用于稳定核酸阵列的处理方法技术

本发明专利技术涉及核酸分子处理方法，所述核酸分子与固体支撑物(support)附着或结合在一起以进行生化分析，该方法包括核酸测序。在加载于所述固体支撑物上之后，用含有浓缩剂的组合物、含有体积排除剂的组合物，或者含有这两者的组合物处理所述核酸分子，然后用含有蛋白质的组合物处理所述核酸分子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 相关申请的引用本申请要求2011年11月2日提交的美国临时申请61/554，789的优先权。出于任何目的,优先权申请的全部内容在此并入本文。
技术介绍
大规模的基因组序列分析是理解许多不同生物现象的关键步骤。对低成本、高通量的测序和重测序的需要使采用同时平行分析多个核酸标靶的新测序方法得以发展。常规的测序方法一般局限于在信号显著衰变之前确定数十个核苷酸，因此整个测序效率受到很大限制。常规的测序方法还受到信噪比的限制，所述信噪比使该方法不适于单一分子测序。如果方法和组合物可设计成提高测序反应效率和提高由较短阅读长度组装全序列的效率对本领域是有利的。许多基因组测序和其它分析方法已经发展成采用附着于固体或半固体支撑物的核酸分子(例如，单链或双链DNA或RNA)。尤其对于分析而言，所述方法和组合物需要稳定所附着的核酸分子以防止化学降解和物理降解。
技术实现思路
我们研发出一种处理该核酸分子的方法，所述方法在核酸分子接触并附着于(即，装载于)固体支撑物之后进行，以稳定核酸分子，防止化学降解和物理降解。一般而言，该方法包括浓缩所 附着的核酸分子以及用蛋白包被(coat)所述核酸分子。如本文详细描述的，一种上述分析方法涉及DNA测序，该DNA包括高容量(high-occupancy)和高密度纳米阵列上的DNA多联体(DNA concatemer,也称为DNA纳米球或DNB)，所述纳米阵列通过DNB的静电吸附在光刻图案化的固相基底上自组装。本专利技术的组合物和方法还可用于与多种生物化学分析相关联，包括，例如，核酸杂交、酶促反应(例如，使用内切酶[包括限制性内切酶]，外切酶，激酶，磷酸酶，连接酶等)、核酸合成、核酸扩增(例如，通过聚合酶链式反应，滚环复制，全基因组扩增，多重置换扩增等进行)，以及使用附着于固体或半固体支撑物的核酸分子的本领域已知的生物化学分析的任何其它形式。因此，本专利技术提供用于处理核酸阵列以提高核酸分析过程中的所述阵列稳定性的方法和组成物，所述核酸分析包括，但不限于，核酸测序、核酸杂交试验或酶辅助的核酸试验。一种实施方式提供包括以下步骤的方法:(a)提供核酸阵列，所述核酸阵列包含(i)具有表面的支撑物和(ii)附着于所述表面的核酸分子(例如，单链或双链DNA或RNA，包括但不限于DNB) ；(b)浓缩附着于所述表面的核酸分子，由此生成浓缩的核酸分子；以及(c)用蛋白包被所述浓缩的核酸分子。根据一种上述实施方式，浓缩附着于所述基底的表面的核酸分子包括使所述阵列与包含核酸浓缩剂、包含体积排除剂、或包含核酸浓缩剂和体积排除剂这两者的组合物(例如，水溶液)接触。有用的核酸浓缩剂包括但不限于醇，例如异丙醇。有用的体积排除剂包括，但不限于，聚乙二醇。 根据另一这种实施方式，包被附着于所述基底的表面的核酸分子包括用含有蛋白的组合物包被所述核酸分子，所述蛋白结合所述表面且不干扰核酸分析。这种蛋白包括但不限于血清白蛋白，例如，牛血清白蛋白或人血清白蛋白。 根据另一实施方式，本专利技术提供包括以下步骤的方法:(a)提供DNB阵列，所述DNB阵列包含(i)具有表面的支撑物和(ii)非共价附着于所述表面的DNB; (b)使附着于所述表面的DNB与水溶液接触，所述水溶液包含核酸浓缩剂和体积排除剂，由此生成浓缩的DNB ;以及(c)用蛋白包被所述浓缩的DNB。 根据本专利技术的另一实施方式，提供用于提高核酸分析过程中的核酸阵列稳定性的试剂盒，其中，所述阵列包含(i)具有表面的支撑物和(ii)附着于所述表面的核酸分子。这种试剂盒包含(a)核酸浓缩组合物，所述核酸浓缩组合物浓缩附着于所述表面的核酸分子，由此生成浓缩的核酸分子；和(c)包被组合物，所述包被组合物包含包被所述浓缩的核酸分子的蛋白。在一种实施方式中，所述核酸浓缩组合物包括核酸浓缩剂和体积排除剂。 【附图说明】 图1示意性说明了用于分割核酸的方法的一种实施方式。 图2示意性说明了涉及长片段读取(LFR)技术的本专利技术的实施方式。图2A举例说明了用于通过标准多重置换扩增方法(MDA)分割核酸的方法。图2B举例说明了通过多重置换扩增方法使用5’外切酶切割核酸的方法。图2C为整个LFR过程的实施方式的示意图。 图3示意性说明了设计成用于本专利技术的方法的条形码衔接子(adaptor)设计的实施方式。 图4示意性说明了使用切口平移方法分割核酸的本专利技术的实施方式。 图5示意性说明了可用于本专利技术的实施方式的衔接子。图5A提供了 4个不同的衔接子序列。图5B说明了可包括在本专利技术的衔接子设计中的不同组分。 图6示意性说明了用于制备含有多个衔接子的环状核酸模板的本专利技术的实施方式。 图7示意性说明了用于控制插入靶核酸的衔接子的方向的本专利技术的实施方式。 图8示意性说明了可使衔接子和靶核酸分子彼此连接(ligate)的不同方向的示例性实施方式。 图9示意性说明了组装本专利技术的核酸模板的方法的一方面。 图10示意性说明了用于控制衔接子插入靶核酸的方式的所述衔接子的组分。 图11示意性说明了用于将衔接子插入祀核酸中的臂连臂连接(arm-by-armligat1n)方法的实施方式。图1lA举例说明了臂连臂连接方法的示例性实施方式，图1lB举例说明了用于该方法的衔接子臂的示例性组分。 图12示意性说明了衔接子插入的可能方向。 图13示意性说明了切口平移连接方法的一种实施方式。 图14示意性说明了用于插入多个衔接子的方法的一种实施方式。 图15示意性说明了切口平移连接方法的一种实施方式。图16示意性说明了切口平移连接方法的一种实施方式。图17不意性说明了使用切口平移环反转(nick translat1n circle invers1n,图17A)和与尿嘧啶降解组合的切口平移环反转(图17B)的切口平移连接方法的一种实施方式。图18示意性说明了切口平移连接方法的一种实施方式。图19示意性说明了用于插入多个衔接子的方法的一种实施方式。图20示意性说明了用于插入多个衔接子的方法的一种实施方式。图21示意性说明了用于插入多个衔接子的方法的一种实施方式。图22示意性说明了用于插入多个衔接子的方法的一种实施方式。图23示意性说明了复合探针锚定连接方法(combinatorial probe anchorligat1n method)的一种实施方式。图24示意性说明了复合探针锚定连接方法的一种实施方式。图25示意性 说明了复合探针锚定连接方法的一种实施方式。图26示意性说明了复合探针锚定连接方法的一种实施方式。图27为使用双重复合探针锚定连接方法使各碱基在限定位置达到的荧光强度水平图。图28为使用复合探针锚定连接方法得到的询问(interrogat1n)位置的数据拟合分数图。图29为使用单一复合探针锚定连接方法和双重复合探针锚定连接方法在不同时间点获得的单碱基询问的荧光强度水平图。图30为使用单一复合探针锚定连接方法在不同时间点获得的单碱基询问的数据拟合分数图。图31为与单一复合探针锚定连接方法相比，在双重复合探针锚定连接方法中使用多个不同的第二锚定探针的不同位置达到的荧光强度水平图。图32为举例说明与单一复合探针锚定连接方法相比，在双重复合探针锚定连接方法中使用多个不同的第二锚定探针获得的不同位置数据拟合分数的图。图33为举本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理核酸阵列以在核酸分析过程中提高所述阵列的稳定性的方法，所述方法包括：(a)提供核酸阵列，所述核酸阵列包含(i)具有表面的支撑物和(ii)附着于所述表面的核酸分子；(b)浓缩附着于所述表面的核酸分子，从而生成浓缩的核酸分子；以及(c)用蛋白质包被所述浓缩的核酸分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.02 US 61/554,7891.一种处理核酸阵列以在核酸分析过程中提高所述阵列的稳定性的方法，所述方法包括: (a)提供核酸阵列，所述核酸阵列包含(i)具有表面的支撑物和(ii)附着于所述表面的核酸分子； (b)浓缩附着于所述表面的核酸分子，从而生成浓缩的核酸分子；以及 (c)用蛋白质包被所述浓缩的核酸分子。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述核酸分析包括核酸测序、核酸杂交分析或者以酶的方式协助的核酸分析。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述浓缩的步骤包括使所述阵列与含有核酸浓缩剂的组合物、含有体积排除剂的组合物或者含有核酸浓缩剂和体积排除剂这两者的组合物接触。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述核酸浓缩剂为醇。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述醇为异丙醇。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述体积排除剂为聚乙二醇。7.如权利要求1所述的方法，所述方法包括用含有蛋白质的组合物包被所述核酸分子，所述蛋白质与所述表面 结合并且不干扰所述核酸分析。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺曼·里·伯恩斯，杰·威利斯·雪弗托，
申请(专利权)人：考利达基因组股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US