使用对纳米颗粒或纳米颗粒附近锚定的系链检测事件的组合物，系统和方法技术方案

提供了用于检测事件的组合物，系统和方法。组合物可包含纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；和永久性系链，包含头部区和尾部区以及布置在它们之间的伸长体。头部区可锚定到所述纳米孔的第一或第二侧或所述纳米孔的第一或第二侧附近。包含报告物区的伸长体可以响应在邻近所述纳米孔的第一侧发生的第一事件而能在孔径内移动。例如，报告物区响应第一事件向第一侧，然后向第二侧，然后响应第二事件向第一侧能平移移动。第一事件可以包含将第一核苷酸添加到多核苷酸。第二事件可以包含将第二核苷酸添加到多核苷酸。

Use of composition tethered nanoparticles or nanoparticles to detect events near the anchor, system and method

Compositions, systems, and methods for detecting events are provided. The composition may include a nano hole, wherein the nano hole comprises a first side and a second side aperture extends through the first and second sides; and permanent tethering, including head region and tail region and arranged in the elongated body between them. The head region may be anchored to the first or second side of the nanopore, or near the first or second side of the nanopore. An elongated body including a reporting area can move within the aperture in response to a first event occurring near the first side of the nanopore. For example, the reporting section responds to the first event to the first side, then to the second side, and then shifts to the first side in response to the second event. The first event may include adding a first nucleotide to the polynucleotide. The second event may include adding a dinucleotide to polynucleotide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用对纳米颗粒或纳米颗粒附近锚定的系链检测事件的组合物，系统和方法对相关申请的交叉引用本申请要求以下申请的权益，每个申请的全部内容通过引用并入本文：于2014年6月3日提交的题为“Compositions,Systems,andMethodsforDetectingEventsUsingTethersAnchoredtoorAdjacenttoNanopores”的美国临时专利申请No.62/007,248，和2015年5月5日提交的题为“Compositions,Systems,andMethodsforDetectingEventsUsingTethersAnchoredtoorAdjacenttoNanopores”的美国临时专利申请No.62/157,371。专利
本申请一般涉及检测分子事件，如分子或该分子的一部分的移动。
技术介绍
已经投入大量的学术和公司时间和精力来检测事件，如分子或该分子的一部分的移动，特别是在分子是DNA或结合DNA的酶，如聚合酶的情况下。例如，Olsen等人的“ElectronicMeasurementsofSingle-MoleculeProcessingbyDNAPolymeraseI(KlenowFragment)”，JACS135:7855-7860(2013)(其全部内容通过引用并入本文)公开了将DNA聚合酶I的Klenow片段(KF)的单个分子生物缀合到电子纳米电路中，从而允许具有单个核苷酸掺入事件的分辨率的酶促功能和动态变异性的电记录。或者，例如，Hurt等人，“SpecificNucleotideBindingandRebindingtoIndividualDNAPolymeraseComplexesCapturedonaNanopore”，JACS131:3772-3778(2009)(其全部内容通过引用并入本文)公开了在施加的电场中测量DNA与纳米孔顶上的KF的复合物的采样时间(dwelltime)。或者，例如，Kim等人，“Detectingsingle-abasicresidueswithinaDNAstrandimmobilizedinabiologicalnanoporeusinganintegratedCMOSsensor，”Sens.ActuatorsBChem.177:1075-1082(2012)(其全部内容通过引用并入本文)公开了在涉及在α-溶血素纳米孔中捕获的DNA的实验中使用电流或通量测量传感器。或者，例如，Garalde等人，“DistinctComplexesofDNAPolymeraseI(KlenowFragment)forBasedandSugarDiscriminationduringNucleotideSubstrateSelection”，J.Biol.Chem.286:14480-14492(2011)(其全部内容通过引用并入本文)公开了当在α-溶血素孔顶部的电场中捕获时基于它们的性质区分KF-DNA复合物。公开了涉及α-溶血素的测量的其它参考文献包含均为Howorka等人的下列各项，其全部内容通过引用并入本文：“KineticsofduplexformationforindividualDNAstrandwithinasingleproteinnanopore,”PNAS98:12996-13301(2001)；“ProbingDistanceandElectricalPotentialInaProteinPorewithTetheredDNA”，BiophysicalJournal83:3202-3210(2002)；和“Sequence-specificdetectionofindividualDNAstrandusingengineerednanopores,”NatureBiotechnology19:636-639(2001)。Turner等人的美国专利号8,652,779(其全部内容通过引用并入本文)公开了使用单一聚合酶酶复合物和溶液中的核苷酸类似物的核酸测序的组合物和方法，聚合酶复合物包含聚合酶和纳米孔近端附着的模板核酸。核苷酸类似物包含附着到核苷酸类似物的多磷酸部分的电荷阻断标记物，使得当核苷酸类似物掺入生长的核酸中时，电荷阻断标记物被切割。根据Turner，通过纳米孔检测电荷阻断标记物以确定掺入的核苷酸的存在和身份，从而确定模板核酸的序列。Jayasinghe等人的美国专利公开号2014/0051069(其全部内容通过引用并入本文)涉及包含跨膜蛋白孔亚基和核酸操作酶的构建体。然而，诸如由Olsen，Hurt，Kim，Garalde，Howorka，Turner和Jayasinghe描述的先前已知的组合物，系统和方法可能不一定足够稳健，可再现或敏感，并且可能不具有足够高的通量用于实际实施，例如，需要商业应用，如临床和其它需要成本有效和高度精确操作的基因组测序。因此，需要改进的用于检测事件的组合物，系统和方法。专利技术概述本专利技术的实施方案提供了使用对纳米颗粒或纳米颗粒附近锚定的系链(tethersanchoredtooradjacenttonanopores)检测事件的组合物，系统和方法。在一个方面下，组合物包含纳米孔，纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过第一侧和第二侧的孔径(aperture)；和永久性系链(permanenttether)，永久性系链包含头部区(headregion)，尾部区(tailregion)和布置在它们之间的伸长体(elongatedbody)。头部区可以锚定到纳米孔的第一侧或第二侧或纳米孔的第一侧或第二侧附近。包含报告物区的伸长体可以响应在邻近纳米孔的第一侧发生的第一事件而能在孔径内移动。在一个非限制性实例中，头部区域可锚定于布置在纳米孔的第一侧或第二侧上的分子，如蛋白质。在一些实施方案中，报告物区响应第一事件而在孔径内能平移移动。另外/或者，报告物区可以响应第一事件而能在孔径内旋转移动。另外/或者，报告物区可以响应第一事件而能在孔径内构象性移动。在一些实施方案中，头部区通过共价键锚定到纳米孔的第一侧或第二侧或纳米孔的第一侧或第二侧附近。头部区可以锚定到纳米孔的第一侧。尾部区可以向纳米孔的第二侧自由延伸。在一些实施方案中，报告物区响应第一事件而能向纳米孔的第一侧平移移动。报告物区可以在第一事件后能向第二侧平移移动。报告物区还可以响应邻近纳米孔的第一侧发生的第二事件而向能第一侧平移移动，第二事件在第一事件后。报告物区还可以在第二事件后能向第二侧平移移动。在一些实施方案中，第一事件包含向多核苷酸添加第一核苷酸。在包含第二事件的实施方案中，第二事件可以包含向多核苷酸添加第二核苷酸。报告物区的电或通量阻断特征(electricalorfluxblockadecharacteristicofthereporterregion)可以不同于伸长体的另一区域的电或通量阻断特征。系统可以包含组合物和测量电路，测量电路配置为在报告物区响应第一事件而移动时测量通过孔径的第一电流或通量(currentorfluxthroughtheaperture)或测量第一光学信号(optic本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，所述组合物包含：纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；和永久性系链，所述永久性系链包含头部区，尾部区和布置在它们之间的伸长体，所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近，所述伸长体包含响应在邻近所述纳米孔的第一侧发生的第一事件而能在所述孔径内移动的报告物区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 US 62/007,248;2015.05.05 US 62/157,3711.组合物，所述组合物包含：纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；和永久性系链，所述永久性系链包含头部区，尾部区和布置在它们之间的伸长体，所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近，所述伸长体包含响应在邻近所述纳米孔的第一侧发生的第一事件而能在所述孔径内移动的报告物区。2.权利要求1的组合物，其中所述报告物区响应所述第一事件而在所述孔径内能平移移动。3.权利要求1或权利要求2的组合物，其中所述报告物区响应所述第一事件而能在所述孔径内旋转移动。4.权利要求1-3中任一项的组合物，其中所述报告物区响应所述第一事件而能在所述孔径内构象性移动。5.权利要求1-4中任一项的组合物，其中所述头部区通过共价键锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近。6.权利要求1-5中任一项的组合物，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧。7.权利要求1-6中任一项的组合物，其中所述尾部区向所述纳米孔的第二侧自由延伸。8.权利要求1-7中任一项的组合物，其中所述报告物区响应所述第一事件而能向所述纳米孔的第一侧平移移动。9.权利要求1-8中任一项的组合物，其中所述报告物区在所述第一事件后能向所述第二侧平移移动。10.权利要求8的组合物，其中所述报告物区还响应邻近所述纳米孔的第一侧发生的第二事件而向能所述第一侧平移移动，所述第二事件在所述第一事件后。11.权利要求10的组合物，其中所述报告物区在所述第二事件后还能向所述第二侧平移移动。12.权利要求10或11的组合物，其中所述第一事件包含向多核苷酸添加第一核苷酸。13.权利要求10-12中任一项的组合物，其中所述第二事件包含向所述多核苷酸添加第二核苷酸。14.权利要求1-13中任一项的组合物，其中所述报告物区的电或通量阻断特征不同于所述伸长体的另一区域的电或通量阻断特征。15.系统，所述系统包含权利要求1-14中任一项的组合物和测量电路，所述测量电路配置为在所述报告物区响应所述第一事件而移动时测量通过所述孔径的第一电流或通量或第一光学信号。16.权利要求1-14中任一项的组合物，其还包含邻近所述纳米孔的第一侧布置的蛋白质，其中所述第一事件包含所述蛋白质的第一构象变化。17.权利要求16的组合物，其中所述头部区锚定到所述蛋白质。18.权利要求16或权利要求17的组合物，其中所述第一构象变化移动所述头部区，并且所述头部区的移动平移移动所述报告物区。19.权利要求16-18中任一项的组合物，其中所述蛋白质与所述纳米孔的第一侧接触。20.权利要求16-19中任一项的组合物，其中所述蛋白质锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。21.权利要求16-20中任一项的组合物，其中所述蛋白质包括酶。22.权利要求21的组合物，其中所述酶包括聚合酶。23.权利要求21的组合物，其中所述第一构象变化响应作用于第一核苷酸的聚合酶而发生。24.权利要求22或权利要求23的组合物，其中所述第一构象变化移动所述头部区，并且所述头部区的移动平移移动所述报告物区。25.权利要求24的组合物，其中所述第一核苷酸基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的变化或光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定。26.权利要求23-25中任一项的组合物，其中所述报告物区还响应所述聚合酶的第二构象变化而平移移动，所述聚合酶的第二构象变化响应作用于第二核苷酸的所述聚合酶而发生。27.权利要求26的组合物，其中所述第一核苷酸基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的第一变化或第一光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定，所述报告物区的平移移动响应所述第一构象变化。28.权利要求27的组合物，其中所述第二核苷酸基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的第二变化或第二光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定，所述报告物区的平移移动响应所述第二构象变化。29.权利要求28的组合物，其中所述第一和第二核苷酸基于所述电流或通量的所述第一和第二变化或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。30.权利要求1-14中任一项的组合物，其还包含邻近所述纳米孔的第一侧布置的聚合酶，其中所述第一事件包含作用于第一核苷酸的所述聚合酶。31.权利要求30的组合物，其中所述第一核苷酸包含伸长标签，所述伸长标签包含与所述系链相互作用的部分。32.权利要求30或权利要求31的组合物，其中所述部分与所述系链的相互作用平移移动所述报告物区。33.权利要求30-32中任一项的组合物，其中所述系链的所述伸长体包含合成聚合物。34.权利要求30-32中任一项的组合物，其中所述系链包含第一寡核苷酸。35.权利要求34的组合物，其中所述第一寡核苷酸的无碱基核苷酸限定所述报告物区。36.权利要求35的组合物，其中所述部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第二寡核苷酸。37.权利要求36的组合物，其中所述第二寡核苷酸与所述第一寡核苷酸的杂交使所述系链缩短第一量。38.权利要求37的组合物，其中所述第一核苷酸基于响应所述系链缩短所述第一量的通过所述孔径的电流或通量的变化或光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定。39.权利要求38的组合物，其中所述报告物区还响应作用于第二核苷酸的所述聚合酶而向所述第一侧平移移动。40.权利要求39的组合物，其中所述第二核苷酸包含与所述第一寡核苷酸杂交的第三寡核苷酸。41.权利要求40的组合物，其中所述第三寡核苷酸与所述第一寡核苷酸的杂交使所述系链缩短第二量。42.权利要求41的组合物，其中所述第一核苷酸基于响应所述系链缩短所述第一量的通过所述孔径的电流或通量的第一变化或第一光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定。43.权利要求42的组合物，其中所述第二核苷酸基于响应所述系链缩短所述第二量的通过所述孔径的电流或通量的第二变化或第二光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定。44.权利要求43的组合物，其中所述第一和第二核苷酸基于所述电流或通量的所述第一和第二变化或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。45.权利要求30-44中任一项的组合物，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧。46.权利要求30-45中任一项的组合物，其中所述聚合酶与所述纳米孔的第一侧接触。47.权利要求30-46中任一项的组合物，其中所述聚合酶锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。48.方法，所述方法包括：提供纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；提供永久性系链，所述永久性系链包含头部区，尾部区和布置在它们之间的伸长体，所述头部区锚定到所述纳米孔的第一或第二侧或所述纳米孔的第一或第二侧附近，所述伸长体包含报告物区；并且响应与所述纳米孔的第一侧相邻发生的第一事件而在所述孔径内移动所述报告物。49.权利要求48的方法，其中响应所述第一事件而在所述孔径内平移移动所述报告物区。50.权利要求48或权利要求49的方法，其中响应所述第一事件在所述孔径内旋转移动所述报告物区。51.权利要求48-50中任一项的方法，其中响应所述第一事件在所述孔径内构象性移动所述报告物区。52.权利要求48-51中任一项的方法，其中所述头部区通过共价键锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近。53.权利要求48-52中任一项的方法，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧。54.权利要求48-53中任一项的方法，其中所述尾部区向所述纳米孔的第二侧自由延伸。55.权利要求48-54中任一项的方法，其中响应所述第一事件向所述纳米孔的第一侧平移移动所述报告物区。56.权利要求48-55中任一项的方法，还包含在所述第一事件后向第二侧平移移动所述报告物区。57.权利要求55的方法，所述方法还包括响应邻近所述纳米孔的第一侧发生的第二事件将所述报告物区向所述第一侧平移移动，所述第二事件在所述第一事件后。58.权利要求57的方法，所述方法还包含在所述第二事件后向所述第二侧平移移动所述报告物区。59.权利要求57或权利要求58的方法，其中所述第一事件包含向多核苷酸添加第一核苷酸。60.权利要求57-59中任一项的方法，其中所述第二事件包含向所述多核苷酸添加第二核苷酸。61.权利要求48-60中任一项的方法，其中所述报告物区的电或通量阻断特征不同于所述伸长体的另一区域的电或通量阻断特征。62.权利要求48-61中任一项的方法，其还包含在响应所述第一事件移动所述报告体区时测量通过所述孔径的第一电流或通量或第一光学信号。63.权利要求48-62中任一项的方法，其中蛋白质邻近所述纳米孔的第一侧布置，并且其中所述第一事件包含所述蛋白质的第一构象变化。64.权利要求63的方法，其中所述头部区锚定到所述蛋白质。65.权利要求63或权利要求64的方法，其中所述第一构象变化移动所述头部区，并且所述头部区的移动平移移动所述报告物区。66.权利要求63-65中任一项的方法，其中所述蛋白质与所述纳米孔的第一侧接触。67.权利要求63-66中任一项的方法，其中所述蛋白质锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。68.权利要求63-67中任一项的方法，其中所述蛋白质包括酶。69.权利要求68的方法，其中所述酶包括聚合酶。70.权利要求69的方法，其中所述第一构象变化响应作用于第一核苷酸的所述聚合酶而发生。71.权利要求69或权利要求70的方法，其中所述第一构象变化移动所述头部区，并且所述头部区的移动平移移动所述报告物区。72.权利要求71的方法，其还包含基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的变化或光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定所述第一核苷酸。73.权利要求70-73中任一项的方法，其还包含响应所述聚合酶的第二构象变化平移移动所述报告物区，所述聚合酶的第二构象变化响应作用于第二核苷酸的所述聚合酶而发生。74.权利要求73的方法，其还包含基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的第一变化或第一光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定所述第一核苷酸，所述报告物区的平移移动响应所述第一构象变化。75.权利要求74的方法，其还包含基于响应所述报告物区的平移移动的通过所述孔径的电流或通量的第二变化或第二光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定第二核苷酸，所述报告物区的平移移动响应所述第二构象变化。76.权利要求75的方法，其中所述第一和第二核苷酸基于所述电流或通量的所述第一和第二变化或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。77.权利要求48-62中任一项的方法，还包含邻近所述纳米孔的第一侧布置聚合酶，其中所述第一事件包含作用于第一核苷酸的所述聚合酶。78.权利要求77的方法，其中所述第一核苷酸包含伸长标签，所述伸长标签包含与所述系链相互作用的部分。79.权利要求78的方法，其中所述部分与所述系链的相互作用平移移动所述报告物区。80.权利要求77-79中任一项的方法，其中所述系链的所述伸长体包含合成聚合物。81.权利要求77-79中任一项的方法，其中所述系链包含第一寡核苷酸。82.权利要求81的方法，其中所述第一寡核苷酸的无碱基核苷酸限定所述报告物区。83.权利要求81或权利要求82的方法，其中所述部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第二寡核苷酸。84.权利要求83的方法，其中所述第二寡核苷酸与所述第一寡核苷酸的杂交使所述系链缩短第一量。85.权利要求84的方法，其还包含基于响应所述系链缩短所述第一量的通过所述孔径的电流或通量的变化或光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定所述第一核苷酸。86.权利要求85的方法，其还包含响应作用于第二核苷酸的所述聚合酶向所述第一侧平移移动所述报告物区。87.权利要求86的方法，其中所述第二核苷酸包含与所述第一寡核苷酸杂交的第三寡核苷酸。88.权利要求87的方法，其中所述第三寡核苷酸与所述第一寡核苷酸的杂交使所述系链缩短第二量。89.权利要求88的方法，其还包含基于响应所述系链缩短所述第一量的通过所述孔径的电流或通量的第一变化或第一光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定所述第一核苷酸。90.权利要求89的方法，其还包含基于响应所述系链缩短所述第二量的通过所述孔径的电流或通量的第二变化或第二光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定所述第二寡核苷酸。91.权利要求90的方法，其中所述第一和第二核苷酸基于所述电流或通量的所述第一和第二变化或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。92.权利要求77-91中任一项的方法，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧。93.权利要求77-92中任一项的方法，其中所述聚合酶与所述纳米孔的第一侧接触。94.权利要求77-93中任一项的方法，其中所述聚合酶锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。95.组合物，所述组合物包含：纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；永久性系链，所述永久性系链包含头部区，尾部区和布置在它们之间的伸长体，所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近，所述伸长体包含部分；聚合酶，所述聚合酶邻近所述纳米孔的第一侧布置；和第一核苷酸，所述第一核苷酸包含第一伸长标签，所述第一伸长标签包含响应作用于所述第一核苷酸的聚合酶而与所述系链的所述部分相互作用的第一部分。96.权利要求95的组合物，其中所述头部区通过共价键锚定到所述纳米孔的所述第一侧或第二侧或所述纳米孔的所述第一侧或第二侧附近。97.权利要求95或权利要求96的组合物，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧。98.权利要求95-97中任一项的组合物，其中所述尾部区向所述纳米孔的第二侧自由延伸。99.权利要求95-98中任一项的组合物，其中所述尾部区响应施加的电压在所述纳米孔的第一和第二侧之间移动。100.权利要求95或权利要求96的组合物，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第二侧。101.权利要求100的组合物，其中所述尾部区向所述纳米孔的第一侧自由延伸。102.权利要求100或权利要求101的组合物，其中所述尾部区响应施加的电压在所述纳米孔的第一和第二侧之间移动。103.权利要求95-102中任一项的组合物，其中所述聚合酶与所述纳米孔的第一侧接触。104.权利要求95-103中任一项的组合物，其中所述聚合酶锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。105.权利要求95-104中任一项的组合物，其中所述第一部分和所述系链的部分之间的相互作用限定双链体(duplex)。106.权利要求105的组合物，其中所述纳米孔还包含布置在所述第一和第二侧之间的收缩部。107.权利要求106的组合物，其中对所述纳米孔的所述第一或第二侧或在所述纳米孔的所述第一或第二侧附近锚定所述头部区抑制所述双链体通过所述收缩部的移动。108.权利要求106的组合物，其中所述双链体足够大，从而抑制所述双链体通过所述收缩部的移动。109.权利要求95-108中任一项的组合物，其中所述第一核苷酸的第一伸长标签还包含第一报告物区。110.权利要求109的组合物，其中所述第一报告物区配置为响应所述第一部分与所述系链的所述部分的相互作用而布置在所述孔径内。111.系统，所述系统包含权利要求109或权利要求110的组合物和测量电路，所述测量电路配置为在所述第一报告物区布置在所述孔径内时测量通过所述孔径的电流或通量或光学信号。112.权利要求111的系统，其中所述电流或通量或光学信号基于所述第一报告物区的电或通量阻断特征，并且其中所述第一核苷酸基于所述电流或通量或光学信号鉴定。113.权利要求110的组合物，其还包括包含第二伸长标签的第二核苷酸，所述第二伸长标签包含响应作用于所述第二核苷酸的聚合酶而与所述系链的所述部分相互作用的第二部分。114.权利要求113的组合物，其中所述第二伸长标签还包含第二报告物区。115.权利要求114的组合物，其中所述第二报告物区配置为响应所述第二部分与所述系链的所述部分相互作用而布置在所述孔径内。116.系统，所述系统包含权利要求114或权利要求115的组合物和测量电路，所述测量电路配置为在所述第一报告物区布置在所述孔径内时测量通过所述孔径的第一电流或通量或第一光学信号，并且在所述第二报告物区布置在所述孔径内时测量通过所述孔径的第二电流或通量或第二光学信号。117.权利要求116的系统，其中：所述第一电流或通量或所述第一光学信号基于所述第一报告物区的第一电或通量阻断特征，所述第一核苷酸基于所述第一电流或通量或所述第一光学信号鉴定，所述第二电流或通量或所述第二光学信号基于所述第二报告物区的第二电或通量阻断特征，并且所述第二核苷酸基于所述第二电流或通量或所述第二光学信号鉴定。118.权利要求116或权利要求117的系统，其中所述第一和第二核苷酸基于所述第一电流或通量和第二电流或通量或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。119.权利要求113-115中任一项的组合物，其中所述第一伸长标签响应作用于所述第一核苷酸的聚合酶而从所述第一核苷酸切割，并且其中所述第二伸长标签响应作用于所述第二核苷酸的聚合酶而从所述第二核苷酸切割。120.权利要求113-115中任一项的组合物，其中所述系链的所述伸长体包含合成聚合物。121.权利要求113的组合物，其中所述系链的部分包含第一寡核苷酸。122.权利要求121的组合物，其中所述第一部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第二寡核苷酸。123.权利要求122的组合物，其中所述第二寡核苷酸的无碱基核苷酸限定所述报告物区。124.权利要求122或权利要求123的组合物，其中所述第二部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第三寡核苷酸。125.权利要求124的组合物，其中所述第一部分和所述第二部分彼此相同。126.权利要求95-108中任一项的组合物，其中所述系链的所述伸长体还包含报告物区。127.权利要求126的组合物，其中所述报告物区响应所述第一部分与所述系链的部分的相互作用而布置在相对于所述第一部分的预定位置处。128.权利要求126或权利要求127的组合物，其中所述报告物区响应第一施加电压而在所述孔径内平移移动。129.权利要求126-128中任一项的组合物，所述纳米孔还包含布置在所述第一和第二侧之间的收缩部。130.权利要求129的组合物，其中所述报告物区响应所述第一施加电压平移移动到相对于所述收缩部的第一预定位置。131.权利要求129或权利要求130的组合物，其中所述报告物区的电或通量阻断特征不同于所述伸长体的另一区域的电或通量阻断特征。132.系统，其包含权利要求131的组合物和测量电路，所述测量电路配置为在所述报告物区布置在所述第一预定位置时测量通过所述孔径的电流或通量或光学信号。133.权利要求132的系统，其中所述电流或通量或光学信号基于所述报告物区的电或通量阻断特征和所述报告物区的第一预定位置，并且其中所述第一核苷酸基于所述电流或通量或光学信号鉴定。134.权利要求130的组合物，其中所述第一部分和所述系链的部分响应所述第一施加电压解离。135.权利要求134的组合物，其中所述系链的所述部分响应所述第一部分和所述系链的部分的解离而通过所述收缩部平移移动。136.权利要求134或权利要求135的组合物，其中所述第一部分响应在所述第一施加电压后的第二施加电压而与所述系链的所述部分相互作用。137.权利要求130-136中任一项的组合物，其还包括包含第二伸长标签的第二核苷酸，所述第二伸长标签包含响应作用于所述第二核苷酸的所述聚合酶而与所述系链的所述部分相互作用的第二部分。138.权利要求137的组合物，其中所述报告物区响应所述第二部分与所述系链的所述部分的相互作用而布置在相对于所述第二部分的预定位置。139.权利要求138的组合物，其中所述报告物区响应第二施加电压而在所述孔径内平移移动。140.权利要求139的组合物，所述纳米孔进一步包含布置在所述第一和第二侧之间的收缩部。141.权利要求140的组合物，其中所述报告物区响应所述第二施加电压而平移移动到相对于所述收缩部的第二位置。142.权利要求141的组合物，其中所述报告物区的电或通量阻断特征不同于所述伸长体的另一区域的电或通量阻断特征。143.系统，所述系统包含权利要求142的组合物和测量电路，所述测量电路配置为在所述报告物区响应所述第一施加电压而布置在所述第一位置时测量通过所述孔径的第一电流或通量或第一光学信号，并且在所述报告物区响应所述第二施加电压而布置在所述第二位置时测量通过所述孔的第二电流或通量或第二光学信号。144.权利要求143的系统，其中：所述第一电流或通量或第一光学信号基于报告物区的电或通量阻断特征和所述报告物区的第一预定位置，所述第一核苷酸基于所述第一电流或通量或第一光学信号鉴定，所述第二电流或通量或第二光学信号基于所述报告物区的电或通量阻断特征和所述报告物区的第二预定位置，以及所述第二核苷酸基于所述第二电流或通量或第二光学信号鉴定。145.权利要求143或权利要求144的系统，其中所述第一和第二核苷酸基于所述第一电流或通量和第二电流或通量或基于所述第一和第二光学信号彼此单独区分。146.权利要求143-145中任一项的系统，其中所述第一和第二电压具有彼此相同的幅度，并且所述第二电压在所述第一电压后。147.权利要求137的组合物，其中所述第一伸长标签响应作用于所述第一核苷酸的所述聚合酶而从所述第一核苷酸切割，并且其中所述第二伸长标签响应作用于所述第二核苷酸的所述聚合酶而从所述第二核苷酸切割。148.权利要求126-142中任一项的组合物，其中所述系链的所述伸长体包含合成聚合物。149.权利要求137-142中任一项的组合物，其中所述系链的部分包含第一寡核苷酸。150.权利要求149的组合物，其中所述第一寡核苷酸的无碱基核苷酸限定所述报告物区。151.权利要求149或权利要求150的组合物，其中所述第一部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第二寡核苷酸。152.权利要求151的组合物，其中所述第二部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第三寡核苷酸。153.权利要求152的组合物，其中所述第一部分和所述第二部分彼此不同。154.权利要求126的组合物，其中所述报告物区响应作用于所述第一核苷酸的聚合酶而在所述孔径内平移移动。155.权利要求126或权利要求154的组合物，其中所述报告物区响应作用于所述第一核苷酸的聚合酶而在所述孔径内旋转移动。156.权利要求126，权利要求154或权利要求155的组合物，其中所述报告物区响应作用于所述第一核苷酸的聚合酶而在所述孔径内构象性移动。157.权利要求126或154-156中任一项的组合物，其中所述系链的所述伸长体包含合成聚合物。158.权利要求154的组合物，其中所述系链的部分包含第一寡核苷酸。159.权利要求158或权利要求159的组合物，其中所述第一寡核苷酸的无碱基核苷酸限定所述报告物区。160.权利要求158或权利要求159的组合物，其中所述第一部分包含与所述第一寡核苷酸杂交的第二寡核苷酸。161.权利要求160的组合物，其中所述第二寡核苷酸与第一个寡核苷酸的杂交将所述系链缩短第一量。162.权利要求161的组合物，其中所述第一核苷酸基于响应将所述系链缩短所述第一量的通过所述孔径的电流或通量的变化或光学信号的测量幅度或时间持续或两者鉴定。163.方法，所述方法包含：提供纳米孔，所述纳米孔包含第一侧，第二侧和延伸穿过所述第一侧和第二侧的孔径；提供永久性系链，所述永久性系链包含头部区，尾部区和布置在它们之间的伸长体，所述头部区锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近，所述伸长体包含部分；提供邻近所述纳米孔的第一侧布置的聚合酶；提供包含第一伸长标签的第一核苷酸，所述第一伸长标签包含部分；用聚合酶作用于所述第一核苷酸；并且响应作用于所述第一核苷酸的所述聚合酶使所述第一部分与所述系链的部分相互作用。164.权利要求163的方法，其中所述头部区通过共价键锚定到所述纳米孔的第一侧或第二侧或所述纳米孔的第一侧或第二侧附近。165.权利要求163或权利要求164的方法，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的所述第一侧。166.权利要求163-165中任一项的方法，其中所述尾部区向所述纳米孔的第二侧自由延伸。167.权利要求163-166中任一项的方法，其包括响应施加的电压在所述纳米孔的第一和第二侧之间移动所述尾部区。168.权利要求163或权利要求164的方法，其中所述头部区锚定到所述纳米孔的第二侧。169.权利要求168的方法，其中所述尾部区向所述纳米孔的第一侧自由延伸。170.权利要求168或权利要求169的方法，其包括响应施加的电压在所述纳米孔的第一和第二侧之间移动所述尾部区。171.权利要求163-170中任一项的方法，其中所述聚合酶与所述纳米孔的第一侧接触。172.权利要求163-171中任一项的方法，其中所述聚合酶锚定到所述纳米孔的第一侧或所述纳米孔的第一侧附近。173.权利要求163-172中任一项的方法，其中所述第一部分和所述系链的部分之间的相互作用限定双链体。174.权利要求173的方法，其中所述纳米孔还包含布置在所述第一侧和所述第二侧之间的收缩部。175.权利要求174的方法，其还包括通过对所述纳米孔的第一或第二侧或在所述纳米孔的第一或第二侧附近锚定所述头部区抑制所述双链体通过所述收缩部的移动。176.权利要求174的方法，其中所述双链体足够大，从而抑制所述双链体通过所述收缩部的移动。177.权利要求163-176中任一项的方法，其中所述第一核苷酸的第一伸长标签还包含第一报告物区。178.权利要求177的方法，其包括响应所述第一部分与所述系链的所述部分相互作用而将所述第一报告物区布置在所述孔径内。179.权利要求177或权利要求178的方法，其还包括在所述第一报告物区布置在所述孔径内时，测量通过所述孔径的电流或通量或光学信号。180.权利要求179的方法，其中所述电流或通量或所述光学信号基于所述第一报告物区的电或通量阻断特征，并且其中所述第一核苷酸基于所述电流或通量或基于所述光学信号鉴定。181.权利要求178的方法，所述方法还包括：提供包含第二伸长标签的第二核苷酸，所述第二伸长标签包含第二部分；用聚合酶作用于第二核苷酸；并且响应作用于所述第二核苷酸的聚合酶使所述第二部分与所述系链的部分相互作用。182.权利要求181的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG曼德尔，KL冈德森，JH冈拉克，
申请(专利权)人：亿明达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US