对生物分子进行空间概况分析的方法技术

本文提供了用于对样品中的多种生物分子的空间分布进行概况分析的方法和组合物。该方法和组合物适合于生物样品中的生物分子(例如，核酸、蛋白质)的空间标记和测序。

A method of spatial analysis of biomolecules

This article provides a method and a composition for an overview of the spatial distribution of a variety of biomolecules in the sample. The method and composition are suitable for spatial labeling and sequencing of biomolecules (such as nucleic acids, proteins) in biological samples.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对生物分子进行空间概况分析的方法交叉引用本申请要求于2015年4月17日提交的美国临时申请号62/148,747、于2015年4月17日提交的美国临时申请号62/148,758以及于2015年4月17日提交的美国临时申请号62/149,385的优先权；上述每一个申请均通过引用全文并入本文。
技术介绍
确定生物分子的空间分布对于生命科学研究、分子诊断和许多其他应用而言可能是非常重要的。除了理解特定细胞或组织的基因表达谱之外，该细胞或组织内的生物分子(例如，核酸、蛋白质)的空间信息也可以提供有价值的信息。例如，癌细胞的基因表达谱分析对于监控癌症治疗而言可能是重要的。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种方法，其包括：a)使包含多个生物分子的生物样品与空间条形码阵列接触，其中所述空间条形码阵列包含与其附接的多个寡核苷酸，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含标识出所述多个寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置的条形码序列；b)将所述多个寡核苷酸附接至所述多个生物分子，以生成多个标记的生物分子；c)对所述多个标记的生物分子的至少一部分进行测序；以及d)基于附接至所述标记的生物分子的条形码序列，确定所述生物样品内的所述多个生物分子的位置。在一些情况下，所述多个生物分子是DNA。在一些情况下，所述多个生物分子是RNA。在一些情况下，所述RNA是mRNA。在一些情况下，所述方法进一步包括在c)之前将所述mRNA逆转录成cDNA。在一些情况下，所述多个寡核苷酸包含聚T序列。在一些情况下，所述附接包括将所述多个寡核苷酸连接至所述多个生物分子。在一些情况下，所述附接包括使所述多个寡核苷酸与所述多个生物分子退火。在一些情况下，所述方法进一步包括在退火之后，采用所述多个生物分子作为模板延伸所述多个寡核苷酸，以生成测序文库。在一些情况下，所述方法进一步包括在测序之前扩增所述多个标记的生物分子，以生成扩增的测序文库。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个衔接子序列。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个引物序列。在一些情况下，所述条形码序列标识出所述生物样品内的所述多个生物分子的x和y坐标。在一些情况下，所述生物样品是组织切片或组织切片的转移。在一些情况下，所述方法进一步包括对多个连续组织切片进行a)-b)，以生成所述生物样品内的所述生物分子的三维概况。在一些情况下，所述条形码序列进一步标识出所述三维概况内的所述多个生物分子的z坐标。在一些情况下，所述组织切片是活检样品。在一些情况下，所述组织切片是福尔马林固定石蜡包埋的(FFPE)组织切片。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个的条形码序列是不同的。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至2μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至1μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.5μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.2μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.1μm内。在一些情况下，所述空间条形码阵列包含固体支持体。在另一方面，提供了一种方法，其包括：a)使包含多个生物分子的生物样品与空间条形码阵列接触，其中所述空间条形码阵列包含与其附接的多个寡核苷酸，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含标识出所述多个寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置的条形码序列；b)将所述多个寡核苷酸附接至与所述多个生物分子中的每一个相关联的信号序列，以生成多个标记的信号序列；c)对所述多个标记的信号序列的至少一部分进行测序；以及d)基于附接至所述多个标记的信号序列的条形码序列，确定所述生物样品内的所述多个生物分子的位置。在一些情况下，所述多个生物分子是蛋白质。在一些情况下，所述信号序列是标签寡核苷酸。在一些情况下，所述信号序列与亲和分子缀合。在一些情况下，所述亲和分子是抗体、适体、肽或拟肽。在一些情况下，所述方法进一步包括在b)之前，在允许多个亲和分子与所述多个生物分子结合的条件下，使所述生物样品与所述多个亲和分子接触，所述多个亲和分子中的每一个与信号序列缀合。在一些情况下，所述信号序列的至少一部分标识出与其缀合的亲和分子。在一些情况下，每个亲和分子与不同的信号序列缀合。在一些情况下，所述附接包括将所述多个寡核苷酸连接至与所述多个生物分子中的每一个相关联的信号序列。在一些情况下，所述附接包括使所述多个寡核苷酸同与所述多个生物分子中的每一个相关联的所述多个信号序列退火。在一些情况下，所述方法进一步包括在退火之后，采用与所述多个生物分子中的每一个相关联的信号序列作为模板延伸所述多个寡核苷酸，以生成测序文库。在一些情况下，所述方法进一步包括在测序之前扩增所述多个标记的信号序列，以生成扩增的测序文库。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个衔接子序列。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个引物序列。在一些情况下，所述条形码序列标识出所述生物样品内的所述多个生物分子的x和y坐标。在一些情况下，所述生物样品是组织切片或组织切片的转移。在一些情况下，所述方法进一步包括对多个连续组织切片进行a)-b)，以生成所述生物样品内的所述多个生物分子的三维概况。在一些情况下，所述条形码序列进一步标识出所述三维概况内的所述多个生物分子的z坐标。在一些情况下，所述组织切片是活检样品。在一些情况下，所述组织切片是福尔马林固定石蜡包埋的(FFPE)组织切片。在一些情况下，所述多个寡核苷酸中的每一个的条形码序列是不同的。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至2μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至1μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.5μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.2μm内。在一些情况下，所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.1μm内。在一些情况下，所述空间条形码阵列包含固体支持体。援引并入本说明书中提及的全部出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同特别且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请通过引用并入本文。附图说明本专利技术的新特征在随附的权利要求中具体阐述。通过参考以下对利用了本专利技术原理的说明性实施方案进行阐述的详细描述和附图，将会获得对本专利技术特征和优点的更好的理解，附图中：图1示出了置于如本文提供的空间编码的寡核苷阵列上的组织切片或组织切片的转移。图2示出了用于进行如本文所述的交叉表面反应的设置的非限制性实例。图3示出了如本文所述的本专利技术一个方面的非限制性实例。图3A示出了如本文所述将空间条形码寡核苷酸附接至mRNA分子的实例。图3B示出了生成测序文库的实例。图4示出了如本文所述的本专利技术一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：a)使包含多个生物分子的生物样品与空间条形码阵列接触，其中所述空间条形码阵列包含与其附接的多个寡核苷酸，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含标识出所述多个寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置的条形码序列；b)将所述多个寡核苷酸附接至所述多个生物分子以生成多个标记的生物分子；c)对所述多个标记的生物分子的至少一部分进行测序；以及d)基于附接至所述标记的生物分子的条形码序列，确定所述生物样品内的所述多个生物分子的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.17 US 62/149,385;2015.04.17 US 62/148,747;1.一种方法，其包括：a)使包含多个生物分子的生物样品与空间条形码阵列接触，其中所述空间条形码阵列包含与其附接的多个寡核苷酸，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含标识出所述多个寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置的条形码序列；b)将所述多个寡核苷酸附接至所述多个生物分子以生成多个标记的生物分子；c)对所述多个标记的生物分子的至少一部分进行测序；以及d)基于附接至所述标记的生物分子的条形码序列，确定所述生物样品内的所述多个生物分子的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个生物分子是DNA。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个生物分子是RNA。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述RNA是mRNA。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在c)之前将所述mRNA逆转录成cDNA。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个寡核苷酸包含聚T序列。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述附接包括将所述多个寡核苷酸连接至所述多个生物分子。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述附接包括使所述多个寡核苷酸与所述多个生物分子退火。9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括在所述退火之后，采用所述多个生物分子作为模板延伸所述多个寡核苷酸，以生成测序文库。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述测序之前扩增所述多个标记的生物分子，以生成扩增的测序文库。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个衔接子序列。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个寡核苷酸中的每一个包含一个或多个引物序列。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列标识出所述生物样品内的所述多个生物分子的x和y坐标。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物样品是组织切片或组织切片的转移。15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括对多个连续组织切片进行a)-b)，以生成所述生物样品内的所述生物分子的三维概况。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述条形码序列进一步标识出所述三维概况内的所述多个生物分子的z坐标。17.根据权利要求14所述的方法，其中所述组织切片是活检样品。18.根据权利要求14所述的方法，其中所述组织切片是福尔马林固定石蜡包埋的(FFPE)组织切片。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个寡核苷酸中的每一个的条形码序列是不同的。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至2μm内。21.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至1μm内。22.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.5μm内。23.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.2μm内。24.根据权利要求1所述的方法，其中所述条形码序列指示所述多个寡核苷酸中的寡核苷酸在所述空间条形码阵列上的位置至0.1μm内。25.根据权利要求1所述的方法，其中所述空间条形码阵列包含固体支持体。26.一种方法，其包括：a)使包含多个生物分子的生物样品与空间条形码阵列接触，其中所述空间条形码阵列包含与其附接的多个寡核苷酸，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周巍，珍妮特·沃灵顿，
申请(专利权)人：生捷科技控股公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY