Параллельное или антипараллельное, гомологическое или комплементарное связывание нуклеиновых кислот или их аналогов с образованием двойных, тройных или четверных комплексов - RU2004105040A

Реферат

1. Комплекс, включающий зонд, содержащий гетерополимерную последовательность зонда из нуклеиновой кислоты или аналога нуклеиновой кислоты; и мишень, содержащую гетерополимерную последовательность мишени из нуклеиновой кислоты или аналога нуклеиновой кислоты; причем, (а) по меньшей мере, указанный зонд или, по меньшей мере, мишень очищена или является синтетической, и (b) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику или гомологичного взаимодействия оснований при условии, что в случае, когда указанный комплекс представлен дуплексом и указанная гетерополимерная последовательность зонда антипараллельна указанной гетерополимерной последовательности мишени, то указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, а в случае, когда комплекс представлен триплексом, то он свободен от рекомбинационных белков.

2. Комплекс по п.1, в котором комплекс представлен дуплексом, а указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований или комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику, и указанная гетерополимерная последовательность зонда параллельна или антипараллельна указанной гетерополимерной последовательности мишени.

3. Комплекс по п.1, в котором один из указанного зонда и указанной мишени является одноцепочечным, другой из указанного зонда или указанной мишени является двухцепочечным, и указанный комплекс представлен триплексом.

4. Комплекс по п.3, в котором комплекс свободен от ПНК.

5. Комплекс по п.3, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований.

6. Комплекс по п.3, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

7. Комплекс по п.3, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность, (b) указанная мишень включает первую цепь, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (с) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

8. Комплекс по п.3, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют антипараллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований.

9. Комплекс по п.3, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют антипараллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

10. Комплекс по п.3, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют антипараллельную направленность, (b) указанная мишень включает первую цепь, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (с) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи со второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

11. Комплекс по п.1, в котором указанный зонд и указанная мишень являются двухцепочечными и указанный комплекс представлен квадруплексом.

12. Комплекс по п.11, в котором указанный комплекс свободен от ПНК.

13. Комплекс по п.11, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований.

14. Комплекс по п.11, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность и указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

15. Комплекс по п.11, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность, (b) указанный зонд включает первую цепь зонда, содержащую указанную гетерополимерную последовательность зонда, и вторую цепь зонда, содержащую вторую гетерополимерную последовательность зонда, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности зонда, (с) указанная мишень включает первую цепь мишени, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь мишени, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (d) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, и указанная гетерополимерная последовательность зонда при необходимости образует связи с указанной второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

16. Комплекс по п.11, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют параллельную направленность, (b) указанный зонд включает первую цепь зонда, содержащую указанную гетерополимерную последовательность зонда, и вторую цепь зонда, содержащую вторую гетерополимерную последовательность зонда, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности зонда, (с) указанная мишень включает первую цепь мишени, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь мишени, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (d) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику, и указанная гетерополимерная последовательность зонда при необходимости образует связи с указанной второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований.

17. Комплекс по п.11, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют антипараллельную направленность, (b) указанный зонд включает первую цепь зонда, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь зонда, содержащую вторую гетерополимерную последовательность зонда, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности зонда, (с) указанная мишень включает первую цепь, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь мишени, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (d) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, и указанная гетерополимерная последовательность зонда при необходимости образует связи с указанной второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику.

18. Комплекс по п.11, в котором: (а) указанная гетерополимерная последовательность зонда и указанная гетерополимерная последовательность мишени имеют антипараллельную направленность, (b) указанный зонд включает первую цепь зонда, содержащую указанную гетерополимерную последовательность зонда, и вторую цепь зонда, содержащую вторую гетерополимерную последовательность зонда, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности зонда, (с) указанная мишень включает первую цепь мишени, содержащую указанную гетерополимерную последовательность мишени, и вторую цепь мишени, содержащую вторую гетерополимерную последовательность мишени, которая комплементарна и антипараллельна указанной первой гетерополимерной последовательности мишени, и (d) указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику, и указанная гетерополимерная последовательность зонда при необходимости образует связи с указанной второй гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований.

19. Комплекс по п.1, в котором указанный зонд занимает малую бороздку указанной мишени.

20. Комплекс по п.1, в котором указанный зонд занимает большую бороздку указанной мишени.

21. Комплекс по п.3, в котором основания указанного зонда взаимодействуют с основаниями обеих цепей указанной мишени одновременно.

22. Комплекс по п.11, в котором основания указанного зонда взаимодействуют с основаниями обеих цепей указанной мишени одновременно.

23. Комплекс по п.1, в котором остов указанного зонда включает дезоксирибозофосфат.

24. Комплекс по п.1, в котором остов зонда незаряжен, частично отрицательно заряжен или заряжен положительно.

25. Комплекс по п.1, в котором, по меньшей мере, одно основание указанного зонда является синтетическим аналогом встречающегося в природе основания, имеющего специфическое сродство связывания по принципу комплементарности Уотсона-Крика или гомологичного связывания.

26. Способ анализа мишени, включающий: обеспечение образца, включающего указанную мишень, содержащую гетерополимерную последовательность мишени из нуклеиновой кислоты или аналога нуклеиновой кислоты; обеспечение зонда, содержащего гетерополимерную последовательность зонда из нуклеиновой кислоты или аналога нуклеиновой кислоты; обеспечение гибридизационной смеси, включающей указанную мишень, указанный зонд, воду и буфер; инкубирование указанной гибридизационной смеси в течение времени инкубации, необходимого для связывания указанной гетерополимерной последовательности мишени с указанной гетерополимерной последовательностью зонда для обеспечения комплекса, и детектирование сигнала, коррелирующего со сродством связывания между указанным зондом и указанной мишенью, с целью анализа указанной мишени, причем указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику или гомологичного взаимодействия оснований, при условии, что в случае, когда указанный комплекс представлен дуплексом и указанная гетерополимерная последовательность зонда антипараллельна указанной гетерополимерной последовательности мишени, то указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, а в случае, когда указанный комплекс представлен триплексом, то указанный комплекс свободен от рекомбинационных белков.

27. Способ по п.26, в котором проводится детектирование соответствия или ошибочного спаривания (мисматча) между основаниями указанной гетерополимерной последовательности зонда и основаниями указанной гетерополимерной последовательности мишени.

28. Способ по п.26, в котором указанный зонд и указанная мишень являются одноцепочечными, и указанный комплекс представлен дуплексом, в котором указанная гетерополимерная последовательность зонда образует связи с указанной гетерополимерной последовательностью мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований или комплементарного взаимодействия оснований по Уотсону-Крику и указанная гетерополимерная последовательность зонда параллельна или антипараллельна указанной гетерополимерной последовательностью мишени.

29. Способ по п.26, в котором один из указанного зонда или указанной мишени является одноцепочечным, другой из указанного зонда или указанной мишени является двухцепочечным и указанный комплекс представлен триплексом.

30. Способ по п.26, в котором указанный зонд и указанная мишень являются двухцепочечными, и указанный комплекс представлен квадруплексом.

31. Способ по п.26, в котором указанная мишень ковалентно связана с подложкой, поверхностью или полупроницаемой мембраной.

32. Способ по п.26, в котором указанный зонд ковалентно связан с подложкой, поверхностью или полупроницаемой мембраной.

33. Способ по п.26, в котором к указанному комплексу прикладывается электрический ток или электромагнитная сила для создания или варьирования указанного

сигнала.

34. Способ по п.26, в котором указанный зонд или указанная мишень ковалентно связана с подложкой, поверхностью или полупроницаемой мембраной и к указанному комплексу прикладывается электрический ток или электромагнитная сила для создания или варьирования указанного сигнала.

35. Способ по п.26, дополнительно включающий повторяющееся варьирование условий указанной гибридизационной смеси для варьирования указанного сигнала, причем анализ указанной мишени проводят как функцию изменчивости сигнала в ответ на указанное варьирование.

36. Способ по п.35, в котором указанное варьирование вызывает диссоциацию указанного зонда от указанной мишени в указанном комплексе.

37. Способ по п.35, в котором указанное варьирование включает приложение первого воздействия и второго воздействия к указанной гибридизационной смеси, причем указанное первое воздействие имеет идентичную величину и противоположную полярность относительно указанного второго воздействия.

38. Способ по п.35, в котором указанное варьирование включает приложение серии воздействий, причем все указанные воздействия идентичны.

39. Способ по п.26, в котором указанный сигнал испускается, по меньшей мере, одной меткой, ковалентно связанной с указанным зондом.

40. Способ по п.26, в котором указанный сигнал испускается, по меньшей мере, одной меткой, ковалентно связанной с указанной мишенью.

41. Способ по п.26, в котором указанный сигнал испускается, по меньшей мере, одной меткой, нековалентно связанной с указанным комплексом.

42. Способ по п.26, в котором указанный зонд вторгается в указанную мишень, вытесняя последовательность оснований, связанную с указанной гетерополимерной последовательностью мишени таким образом, что основания гетерополимерной последовательности зонда связываются с основаниями гетерополимерной последовательности мишени по принципу распознавания оснований по Уотсону-Крику или распознавания гомологичных оснований.

43. Способ по п.26, в котором, по меньшей мере, один из указанного зонда или указанной мишени вводятся в гибридизационную смесь в обезвоженном виде.

44. Способ по п.26, в котором способ выполняется без денатурации указанного зонда или указанной мишени.

45. Способ по п.26, в котором указанная гибридизационная смесь дополнительно включает, по меньшей мере, один промотор связывания.

46. Способ по п.45, в котором указанный, по меньшей мере, один промотор связывания является конденсирующим агентом или деконденсирующим агентом.

47. Способ по п.45, в котором указанный промотор является членом, выбранным из группы, состоящей из YOYO-1, ТОТО-1, YOYO-3, ТОТО-3, РОРО-1, ВОВО-1, РОРО-3, ВОВО-3, LOLO-1, JOJO-1, димеров цианина, YO-PRO-1, TO-PRO-1, YO-PRO-3, TO-PRO-3, TO-PRO-5, PO-PRO-1, BO-PRO-1, PO-PRO-3, BO-PRO-3, LO-PRO-1, JO-PRO-1, мономеров цианина, бромида этидия, гомодимера-1 этидия, гомодимера-2 этидия, производных этидия, акридина, акридиноранжа, производных акридина, гетеродимера этидия-акридина, моноазида этидия, иодида пропидия, красителей SYTO, SYBR Green 1, красителей SYBR, Pico Green, красителей SYTOX и 7-аминоактиномицина D.

48. Способ по п.45, в котором концентрация указанного, по меньшей мере, одного промотора такова, что она благоприятствует одной связывающей структуре указанного комплекса в ущерб другим возможным связывающим структурам указанного комплекса.

49. Способ по п.26, дополнительно включающий оптическое картирование или оптическое секвенирование указанной мишени.

50. Способ по п.26, в котором указанный сигнал включает серию сигналов, детектируемых при серийно варьируемых условиях.

51. Способ по п.36, в котором указанное свойство указанного диссоциирования коррелирует со сродством связывания между указанным зондом и указанной мишенью.

52. Способ по п.26, в котором: (а) обеспечиваются условия гомологичного связывания, и неполностью гомологичный зонд не связывается с указанной мишенью либо связывается с указанной мишенью с меньшей эффективностью, или (b) обеспечиваются условия комплементарного связывания по Уотсону-Крику, и неполностью комплементарный зонд не связывается с указанной мишенью либо связывается с указанной мишенью с меньшей эффективностью.

53. Комплекс по п.1, дополнительно включающий, по меньшей мере, одно свободное основание - нуклеотид или нуклеозид, связанный, по меньшей мере, с одним из указанного зонда и указанной мишени.

54. Комплекс по п.1, дополнительно включающий, по меньшей мере, один белок или фермент, связанный, по меньшей мере, с одним из указанного зонда или указанной мишенью.

55. Комплекс по п.1, в котором указанный комплекс находится в растворе, на твердой подложке, in vitro, in vivo или in silico.

56. Комплекс по п.1, в котором указанный зонд представляет собой гетерополимерную ПНК, связанную с указанной гетерополимерной последовательностью

мишени посредством гомологичного взаимодействия оснований, и указанная мишень представляет собой дуплекс.

57. Комплекс по п.56, в котором указанный зонд вторгается в указанную дуплексную мишень для связывания с указанной гетерополимерной последовательностью мишени.

58. Комплекс по п.1, в котором указанный зонд представляет собой дуплекс и, по меньшей мере, одна цепь зонда незаряжена, частично отрицательно заряжена или заряжена положительно, и указанная мишень является одноцепочечной или двухцепочечной.

59. Комплекс по п.1, приспособленный для аналитического, диагностического, терапевтического или генноинженерного применения.

60. Комплекс по п.1, дополнительно включающий, по меньшей мере, один промотор связывания из образующей комплекс смеси.