用于增强基因组覆盖和保持空间邻近的邻接性的方法和组合物技术

本文提供用于制备测序模板的方法和组合物，所述测序模板提供均匀的基因组覆盖并保持空间邻近的邻接性信息。空间邻近的邻接性信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增强基因组覆盖和保持空间邻近的邻接性的方法和组合物
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求于2019年5月20日提交的名称为“用于增强基因组覆盖的方法和组合物(METHODS AND COMPOSITIONS FOR ENHANCED GENOME COVERAGE)”、专利技术人名字为Anthony Schmitt、Derek Reid、Stephen Mac、Xiang Zhou和Siddarth Selvaraj且指定代理人案卷号为AMG
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1004
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PV的美国临时专利申请号62/850,449的权益。本申请涉及于2019年11月19日提交的名称为“用于制备保持空间邻近的邻接性信息的核酸的方法(METHODS FOR PREPARING NUCLEIC ACIDS THAT PRESERVE SPATIAL
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PROXIMAL CONTIGUITY INFORMATION)”、专利技术人名字为Anthony Schmitt、Catherine Tan、Derek Reid、Chris De La Torre和Siddarth Selvaraj且指定代理人案卷号为AMG
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1003
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UT的美国专利申请号16/689,002。本申请还涉及于2020年5月15日提交的名称为“在核酸模板中保持空间邻近的邻接性和分子邻接性(PRESERVING SPATIAL
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PROXIMAL CONTIGUITY AND MOLECULAR CONTIGUITY IN NUCLEIC ACID TEMPLATES)”、专利技术人名字为Siddarth Selvaraj、Anthony Schmitt和Bret Reid且指定代理人案卷号为AMG
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1002
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US的美国专利申请号16/764,787。本申请还涉及于2017年12月21日提交的名称为“混合物样品的精确分子解卷积(ACCURATE MOLECULAR DECONVOLUTION OF MIXTURE SAMPLES)”、专利技术人名字为Siddarth Selvaraj、Nathaniel Heintzman和Christian Edgar Laing且指定代理人案卷号为AMG
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1001
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US的美国专利申请号15/738,871。上述专利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。
[0003]政府支持声明
[0004]本专利技术是在政府支持下在美国国家卫生研究院(The National Institutes of Health)授予的合同号1R44HG009584
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01和2R44HG008118
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04A1拨款下作出的。政府拥有本专利技术中的某些权利。


[0005]本技术部分涉及对核酸进行测序。

技术介绍

[0006]下一代测序(NGS)已成为用于确定用于众多研究和临床应用的核酸序列的主要方法集。典型的NGS工作流程如下：将通常被组织为一个或多个染色体的天然基因组DNA从导致其片段化的核酸源中分离出来，以产生核酸模板，随后通过测序仪读取所述核酸模板以生成序列数据。

技术实现思路

[0007]本技术涉及通过以下方式制备DNA分子的方法：保持空间邻近的邻接性信息并提供等同于全基因组测序的覆盖的完全基因组覆盖。
[0008]在某些方面，提供了一种用于从样品制备DNA分子的方法，其包括：
[0009](a)使包括基因组或其部分的样品的交联DNA分子与一组限制性核酸内切酶接触；从而生成交联DNA分子的空间邻近的消化末端；(b)使交联DNA分子的所述空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括连接接点的交联的邻位连接DNA分子；(c)使包括连接接点的所述交联的邻位连接DNA分子与逆转交联的试剂接触，从而生成包括连接接点的邻位连接DNA分子；以及(d)将所述邻位连接DNA分子片段化，以生成邻位连接DNA分子的片段，所述邻位连接DNA分子的片段包括跨越所述连接接点的片段，其中跨越所述连接接点且长度可为用于短程测序的模板的片段包括基本上全基因组或其部分的序列。
[0010]在某些方面，还提供了一种用于从样品制备DNA分子的方法，其包括：(a)使包括基因组或其部分的样品的交联DNA分子与第一限制性核酸内切酶接触，从而生成交联DNA分子的第一空间邻近的消化末端；(b)使交联DNA分子的所述第一空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括第一连接接点的第一交联邻位连接DNA分子；(c)使包括第一连接接点的所述第一交联邻位连接DNA分子与第二限制性核酸内切酶接触，从而生成交联DNA分子的第二空间邻近的消化末端；(d)使交联DNA分子的所述第二空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括第一连接接点和第二连接接点的第二交联邻位连接DNA分子；(d)使交联DNA分子的所述第二空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括第一连接接点和第二连接接点的第二交联邻位连接DNA分子；(e)使包括第一连接接点和第二连接接点的所述第二交联邻位连接DNA分子与第三限制性核酸内切酶接触，从而生成交联DNA分子的第三空间邻近的消化末端；(f)使交联DNA分子的所述第三空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括第一连接接点、第二连接接点和第三连接接点的第三交联邻位连接DNA分子；(g)使包括第一连接接点、第二连接接点和第三连接接点的所述第三交联邻位连接DNA分子与第四限制性核酸内切酶接触，从而生成交联DNA分子的第四空间邻近的消化末端；(h)使交联DNA分子的所述第四空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括第一连接接点、第二连接接点、第三连接接点和第四连接接点的第四交联邻位连接DNA分子；(i)使包括第一连接接点、第二连接接点、第三连接接点和第四连接接点的所述第四交联邻位连接DNA分子与逆转交联的试剂接触，从而生成包括第一连接接点、第二连接接点、第三连接接点和第四连接接点的邻位连接DNA分子；以及(j)将所述邻位连接DNA分子片段化，以生成邻位连接DNA分子的片段，所述邻位连接DNA分子的片段包括跨越所述第一连接接点、所述第二连接接点、所述第三连接接点和所述第四连接接点的片段，其中跨越所述第一连接接点、所述第二连接接点、所述第三连接接点和所述第四连接接点且长度可为用于短程测序的模板的片段包括基本上全基因组或其部分的序列。
[0011]在某些方面，还提供了一种用于从样品制备DNA分子的方法，其包括：(a)使包括基因组或其部分的样品的交联DNA分子与一组四种限制性核酸内切酶接触；从而生成交联DNA分子的空间邻近的消化末端；(b)使交联DNA分子的所述空间邻近的消化末端与一种或多种试剂接触，所述一种或多种试剂将附接至核苷酸的生物素掺入到空间邻近的消化末端中，从而生成包括有标记的空间邻近的消化末端的交联DNA分子；(c)使包括标记的空间邻近的消化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从样品制备DNA分子的方法，其包括：(a)使来自样品的具有稳定空间相互作用的空间邻近的DNA分子与两种或更多种限制性核酸内切酶接触，从而消化所述DNA分子，并生成DNA分子的空间邻近的消化末端；以及(b)使DNA分子的所述空间邻近的消化末端与连接酶接触，从而生成包括连接接点的邻位连接DNA分子，其中所述连接接点是未标记的。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述空间邻近的DNA分子包括交联的DNA分子。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中样品的所述空间邻近的DNA分子在细胞/细胞核内，并且所述接触步骤在原位进行。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述空间邻近的DNA分子包括基因组或其部分。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中存在两种限制性核酸内切酶。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中存在至少三种限制性核酸内切酶。7.根据权利要求6所述的方法，其中存在三种限制性核酸内切酶。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶中的一种是NlaIII。9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶中的一种是NlaIII，并且另一种限制性核酸内切酶是MboI或MseI。10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶中的一种是NlaIII，并且另一种限制性核酸内切酶是MboI或MseI。11.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶是：NlaIII、MboI和MseI。12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶产生相同的突出序列。13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述限制性核酸内切酶产生不同的突出序列。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中与所有限制性核酸内切酶的接触和消化是同时的。15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中与每种限制性核酸内切酶的接触和消化是按顺序的。16.根据权利要求15所述的方法，其中用先前的一种或多种核酸内切酶进行的消化已基本上完成。17.根据权利要求15所述的方法，其中用先前的一种或多种核酸内切酶进行的消化还未完成。18.根据权利要求6至13中任一项所述的方法，其中与限制性核酸内切酶的接触和消化是按顺序的，并且至少一次接触和消化用至少两种限制性核酸内切酶进行。19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中按顺序的接触和消化对于所述限制性核酸内切酶来说具有确定的顺序。20.根据权利要求14所述的方法，其中与连接酶的接触在完成所述限制性核酸内切酶进行的所述消化之后。21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中与连接酶的接触在完成与所有所
述限制性核酸内切酶的所述按顺序的接触和消化之后。22.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中在每次与一种或多种限制性核酸内切酶接触和消化之后，与连接酶接触。23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法，其中从选自细胞核、细胞、组织、福尔马林固定的石蜡包埋(FFPE)样品、深度福尔马林固定的样品或无细胞DNA的样品中获得所述DNA分子。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述样品在水溶液中或附着到固体表面。25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其中从单个细胞中获得所述DNA分子。26.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其中从两个或更多个细胞中获得所述DNA分子。27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法，其中样品的所述DNA分子包括两个或更多个基因组或其部分。28.根据权利要求1至27中任一项所述的方法，其中所述方法包括一个或多个针对4C、5C、Capture
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C、3C
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ChIP或Methyl
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3C方法的步骤。29.根据权利要求1至27中任一项所述的方法，其中所述包括连接接点的邻位连接DNA分子来源于基本上代表整个基因组的序列。30.根据权利要求1至29中任一项所述的方法，其中纯化所述包括连接接点的邻位连接DNA分子。31.根据权利要求2至30中任一项所述的方法，其中使包括连接接点的交联的邻位连接DNA分子与逆转交联的试剂接触。32.根据权利要求1至31中任一项所述的方法，其中使包括连接接点的邻位连接DNA分子富集具有连接接点的DNA分子。33.根据权利要求32所述的方法，其中通过大小选择来富集具有连接接点的DNA分子。34.根据权利要求33所述的方法，其中大小选择包括使用珠粒。35.根据权利要求33所述的方法，其中大小选择包括凝胶提取或大小选择性DNA沉淀。36.根据权利要求1至35中任一项所述的方法，其中由所述邻位连接DNA分子制备用于DNA测序的模板分子文库。37.根据权利要求36所述的方法，其中在构建所述文库时在扩增步骤之前或之后进行大小选择以富集具有连接接点的DNA分子。38.根据权利要求36或37所述的方法，其中对所述模板分子文库进行测序以生成包括序列信息的序列读段。39.根据权利要求38所述的方法，其中所述测序是短读测序。40.根据权利要求1至39中任一项所述的方法，其中至少30％的所述核酸模板是远程顺式分子。41.根据权利要求1至39中任一项所述的方法，其中至少40％的所述核酸模板是远程顺式分子。42.根据权利要求1至39中任一项所述的方法，其中至少50％的所述核酸模板是远程顺式分子。43.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：阿瑞玛基因组学公司，
类型：发明
国别省市：