接头元件、试剂盒及其相关应用制造技术

本发明专利技术提供了一种接头元件、试剂盒及其相关应用。该接头元件包括：分子标签接头序列和陪伴序列，分子标签接头序列按5’端到3’端的顺序依次包括测序平台接头、分子标签及陪伴互补序列；陪伴序列至少与陪伴互补序列互补，陪伴序列的5’是未磷酸化的，3’端具有封闭修饰。通过采用接头外分子标签，适用于通过连接的方式引入文库，相比在接头内部设置分子标签，其好处在于本申请的接头元件构建的文库能够与任何其它标准文库混合测序，不用改变现有测序读取方式，直接在读取目标序列时先读取分子标签即可。从而大大降低了实际应用的复杂度，减少了测序成本，具有更高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
接头元件、试剂盒及其相关应用
本专利技术涉及多重扩增文库构建领域，具体而言，涉及一种接头元件、试剂盒及其相关应用。
技术介绍
目前高通量测序飞速发展，在临床辅助诊断的应用中越来越重要，在现有的高通量测序过程中，由于建库和测序过程中会引入错误，这种中间过程产生的错误往往会影响真实的低频突变的检测，而恰当地引入分子标签是比较好的解决办法。目前高通量测序的靶向富集主要有两种方式，一种是探针捕获的方法，另一种是多重扩增的方法。在用多重扩增的方法构建靶向测序文库时，扩增时不可避免地存在引入突变的分子标签的风险。有报道通过扩增的方法引入分子标签，这种引入方法有两个缺点，第一是增加实验的成本，第二不是真正的固定序列的分子标签。目前市场上主流的测序仪有Illumina和MGI两种品牌的高通量二代测序仪，两种测序仪的建库和测序模式不同，所以要求建库方式也不同。在建库环节两者最大的不同在于：Illumina测序是Y型接头，MGI测序是泡状接头，所以两种平台从建库接头结构到接头序列都完全不同。在如何引入分子标签的多重扩增过程中，也有人用接头上的分子标签来实现分子标记，比如在index旁边引入分子标签，这样虽然比较省事，也能实现标记，但存在三方面的缺点：第一，成本比较高，每个接头都需要单独合成；第二，测序时还要单独对此部分序列进行测序，增加测序成本；第三，也是最重要的一点，在测序时，其它文库都是标准文库，只有少部分是这样的文库，在读取时平衡性也是个大问题，因而在实际应用中几乎不可实施。因此，在采用多重扩增的方法构建此类靶向测序文库时，仍需要对现有的构建方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种接头元件、试剂盒及其相关应用，以解决现有技术中靶向测序文库的测序成本高的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种接头元件，该接头元件包括：分子标签接头序列和陪伴序列，分子标签接头序列按5’端到3’端的顺序依次包括测序平台接头、分子标签及陪伴互补序列；陪伴序列至少与陪伴互补序列互补，陪伴序列的5’是未磷酸化的，3’端具有封闭修饰。进一步地，陪伴序列由第一段和第二段组成，其中，第一段与陪伴互补序列互补，第二段与测序平台接头互补，分子标签形成泡状结构。进一步地，分子标签的长度为6～12bp，优选为8～10bp；优选分子标签为随机合成的A、T、G和C碱基组成的序列；优选地，陪伴序列的长度为10～16bp，更优选为10～12bp；优选地，封闭修饰选自C3间隔臂修饰、C6间隔臂修饰、MGB修饰、磷酸化修饰、地高辛修饰、生物素修饰或者3’端碱基为双脱氧碱基；优选地，测序平台接头为MGI测序平台接头或Illumina测序平台接头。进一步地，(1)SEQIDNO：1至SEQIDNO：2；(2)SEQIDNO：3至SEQIDNO：4；(3)SEQIDNO：5至SEQIDNO：6；(4)SEQIDNO：7至SEQIDNO：8；(5)SEQIDNO：9至SEQIDNO：10；(6)SEQIDNO：11至SEQIDNO：12；(7)SEQIDNO：13至SEQIDNO：14；(8)SEQIDNO：15至SEQIDNO：16；(9)SEQIDNO：17至SEQIDNO：18；(10)SEQIDNO：19至SEQIDNO：20；(11)SEQIDNO：21至SEQIDNO：22；(12)SEQIDNO：23至SEQIDNO：24；(13)SEQIDNO：25至SEQIDNO：26；(14)SEQIDNO：27至SEQIDNO：28；(15)SEQIDNO：29至SEQIDNO：30；(16)SEQIDNO：31至SEQIDNO：32。为了实现上述目的，根据本专利技术的第二个方面，提供了一种接头元件组合物，该接头元件组合物包括多个接头组合，每个接头组合由四个接头元件组成，且四个接头元件的分子标签的长度相同且均为随机合成的A、T、C和G碱基组成的序列，四个接头元件的陪伴序列的3’末端的两位碱基一半为GY，一半为CY，其中两个接头元件的陪伴序列的总长度比剩余两个接头元件的陪伴序列的总长度长一个碱基，以短一个碱基的接头元件的陪伴序列为参照，除末位碱基为Y外，剩余碱基在四个接头元件的陪伴序列中相同位置上分别为A、T、C和G平均分布；其中，接头元件选自前述任一种接头元件。进一步地，接头元件组合物包括如下任意一组或多组：i)MGI上游端泡状接头组合，MGI上游端泡状接头组合包括前述任一种接头元件中的第(1)-(4)组的接头元件；ii)MGI下游端泡状接头组合，MGI下游端泡状接头组合包括前述任一种接头元件中的第(5)-(8)组的接头元件；iii)Illuminap5端泡状接头组合，Illuminap5端泡状接头组合包括前述任一种的接头元件中的第(9)-(12)组的接头元件；iv)Illuminap7端泡状接头组合，Illuminap7端泡状接头组合包括前述任一种接头元件中的第(13)-(16)组的接头元件。为了实现上述目的，根据本专利技术的第三个方面，提供了一种测序文库构建方法，该构建方法包括：对血浆游离DNA片段进行末端修复加A，得到修复片段；采用连接的方式对修复片段进行分子标签接头连接，得到接头连接片段；利用基因特异性引物和测序平台通用扩增引物对接头连接片段进行第一轮半扩增，得到一端带有分子标签的目标扩增片段；采用测序平台通用引物对一端带有分子标签的目标扩增片段进行扩增，得到测序文库；其中，分子标签接头采用前述任一种接头元件，或者采用前述任一种接头元件组合物。进一步地，分子标签接头为MGI上游端接头或Illumina的p5端接头，基因特异性引物的末端带有MGI下游接头通用序列或Illuminap7端接头通用序列；优选地，带有MGI下游接头通用序列的基因特异性引物为SEQIDNO:34+基因特异区域引物+R(D)n1DsDsDx或R(D)n2DsDsMx所示结构，其中，R表示RNA碱基，D表示互补配对碱基，M表示错配碱基，n1和n2表示括号中D碱基的个数，n1为1或2，n2为2，s表示相邻的两个核苷酸之间的3’氧原子进行硫代修饰，x表示封闭修饰，相应地，MGI上游通用扩增引物为SEQIDNO：33；优选地，带Illuminap7端接头通用序列的基因特异性引物为SEQIDNO:38，相应地，Illuminap5端接头通用扩增引物为SEQIDNO：37；或者分子标签接头为MGI下游端接头或Illumina的p7端接头，基因特异性引物的末端带有MGI上游接头通用序列或Illumina的p5端接头通用序列；优选地，带MGI上游接头通用序列的基因特异性引物为SEQIDNO：36+基因特异区域引物+R(D)n1DsDsDx或R(D)n2DsDsMx所示结构，其中，R表示RNA碱基，D表示互补配对碱基，M表示错配碱基，n1和n2表示括号中D碱基的个数，n1为1或2，n2为2，s表示相邻的两个核苷酸之间的3’氧原子进行硫代修饰，x表示封闭修饰，相应地，MGI下游通用扩增引物为SEQIDNO：35；优选地，带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接头元件，其特征在于，所述接头元件包括：/n分子标签接头序列，所述分子标签接头序列按5’端到3’端的顺序依次包括测序平台接头、分子标签及陪伴互补序列；和/n所述分子标签的陪伴序列，所述陪伴序列至少与所述陪伴互补序列互补，所述陪伴序列的5’是未磷酸化的，3’端具有封闭修饰。/n

【技术特征摘要】
1.一种接头元件，其特征在于，所述接头元件包括：
分子标签接头序列，所述分子标签接头序列按5’端到3’端的顺序依次包括测序平台接头、分子标签及陪伴互补序列；和
所述分子标签的陪伴序列，所述陪伴序列至少与所述陪伴互补序列互补，所述陪伴序列的5’是未磷酸化的，3’端具有封闭修饰。


2.根据权利要求1所述的接头元件，其特征在于，所述陪伴序列由第一段和第二段组成，其中，所述第一段与所述陪伴互补序列互补，所述第二段与所述测序平台接头互补，所述分子标签形成泡状结构。


3.根据权利要求1或2所述的接头元件，其特征在于，所述分子标签的长度为6～12bp，优选为8～10bp；优选所述分子标签为随机合成的A、T、G和C碱基组成的序列；
优选地，所述陪伴序列的长度为10～16bp，更优选为10～12bp；
优选地，所述封闭修饰选自C3间隔臂修饰、C6间隔臂修饰、MGB修饰、磷酸化修饰、地高辛修饰、生物素修饰或者3’端碱基为双脱氧碱基；
优选地，所述测序平台接头为MGI测序平台接头或Illumina测序平台接头。


4.根据权利要求1所述的接头元件，其特征在于，所述接头元件选自如下任意一组：
(1)SEQIDNO：1至SEQIDNO：2；
(2)SEQIDNO：3至SEQIDNO：4；
(3)SEQIDNO：5至SEQIDNO：6；
(4)SEQIDNO：7至SEQIDNO：8；
(5)SEQIDNO：9至SEQIDNO：10；
(6)SEQIDNO：11至SEQIDNO：12；
(7)SEQIDNO：13至SEQIDNO：14；
(8)SEQIDNO：15至SEQIDNO：16；
(9)SEQIDNO：17至SEQIDNO：18；
(10)SEQIDNO：19至SEQIDNO：20；
(11)SEQIDNO：21至SEQIDNO：22；
(12)SEQIDNO：23至SEQIDNO：24；
(13)SEQIDNO：25至SEQIDNO：26；
(14)SEQIDNO：27至SEQIDNO：28；
(15)SEQIDNO：29至SEQIDNO：30；
(16)SEQIDNO：31至SEQIDNO：32。


5.一种接头元件组合物，其特征在于，所述接头元件组合物包括多个接头组合，每个所述接头组合由四个接头元件组成，且四个所述接头元件的所述分子标签的长度相同且均为随机合成的A、T、C和G碱基组成的序列，四个所述接头元件的陪伴序列的3’末端的两位碱基一半为GY，一半为CY，其中两个所述接头元件的陪伴序列的总长度比剩余两个所述接头元件的陪伴序列的总长度长一个碱基，以短一个碱基的所述接头元件的陪伴序列为参照，除末位碱基为Y外，剩余碱基在四个所述接头元件的陪伴序列中相同位置上分别为A、T、C和G平均分布；其中，所述接头元件选自权利要求1至4中任一项所述的接头元件。


6.根据权利要求5所述的接头元件组合物，其特征在于，所述接头元件组合物包括如下任意一组或多组：
i)MGI上游端泡状接头组合，所述MGI上游端泡状接头组合包括权利要求4所述的接头元件中的第(1)-(4)组的接头元件；
ii)MGI下游端泡状接头组合，所述MGI下游端泡状接头组合包括权利要求4所述的接头元件中的第(5)-(8)组的接头元件；
iii)Illuminap5端泡状接头组合，所述Illuminap5端泡状接头组合包括权利要求4所述的接头元件中的第(9)-(12)组的接头元件；
iv)Illuminap7端泡状接头组合，所述Illuminap7端泡状接头组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玉刚，汪彪，郑文莉，吴强，
申请(专利权)人：纳昂达南京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32