核酸的多重末端标记扩增制造技术

本公开提供了用于使用基因组片段的多重末端标记扩增来组装基因组DNA的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核酸的多重末端标记扩增相关申请信息本申请要求于2017年3月23日提交的第62/509,981号美国临时申请的优先权，并通过引用将其整体纳入本文用于所有目的。政府权益声明本专利技术是在国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)的CA186693下于政府资助下完成。政府对本专利技术享有某些权利。序列表本申请包含序列表，该序列表已经以ASCII格式电子提交，并且其全部内容通过引用并入本文。在2018年5月23日创建的所述ASCII拷贝被命名为010498_01103_WO_SL.txt，大小为4,971字节。背景专利
本专利技术的实施方式一般涉及用于单个细胞基因组测序的方法和组合物，诸如来自单个细胞的DNA。
技术介绍
在细胞间变异和种群异质性起关键作用的研究中，如肿瘤生长、干细胞重编程、胚胎发育等，进行单个细胞基因组测序的能力非常重要。当进行测序的细胞样品非常珍贵或稀有或以微量存在时，单个细胞基因组测序也同样非常重要。准确的单个细胞基因组测序的重要之处在于基因组DNA(可以是处于微量的)的初始扩增。多重置换扩增(MDA)是在测序和其它分析之前采用单个细胞基因组DNA进行操作的领域的常用方法。在该方法中，随机引物退火后，利用具有强链置换活性的DNA聚合酶进行延伸。来自单个细胞的原始基因组DNA以级联样的形式指数扩增，以形成超支化DNA结构。扩增来自单个细胞的基因组DNA的其它方法述于Zong,C.,Lu,S.,Chapman,A.R.,和Xie,X.S.(2012),单个人细胞的单核苷酸和拷贝数变异的基因组范围检测(Genome-widedetectionofsingle-nucleotideandcopy-numbervariationsofasinglehumancell),Science338,1622-1626，其中描述了基于多次退火和成环的扩增循环(MALBAC)。本领域所知的另一方法是简并寡核苷酸引发的PCR或DOP-PCR。用于单个细胞基因组DNA的若干其他方法包括：Cheung,V.G.和S.F.Nelson,使用简并寡核苷酸引物的全基因组扩增允许成百上千个基因型以少于一纳克的基因组DNA进行(WholegenomeamplificationusingadegenerateoligonucleotideprimerallowshundredsofgenotypestobeperformedonlessthanonenanogramofgenomicDNA),ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,1996.93(25):14676-9页；Telenius,H.,等,简并寡核苷酸引发的PCR：通过单个简并引物的常规扩增(Degenerateoligonucleotide-primedPCR:generalamplificationoftargetDNAbyasingledegenerateprimer),Genomics,1992.13(3):718-25页；Zhang,L.,等,单个细胞的全基因组扩增：对基因分析的启示(Wholegenomeamplificationfromasinglecell:implicationsforgeneticanalysis).ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,1992,89(13):5847-51页；Lao,K.,N.L.Xu,和N.A.Straus,使用单个引物的PCR的全基因组扩增(Wholegenomeamplificationusingsingle-primerPCR),BiotechnologyJournal,2008,3(3):378-82页；Dean,F.B.,等,使用多重置换扩增的完整人基因组扩增(Comprehensivehumangenomeamplificationusingmultipledisplacementamplification),ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,2002.99(8):5261-6页；Lage,J.M.,等,使用超支化链置换扩增和列阵-CGH对小DNA样品中基因变异的全基因组分析(WholegenomeanalysisofgeneticalterationsinsmallDNAsamplesusinghyperbranchedstranddisplacementamplificationandarray-CGH),GenomeResearch,2003,13(2):294-307页；Spits,C.,等,单个细胞全基因组置换扩增的优化和评价(Optimizationandevaluationofsingle-cellwhole-genomemultipledisplacementamplification),HumanMutation,2006,27(5):496-503页；Gole,J.,等,使用纳升微孔进行单个细胞大规模平行聚合酶克隆和基因组测序(Massivelyparallelpolymerasecloningandgenomesequencingofsinglecellsusingnanolitermicrowells),NatureBiotechnology,2013.31(12):1126-32页；Jiang,Z.,等,使用多重置换扩增的单个精子的基因组扩增(Genomeamplificationofsinglespermusingmultipledisplacementamplification),NucleicAcidsResearch,2005,33(10):e91页；Wang,J.,等,人精子细胞中重组活性和新生突变率的基因组范围单个细胞分析(Genome-wideSingle-CellAnalysisofRecombinationActivityandDeNovoMutationRatesinHumanSperm),Cell,2012.150(2):402-12页；Ni,X.,肺癌患者单循环肿瘤细胞中可再生拷贝数变异模式(Reproduciblecopynumbervariationpatternsamongsinglecirculatingtumorcellsoflungcancerpatients),PNAS,2013,110,21082-21088；Navin,N.,通过单个细胞测序推测肿瘤进化(Tumorevolutioninferredbysinglecellsequencing),Nature,2011,472(7341):90-94；Evrony,G.D.,等,人大脑中11个反转录转座和体细胞突变的单个神经元测序分析(Single-neur本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DNA扩增的方法，其包括/n将基因组DNA与转座体文库接触，所述文库的各转座体具有两个转座酶和两个转座子DNA，其中各转座子DNA包含转座酶结合位点和引物结合位点序列，其中所述引物结合位点序列不同于所述转座体文库其他成员的引物结合位点，/n其中所述转座体文库结合排列于所述基因组DNA上的各个靶位置，而所述转座酶将所述基因组DNA切割成代表基因组DNA片段文库的多个双链基因组DNA片段，其中各双链基因组DNA片段在所述基因组DNA片段的各末端上包含独特且/或不同的引物结合位点序列，/n填平所述转座子DNA和基因组DNA片段之间的缺口，以形成双链基因组DNA片段延伸产物的文库，所述双链基因组DNA片段延伸产物在各末端具有独特且/或不同的引物结合位点序列，和/n扩增所述双链基因组DNA片段延伸产物以产生扩增子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170523 US 62/509,9811.一种DNA扩增的方法，其包括
将基因组DNA与转座体文库接触，所述文库的各转座体具有两个转座酶和两个转座子DNA，其中各转座子DNA包含转座酶结合位点和引物结合位点序列，其中所述引物结合位点序列不同于所述转座体文库其他成员的引物结合位点，
其中所述转座体文库结合排列于所述基因组DNA上的各个靶位置，而所述转座酶将所述基因组DNA切割成代表基因组DNA片段文库的多个双链基因组DNA片段，其中各双链基因组DNA片段在所述基因组DNA片段的各末端上包含独特且/或不同的引物结合位点序列，
填平所述转座子DNA和基因组DNA片段之间的缺口，以形成双链基因组DNA片段延伸产物的文库，所述双链基因组DNA片段延伸产物在各末端具有独特且/或不同的引物结合位点序列，和
扩增所述双链基因组DNA片段延伸产物以产生扩增子。


2.如权利要求1所述的方法，其还包括对所述扩增子进行测序。


3.如权利要求1所述的方法，其中，所述转座体文库内的各转座体包含两个不同的引物结合位点序列。


4.如权利要求1所述的方法，其中所述转座体文库内的各转座体在所述转座体的各转座子上包含两个相同的引物结合位点序列，它们不同于所述转座体文库中其他转座体中的引物结合位点序列。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA是获自单个细胞的全基因组DNA。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述转座酶是Tn5转座酶、Mu转座酶、Tn7转座酶或IS5转座酶。


7.如权利要求1所述的方法，其中所述转座子DNA包含双链19bpTnp结合位点和突出端，其中所述突出端在所述突出端的5'末端包含独特且/或不同的引物结合位点序列。


8.如权利要求1所述的方法，其中在进行缺口填平和所述双链基因组DNA片段的延伸之前，将结合的转座酶从所述双链片段去除。


9.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自产前细胞。


10.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自癌细胞。


11.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自循环肿瘤细胞。


12.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自单个产前细胞。


13.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自单个癌细胞。


14.如权利要求1所述的方法，其中所述基因组DNA来自单个循环肿瘤细胞。


15.如权利要求1所述的方法，其中，所述基因组DNA是来自单个细胞或小样品的染色质构象捕获的产物。


16.如权利要求1所述的方法，其中，所述基因组DNA是来自单个细胞或微量样品的天然或固定的染色质。


17.如权利要求1所述的方法，其中所述独特且不同的引物结合位点是特异性PCR引物结合位点。


18.如权利要求1所述的方法，其中，所述转座体文库包含1-100个独特且不同的引物结合位点序列。


19.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓亮，邢栋，张棋涵，谭隆志，
申请(专利权)人：哈佛学院董事及会员团体，
类型：发明
国别省市：美国;US