用于分析核酸的方法和组合物技术

本技术部分涉及用于分析核酸的方法和组合物。在一些方面，本技术涉及用于制备核酸文库的方法和组合物。在一些方面，本技术涉及用于分析核酸片段的末端的方法和组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析核酸的方法和组合物相关专利申请本专利申请要求于2018年1月12日提交的、名称为“用于分析核酸的方法和组合物(METHODSANDCOMPOSITIONSFORANALYZINGNUCLEICACID)”、专利技术人名为KellyM.HARKINSKINCAID等且由代理人案号CBS-2001-PV指定的美国临时专利申请号62/617,055的权益。本专利申请还要求于2018年1月17日提交的、名称为“用于分析核酸的方法和组合物”、专利技术人名为KellyM.HARKINSKINCAID等且由代理人案号CBS-2001-PV2指定的美国临时专利申请号62/618,382的权益。本专利申请还要求于2018年11月20日提交的、名称为“用于分析核酸的方法和组合物”、专利技术人名为KellyM.HARKINSKINCAID等且由代理人案号CBS-2001-PV3指定的美国临时专利申请号62/769,787的权益。上述申请的全部内容以引用方式并入本文，包括所有文本、表和附图。
本技术部分涉及用于分析核酸的方法和组合物。在一些方面，本技术涉及用于制备核酸文库的方法和组合物。在一些方面，本技术涉及用于分析核酸片段的末端的方法和组合物。
技术介绍
活生物体(例如，动物、植物和微生物)的遗传信息和其他形式的复制遗传信息(例如，病毒)被编码在核酸(即脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA))中。遗传信息是表示化学核酸或假定核酸的一级结构的一连串核苷酸或经修饰核苷酸。多种高通量测序平台被用于分析核酸。Illumina平台例如涉及接头连接的DNA片段的克隆扩增。另一平台是基于纳米孔的测序，其依赖于核酸分子或单个核苷酸通过小通道的转变。用于某些测序平台的文库制备经常包括DNA的片段化、片段末端的修饰和接头的连接，并且可包括核酸片段的扩增(例如，PCR扩增)。用于特定类型的核酸分析的适当测序平台的选择需要详细理解可用的技术，包括误差源、误差率以及测序的速度和成本。虽然测序成本已降低，但文库制备的通量和成本可能是限制因素。文库制备的一个方面包括修饰核酸片段的末端，使得它们适于特定的测序平台。核酸末端可含有有用的信息。因此，修饰核酸末端(例如，用于文库制备)同时保留核酸末端中所含信息的方法将可用于处理和分析核酸。
技术实现思路
在一些方面提供了用于产生核酸文库的方法，其包括将包含靶核酸的核酸组合物和多个寡核苷酸种类组合，其中a)所述靶核酸的一些或全部包含突出端；b)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链，以及第一末端处的突出端和第二末端处的两条非互补链；其中所述突出端能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度；c)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列；并且d)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物。在一些方面提供了用于产生核酸文库的方法，其包括a)将包含靶核酸的核酸组合物和多个寡核苷酸种类组合，其中i)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含能够形成具有单链环的发夹结构的一条链，其中所述环包含一个或多个核糖核酸(RNA)核苷酸，ii)所述靶核酸的一些或全部包含突出端，iii)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含能够与靶核酸突出端杂交的突出端，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度，iv)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列，并且v)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物；以及b)在切割条件下使所述杂交产物与一种或多种切割剂接触，所述切割剂能够在所述RNA核苷酸处切割所述发夹环内的所述杂交产物，由此形成切割的杂交产物。在一些方面还提供了包含多个寡核苷酸种类的组合物，其中a)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含能够形成具有单链环的发夹结构的一条链，其中所述环包含一个或多个核糖核酸(RNA)核苷酸；b)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含能够与靶核酸中的突出端杂交的突出端，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度；并且c)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列。在一些方面提供了用于修饰核酸末端的方法，其包括a)将包含靶核酸的核酸组合物和多个寡核苷酸种类组合，其中i)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含一个或多个能够在切割条件下被切割的切割位点，ii)所述靶核酸的一些或全部包含突出端，iii)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链以及第一突出端和第二突出端，其中每个突出端都能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度，iv)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述第一寡核苷酸突出端和所述第二寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的至少两个寡核苷酸突出端识别序列，并且v)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物；b)在切割条件下使所述杂交产物与一种或多种切割剂接触，所述切割剂能够在所述一个或多个切割位点处切割所述杂交产物，由此形成切割的杂交产物；以及c)使所述切割的杂交产物与链置换聚合酶接触，由此形成平端核酸片段。在一些方面还提供了包含多个寡核苷酸种类的组合物，其中a)所述多个寡核苷酸种类中的每个寡核苷酸包含一个或多个能够在切割条件下被切割的切割位点；b)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链以及第一突出端和第二突出端，其中每个突出端都能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度；并且c)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述第一寡核苷酸突出端和所述第二寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的至少两个寡核苷酸突出端识别序列。在一些方面提供了用于修饰核酸末端的方法，其包括a)将包含靶核酸的核酸组合物和多个寡核苷酸种类组合，其中i)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链，以及第一末端处的突出端和第二末端处的一个或多个修饰的核苷酸，其中所述突出端能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度，ii)所述靶核酸的一些或全部包含突出端，iii)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列，并且iv)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物；以及b)使所述杂交产物与链置换聚合酶接触，由此形成平端核酸片段。在一些方面还提供了包含多个寡核苷酸种类的组合物，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生核酸文库的方法，其包括：/n将包含靶核酸的核酸组合物与多个寡核苷酸种类组合，其中：/na)所述靶核酸的一些或全部包含突出端；/nb)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链，以及第一末端处的突出端和第二末端处的两条非互补链；其中所述突出端能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度；/nc)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列；并且/nd)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180112 US 62/617,055;20180117 US 62/618,382;20181.一种用于产生核酸文库的方法，其包括：
将包含靶核酸的核酸组合物与多个寡核苷酸种类组合，其中：
a)所述靶核酸的一些或全部包含突出端；
b)所述多个寡核苷酸种类中的一些或全部寡核苷酸包含两条链，以及第一末端处的突出端和第二末端处的两条非互补链；其中所述突出端能够与靶核酸突出端杂交，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度；
c)所述多个寡核苷酸种类中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列；并且
d)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，将所述核酸组合物和所述多个寡核苷酸种类组合，由此形成杂交产物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个寡核苷酸种类包括具有5'突出端的寡核苷酸和具有3'突出端的寡核苷酸。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个寡核苷酸种类包括具有5'突出端的寡核苷酸、具有3'突出端的寡核苷酸和不具有突出端的寡核苷酸。


4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中包含突出端的寡核苷酸包含第一末端处的突出端、双链体部分和第二末端处的两条非互补链。


5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述寡核苷酸突出端包含1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个核苷酸。


6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中所述多个寡核苷酸种类中的所述寡核苷酸包含针对特定突出端长度具有不同序列的寡核苷酸突出端。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个寡核苷酸种类中的所述寡核苷酸包含针对特定突出端长度的所有可能的突出端序列组合。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个寡核苷酸种类中的所述寡核苷酸包含针对每个突出端长度的所有可能的突出端序列组合。


9.根据权利要求6、7或8的方法，其中所述寡核苷酸突出端序列是随机的。


10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其中不包含突出端的寡核苷酸包含平端第一末端、双链体部分和第二末端处的两条非互补链。


11.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其中寡核苷酸的末端能够共价连接到所述寡核苷酸在所述杂交产物中所杂交的靶核酸的末端。


12.根据权利要求11所述的方法，其中寡核苷酸链的3'末端能够共价连接到所述寡核苷酸在所述杂交产物中所杂交的所述靶核酸中的链的5'末端。


13.根据权利要求1到12中任一项所述的方法，其中所述杂交产物包含双链体区和至少一个包含两条非互补链的末端。


14.根据权利要求1到13中任一项所述的方法，其中所述杂交产物包含双链体区和每个末端处的两条非互补链。


15.根据权利要求1到14中任一项所述的方法，其中所述寡核苷酸突出端识别序列特异于所述寡核苷酸突出端的长度。


16.根据权利要求1到15中任一项所述的方法，其中所述寡核苷酸突出端识别序列特异于所述寡核苷酸突出端的长度并且对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性，所述一个或多个特征选自(i)5'突出端、(ii)3'突出端、(iii)特定序列、(iv)(i)和(iii)的组合、或(v)(ii)和(iii)的组合。


17.根据权利要求1到16中任一项所述的方法，其中所述靶核酸中的一些不包含突出端。


18.根据权利要求1到17中任一项所述的方法，其中寡核苷酸种类不包含突出端，并且包含特异于不具有突出端的寡核苷酸突出端识别序列。


19.根据权利要求1到18中任一项所述的方法，其中包含突出端的靶核酸包含双链体区和单链突出端。


20.根据权利要求1到19中任一项所述的方法，其中包含突出端的各靶核酸在一个末端包含突出端或在两个末端包含突出端。


21.根据权利要求1到20中任一项所述的方法，其中每个包含突出端的靶核酸的一个末端或两个末端独立地包含5'突出端或3'突出端。


22.根据权利要求1到21中任一项所述的方法，其中所述靶核酸包括无细胞的核酸片段。


23.根据权利要求1到22中任一项所述的方法，其中所述靶核酸包括循环的无细胞的核酸片段。


24.根据权利要求1到23中任一项所述的方法，其中所述靶核酸中的所述突出端是天然突出端。


25.根据权利要求1到24任一项所述的方法，其中所述靶核酸中的所述突出端是未修饰的突出端。


26.根据权利要求1到25中任一项所述的方法，其中在与所述多个寡核苷酸种类组合之前不修饰所述靶核酸的长度。


27.根据权利要求1到26中任一项所述的方法，其包括使所述杂交产物暴露于所述靶核酸的末端与其所杂交的寡核苷酸的末端接合的条件。


28.根据权利要求27所述的方法，其包括在靶核酸的末端共价连接到所述靶核酸所杂交的寡核苷酸的末端的条件下，使所述杂交产物与包含连接酶活性的试剂接触。


29.根据权利要求28所述的方法，其包括在靶核酸的5’末端共价连接到所述靶核酸所杂交的寡核苷酸的3’末端的条件下，使所述杂交产物与包含连接酶活性的试剂接触，由此形成连接产物。


30.根据权利要求29所述的方法，其包括在靶核酸的3’末端共价连接到所述靶核酸所杂交的寡核苷酸的5’末端的条件下，使所述连接产物与包含切口密封连接酶活性的试剂接触，由此形成切口密封的连接产物。


31.根据权利要求29所述的方法，其包括使所述连接产物与链置换聚合酶接触，由此形成平端核酸片段。


32.根据权利要求1到31中任一项所述的方法，其包括在包含靶核酸的核酸组合物与多个寡核苷酸种类组合之前，在将靶核酸去磷酸化的条件下，使所述靶核酸与包含磷酸酶活性的试剂接触，由此生成去磷酸化的靶核酸。


33.根据权利要求32所述的方法，其包括在将5'磷酸酯添加到靶核酸的5'末端的条件下，使去磷酸化的靶核酸与包含磷酰基转移活性的试剂接触。


34.根据权利要求1到33中任一项所述的方法，其包括在包含靶核酸的核酸组合物与多个寡核苷酸种类组合之前，在将所述寡核苷酸去磷酸化的条件下，使所述多个寡核苷酸种类与包含磷酸酶活性的试剂接触，由此生成多个去磷酸化的寡核苷酸种类。


35.根据权利要求1到34中任一项所述的方法，其中在所述寡核苷酸种类的所述第二末端处的所述两条非互补链中的至少一条包含引物结合结构域。


36.根据权利要求1到35中任一项所述的方法，其中在所述寡核苷酸种类的所述第二末端处的所述两条非互补链中的每一条均包含引物结合结构域。


37.根据权利要求36所述的方法，其中所述非互补链中的一条包含第一引物结合结构域，并且另一非互补链包含第二引物结合结构域，其中所述第一引物结合结构域和所述第二引物结合结构域不同。


38.根据权利要求1到37中任一项所述的方法，其包括通过测序过程对所述杂交产物或其扩增产物进行测序，由此生成序列读段，其中所述序列读段包含正向序列读段和反向序列读段。


39.根据权利要求38所述的方法，其包括分析与指示所述反向序列读段存在突出端的突出端识别序列相关的突出端信息，由此生成分析，并从所述分析中省略与指示所述正向序列读段存在突出端的突出端识别序列相关的突出端信息。


40.根据权利要求1到39中任一项所述的方法，其中从来自受试者的样品获得所述靶核酸。


41.根据权利要求40所述的方法，其中所述受试者是人。


42.一种用于产生核酸文库的方法，其包括：
a)将包含靶核酸的核酸组合物与第一寡核苷酸种类库组合，其中：
i)所述靶核酸的一些或全部包含突出端，
ii)所述第一寡核苷酸种类库中的一些或全部寡核苷酸包含在第一末端处能够与靶核酸突出端杂交的突出端，其中每个寡核苷酸种类都具有唯一的突出端序列和长度，
iii)所述第一寡核苷酸种类库中的每种寡核苷酸都包含对于所述寡核苷酸突出端的一个或多个特征具有特异性的寡核苷酸突出端识别序列，
iv)所述第一寡核苷酸种类库中的每种寡核苷酸都包含第一引物结合结构域，并且
v)在寡核苷酸突出端与具有相应长度的靶核酸突出端杂交的条件下，使所述核酸组合物与所述第一寡核苷酸种类库组合，由此形成第一组组合产物；
b)切割所述第一组组合产物，由此形成切割的产物；以及
c)将所述切割的产物与第二寡核苷酸种类库组合，其中：
i)所述第二寡核苷酸种类库中的每种寡核苷酸都包含第一链和第二链，其中所述第一链比所述第二链短，并且其中所述第一链和所述第二链在所述寡核苷酸的第一末端处互补，并且所述第二链在所述寡核苷酸的第二末端处包含单链，
ii)所述第二寡核苷酸种类库中的每种寡核苷酸都包含对于所述第二寡核苷酸种类库具有特异性的寡核苷酸识别序列，
iii)所述第二寡核苷酸种类库中的每种寡核苷酸都在所述第二链上包含第二引物结合结构域，其中所述第一引物结合结构域和所述第二引物结合结构域不同，并且
iv)在所述第二寡核苷酸种类库中的寡核苷酸与所述切割的产物的至少一个末端附接的条件下，使所述切割的产物与所述第二寡核苷酸种类库组合，由此形成第二组组合产物。


43.根据权利要求42所述的方法，其进一步包括：
d)在扩增条件下，使所述第二组组合产物与两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·M·哈金斯金凯德，J·D·卡普，克里斯多佛·J·特罗尔，
申请(专利权)人：克拉雷特生物科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US