用于确定生物分子的尺寸的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使用已知尺寸的标记分子由电场确定介质中分离的生物分子的尺寸的方法，其包括：(101)检测多个带，并且基于分离标准形成检测的标记序列和检测的未知序列，(102)确定每个检测的带的带性质，(103)将检测的标记序列的检测的带的带性质与形成已知标记序列的多个标记分子的已知带性质相比较，并且将得分指定给每个比较，所述得分基于带之间的相对距离、相对强度、预期距离和预期强度中的至少一种，(104)选择具有最高得分的比较，并且根据所述比较使检测的标记序列的检测的带的全部或子集与已知标记序列的所述多个标记分子相关联，以确定检测的标记序列的全部或子集的尺寸，以及(105)将检测的标记序列的带与检测的未知序列的带相比较，以基于标记分子的已知尺寸来确定检测的未知序列的每个识别的带的生物分子的尺寸。本发明专利技术还涉及构造成执行该方法的软件和用于储存所述软件的计算机可读介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定生物分子的尺寸的方法
本专利技术涉及一种用于使用已知尺寸的标记分子由电场确定介质中分离的生物分子的尺寸的方法。
技术介绍
在许多
中，重要的是正确地识别包含在样本中的生物分子。这可通过针对各种分离介质中的不同类别的生物分子的许多不同的分离和检测方法来执行。一种已知的方式是通过电泳(用于分析样本中的蛋白质含量的常用技术)。电泳是基于电场中的带电分子的移动性的分离技术。其主要用于大分子如蛋白质或核酸的分析和提纯。电泳通常通过将包含感兴趣的分子的样本加载到电压接着施加于其的多孔基质中的井中来执行。样本中的不同尺寸、形状和电荷的分子以不同速度移动穿过基质。在分离结束时，分子检测为基质中的不同位置处的带。基质可由许多不同材料(包括纸、醋酸纤维素，或由聚丙烯酰胺、琼脂糖或淀粉制成的凝胶)构成。在聚丙烯酰胺和琼脂糖凝胶中，基质还可在分离中用作尺寸选择筛。因此，不同蛋白质在电场施加时取决于尺寸和电荷在凝胶中以不同速度迁移。两个或更多个样本可在相同的凝胶中分离。通过在单独泳道中分离或通过不同标记来将样本与彼此区分开。能够将尺寸指定给分离的蛋白质成分经常是基本的。这可通过将已知尺寸的专用尺寸标记蛋白质加载在凝胶中的相同或单独的泳道中来完成。在电泳分离发生之后，这些尺寸标记蛋白质的位置产生了尺寸范围，通过其，可使用通过指定尺寸校准曲线的校准程序来给未知尺寸的蛋白质指定尺寸。标记蛋白质沿分离方向的凝胶中的位置绘制为随已知尺寸变化，并且拟合这些数据点引起的校准曲线接着用于校准未知尺寸的蛋白质的尺寸。关于电泳领域的大体背景的另外的信息可在同一申请人的WO2013180642、US2003221963或WO2015079048中找到。电泳的一个常见问题在于，凝胶中的污染可对于基准分子中的一些被误解，导致基准分子的错误识别，并且妨碍了这些生物分子与未知生物分子之间的准确尺寸比较。大体上，需要操作者评估结果并且除去错误数据来改进识别和尺寸评估。相似的技术由US5273632、WO2005/015199和US4720786公开。因此，需要的是用于正确地识别未知生物分子的改进方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于消除或至少最小化以上所述的问题。这通过根据所附独立权利要求的方法来实现，通过以下提供了用于识别未知生物分子的改进方法，检测多个带，并且基于分离标准形成检测的标记序列和检测的未知序列，确定每个检测的带的带性质，将检测的标记序列的检测的带的带性质与形成已知标记序列的多个标记分子的已知带性质相比较，并且将得分指定给每个比较，所述得分基于带之间的相对距离、相对强度、预期距离和预期强度中的至少一种，选择具有最高得分的比较，并且根据所述比较使检测的标记序列的检测的带的全部或子集与已知标记序列的所述多个标记分子相关联，以确定检测的标记序列的全部或子集的尺寸，以及将检测的标记序列的带与检测的未知序列的带相比较，以基于标记分子的已知尺寸来确定检测的未知序列的每个识别的带的生物分子的尺寸。或者通过以下提供了用于识别未知生物分子的改进方法，检测来自泳道的多个数据点，并且创建检测的泳道图谱，基于理论数据或包括多个标记分子的前一检测数据创建前一泳道图谱，基于图谱对准计算来使检测的泳道图谱与前一泳道图谱对准以找出最佳对准，基于检测的泳道图谱与前一泳道图谱的最佳对准来确定检测的泳道图谱中的多个标记分子的尺寸，检测对应于来自另一个泳道的未知生物分子的多个数据点，通过使对应于所述未知生物分子的数据点关联于多个标记分子的确定尺寸来确定未知生物分子的尺寸。由此，标记分子的识别可改进，并且错误检测的风险降低，而不需要操作者，因此还改进了生物分子的尺寸的确定。根据本专利技术的方面，通过将检测的序列的带性质与已知标记序列的已知带性质相比较，并且允许检测的序列中的附加带或遗漏带，但不允许改变检测的序列中的带的顺序来进行比较。由此，错误检测的风险进一步降低。根据本专利技术的又一个方面，检测的带的带性质包括位置和强度中的至少一种。由此，检测的带与其它检测的带之间，或标记分子的检测的带和已知带的性质之间的相对距离和相对强度可确定并且用于进而确定得分。根据本专利技术的又一个方面，通过将检测的标记序列的带与已知的标记序列的带的相对强度、相对强度、预期距离和/或预期强度相比较来确定得分。由此，检测的标记带与已知的标记带之间的这些性质中的相似性导致了较高得分，提高了使两者相关联的可能性。根据本专利技术的又一个方面，分离标准在于检测的带在不同泳道中检测。由此，检测的未知带和检测的标记带可容易分离，并且便于随后的分析和比较。根据本专利技术的又一个方面，分离标准在于检测的带具有不同颜色。由此，即使它们存在于同一泳道中，带也可容易地分成检测的标记带和检测的未知带，假定了检测的标记带具有一种颜色，而检测的未知带具有另一颜色。作为备选，标记分子以多种颜色标记，以使对应于一个分子量的每个带具有一种颜色的高强度和另一种颜色的低强度，并且对应于另一分子量的相邻带具有相反的强度和颜色分布。因此，强度比可用于进一步协助正确地识别每个带。根据本专利技术的又一个方面，检测的标记序列的检测的带用于创建校准曲线，并且检测的未知序列的生物分子的尺寸通过将检测的未知序列的检测的带的带性质与所述校准曲线相比较来确定。此外，根据本专利技术，提供了一种用于确定生物分子的尺寸确定的质量的方法，其包括执行用于确定同一样本上的本文中所述的生物分子的尺寸的两种方法，以及比较根据该方法的标记分子的确定的尺寸来确定分析的质量。此外，有利的是提供构造成执行根据本专利技术的方法的软件，以及提供构造成储存所述软件的计算机可读介质。鉴于以下详细描述，本专利技术的许多附加优点和益处将变得容易显而易见。附图说明现在将参照附图来更详细描述本专利技术，在该附图中图1公开了包括比较带性质的方法的步骤的示意代表；图2公开了一组检测的带和代表已知标记分子的一组值；图3公开了包括对准泳道图谱的方法的步骤的示意代表；图4公开了检测的泳道图谱和对应于已知标记分子的前一泳道图谱；图5a公开了包括使用具有高损失的动态编程对准泳道图谱的方法的实施；以及图5b公开了包括使用具有低损失的动态编程对准泳道图谱的方法的实施。具体实施方式用于确定未知生物分子的尺寸的方法适合于以用于分离凝胶或膜中的不同尺寸的分子的技术(如例如电泳)使用。在下文中，将参照电泳来描述根据本专利技术的方法，但将理解，它们还可应用于其它分离分子的方法。因此，包含未知尺寸的生物分子的至少一个样本和包含多个标记分子的另一个样本放在凝胶中的泳道中。在大多数情况中，样本放在不同泳道中，但它们还可放在同一泳道中。在经受电场之后，生物分子和标记分子在凝胶中迁移，并且可以以离散的带或多个数据点的形式检测它们的放置。大体上，用于电泳的标记分子以不同量供应，导致了不同强度的带，并且允许了在识别标记分子时使用距离或位置和强度两者。图1示意性地公开了根据本专利技术的优选实施例的方法的步骤，其中比较带性质来确定未知生物分子的尺寸。因此，在第一步骤101中，基于分离标准，多个离散带被检测并且形成为两个序列。分离标准可为同一泳道中检测的带聚集在同一序列中，而另一泳道中检测的带形成另一序列，或者可为一种颜色的带置于一个序列中，而另一颜色的带置于另一序列中。使用的颜色本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于使用已知尺寸的标记分子由电场确定介质中分离的生物分子的尺寸的方法，其特征在于，检测多个带，并且基于分离标准形成检测的标记序列和检测的未知序列，确定每个检测的带的带性质，将所述检测的标记序列的所述检测的带的所述带性质与形成已知标记序列的多个标记分子的已知带性质相比较，并且将得分指定给每个比较，所述得分基于带之间的相对距离、相对强度、预期距离和预期强度中的至少一种，选择具有最高得分的比较，并且根据所述比较使所述检测的标记序列的所述检测的带的全部或子集与所述已知标记序列的所述多个标记分子相关联，以确定所述检测的标记序列的全部或子集的尺寸，以及将所述检测的标记序列的所述带与所述检测的未知序列的所述带相比较，以基于所述标记分子的已知尺寸来确定所述检测的未知序列的每个识别的带的生物分子的尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 GB 1511508.21.用于使用已知尺寸的标记分子由电场确定介质中分离的生物分子的尺寸的方法，其特征在于，检测多个带，并且基于分离标准形成检测的标记序列和检测的未知序列，确定每个检测的带的带性质，将所述检测的标记序列的所述检测的带的所述带性质与形成已知标记序列的多个标记分子的已知带性质相比较，并且将得分指定给每个比较，所述得分基于带之间的相对距离、相对强度、预期距离和预期强度中的至少一种，选择具有最高得分的比较，并且根据所述比较使所述检测的标记序列的所述检测的带的全部或子集与所述已知标记序列的所述多个标记分子相关联，以确定所述检测的标记序列的全部或子集的尺寸，以及将所述检测的标记序列的所述带与所述检测的未知序列的所述带相比较，以基于所述标记分子的已知尺寸来确定所述检测的未知序列的每个识别的带的生物分子的尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述检测的标记序列的带性质与所述已知标记序列的已知带性质相比较，并且允许所述检测的序列中的附加带或遗漏带，但不允许改变所述检测的序列中的所述带的顺序来进行所述比较。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测的带的所述带性质包括位置和强度中的至少一种。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离标准是所述检测的带在不同泳道中检测。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离标准是所述检测的带具有不同颜色。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分离标准是所述检测的带具有第一颜色的第一强度和另一颜色的第二强度，以及可确定所述第一强度和所述第二强度的强度比。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述检测的标记序列的所述检测的带用于创建校准曲线，并且所述检测的未知序列的生物分子的尺寸通过将所述检测的未知序列的检测的带的带性质与所述校准曲线相...

【专利技术属性】
技术研发人员：L比约克斯滕，N施塔夫斯特龙，
申请(专利权)人：通用电气健康护理生物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE