高分解能融解曲線解析(こうぶんかいのうゆうかいきょくせんかいせき、、HRMまたはHRMA)とは、PCRで増幅したDNA断片の融解挙動を高分解能で解析し、塩基配列の違いや遺伝子変異などを検出する手法である。
概要 二本鎖DNAに結合する蛍光色素を用いてPCR増幅を行い、増幅後に温度を上昇させながら蛍光強度の変化を測定する。二本鎖DNAが一本鎖へ解離すると、結合していた蛍光色素の蛍光が低下するため、温度と蛍光強度の関係から融解曲線を得ることができる。
PCR産物の融解挙動はGC含量、断片長、塩基配列、ヘテロ接合性などによって変化するため、融解温度(Tm)だけでなく、融解曲線の形状を比較することで配列差を識別することができる。高精度な温度制御と飽和型DNA結合蛍光色素の導入によって感度と特異度が向上し、このような解析は高分解能融解曲線解析と呼ばれるようになった。
特徴 利点 PCR増幅後に反応容器を開封せず、そのまま融解解析を行うことができる。 変異スクリーニングや一塩基多型(SNP)の遺伝子型判定では、配列特異的な蛍光標識プローブを必要とせず解析できる場合がある。 遺伝子変異のスクリーニング、遺伝子多型解析、メチル化解析、コピー数変化の解析など、さまざまな用途に応用されている。 PCR後に増幅産物を分離・処理する工程を必要としないため、迅速な閉鎖系解析が可能である。
注意点 融解曲線の違いから配列変化の存在を検出することはできるが、未知の変異について塩基置換の種類や正確な位置を融解曲線だけから直接確定することはできず、必要に応じてシークエンス解析などによる確認が行われる。 解析結果は、PCR産物の長さや塩基配列、PCR条件、使用する蛍光色素、装置の温度分解能などの影響を受ける。
開発 PCR産物の融解挙動を利用した配列変異解析は、PCR後の電気泳動やカラム分離を必要としない方法として発展した。2003年、Gundryらは蛍光標識プライマーを用いた高分解能融解解析により、ホモ接合体とヘテロ接合体を閉鎖系で識別する方法を報告した。その後、飽和型DNA結合蛍光色素と高分解能の温度測定装置の発達によって、配列変異のスクリーニングやジェノタイピングなどへの応用が広がった。
関連項目 リアルタイムPCR DNA融解曲線 遺伝子多型 融解曲線解析 DNAシークエンシング
参考文献