遗传变体的基于连接的检测制造技术

本发明专利技术提供用于检测样品中的遗传变体的分析系统和方法，所述遗传变体包括拷贝数变异和单核苷酸多态性。优选地，本发明专利技术采用串联连接的技术，联合利用阵列杂交的具体的基因组区域的水平的检测，所述串联连接的技术例如，两个或更多个固定序列寡核苷酸和与固定序列寡核苷酸之间的区域互补的一个或更多个桥接寡核苷酸的连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】遗传变体的基于连接的检测相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月15日提交的，美国专利申请号13/840,383的优先权，美国专利申请号13/840,383是2011年11月10日提交的美国专利申请号13/293,419的CIP，美国专利申请号13/293,419是2011年8月8日提交的13/205,603的CIP，13/205,603是2011年1月25日提交的13/013,732的CIP，13/013,732要求2010年8月6日提交的美国临时申请号61/371,605的权益。
本专利技术涉及来自遗传样品的靶向区域的多路复用的选择、扩增和检测。
技术介绍
在下面的讨论中，将为了背景和介绍的目的描述某些文章和方法。本文所包含的任何内容不得被解释为现有技术的“承认”。申请人明确地保留在适当的情况下证明根据可应用的法定条文本文引用的文章和方法无法构成现有技术的权利。遗传异常导致许多病理，包括由染色体非整倍性引起的病理(例如，唐氏综合症)、特定基因中的种系突变(例如，镰状细胞性贫血)、和由体细胞突变引起的病理(例如，癌症)。用于确定这样的遗传异常现象的诊断方法已经变成用于识别特定疾病和紊乱，以及用于在疾病来源和处理选择上提供有价值的信息的标准的技术。拷贝数变异(copy-mumbervariation)是对应于某些染色体上缺失或扩增的相当大的基因组区域的基因组DNA改变。可以通过基因组重排如缺失、重复、倒位和易位引起CNV。拷贝数变异与多种形式的癌症(CappuzzoF,Hirsch,等人(2005)97(9):643-655)、神经紊乱(Sebat,J.,等人(2007)Science316(5823):445-9，包括孤独症(Sebat,J.,等人(2007)Science316(5823):445-9)，和精神分裂症(StClairD(2008).SchizophrBull35(1):9-12))相关。特定细胞群体中感兴趣的染色体或它的部分的拷贝数变异的检测可以是识别疾病或紊乱的遗传诊断或预后指标的强有力的工具。拷贝数变异的检测也可以用于检测胎儿DNA中的染色体非整倍性。产前诊断测试的常规方法目前需要在11和14周妊娠之间利用绒毛膜绒毛取样(CVS)或在15周之后利用羊膜穿刺术，直接地从用于遗传分析的子宫去除胎儿细胞的样品。然而，这些侵入性程序携带大约1％的流产的风险(Mujezinovic和Alfirevic,ObstetGynecol2007；110，，687-694)。长期以来寻找一种非侵入性产前诊断的可靠的和方便的方法，以便减少这种流产的风险且允许更早测试。单核苷酸多态性(SNP)是基因组的特定区域上的单核苷酸差异。当与参考基因组比较时，平均人类基因组通常具有超过三百万的SNP。SNP与多种疾病相关，包含癌症、心血管疾病、囊性纤维化病、和糖尿病。SNPs的检测可以是识别疾病或紊乱的遗传诊断或预后指示物的强有力的工具。经常可期望在相同的样品中检测很多不同的SNP。重新测序是DNA序列检测的应用，经常在基因组的部分中。重新测序可以被应用于来自包括哺乳动物、其他动物种类、植物、细菌、病毒等等的任何来源的遗传样品的分析。重新测序可以用于很多应用，包括但不限于临床应用和环境应用。重新测序用于临床应用的一个应用是引起疾病的基因中DNA序列的确定。用于医学诊断或预后指示的基因重新测序的实例包括关于乳腺癌风险的BRCA1和BRCA2的重新测序。环境应用的实例是水源中特定病原体的检测。因而，需要采用有效的、可重现的多路复用分析的筛选拷贝数变异、SNP，和重新测序的方法。本专利技术解决这种需要。
技术实现思路
提供
技术实现思路
，以便以简要形式介绍概念的选择，该概念在下面的具体实施方式中进一步详述。
技术实现思路
既不倾向于识别所要求保护的主题的关键的或基本的特征，也不倾向于用于限制所要求保护的主题的范畴。将从下面撰写的具体实施方式显然可见所要求保护的主题的其他特征、细节、效用和优势，包括附图中阐明的和所附的权利要求中限定的那些方面。本专利技术提供用于检测拷贝数变异、多态性、突变和重测序的分析系统和方法。本专利技术采用利用固定序列寡核苷酸且经由连接和/或延伸连接它们选择基因组区域的技术。在优选的方面中，这通过串联连接完成，也就是，两个或更多个非-相邻的固定序列寡核苷酸和桥接寡核苷酸的连接，所述桥接寡核苷酸与固定序列寡核苷酸互补的感兴趣的核酸区域的部分之间的且直接临近该部分的区域互补。在一个一般方面中，本专利技术提供用于检测遗传样品中感兴趣的核酸区域的分析系统，包括下列步骤：提供遗传样品；向所述遗传样品引入第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸，所述引入在允许所述固定序列寡核苷酸与感兴趣的核酸中的互补区域特异性杂交的条件下进行；在允许所述固定序列寡核苷酸与感兴趣的核酸中的互补序列特异性杂交的条件下，引入一个或更多个桥接寡核苷酸，其中所述一个或更多个桥接寡核苷酸与在所述第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸互补的区域之间且与该区域直接相邻的核酸区域互补；连接杂交的寡核苷酸，以便产生与感兴趣的核酸区域互补的连续的连接产物；扩增所述连续的连接产物，以便产生具有核酸区域的序列的扩增产物；和检测和定量所述扩增产物，其中所述扩增产物的检测提供遗传样品中核酸区域的检测。任选地，分离和定量所述扩增产物，以便确定所述遗传样品中核酸区域的相对频率。在另一个一般方面中，本专利技术提供用于检测遗传样品中的感兴趣的核酸区域的分析系统，包括下列步骤：提供遗传样品；向所述遗传样品引入第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸，所述引入在允许所述固定序列寡核苷酸与感兴趣的核酸中的互补区域特异性杂交的条件下进行；在允许桥接寡核苷酸与所述感兴趣的核酸特异性杂交的条件下，引入一个或更多个桥接寡核苷酸，所述一个或更多个桥接寡核苷酸与感兴趣的核酸在与第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸互补的区域之间的的区域互补，其中所述桥接寡核苷酸的任一末端或两个末端上的至少一个或更多个碱基没有与所述固定序列寡核苷酸直接相邻；延伸所述一个或更多个桥接寡核苷酸，使得所述桥接寡核苷酸与所述固定序列寡核苷酸直接相邻；连接所杂交且延伸的寡核苷酸，以便产生连续的连接产物；扩增所述连续的连接产物，以便产生具有感兴趣的核酸区域的序列的扩增产物；和检测和定量所述扩增产物，其中所述扩增产物的检测提供遗传样品中核酸区域的检测。任选地，分离和定量所述扩增产物，以便确定所述遗传样品中核酸区域的相对频率。样品中核酸的相对频率不仅可以用于确定那个具体的核酸区域的拷贝数变异，而且连同其他核酸和/或与其他核酸相比，它可以用于确定较大的基因组区域(包括染色体)的拷贝数变异。优选地，分析系统中使用的固定序列寡核苷酸包括用于连续的连接产物的扩增的通用引物区域。可替换地，可以通过，例如，引入包括这样的通用引物序列的衔接子到连续的连接产物的末端，在杂交的固定序列寡核苷酸和桥接寡核苷酸的连接之后，将通用引物序列添加到连续的连接产物上。优选地，桥接寡核苷酸是较短的寡核苷酸，优选地在1-10个核苷酸之间和更优选地在3-7个核苷酸之间，且桥接寡核苷酸可以经设计用于提供桥接寡核苷酸的序列内的简并性，例如，桥接寡核苷酸被作为具有多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测遗传样品中基因组区域的频率变异的方法，所述方法包括下列步骤：提供遗传样品；向所述遗传样品引入至少两组的第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸，所述引入在允许所述组的固定序列寡核苷酸与感兴趣的核酸区域中的互补区域特异性杂交的条件下进行，其中每一组包括与光学可检测的标记物相缔合的寡核苷酸，且其中两组都包括选择性地结合到单个阵列特征上的区域；连接杂交的寡核苷酸，以便产生与感兴趣的核酸区域互补的连续的连接产物；将来自两组的连续的连接产物均引入到包括与所述连续的连接产物互补的一个或更多个特征的阵列；和通过检测所述光学可检测的标记物，检测来自第一组和第二组的所述连续的连接产物与所述阵列的杂交；其中所述阵列上所述光学可检测的标记物的相对频率指示所述遗传样品中感兴趣的核酸区域的频率变异的存在或不存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 13/840,3831.至少第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸以及第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸在制备用于检测遗传样品中的核酸区域的频率的变异的测定系统中的用途，所述遗传样品包括母亲来源和胎儿来源二者的核酸，其中当所述测定系统被使用时，包括下列步骤：提供遗传样品；向所述遗传样品引入所述至少第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸以及第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸，所述引入在同时允许所述第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸与感兴趣的第一核酸区域中的互补区域特异性地杂交并且所述第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸与感兴趣的第二核酸区域中的互补区域特异性地杂交的相同条件下进行，其中每一组的第一固定序列寡核苷酸或第二固定序列寡核苷酸中的一个或两个包括通用引物区域，其中每一组的至少一个固定序列寡核苷酸包括与光学可检测的标记物相缔合的区域，并且所述光学可检测的标记物是荧光标记物，且其中来自每一组的至少一个固定序列寡核苷酸包括选择性、竞争性地结合到相同阵列特征上的区域；连接每一组的杂交的固定序列寡核苷酸，以便产生与感兴趣的核酸区域互补的连续的连接产物；将来自两组固定的序列寡核苷酸的连续的连接产物均引入到包括与所述连续的连接产物互补的一个或更多个所述相同阵列特征的阵列；和通过检测所述光学可检测的标记物，检测来自所述第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸以及所述第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸的所述连续的连接产物与所述阵列的杂交；其中所述阵列上所述光学可检测的标记物的相对频率指示所述遗传样品中所述感兴趣的第一核酸区域和所述感兴趣的第二核酸区域的频率的变异的存在或不存在，并且其中通过与来自所述第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸的连续的连接产物的杂交水平相比，来自所述第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸的连续的连接产物的增加或减少的杂交水平来检测所述变异。2.根据权利要求1所述的用途，其中当所述测定系统被使用时，还包括在引入到所述阵列之前，扩增所述连续的连接产物。3.根据权利要求2所述的用途，其中所述通用引物区域被用于扩增所述连续的连接产物。4.根据权利要求1所述的用途，其中当所述测定系统被使用时，还包括为每一组固定序列寡核苷酸引入一个或更多个桥接寡核苷酸，所述引入在允许所述桥接寡核苷酸在每一组的第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸之间与感兴趣的核酸区域中的互补区域杂交的条件下进行。5.根据权利要求4所述的用途，其中在所述桥接寡核苷酸的引入之前，分离所述固定序列寡核苷酸与其所杂交的所述感兴趣的核酸区域的杂交产物。6.根据权利要求4所述的用途，其中与所述第一组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸以及所述第二组第一固定序列寡核苷酸和第二固定序列寡核苷酸同时引入所述一个或更多个桥接寡核苷酸。7.根据权利要求1所述的用途，其中所述连续的连接产物的杂交包括与包含所述阵列的特征的单独寡核苷酸的杂交。8.根据权利要求1所述的用途，其中当所述测定系统被使用时，针对与第一染色体上的基因组区域互补的至少十组固定序列寡核苷酸和与第二染色体上的基因组区域互补的至少十组固定序列寡核苷酸实施所述步骤。9.根据权利要求8所述的用途，其中当所述测定系统被使用时，针对与第一染色体上的基因组区域互补的至少100组固定序列寡核苷酸和与第二染色体上的基因组区域互补的至少100组固定序列寡核苷酸实施所述步骤。10.根据权利要求9所述的用途，其中当所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺德·奥利芬特，安德鲁·斯帕克斯，约翰·史图尔普纳格，肯·宋，
申请(专利权)人：阿瑞奥萨诊断公司，
类型：发明
国别省市：美国;US