用于确定细胞轨迹的单细胞分析的方法和设备技术

使用组合的对RNA转录物的RNA测序和对染色质可及DNA的DNA测序执行单细胞分析以确定单细胞的轨迹。使用不包含蛋白酶或转座酶的试剂对单个细胞进行包封和裂解。细胞裂解物包括RNA转录物和包装的DNA(例如作为染色质包装的DNA)。在所述包装的DNA中的DNA区段被引发、扩增和测序，以产生染色质可及DNA的序列读数。RNA转录物被逆转录以产生cDNA，所述cDNA然后被引发、扩增和测序以产生序列读数。来自RNA

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定细胞轨迹的单细胞分析的方法和设备
[0001]交叉参考
[0002]本申请要求2019年8月5日提交的美国临时申请第62/882,750号的权益和优先权，将所述申请的全部公开内容出于所有目的以引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0003]单细胞分析在过去几年中有了显著的进步，使得询问细胞基因组学、转录组学和/或蛋白质表达成为可能。先前的努力利用平行RNA测序和使用测序进行转座酶可及染色质测定(ATAC
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seq)(例如参见美国专利申请号16/206,168)。然而，这些工作流协议需要多种生物试剂，诸如蛋白酶和转座酶(例如Tn5转座酶)来处理细胞中的分析物。包含各种生物试剂使工作流过程显著复杂化，并且可能导致噪声和/或错误的序列读数。此外，在单细胞分析中包含各种生物试剂是一项昂贵的工作，尤其是在将要分析来自各种样本的细胞数量渐增的情况下。

技术实现思路

[0004]本公开总体上涉及通过染色质可及DNA的组合RNA测序和DNA测序进行单细胞分析的方法和设备。在这里，DNA测序工作流过程代表了ATAC
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于预测细胞的细胞轨迹的方法，所述方法包括：将细胞包封在包含试剂的乳液中，所述细胞包含至少一种RNA分子和含有染色质可及DNA区段的包装的DNA；裂解所述乳液内的所述细胞，从而使所述RNA和所述包装的DNA暴露于所述试剂，其中所述试剂包含小于0.50mg/mL的蛋白酶和小于2.5％(v/v)的转座酶；使用所述至少一种RNA产生至少一种cDNA分子；将所述至少一种cDNA分子、所述包装的DNA和反应混合物包封在第二乳液中；使用所述反应混合物在所述第二乳液内进行核酸扩增反应以产生多种核酸，所述多种核酸包含：来自所述至少一种cDNA分子之一的第一核酸；和源自所述包装的DNA的所述染色质可及DNA区段的第二核酸；以及对所述第一核酸和所述第二核酸进行测序。2.如权利要求1所述的方法，其中所述试剂包含小于0.10mg/mL的蛋白酶。3.如权利要求1所述的方法，其中所述试剂包含小于0.01mg/mL的蛋白酶。4.如权利要求1所述的方法，其中所述试剂不包含蛋白酶。5.如权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中所述试剂包含小于0.1％(v/v)的转座酶。6.如权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中所述试剂包含小于0.01％(v/v)的转座酶。7.如权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中所述试剂不包含转座酶。8.如权利要求1
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7中任一项所述的方法，其中使用所述反应混合物在所述第二乳液内进行所述核酸扩增反应以产生所述多种核酸包括：引发在所述包装的DNA中的所述染色质可及DNA区段；以及从所引发的染色质可及DNA区段产生延伸产物。9.如权利要求1
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8中任一项所述的方法，所述方法还包括：在所述乳液中，从所述包装的DNA中的染色质可及DNA区段产生延伸产物，并且其中将所述至少一种cDNA分子、所述包装的DNA和反应混合物包封在所述第二乳液中还包括将所述延伸产物包封在所述第二乳液中。10.如权利要求9所述的方法，其中从所述包装的DNA中的所述染色质可及DNA区段产生所述延伸产物包括：将所述第一乳液暴露于介于40℃与60℃之间的温度，从而使所述染色质可及DNA区段失去稳定。11.如权利要求1
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10中任一项所述的方法，其中所述试剂包含逆转录酶。12.如权利要求1
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11中任一项所述的方法，其中所述试剂包含NP
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40。13.如权利要求1
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12中任一项所述的方法，所述方法还包括使用经测序的第一核酸和经测序的第二核酸预测所述细胞轨迹。14.如权利要求13所述的方法，其中预测所述细胞轨迹包括使用至少所述经测序的第一核酸和第二核酸来确定细胞的两种不同状态。15.如权利要求14所述的方法，其中将所述经测序的第一核酸用于确定所述细胞的先前状态，并且其中将所述经测序的第二核酸用于确定所述细胞的未来状态。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述至少一种RNA先前从包含一个染色质可及DNA的DNA区域转录，由此指示所述细胞的先前状态与未来状态之间的共同性。17.如权利要求15所述的方法，其中所述至少一种RNA从与染色质不可及DNA对应的DNA区域转录，由此指示从所述细胞的先前状态向所述细胞的未来状态的转变。18.如权利要求1
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17中任一项所述的方法，其中所述细胞轨迹是细胞谱系、细胞命运、细胞未来状态中的细胞功能、细胞的患病未来状态或细胞对外部刺激的未来响应中的任一者。19.如权利要求1
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18中任一项所述的方法，所述方法还包括将第一条形码和第二条形码连同所述至少一种cDNA、至少一种染色质可及DNA和所述反应混合物一起包封在所述第二乳液中。20.如权利要求19所述的方法，其中所述第一核酸包含所述第一条形码。21.如权利要求19或20所述的方法，其中所述第二核酸包含所述第二条形码。22.如权利要求19
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21中任一项所述的方法，其中所述第一条形码和所述第二条形码共享相同的条形码序列。23.如权利要求19
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21中任一项所述的方法，其中所述第一条形码和所述第二条形码共享不同的条形码序列。24.如权利要求19
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23中任一项所述的方法，其中所述第一条形码和所述第二条形码可释放地附接到所述第二乳液中的珠粒。25.如权利要求1
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24中任一项所述的方法，其中逆转录所述至少一种RNA发生在所述第一乳液内。26.如权利要求1
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25中任一项所述的方法，其中所述核酸扩增反应是聚合酶链反应。27.如权利要求1
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26中任一项所述的方法，其中所述多种核酸还包含从在所述包装的DNA中与内含子DNA区域对应的其他染色质可及DNA区段来源的核酸。28.如权利要求27所述的方法，其中从所述包装的DNA中与内含子DNA区域对应的其他染色质可及DNA分子来源的核酸中的至少50％具有在100至500个碱基对之间的长度。29.一种系统，其包括：装置，所述装置被配置为：将细胞包封在包含试剂的乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：使命生物公司，
类型：发明
国别省市：