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Profiting from Gene-Based Diagnostics

TABLE OF CONTENTS

OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   1



INTRODUCTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3

     1.) Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   4

     2.) Standardized Sample Preparation. . . . . . . . . . . . . . .   4

     3.) Prepackaged, easy-to-use kits. . . . . . . . . . . . . . . .   5

     4.) Cross-over contamination prevention. . . . . . . . . . . . .   5

     5.) Specificity of amplification . . . . . . . . . . . . . . . .   6

     6.) Lower prices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   6

     7.) Personnel training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   6



TARGET AMPLIFICATION OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   7



POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

     Variations on PCR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

     PCR Adjunct Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

     Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

     Disadvantages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

     Applications of Polymerase Chain Reaction. . . . . . . . . . . .  17

     Methodology for Polymerase Chain Reaction. . . . . . . . . . . .  20



LIGASE CHAIN REACTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

     Advantages of LCR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

     Disadvantages of LCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

     Applications of Ligase Chain Reaction. . . . . . . . . . . . . .  26

     Methodology for Ligase Chain Reaction. . . . . . . . . . . . . .  28



Nucleic Acid Sequence-Based Amplification (NASBAþ). . . . . . . . . .  31

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31

     Advantages of NASBA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33

     Disadvantages of NASBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34

     Applications of NASBA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34

     Methodology for NASBA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35



Q-BETA REPLICASE (QBR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43

     Advantages of Q-Beta Replicase . . . . . . . . . . . . . . . . .  44

     Disadvantages of Q-Beta Replicase. . . . . . . . . . . . . . . .  45

     Applications of Q-Beta Replicase . . . . . . . . . . . . . . . .  46

     Methodology for Q-Beta Replicase . . . . . . . . . . . . . . . .  47



CYCLING PROBE TECHNOLOGY (CPT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49

     Advantages of Cycling Probe Technology . . . . . . . . . . . . .  50

     Disadvantages of Cycling Probe Technology. . . . . . . . . . . .  50

     Applications of Cycling Probe Technology . . . . . . . . . . . .  51

     Methodology for Cycling Probe Technology . . . . . . . . . . . .  52



OTHER TARGET AMPLIFICATION TECHNIQUES . . . . . . . . . . . . . . . .  53

     Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53

     Sequence Initiation Reaction (SIR) . . . . . . . . . . . . . . .  53

     Continuous Amplification Reaction (CAR). . . . . . . . . . . . .  53

     SISPA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  54

     Isothermal Chain Reaction (ISO-CR) . . . . . . . . . . . . . . .  54

     RAMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55

     Syntex Gene Amplification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55

     Biogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  56



SIGNAL AMPLIFICATION OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  57



BRANCHED DNA (bDNA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  58

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  58

     Advantages of bDNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  61

     Disadvantages of bDNA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  62

     Applications of bDNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  63

     Methodology for bDNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  66



OTHER SIGNAL AMPLIFICATION TECHNIQUES . . . . . . . . . . . . . . . .  67

     AmpliProbeþ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  67

     Dendritic polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  67

     DNA and RNA Analysis System (DARAS). . . . . . . . . . . . . . .  68

     Solid phase amplification (SPA). . . . . . . . . . . . . . . . .  69

     Electrochemiluminescence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  69



DNA Chip Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  71

     Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  71

     Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  71

     Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  79



List of Organizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  80

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