非对称发夹靶标捕获低聚物制造技术

本发明专利技术提供改善的茎-环靶标捕获低聚物以及使用方法。此类靶标捕获低聚物具有形成环的靶标结合片段，所述环在形成茎的茎片段的侧面。所述茎片段是不等长的。在不存在靶核酸但提供良好靶标灵敏度的情况下，此类探针显示出很少结合至或不结合至固定化探针。所述探针尤其可用于多种检测方法，其中存在检测多个靶核酸(例如，检测靶基因的多个多态性形式)的多个靶标捕获低聚物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非对称发夹靶标捕获低聚物相关专利申请的交叉引用本专利申请是提交于2012年2月1日的61/593,829的正式申请，该专利申请出于所有目的全文以引用方式并入本文。
技术介绍
样品中核酸的检测用于诊断、治疗、法庭、农业、食品科学应用和其他领域。一种用于纯化靶多核苷酸的技术通常用于诊断过程，其涉及将靶核酸捕获在固相载体上。固相载体在靶核酸纯化过程的一个或多个洗涤步骤期间保持靶核酸。捕获的靶核酸序列可通过各种方法分析。一种此类方法使用杂交至靶序列的核酸探针。探针可设计为检测不同靶序列，诸如具有微生物、病毒、人类基因、植物或动物基因和/或病原性病症特征的那些靶序列。得益于捕获的靶核酸的另外分析技术包括核酸的扩增测定、微阵列、测序测定、质谱测定。靶核酸可使用同时杂交结合靶核酸和固定至固相载体的核酸的靶标捕获低聚物捕获。靶标捕获低聚物将靶核酸连接至固相载体，生成包含结合的靶核酸的复合物。标记探针可杂交至结合的靶标，未结合的标记探针可从固相载体洗掉(参见Stabinsky，美国专利No.4,751,177)。靶标捕获低聚物的变型已有所描述，其中在靶标不存在的情况下捕获探针以茎-环结构存在，并且在靶核酸存在的情况下，靶核酸结合至环部分，打开茎并且使得环的一个臂能够结合固定化探针(参见US20060068417)。此类构造可用于在靶标捕获低聚物结合至其靶核酸之前降低靶标捕获低聚物杂交固定化探针的能力。
技术实现思路
本专利技术提供包含第一和第二茎片段的靶标捕获低聚物(TACO)，所述片段的长度差异为与靶核酸互补的靶标结合片段侧面的至少两个核碱基。在杂交条件下，在不存在靶核酸的情况下，靶标捕获低聚物形成茎-环，第一和第二茎片段的分子内杂交形成茎，并且靶标结合片段形成环；并且在存在靶核酸的情况下，靶标结合片段杂交至靶核酸，打断第一和第二茎片段的分子内杂交，产生能够杂交至互补的固定化探针的第一茎片段。在一些TACO中，第一茎片段包含至少15个核碱基单元，并且第二茎片段包含至少五个核碱基单元。在一些TACO中，第二茎片段的长度为第一茎片段的长度的39-61％。在一些TACO中，第一茎片段和第二茎片段的长度差异为至少5个核碱基单元。在一些TACO中，第一和第二茎片段的长度差异为至少9个核碱基单元。在一些TACO中，第一和第二茎片段的长度差异为5-15个核碱基单元。在一些TACO中，第一片段具有17-26个核碱基单元，并且第二片段具有7-16个核碱基单元。在一些TACO中，第一片段具有18-24个核碱基单元，第二片段具有7-15个核碱基单元，并且第一片段比第二片段长至少7个核碱基单元。在一些TACO中，第一和第二茎片段分别占据靶标捕获低聚物的5’和3’末端，并且第一茎片段与固定化探针互补。在一些TACO中，第一和第二茎片段包含polyA和polyT核碱基单元的互补片段。在一些TACO中，第一片段包含polyA片段，并且第二茎片段包含polyT片段。在一些TACO中，第一或第二茎片段包含T(0-5)A(10-40)。在一些TACO中，第一茎片段包含T(0-5)A(10-40)，并且第二茎片段包含A(0-5)T(10-40)，其中第一茎片段比第二茎片段长。在一些TACO中，第一茎片段的A(10-40)比第二茎片段的T(10-40)长5-15个核苷酸。在一些TACO中，第一茎片段包含A(15-40)，并且第二茎片段包含T(10-30)。在一些TACO中，靶标结合片段包含至少一个甲氧基核碱基。本专利技术还提供包含上述定义的靶标捕获低聚物和固定化探针的试剂盒，所述固定化探针包含具有探针的载体，所述探针包含与第一或第二发夹茎片段互补的片段。在一些试剂盒中，第一和第二发夹片段的较长者包含polyA，第一和第二发夹片段的较短者包含polyT，并且固定化探针片段包含polyT，polyT的长度在第一和第二发夹探针的polyA和polyT片段之间。本专利技术还提供捕获靶核酸的方法。此类方法包括使被怀疑包含靶核酸的样品与靶标捕获低聚物和固定化探针接触；靶标捕获低聚物包含第一和第二发夹茎片段，所述片段的长度差异为与靶核酸互补的靶标结合片段侧面的至少两个核碱基单元，靶标捕获低聚物采取发夹茎-环的形式，茎通过第一和第二发夹茎片段的分子内杂交形成，并且靶标结合片段构成环；固定化探针包含具有探针的载体，所述探针包含与第一或第二发夹茎片段互补的片段；其中如果样品包含靶核酸，则靶核酸杂交至靶标结合片段打断第一和第二发夹茎片段的分子内杂交，使得第一或第二发夹片段杂交至固定化探针上的互补片段，形成载体结合的捕获杂交体；并且如果样品不包含靶核酸，则第一和第二片段保持以茎进行分子内杂交。本专利申请中上述或别处公开的任何靶标捕获低聚物可以此类方法使用。在一些方法中，靶标存在于样品中。一些方法还包括从样品分离载体结合的捕获杂交体。在一些方法中，接触在第一温度下然后在低于第一温度的第二温度下进行。在一些方法中，第一温度在第一和第二茎片段之间形成的双链以及靶标结合片段和靶核酸之间形成的双链的解链温度之间，并且第二温度低于第一和第二茎片段形成的双链以及第二茎片段和固定化探针之间形成的双链的解链温度。在一些方法中，分离在第二温度下进行。一些方法还包括从捕获杂交体释放靶核酸。一些方法还包括检测靶核酸。一些方法还包括对靶核酸测序。在一些方法中，靶标捕获低聚物是具有与不同靶标互补的不同靶标结合片段的多个靶标捕获低聚物中的一者。在一些方法中，所述多个靶标捕获低聚物包括至少十个靶标捕获低聚物。本专利技术还提供包含任何前述权利要求定义的靶标捕获低聚物、固定化探针的反应混合物，所述固定化探针包含具有探针的载体，所述探针包含与第一或第二发夹茎片段互补的片段和杂交至靶标捕获低聚物的靶标结合片段的靶核酸。附图说明图1示出了在捕获条件中和在不存在其杂交的靶核酸的情况下各种靶标捕获低聚物的构造。黑色圆圈以及方格突起分别表示捕获珠和固定化探针。在此类条件下非对称靶标捕获低聚物在发夹构造中示出，而线性靶标捕获低聚物保持线性构造。在这些条件下，线性靶标捕获低聚物的第一茎能够与固定化探针杂交；然而，非对称靶标捕获低聚物的第一茎不杂交。图2示出了在捕获条件下和在存在其杂交的靶核酸的情况下非对称靶标捕获低聚物的各种构造。在该图示中，与靶核酸相比，存在过量的非对称靶标捕获低聚物。结合至靶核酸的非对称靶标捕获低聚物在打开(非发夹)构造中示出，从而暴露其与固定化探针结合的第一茎。闭合(发夹)构造中示出的非对称靶标捕获低聚物具有其第一茎结合的并且不结合固定化探针的第二茎。图3示出了实例2中得到的结果的图解。图4示出了实例1中得到的结果的图解。定义核酸是指包含核苷酸或类似物的多聚化合物，所述核苷酸或类似物具有连接在一起形成聚合物的含氮杂环碱基或碱基类似物，所述聚合物包括常规RNA、DNA、RNA-DNA混合物或其类似物。含氮杂环碱基可称为核碱基单元。核碱基单元可以是常规DNA或RNA碱基(A、G、C、T、U)、碱基类似物如肌苷、5-硝基吲唑等等(TheBiochemistryoftheNucleicAcids5-36,Adamsetal.,ed.,11thed.,1992(《核酸的生物化学》，第5-36页，Adams等人编辑，第11版，199本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种捕获靶核酸的方法，所述方法包括：使被怀疑包含所述靶核酸的样品与靶标捕获低聚物和固定化探针接触；所述靶标捕获低聚物包含第一和第二发夹茎片段，所述第一和第二发夹茎片段的长度差异为与靶核酸互补的靶标结合片段侧面的至少两个核碱基单元，所述靶标捕获低聚物采取发夹茎‑环的形式，所述茎通过所述第一和第二发夹茎片段的分子内杂交形成，并且所述靶标结合片段构成所述环；所述固定化探针包含具有探针的载体，所述探针包含与所述第一或第二发夹茎片段互补的片段；其中如果所述样品包含所述靶核酸，则所述靶核酸杂交至所述靶标结合片段打断所述第一和第二发夹茎片段的所述分子内杂交，使得所述第一或第二发夹片段杂交至所述固定化探针上的所述互补片段，形成载体结合的捕获杂交体；并且如果所述样品不包含所述靶核酸，则所述第一和第二片段保持以茎进行分子内杂交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.01 US 61/593,8291.一种捕获靶核酸的方法，所述方法包括：使被怀疑包含所述靶核酸的样品与靶标捕获低聚物和固定化探针接触；所述靶标捕获低聚物包含第一和第二发夹茎片段，所述第一发夹茎为至少15个核碱基单元且所述第二发夹茎为至少五个核碱基单元，所述第一和第二发夹茎片段的长度差异为与靶核酸互补的靶标结合片段侧面的至少五个核碱基单元，所述靶标捕获低聚物采取发夹茎-环的形式，所述茎通过所述第一和第二发夹茎片段的分子内杂交形成，并且所述靶标结合片段构成所述环；所述固定化探针包含具有探针的载体，所述探针包含与所述第一或第二发夹茎片段互补的片段；其中如果所述样品包含所述靶核酸，则所述靶核酸杂交至所述靶标结合片段，打断所述第一和第二发夹茎片段的所述分子内杂交，使得所述第一或第二发夹片段杂交至所述固定化探针上的所述互补片段，形成载体结合的捕获杂交体；并且如果所述样品不包含所述靶核酸，则所述第一和第二片段保持以茎进行分子内杂交。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶标存在于所述样品中。3.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述样品分离所述载体结合的捕获杂交体。4.根据权利要求2所述的方法，还包括从所述样品分离所述载体结合的捕获杂交体。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述接触在第一温度下，然后是低于所述第一温度的第二温度下进行，其中所述第一温度在所述第一和第二茎片段之间形成的双链以及所述靶标结合片段和所述靶核酸之间形成的双链的所述解链温度之间，并且所述第二温度低于所述第一和第二茎片段形成的所述双链以及所述第二茎片段和所述固定化探针之间形成的双链的所述解链温度。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述分离在所述第二温度下进行。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括从所述捕获杂交体释放所述靶核酸。8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括检测所述靶核酸。9.根据权利要求8所述的方法，还包括对所述靶核酸测序。10.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述靶标捕获低聚物是具有与不同的靶标互补的不同靶标结合片段的多个靶标捕获低聚物中的一者。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个靶标捕获低聚物包含至少十个靶标捕获低聚物。12.一种包含第一和第二茎片段的靶标捕获低聚物，所述第一茎片段为至少15个核碱基单元且所述第二茎片段为至少五个核碱基单元，所述第一和第二茎片段的长度差异为与靶核酸互补的靶标结合片段侧面的至少五个核碱基，其中在杂交条件下：在不存在所述靶核酸情况下，所述靶标捕获低聚物形成茎-环，所述第一和第二茎片段的分子内杂交形成所述茎，并且所述靶标结合片段形成所述环；以及在存在所述靶核酸的情况下，所述靶标结合片段杂交至所述靶核酸，打断所述第一和第二茎片段的所述分子内杂交，产生能够杂交至互补的固定化探针的所述第一茎片段。13.根据权利要求12所述的靶标捕获低聚物，其中所述第二茎片段的长度为所述第一茎片段长度的39-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·卡尔森，R·波尔纳，S·T·布伦塔诺，
申请(专利权)人：简·探针公司，
类型：发明
国别省市：美国;US