多核苷酸作图和测序制造技术

本发明专利技术涉及多核苷酸作图和测序。本发明专利技术提供了获得关于生物聚合物样本的结构信息的方法。所述方法包括标记生物聚合物如DNA或RNA的部分、在一些例子中对所述生物聚合物进行线性化、以及确定标记物之间的距离。然后使用者可比较不同样本的标记物间距离以定性地比较不同样本并分析指定样本的在两侧带有标记物的区域中核苷酸的添加或删除。所述方法还可对生物聚合物进行测序。

Polynucleotide mapping and sequencing

The invention relates to polynucleotide mapping and sequencing. The invention provides a method for obtaining structural information about biopolymer samples. The method includes marking parts of a biopolymer such as DNA or RNA, linearizing the biopolymer in some examples, and determining the distance between the markers. The user can then compare the marker spacing between different samples to qualitatively compare different samples and analyze the addition or deletion of nucleotides in the marker-containing regions on both sides of the specified sample. The method can also be used for sequencing biopolymers.

【技术实现步骤摘要】
多核苷酸作图和测序本申请为申请日2009年11月18日、申请号201410584764.X、专利技术名称“多核苷酸作图和测序”的分案申请。相关申请本申请要求2008年11月18日提交的美国申请No.61/115，704的优先权，通过参考将其全部内容纳入本文以用于任何和所有的目的。
本公开的专利技术涉及核酸测序领域和分子成像领域。本公开的专利技术还涉及纳米

技术介绍
随着分子生物技术的进展，对于以不断增加的分辨率和精确度来分析越来越小的样本有了更多的兴趣。这其中的一部分受到种群异质性可经常掩盖样本的重要特征这一认识的驱动。有限的样本体积也是一些应用的考虑因素。虽然现有的技术在理论上能够从身体小样本(physicallysmallsample)中提取重要信息，但是这类技术的有效性受限于它们在这样的小样本上分辨结构特征的能力。因此，在本
中对于能够基于单分子或其它身体小样本获得基因组信息的方法和相关装置有需求。如果这类方法能够改进到超过目前技术所达到的1000bp(1kb)的精确度的话，那么这类方法的价值将会提高。
技术实现思路
为了应对所述挑战，要求保护的本专利技术首先提供了用于分析一个或多个外显子的存在或相对位置的方法，所述方法包含分别使用第一和第二标记物来标记生物聚合物上的第一和第二位置，使得所述第一和第二标记物位于包括至少一个常外显子(constantexon)的所述生物聚合物的第一区域的两侧；以及对所述生物聚合物进行线性化，并将所述第一和第二标记物之间的距离与生物聚合物的所述第一区域中可变外显子(alternativeexon)的存在、不存在、或相对位置联系起来。在第二个方面，本专利技术提供了获得关于DNA样本的结构信息的方法，其包含使用序列特异性切口核酸内切酶(nickingendonuclease)使第一个双链DNA样本产生切口；使一个或多个染料标记的核苷酸掺入通过所述切口核酸内切酶所产生的两个或更多个切口位点处；对包括至少两个染料标记的核苷酸的所述第一个双链DNA样本的一部分进行线性化；以及记录两个或更多个标记性染料标记的核苷酸的相对位置。还提供了获得关于核酸生物聚合物的序列信息的方法，其包含使具有第一结合序列的第一荧光标记序列特异性探针与单链核酸生物聚合物结合；使所述单链核酸生物聚合物与携带第一荧光标记物的第一终止核苷酸(terminatornucleotide)、与携带第二荧光标记物的第二终止核苷酸、与携带第三荧光标记物的第三终止核苷酸、以及与携带第四荧光标记物的第四终止核苷酸接触；以及对所述核酸生物聚合物进行线性化和照射以确定与所述第一标记序列特异性探针相邻的所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的存在或相对位置。本专利技术还提供了获得关于核酸生物聚合物的结构信息的方法，其包含使双链生物聚合物与切口核酸内切酶接触以产生第一切口位点；使所述第一切口位点与携带荧光标记物A的第一终止核苷酸、与携带荧光标记物B的第二终止核苷酸、与携带荧光标记物C的第三终止核苷酸、以及与携带荧光标记物D的第四终止核苷酸接触；以及对所述双链生物聚合物进行线性化和照射以确定所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的相对位置。进一步提供了用于进行多重杂交(multiplexhybridization)的试剂盒，其包含各具不同颜色的多个杂交探针；以及将所述多个杂交探针中的至少两个应用在核酸样本上并线性化和成像至少一个杂交核酸的说明书。附图说明当与附图结合起来阅读时，可对专利技术概要以及下面的详细描述有进一步的理解。为了对本专利技术进行图示说明，在附图中显示了本专利技术的示例性实施方案；然而，本专利技术不限于所公开的具体方法、组合物、以及装置。另外，所述附图不一定要按比例来绘制。在附图中：图1A图示说明了对于Nt.BstNBI切口核酸内切酶的作图统计数据(mappingstatistics)，其显示100bp的光学分辨率显著提高了图谱的精确度和覆盖度；图1B图示说明了对于Nt.BspQI切口核酸内切酶的独特作图统计数据，其显示100bp的光学分辨率对于图谱的精确度和覆盖度影响甚微；图1C图示说明了与相对粗略的图谱(16kb)相比，相对精细的图谱(1.5kb)对于结构变异具有更好的检测力；图2A描绘了MAPT的基因结构；图2B列出了存在于MAPT基因中的每个外显子的每个外显子(可变外显子显示为阴影)尺寸。图2C图示说明了应用于RNA外显子剪接时的超分辨率成像的条形码或作图方案；图2D图示说明了多重条形码方案；图3图示说明了用于测序的起始材料；图4描绘了测序反应的第一个循环；图5描绘了开始于图4的第二个测序循环；图6显示了多重测序方案显著增加了产量；图7A描绘了用于证明SHRIMP分辨率的741bpPCR产物模型系统；图7B图示说明了标记DNA分子在玻璃表面上被线性化后的成像结果，表明三个(3)Cy3染料分子相隔30nm和60nm，这与三个(3)Cy3探针之间94bp和172bp的距离具有良好的一致性。图8A描绘了用于证明SHRIMP和SHREC分辨率的741bpPCR产物模型系统；图8B图示说明了标记DNA分子在玻璃表面上被线性化后的成像结果—Cy3-Cy5对之间的距离为37±5nm(预期为32nm)和91±5nm(预期为87nm)，以及Cy3-Cy3对之间的距离为56±3nm(预期为58nm)(图4)，显示了极好的一致性；图9描绘了要求保护的本方法查明关于遗传物质的结构信息的范例性、非限制性实施方案；图10描绘了要求保护的本方法查明关于遗传物质的结构信息的第二个范例性、非限制性实施方案；图11描绘了要求保护的本方法的一个非限制性实施方案；和图12描绘了要求保护的本方法的又一个非限制性实施方案。图13描绘(作图显示)了将母本以及用于母本的有效条形码拼在一起的步骤。具体实施方式通过与形成本公开的一部分的附图和实施例相结合参考下列详细描述，可更容易地理解本专利技术。要理解这一专利技术不限于在本文中所描述和/或显示的具体装置、方法、应用、条件、或参数，而且本文中使用的术语是为了仅通过实例来描述具体实施方案的目的，且不旨在限制所要求保护的本专利技术。此外，当在包括权利要求书的本说明书中使用时，除非在上下文中另有明确指示，否则不含具体数量的名词包含其复数形式，而且对于特定数值的引用至少包括该特定值。当在本文中使用时，术语“多个”是指大于一。当表达了值的范围时，另一个实施方案包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”来将值表达为近似值时，将理解为所述特定值形成了另一个实施方案。所有的范围都是包含其中一切的和可以组合的。要理解，为了清晰起见在本文不同实施方案的内容中所描述的本专利技术的某些特征，还可以在单个实施方案中被组合提供。相反地，为了简洁起见在单个实施方案的内容中所描述的本专利技术的各种特征，还可被分别地或在任何子组合中提供。而且，引用陈述范围的值包括该范围内的每一个和所有值。在第一个实施方案中，本专利技术提供了分析一个或多个外显子的存在或甚至相对位置的方法。这些方法适宜包括分别使用第一和第二标记物来标记生物聚合物样本上的第一和第二位置，使得所述第一和第二标记物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获得关于核酸生物聚合物的序列信息的方法，其包含：使具有第一结合序列的第一荧光标记的序列特异性探针与单链核酸生物聚合物结合；使所述单链核酸生物聚合物与携带荧光标记物A的第一终止核苷酸、与携带荧光标记物B的第二终止核苷酸、与携带荧光标记物C的第三终止核苷酸、以及与携带荧光标记物D的第四终止核苷酸接触；和对所述核酸生物聚合物进行照射以确定与第一标记的序列特异性探针相邻的所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的存在、相对位置、或二者。

【技术特征摘要】
2008.11.18 US 61/115,7041.一种获得关于核酸生物聚合物的序列信息的方法，其包含：使具有第一结合序列的第一荧光标记的序列特异性探针与单链核酸生物聚合物结合；使所述单链核酸生物聚合物与携带荧光标记物A的第一终止核苷酸、与携带荧光标记物B的第二终止核苷酸、与携带荧光标记物C的第三终止核苷酸、以及与携带荧光标记物D的第四终止核苷酸接触；和对所述核酸生物聚合物进行照射以确定与第一标记的序列特异性探针相邻的所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的存在、相对位置、或二者。2.一种获得关于核酸生物聚合物的结构信息的方法，其包含：(a)使双链生物聚合物与切口核酸内切酶接触以产...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖明，曹涵，帕里克史特·A·德施潘德，迈克尔·博伊斯加西诺，
申请(专利权)人：生物纳米基因公司，
类型：发明
国别省市：美国,US