核酸合成技术制造技术

合成核酸的方法包括在基底上合成一个或多个核酸片段。可以在基底上扩增合成的一个或多个核酸片段。所述方法还包括对在所述基底上的合成的或扩增的一个或多个核酸片段进行测序。所述测序可以为所述一个或多个核酸片段的设计提供反馈。所述方法还包括基于测序收获所述合成的或扩增的一个或多个核酸片段。可以组装所述合成的或扩增的一个或多个核酸片段以产生靶核酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本专利技术通常涉及核酸合成领域，更具体地，涉及用于合成核酸的方法和系统以及此类合成的质量控制。重组核酸技术已经促进了分离的基因在多种生物体中的研究。例如，此类技术已经允许研究人员在宿主生物体(例如，细菌)中表达特定基因(例如，小鼠基因)以不仅研究基因本身的作用，而且研究其表达产物。虽然此类技术已被用于研究天然存在的核酸，但研究人员还对研究核酸序列的特定突变或变化的影响感兴趣。例如，可以将靶向突变引入核酸序列，继而导致表达的蛋白序列的变化。然后，研究人员可以研究此类突变对感兴趣的蛋白相互作用的影响。此类突变可以通过基于PCR的技术引入，并且所得的序列可以在宿主细胞中表达。然而，这些技术可涉及劳动密集型分析和耗时的宿主细胞繁殖以确定特定宿主细胞是否已经掺入感兴趣的序列。而且，虽然重组技术可能适合于简单地产生已有核酸序列的突变(例如点突变、缺失或置换)，但此类技术不能很好地适于产生完全合成的不依赖于模板的核酸分子。一些核酸合成技术为基于化学的技术或酶技术，例如，化学固相合成，其涉及将单独的核苷酸以期望的顺序彼此添加以形成多核苷酸链，如有限长度的PCR引物(例如，30-50个核苷酸)。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成核酸的方法，其包括：提供具有重叠序列的多个核酸片段，其中所述多个核酸片段具有所述多个核酸片段中的至少一个其它片段的互补序列，其中所述多个核酸片段的第一片段包含第一可切割的衔接子序列和位于所述第一可切割的衔接子序列下游的靶序列的5’端，并且其中所述多个核酸片段的最后一个片段包含位于第二可切割的衔接子序列上游的靶序列的3’端；用与所述第一可切割的衔接子序列互补的第一固定化引物使所述第一片段固定在基底上；经由互补序列的杂交将所述多个核酸片段组装成组装的多核苷酸分子，其中所述组装的多核苷酸分子经由所述第一固定化引物被固定在所述基底上；扩增在所述基底上的所述组装的多核苷酸分子以产生扩增簇，所述扩增簇...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 US 61/994,4981.合成核酸的方法，其包括：提供具有重叠序列的多个核酸片段，其中所述多个核酸片段具有所述多个核酸片段中的至少一个其它片段的互补序列，其中所述多个核酸片段的第一片段包含第一可切割的衔接子序列和位于所述第一可切割的衔接子序列下游的靶序列的5’端，并且其中所述多个核酸片段的最后一个片段包含位于第二可切割的衔接子序列上游的靶序列的3’端；用与所述第一可切割的衔接子序列互补的第一固定化引物使所述第一片段固定在基底上；经由互补序列的杂交将所述多个核酸片段组装成组装的多核苷酸分子，其中所述组装的多核苷酸分子经由所述第一固定化引物被固定在所述基底上；扩增在所述基底上的所述组装的多核苷酸分子以产生扩增簇，所述扩增簇包含在所述基底上的组装的多核苷酸分子的扩增子；以及对所述扩增簇进行测序。2.如权利要求1所述的方法，其中提供所述多个核酸片段包括在体外合成所述核酸片段。3.如权利要求2所述的方法，其中所述多个核酸片段包含靶序列的已知部分。4.如权利要求1所述的方法，其中组装的双链多核苷酸通过所述多个核酸片段的组装形成，并且其中所述方法还包括使所述组装的双链多核苷酸分子变性以产生从所述第一固定化引物延伸的单链多核苷酸分子的步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中通过所述多个核酸片段的组装形成的所述组装的多核苷酸分子为部分双链的，由此所述组装的多核苷酸分子在至少一条链中包含空位。6.如权利要求5所述的方法，其中所述方法还包括通过聚合酶的延伸填补所述组装的多核苷酸分子的链中的所述空位的步骤。7.如权利要求1所述的方法，其中所述扩增包括对所述基底上的所述组装的多核苷酸分子进行桥式扩增。8.如权利要求1所述的方法，其中所述多个核酸片段为单链核酸。9.如权利要求1所述的方法，其包括如果所述簇的序列包含靶序列或者与所述靶序列互补，则收获所述扩增簇。10.如权利要求9所述的方法，其中如果所述簇的序列没有错误，则所述扩增簇包含所述靶序列或者与所述靶序列互补。11.如权利要求9所述的方法，其中如果所述簇的序列具有小于预定阈值的序列错误率，则所述扩增簇包含所述靶序列或者与所述靶序列互补。12.如权利要求9所述的方法，其中收获所述扩增簇包括切割所述第二可切割的衔接子和/或所述第一可切割的衔接子。13.如权利要求9所述的方法，其中收获所述扩增簇包括光学、化学、磁力、电力、电磁地或它们的任何组合切割所述第二可切割的衔接子和/或所述第一可切割的衔接子。14.如权利要求1所述的方法，其包括产生所述多个扩增簇的每个的序列准确分数或度量。15.如权利要求1所述的方法，其中所述多个核酸片段各自的长度小于200个核苷酸。16.如权利要求1所述的方法，其中所述多个核酸片段的重叠序列的长度为20至30个核苷酸。17.如权利要求1所述的方法，其中所述组装包括在DNA重组酶、β蛋白、DNA聚合酶、DNA连接酶、circligase或它们的任何组合的存在下组装所述多个核酸片段。18.如权利要求1所述的方法，其中所述基底包括珠、磁珠、载玻片、微芯片、纳米微滴、电润湿盒或它们的任何组合。19.合成多个核酸的方法，其包括进行权利要求1所述的方法以使多个不同的第一片段固定在基底上，使得对多个不同的单链片段进行组装，产生多个不同的扩增簇以及对多个不同的扩增簇进行测序。20.如权利要求19所述的方法，其包括与所述多个不同的扩增簇中的其它扩增簇相比选择性收获靶扩增簇，其中相对于所述其它扩增簇，所述靶扩增簇具有最高的序列准确性。21.如权利要求19所述的方法，其包括与所述多个不同的扩增簇中的其它扩增簇相比选择性收获靶扩增簇，其中相对于所述其它扩增簇，所述靶扩增簇具有低的序列准确性。22.如权利要求19所述的方法，其包括产生所述多个扩增簇中的每个的序列准确分数或度量。23.合成核酸片段的方法，其包括：提供多个寡核苷酸，所述寡核苷酸经由与多个第一固定化引物的杂交被固定在基底上，所述第一固定化引物与所述寡核苷酸的5’端互补，其中各个寡核苷酸在5’端包含第一衔接子序列；延伸所述寡核苷酸以产生对应于片段序列的延伸的多核苷酸，其中所述延伸包括将多个单独的核苷酸或核酸掺入至所述多个寡核苷酸的各个寡核苷酸的3’端，以产生具有所述片段序列的延伸的多核苷酸；在具有所述片段序列的延伸的多核苷酸的3’端连接第二衔接子序列；经由多个第二固定化引物使所述延伸的多核苷酸的3’端与所述基底退火以形成桥，所述第二固定化引物与所述延伸的多核苷酸的3’端互补；扩增所述桥以形成多个扩增簇；对所述多个扩增簇进行测序以确定所述多个扩增簇中的一个或多个是否包含所述核酸片段的序列；如果所述多个扩增簇中的一个或多个的序列包含所述核酸片段的序列或者与所述核酸片段的序列互补，则收获所述多个扩增簇中的一个或多个以产生收获的具有所述片段序列的扩增簇；以及将所述收获的具有所述片段序列的扩增簇与第二多个扩增簇合并，其中所述第二多个扩增簇中的至少一部分包含仅与所述片段序列的一部分互补的序列。24.如权利要求23所述的方法，其中所述延伸通过第一聚合酶进行，所述第一聚合酶将所述多个单独的核苷酸掺入所述多个寡核苷酸的各个寡核苷酸的3’端以产生具有所述片段序列的所述延伸的多核苷酸。25.如权利要求23所述的方法，其中所述延伸通过连接酶进行，所述连接酶将所述多个单独的核酸掺入所述多个寡核苷酸的各个寡核苷酸的3’端以产生具有所述片段序列的所述延伸的多核苷酸。26.如权利要求23所述的方法，其中所述连接酶包括circligase。27.如权利要求23所述的方法，其中所述第二多个扩增簇包含第二片段序列，其中所述第二片段序列包含仅与所述片段序列的一部分互补的序列。28.如权利要求23所述的方法，其中如果所述多个扩增簇中的一个或多个的序列具有小于预定阈值的序列错误率，则所述多个扩增簇中的一个或多个包含所述核酸片段的序列或者与所述核酸片段的序列互补。29.如权利要求23所述的方法，其中收获所述多个扩增簇中的一个或多个包括切割所述第二衔接子序列和/或所述第一衔接子序列。30.如权利要求23所述的方法，其中收获所述多个扩增簇中的一个或多个包括光学、化学、磁力、电力、电磁地或它们的任何组合切割所述第二衔接子序列和/或所述第一衔接子序列。31.如权利要求23所述的方法，其包括收获相对于所述多个扩增簇中的其它簇具有最高序列准确性的所述多个扩增簇之一。32.如权利要求23所述的方法，其包括产生所述多个扩增簇中的每个的序列准确分数或度量。33.如权利要求24所述的方法，其中所述第一聚合酶包括末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)。34.如权利要求23所述的方法，其中所述基底包括珠、磁珠、载玻片、微芯片、纳米微滴、电润湿盒或它们的任何组合。35.合成核酸的方法，其包括：基于所述核酸的序列提供多个靶序列，其中所述多个靶序列的组合形成所述核酸的序列；提供多个被固定在基底上的引物寡核苷酸；在第一聚合酶的存在下，基于所述多个靶序列以单链方式延伸所述引物寡核苷酸以产生多个片段多核苷...

【专利技术属性】
技术研发人员：摩斯塔法·罗纳吉，莫利·赫，陈呈尧，迈克尔·普雷维特，谢恩·博文，
申请(专利权)人：ILLUMINA公司，
类型：发明
国别省市：美国;US