一种Cas蛋白体系分离DNA的方法技术

技术编号:25004375 阅读:74 留言:0更新日期:2020-07-24 18:04
本发明专利技术涉及一种从溶液中分离DNA的方法,尤其涉及一种采用Cas蛋白从溶液中分离DNA的方法和试剂盒。本发明专利技术能有效提高提取游离DNA的效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种Cas蛋白体系分离DNA的方法
本专利技术涉及一种分离DNA的方法,尤其涉及一种采用Cas蛋白从溶液中分离DNA的方法。
技术介绍
通常情况下,绝大多数脱氧核糖核酸(DNA)位于细胞中,但不管是在微生物、植物还是动物的细胞外,也常常存在着DNA的片段,这类核酸被统称为游离DNA。Mandel和Metasis在1948年首次报道了在外周血中发现游离DNA(Mandel P.C R Hebd Seances Acad Sci(Paris),1948,142(3):241-3)。经过半个世纪的研究,科学家发现不论是健康人群还是患病人群,都有小部分DNA游离于细胞外。这类DNA通常存在于血液、血浆、血清和其他体液中。在各个样品中发现的细胞外DNA由于被核酸酶所保护(例如它们以蛋白脂质复合物的形式被分泌出来,常常与蛋白质结合,或被包含在囊泡中),因此并不容易被降解。在患有疾病,如恶性肿瘤和传染病的人群中,这类细胞外DNA的含量常常比正常人要高很多,因此在疾病筛查、诊断、预后、病程进展监测、甚至是治疗靶标的识别等方面都有很大的应用前景。此外,母体血液中常伴随有相当含量的胎儿DNA,这类DNA可以用于多种检测,例如性别鉴定,染色体异常的测试和评估,同时还能监测妊娠相关的并发症。也正是由于其较强的临床诊断相关性,游离DNA在无创诊断和预后方面有着巨大的应用潜力,可用于例如无创产前基因检测、肿瘤检测、移植医学等许多其他疾病。目前,许多从各种生物液体中提取并分析单链或双链的游离DNA的方法已经被报道,其中包括阴离子交换法(WO2016198571A1),二氧化硅珠提取法(WO2015120445A1),曲拉通/加热/苯酚法(Xue et al.Clinica Chimica Acta 2009.404:100-104)等。这些方法通常会使用分解离液剂将游离DNA从蛋白质的包裹中释放出来,然后通过物理吸附或析出的方法将游离DNA分离出来。然而,使用这些方法提取DNA的产率非常低,很难从大样本中提取少量DNA。例如,目前市售的用于游离核酸提取的血清/血浆核酸纯化试剂盒(Circulating Nucleic Acid kit,QIAGEN(凯杰)公司),对游离DNA的提取效率只有不到50%。成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR结合蛋白(Cas蛋白)组成了一套强大的核酸酶系统,能够对真核细胞中几乎所有与原型间隔子邻近基序(protospacer-adjacent motif,PAM)相邻的基因组序列进行切割(Cong et al.Science 2013.339:819-823)。到目前为止,所有和CRISPR/Cas系统相关的应用除了需要Cas蛋白之外,还包含了RNA组分。所述RNA组分是由一条CRISPR RNA(crRNA)和一条反式激活crRNA(tracrRNA)组成的双链指导RNA结构,指导Cas蛋白切割与crRNA序列互补的DNA位点(Jinek et al.Science 2012.337:816-821)。为了进一步简化CRISPR/Cas9系统,研究人员利用工程学方法将双链指导RNA的两个组分(crRNA和tracrRNA)的部分连接成嵌合型单链指导RNA(sgRNA)。这体现了CRISPR/Cas9系统强大的基因识别和基因编辑能力,但是,Cas蛋白本身的性质并没有被深入的研究。到目前为止,还没有研究人员发现单独使用作为核酸酶的Cas蛋白及其变体在识别并结合DNA上的潜力。目前,市场上存在对高效提取游离DNA方法的强烈需求,以便从各种生物液体的大样本中高效提取游离DNA,用于后续分析检测。本专利技术的简述为了提高对溶液中DNA的提取效率,本专利技术提供了如下技术方案:(1)一种采用Cas蛋白从溶液中分离DNA的方法。(2)根据技术方案(1)所述的方法,包括步骤a)DNA溶液与Cas蛋白体系混合;c)从Cas蛋白体系与DNA结合的复合物中分离得到DNA(3)根据技术方案(1)所述的方法,包括步骤a)在DNA的溶液中加入Cas蛋白体系;b)富集步骤a)中的Cas蛋白体系与DNA结合的复合物;c)从步骤b)富集的复合物中分离得到DNA。(4)根据技术方案(2)所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为偶联了平板状、膜状或柱状的固体支持物的Cas蛋白。(5)根据技术方案(3)所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为偶联了珠形固体支持物的Cas蛋白。(6)根据技术方案(3)所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas蛋白与至少一种连接序列形成的Cas融合蛋白。(7)根据技术方案(6)所述的方法,其中步骤b)在溶液中加入偶联了亲和分子的固体支持物,再通过离心富集或磁性富集。(8)根据技术方案(6)所述的方法,其中在步骤a)中加入偶联了亲和分子的固体支持物,孵育后,再通过步骤b)离心富集或磁性富集。(9)根据技术方案(1)-(8)任意一项所述的方法,其中所述的DNA是双链DNA。(10)根据技术方案(4)或(5)所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas蛋白通过化学共价键偶联到固体支持物。(11)根据技术方案(6)所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas融合蛋白与固体支持物上的亲和分子结合而形成的。(12)根据技术方案(4)-(11)任一项所述的方法,其中所述的固体支持物是能与氨基酸残基形成化学键的固体物质。(13)根据技术方案(10)所述的方法,其中所述的固体支持物选自至少一种凝胶材料、磁性材料、纤维素材料、硅胶材料、玻璃材料和人造高分子聚合物制得的固体物质。(14)根据技术方案(5)-(13)任一项所述的方法,其中所述的固体支持物为磁珠、凝胶珠和/或硅胶珠。(15)根据技术方案(6)-(14)任一项所述的方法,其中所述的连接序列和亲和分子选自下组配体和受体组合中的一种,酶与底物、抗原与抗体、生物素与亲和素。(16)根据技术方案(15)所述的方法,其中所述的酶与底物选自谷胱甘肽转移酶与谷胱甘肽。(17)根据技术方案(15)所述的方法,其中所述的抗原-抗体选自下组中的一种:A蛋白或其保留了结合Fc区域功能性的片段与免疫球蛋白或其Fc或Fab片段、G蛋白或其保留了结合Fc区域功能性的片段与免疫球蛋白或其Fc或Fab片段、组氨酸标签与抗组胺酸标签、多组氨酸标签与抗多组氨酸标签和FLAG标签与抗FLAG标签。(18)根据技术方案(15)所述的方法,其中所述的生物素与亲和素选自下组中的一种:生物素与亲和素或链酶亲和素、连接了生物素的生物素受体蛋白与亲和素或链酶亲和素、Strep-tag与亲和素或链酶亲和素。(19)根据前述技术方案(2)-(18)任意一项所述的方法,其中所述的步骤a)的反应时间为5分钟到6小时,优选反应时间为15分钟到1小时。(20)根据前述技术方案(2)-(18)任意一项所述的方法,其中所述的步骤a)的反应温度为20-37℃,优选反应温度为30-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用Cas蛋白从DNA溶液中分离DNA的方法。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180103 CN 2018100010730一种采用Cas蛋白从DNA溶液中分离DNA的方法。


权利要求1所述的方法,包括步骤a)DNA溶液与Cas蛋白体系混合;c)从Cas蛋白体系与DNA结合的复合物中分离得到DNA。


权利要求1所述的方法,包括步骤a)DNA溶液与Cas蛋白体系混合;b)富集步骤a)中的Cas蛋白体系与DNA结合的复合物;c)从步骤b)富集的复合物中分离得到DNA。


权利要求2所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为偶联了平板状、膜状或柱状的固体支持物的Cas蛋白。


权利要求3所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为偶联了珠形固体支持物的Cas蛋白。


权利要求3所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas蛋白与至少一种连接序列形成的Cas融合蛋白。


权利要求6所述的方法,其中步骤b)在溶液中加入偶联了亲和分子的固体支持物,再通过离心富集或磁性富集。


权利要求6所述的方法,其中在步骤a)中加入偶联了亲和分子的固体支持物,孵育后,再通过步骤b)富集。


权利要求1-8任一项所述的方法,其中所述的DNA是双链DNA。


权利要求4或5所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas蛋白通过化学共价键偶联到固体支持物。


权利要求6所述的方法,其中所述的Cas蛋白体系为Cas融合蛋白与固体支持物上的亲和分子结合而形成的。


权利要求4-11任一项所述的方法,其中所述的固体支持物是能与氨基酸残基形成化学键的固体物质。


权利要求10所述的方法,其中所述的固体支持物选自凝胶材料、磁性材料、纤维素材料、硅胶材料、玻璃材料和人造高分子聚合物制得的固体物质中的至少一种。


权利要求5-13任一项所述的方法,其中所述的珠形的固体支持物为磁珠、凝胶珠和/或硅胶珠。


权利要求6-14任一项所述的方法,其中所述的连接序列和亲和分子选自下组配体和受体组合中的一种:酶与底物、抗原与抗体、生物素与亲和素。


权利要求15所述的方法,其中所述的酶与底物选自谷胱甘肽转移酶与谷胱甘肽。


权利要求15所述的方法,其中所述的抗原-抗体选自下组中的一种:A蛋白或其保留了结合Fc区域功能性的片段与免疫球蛋白或其Fc或Fab片段、G蛋白或其保留了结合Fc区域功能性的片段与免疫球蛋白或其Fc或Fab片段、组氨酸标签与抗组胺酸标签、多组氨酸标签与抗多组氨酸标签和FLAG标签与抗FLAG标签。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴尧王兴兴李秋实
申请(专利权)人:苏州克睿基因生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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