the target DNA fragment, a product is obtained in which only one base (eg, T) complementary to the first allele is added. . On the other hand, if a second allele (eg, G allele) is present in the target DNA fragment, the closest first allele with the base (eg, C) complementary to the second allele added A product extending to the base (eg A) is obtained. By determining the length of the product extended from the primer thus obtained by mass spectrometry, it is possible to determine the type of allele present in the target DNA. Specific experimental conditions were as follows.
먼저, 상기 PCR 산물로부터 결합되지 않는 dNTP를 제거하였다. 이를 위하여 순수 1.53㎕, HME 버퍼 0.17㎕, SAP (shrimp alkaline phosphatase) 0.30㎕를 1.5 ml 튜브에 넣고 혼합하여 SAP 효소 용액을 준비하였다. 상기 튜브를 5,000 rpm에서 10 초 동안 원심분리하였다. 그 후, PCR 산물을 상기 SAP 용액 튜브에 넣고, 밀봉한 다음 37 ℃에서 20분, 85 ℃에서 5분 동안 유지한 후, 4 ℃에 보관하였다.First, unbound dNTPs were removed from the PCR product. To this end, 1.53 μl of pure water, 0.17 μl of HME buffer, and 0.30 μl of SAP (shrimp alkaline phosphatase) were added and mixed in a 1.5 ml tube to prepare an SAP enzyme solution. The tube was centrifuged at 5,000 rpm for 10 seconds. The PCR product was then placed in the SAP solution tube, sealed and held at 37 ° C. for 20 minutes, 85 ° C. for 5 minutes, and then stored at 4 ° C.
다음으로, 상기 표적 DNA 산물을 주형으로 하여 균질적 연장 반응을 실시하였다. 반응액은 다음과 같았다.Next, a homogeneous extension reaction was performed using the target DNA product as a template. The reaction solution was as follows.
물(나노급 순수) 1.728㎕1.728 μl of water (nano-grade pure water)
hME 연장 믹스 (2.25 mM d/ddNTPs를 포함하는 10x버퍼) 0.200㎕0.200 μl hME extension mix (10 × buffer with 2.25 mM d / ddNTPs)
연장 프라이머 (각 100μM) 0.054㎕0.054 μL extension primer (100 μM each)
Thermosequenase(32U/㎕) 0.018㎕0.018 μl Thermosequenase (32U / μl)
총부피 2.00㎕Total volume 2.00 μl
상기 반응액을 잘 혼합한 후, 스핀다운 원심분리하였다. 상기 반응액이 든 튜브 또는 플레이트를 잘 밀봉한 다음, 94 ℃에서 2분 동안 유지한 다음, 94 ℃에서 5초, 52 ℃에서 5초, 72 ℃에서 5초를 40회 반복 한 다음, 4 ℃에 보관하였다. 이렇게 얻어진 균질적 연장 반응 산물을 레진 (SpectroCLEAN)을 사용하여 세척하였다. 연장 반응에 사용된 연장 프라이머는 표 3에 나타내었다. The reaction solution was mixed well, followed by spin down centrifugation. Seal the tube or plate containing the reaction solution well, hold for 2 minutes at 94 ℃, then repeat 5 seconds at 94 ℃, 5 seconds at 52 ℃, 5 seconds at 72 ℃ 40 times, and then 4 ℃ Stored in. The homogeneous extension reaction product thus obtained was washed using resin (SpectroCLEAN). The extension primers used for the extension reaction are shown in Table 3.
표 3. 표적 DNA 증폭에 사용된 프라이머 및 균질 연장 반응에 사용된 연장 프라이머Table 3. Primers used for target DNA amplification and extension primers used for homogeneous extension reaction
얻어진 연장 반응 산물을 질량 분석 방법 중 MALDI-TOF(Matrix Assisted Laser Desorption and Ionization-Time of Flight)를 이용하여 다형성 부위의 서열 을 분석하였다. 상기 MALDI-TOF는 분석하고자 하는 물질이 레이저 빔을 받으면, 이온화된 매트릭스(matrix)와 함께 비행하여 진공상태에서 반대편에 있는 검출기까지 날아가는 데 걸린 시간을 계산하여 질량을 분석해내는 원리에 의하여 작동한다. 질량이 작은 물질은 검출기에 빨리 도달하게 되는데, 이렇게 얻어지는 질량의 차이와 이미 알고 있는 단일염기 다형의 서열을 근거로 하여 표적 DNA의 단일염기 다형의 서열을 결정할 수 있는 것이다.The obtained extended reaction product was analyzed by the sequence Assisted Laser Desorption and Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF) in the mass spectrometry. The MALDI-TOF operates on the principle of mass analysis by calculating the time taken for the material to be analyzed to fly with an ionized matrix to fly from the vacuum to the opposite detector. The smaller mass arrives at the detector quickly, and the single nucleotide polymorphic sequence of the target DNA can be determined based on the difference in mass and the known single nucleotide polymorphic sequence.
상기와 같은 MALDI-TOF를 사용한 표적 DNA의 다형성 부위의 서열을 결정한 결과는 표 1-1. 1-2, 2-1 및 2-2에 나타내었다. 이 때, 각 대립인자는 각 개체에 있어서 동형접합자 (homozygote) 또는 이형접합자 (heterozygote)의 형태로 존재할 수 있다. 그러나 집단 단위에서는 이형접합자 빈도 및 동형접합자 빈도간의 조성은 통계적으로 유의한 수준을 넘지 못한다. 멘델의 유전법칙과 하디-와인버그 (Hardy-Weinberg) 법칙에 의하면, 집단을 구성하는 대립인자의 조성은 일정한 빈도로 유지되며, 통계적으로 유의한 경우 생물학적 기능상의 의미를 부여할 수 있다. 본 발명의 단일염기 다형은 표 1-1. 1-2, 2-1 및 2-2에 나타낸 바와 같이, 2형 당뇨병 환자에게서 통계적으로 유의한 수준으로 출현되어, 2형 당뇨병의 진단 등에 사용될 수 있음을 알 수 있었다.Determining the sequence of the polymorphic site of the target DNA using the MALDI-TOF as described above Table 1-1. It is shown to 1-2, 2-1, and 2-2. At this time, each allele may exist in the form of a homozygote or heterozygote in each individual. However, at the group level, the composition between the heterozygote frequency and the homozygote frequency is not statistically significant. Mendel's genetic law and Hardy-Weinberg law show that the composition of the alleles that make up a group is maintained at a constant frequency and, if statistically significant, can give a biological function meaning. Monobasic polymorphs of the present invention are shown in Table 1-1. As shown in 1-2, 2-1, and 2-2, it was found that the patient appeared in a statistically significant level in type 2 diabetes patients and could be used for diagnosis of type 2 diabetes.
본 발명의 폴리뉴클레오티드에 의하면, 2형 당뇨병의 진단, 치료 및 유전자 지문 분석과 같은 2형 당뇨병과 관련된 용도로 사용될 수 있다. The polynucleotides of the present invention can be used for applications related to type 2 diabetes, such as diagnosis, treatment and genetic fingerprint analysis of type 2 diabetes.
또한, 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 마이크로어레이 및 키트에 의 하면, 2형 당뇨병을 효과적으로 진단할 수 있다.In addition, the microarray and the kit containing the polynucleotide of the present invention can effectively diagnose type 2 diabetes.
본 발명의 2형 당뇨병과 관련되는 폴리뉴클레오티드를 분석하는 방법에 의하면, 2형 당뇨병의 존재 또는 위험의 유무를 효과적으로 진단할 수 있다. According to the method for analyzing polynucleotides related to type 2 diabetes of the present invention, it is possible to effectively diagnose the presence or risk of type 2 diabetes.
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