一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法技术

本发明专利技术提供了一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，属于纳米孔分析技术领域。本发明专利技术提供的基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，是将一种或多种两侧带有粘性末端的DNA双链体作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的双链扩增产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。本发明专利技术的方法可以利用阻断引物进行扩增产生单体模板，聚合探针引发聚合反应从而输出特征信号的方法，序列可编程性强、成本低廉、兼具扩增放大的能力。放大的能力。放大的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法


[0001]本专利技术属于纳米孔分析
，具体涉及一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法。

技术介绍

[0002]纳米孔分析平台是一种新型的分析手段，其原理是通过在一个纳米尺度的孔两端施加电场力，推动带电粒子在电场作用下定向移动，当待测物通过孔时会产生体积排阻使得孔间电流瞬间发生改变，根据电流改变判断样品情况。纳米孔技术最早源于库尔特(Coulter)计数器及单通道电流记录技术。生理与医学诺贝尔奖获得者Neher和Sakamann在1976年利用膜片钳技术测量膜电势，研究膜蛋白及离子通道，推动了纳米孔测序技术的实际应用进程。真正推动纳米孔分析技术飞跃式迈进是在1996年时Kasianowicz等提出了利用α
‑
溶血素对DNA测序的新设想，这是生物纳米孔单分子测序的里程碑标志。随后，MspA孔蛋白、噬菌体Phi29连接器等生物纳米孔的研究报道，使得生物纳米孔向实用化迈进，极大的推动了纳米孔分析技术的研究。随着微机工技术的发展，Li等在2001年开启了固相纳米孔研究的新时代，提出了利用各种材料制备纳米孔道。经过十几年的发展，多种材质、多种形貌、多种修饰的固相纳米孔层出不穷，固相纳米孔分析技术日益发展成熟。
[0003]固相纳米孔领域近年来蓬勃发展，很多科研工作者致力于扩宽固相孔的分析领域，其中一部分研究者通过对孔内外表面进行修饰，增加孔与待测样品间的相互作用，实现多种类型靶标的固相纳米孔分析。除了努力拓宽固相孔的待测物种类外，固相孔也承担着新一代信息存储与多元分析的重任。目前研究该领域的主要课题组为剑桥大学卡文迪许实验室的Keyser U.F.课题组。他们最先提出了使用单链质粒与互补短链作为双链模板，通过在模板上添加侧链悬挂体的方式，固相孔有望实现DNA信息存储与多元分析的目标。他们提出切割环状单链质粒(m13mp18)为线性，引入190条互补短链将其变成一个可更改任意位点的多缺口双链，通过更改190条单链中需要位点的单链序列
‑
即增加一段悬挂序列，多种不同探针即可通过碱基互补配对悬挂至该模板链上，通过对核酸探针的进一步标记实现悬挂探针的多样，例如：标记生物素，核酸与蛋白的结合等。另外，该课题组也通过在大量位点修饰不同尺寸的核酸组装体，通过分析穿孔事件的二级电流峰大小，证明了其具有进行信息存储的潜力。虽然该模板可以顺利的进行下游反应，但最终得到的双链DNA是由191条单链组成，其体系复杂、成本高昂、序列固定，模板更改困难等问题也阻碍了其进一步的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决现有技术中的技术问题，提供一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：
[0006]本专利技术提供一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]将一种或多种两侧带有粘性末端的DNA双链体作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的双链扩增产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。
[0008]本专利技术还提供一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009]通过设计扩增阻断引物对模板链进行扩增，得到一系列两侧带有粘性末端的双链扩增产物；
[0010]将所得的一种或多种两侧带有粘性末端的双链扩增产物作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的双链扩增产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。
[0011]在上述技术方案中，优选的是，所述方法包括以下步骤：
[0012]通过一种或多种阻断引物对PCR模板链进行扩增，得到一系列两侧具有粘性末端的PCR产物；
[0013]将所得的一种或多种两侧具有粘性末端的PCR产物作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的PCR产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。
[0014]在上述技术方案中，优选的是，所述模板链为质粒或者单链病毒。
[0015]在上述技术方案中，进一步优选的是，所述质粒为Zikv
‑
trigger
‑
27B质粒，其序列如下：
[0016]TTCTCATGTTTGACAGCTTATCATCGATAAGCTTTAATGCGGTAGTTTATCACAGTTAAATTGCTAACGCAGTCAGGCACCGTGTATGAAATCTAACAATGCGCTCATCGTCATCCTCGGCACCGTCACCCTGGATGCTGTAGGCATAGGCTTGGTTATGCCGGTACTGCCGGGCCTCTTGCGGGATATCCGGATATAGTTCCTCCTTTCAGCAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGAGGCCCCAAGGGGTTATGCTACCTGTCCTCGGTTCACAATCAAGTCCTAGGCTTCCAAACCCCCCCAGGGTGGCTTCGGCTCTTGGTGAATTGGGCGTTATCTCAACTTTCGCTCTATTCTCATCAGTTTCATGTCCTGTGTCATTAACGATCATCCCACTGTGCTGGCCCTATAGTGAGTCGTATTAGCGCAACGAAAGCCAGATAGCCCGTACACGTTCGAGATCTCGATCCTCTACGCCGGACGCATCGTGGCCGGCATCACCGGCGCCACAGGTGCGGTTGCTGGCGCCTATATCGCCGACATCACCGATGGGGAAGATCGGGCTCGCCACTTCGGGCTCATGAGCGCTTGTTTCGGCGTGGGTATGGTGGCAGGCCCCGTGGCCGGGGGACTGTTGGGCGCCATCTCCTTGCATGCACCATTCCTTGCGGCGGCGGTGCTCAACGGCCTCAACCTACTACTGGGCTGCTTCCTAATGCAGGAGTCGCATAAGGGAGAGCGTCGAGATCCCGGACACCATCGAATGGCGCAAAACCTTTCGCGGTATGGCATGATAGCGCCCGGAAGAGAGTCAATTCAGGGTGGTGAATGTGAAACCAGTAACGTTATACGATGTCGCAGAGTATGCCGGTGTCTCTTATCAGACCGTTTCCCGCGTGGTGAACCAGGCCAGCCACGTTTCTGCGAAAACGCGGGAAAAAGTGGAAGCGGCGATGGCGGAGCTGAATTACATTCCCAACCGCGTGGCACAACAACTGGCGGGCAAACAGTCGTTGCTGATTGGCGTTGCCACCTCCAGTCTGGCCCTGCACGCGCCGTCGCAAATTGTCGCGGCGATTAAATCTCGCGCCGATC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：将一种或多种两侧带有粘性末端的DNA双链体作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的双链扩增产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。2.一种基于双链聚合策略的固相纳米孔特征信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：通过设计扩增阻断引物对模板链进行扩增，得到一系列两侧带有粘性末端的双链扩增产物；将所得的一种或多种两侧带有粘性末端的双链扩增产物作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的双链扩增产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过一种或多种阻断引物对PCR模板链进行扩增，得到一系列两侧具有粘性末端的PCR产物；将所得的一种或多种两侧具有粘性末端的PCR产物作为聚合的单体模板，利用聚合探针，使两侧具有粘性末端的PCR产物间发生嵌段聚合，所得聚合产物通过固相孔产生电流或时间维度所对应的特征信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述模板链为质粒或者单链病毒。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述质粒为Zikv
‑
trigger
‑
27B质粒，其序列如下：TTCTCATGTTTGACAGCTTATCATCGATAAGCTTTAATGCGGTAGTTTATCACAGTTAAATTGCTAACGCAGTCAGGCACCGTGTATGAAATCTAACAATGCGCTCATCGTCATCCTCGGCACCGTCACCCTGGATGCTGTAGGCATAGGCTTGGTTATGCCGGTACTGCCGGGCCTCTTGCGGGATATCCGGATATAGTTCCTCCTTTCAGCAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGAGGCCCCAAGGGGTTATGCTACCTGTCCTCGGTTCACAATCAAGTCCTAGGCTTCCAAACCCCCCCAGGGTGGCTTCGGCTCTTGGTGAATTGGGCGTTATCTCAACTTTCGCTCTATTCTCATCAGTTTCATGTCCTGTGTCATTAACGATCATCCCACTGTGCTGGCCCTATAGTGAGTCGTATTAGCGCAACGAAAGCCAGATAGCCCGTACACGTTCGAGATCTCGATCCTCTACGCCGGACGCATCGTGGCCGGCATCACCGGCGCCACAGGTGCGGTTGCTGGCGCCTATATCGCCGACATCACCGATGGGGAAGATCGGGCTCGCCACTTCGGGCTCATGAGCGCTTGTTTCGGCGTGGGTATGGTGGCAGGCCCCGTGGCCGGGGGACTGTTGGGCGCCATCTCCTTGCATGCACCATTCCTTGCGGCGGCGGTGCTCAACGGCCTCAACCTACTACTGGGCTGCTTCCTAATGCAGGAGTCGCATAAGGGAGAGCGTCGAGATCCCGGACACCATCGAATGGCGCAAAACCTTTCGCGGTATGGCATGATAGCGCCCGGAAGAGAGTCAATTCAGGGTGGTGAATGTGAAACCAGTAACGTTATACGATGTCGCAGAGTATGCCGGTGTCTCTTATCAGACCGTTTCCCGCGTGGTGAACCAGGCCAGCCACGTTTCTGCGAAAACGCGGGAAAAAGTGGAAGCGGCGATGGCGGAGCTGAATTACATTCCCAACCGCGTGGCACAACAACTGGCGGGCAAACAGTCGTTGCTGATTGGCGTTGCCACCTCCAGTCTGGCCCTGCACGCGCCGTCGCAAATTGTCGCGGCGATTAAATCTCGCGCCGATCAACTGGGTGCCAGCGTGGTGGTGTCGATGGTAGAACGAAGCGGCGTCGAAGCCTGTAAAGCGGCGGTGCACAATCTTCTCGCGCAACGCGTCAGTGGGCTGATCATTAACTATCCGCTGGATGACCAGGATGCCATTGCTGTGGAAGCTGCCTGCACTAATGTTCCGGCGTTATTTCTTGATGTCTCTGACCAGACACCCATCAACAGTATTATTTTCTCCCATGAAGACGGTACGCGACTGGGCGTGGAGCATCTGGTCGCATTGG
GTCACCAGCAAATCGCGCTGTTAGCGGGCCCATTAAGTTCTGTCTCGGCGCGTCTGCGTCTGGCTGGCTGGCATAAATATCTCACTCGCAATCAAATTCAGCCGATAGCGGAACGGGAAGGCGACTGGAGTGCCATGTCCGGTTTTCAACAAACCATGCAAATGCTGAATGAGGGCATCGTTCCCACTGCGATGCTGGTTGCCAACGATCAGATGGCGCTGGGCGCAATGCGCGCCATTACCGAGTCCGGGCTGCGCGTTGGTGCGGATATCTCGGTAGTGGGATACGACGATACCGAAGACAGCTCATGTTATATCCCGCCGTTAACCACCATCAAACAGGATTTTCGCCTGCTGGGGCAAACCAGCGTGGACCGCTTGCTGCAACTCTCTCAGGGCCAGGCGGTGAAGGGCAATCAGCTGTTGCCCGTCTCACTGGTGAAAAGAAAAACCACCCTGGCGCCCAATACGCAAACCGCCTCTCCCCGCGCGTTGGCCGATTCATTAATGCAGCTGGCACGACAGGTTTCCCGACTGGAAAGCGGGCAGTGAGCGCAACGCAATTAATGTAAGTTAGCTCACTCATTAGGCACCGGGATCTCGACCGATGCCCTTGAGAGCCTTCAACCCAGTCAGCTCCTTCCGGTGGGCGCGGGGCATGACTATCGTCGCCGCACTTATGACTGTCTTCTTTATCATGCAACTCGTAGGACAGGTGCCGGCAGCGCTCTGGGTCATTTTCGGCGAGGACCGCTTTCGCTGGAGCGCGACGATGATCGGCCTGTCGCTTGCGGTATTCGGAATCTTGCACGCCCTCGCTCAAGCCTTCGTCACTGGTCCCGCCACCAAACGTTTCGGCGAGAAGCAGGCCATTATCGCCGGCATGGCGGCCGACGCGCTGGGCTACGTCTTGCTGGCGTTCGCGACGCGAGGCTGGATGGCCTTCCCCATTATGATTCTTCTCGCTTCCGGCGGCATCGGGATGCCCGCGTTGCAGGCCATGCTGTCCAGGCAGGTAGATGACGACCATCAGGGACAGCTTCAAGGATCGCTCGCGGCTCTTACCAGCCTAACTTCGATCACTGGACCGCTGATCGTCACGGCGATTTATGCCGCCTCGGCGAGCACATGGAACGGGTTGGCATGGATTGTAGGCGCCGCCCTATACCTTGTCTGCCTCCCCGCGTTGCGTCGCGGTGCATGGAGCCGGGCCACCTCGACCTGAATGGAAGCCGGCGGCACCTCGCTAACGGATTCACCACTCCAAGAATTGGAGCCAATCAATTCTTGCGGAGAACTGTGAATGCGCAAACCAACCCTTGGCAGAACATATCCATCGCGTCCGCCATCTCCAGCAGCCGCACGCGGCGCATCTCGGGCAGCGTTGGGTCCTGGCCACGGGTGCGCATGATCGTGCTCCTGTCGTTGAGGACCCGGCTAGGCTGGCGGGGTTGCCTTACTGGTTAGCAGAATGAATCACCGATACGCGAGCGAACGTGAAGCGACTGCTGCTGCAAAACGTCTGCGACCTGAGCAACAACATGAATGGTCTTCGGTTTCCGTGTTTCGTAAAGTCTGGAAACGCGGAAGTCAGCGCCCTGCACCATTATGTTCCGGATCTGCATCGCAGGATGCTGCTGGCTACCCTGTGGAACACCTACATCTGTATTAACGAAGCGCTGGCATTGACCCTGAGTGATTTTTCTCTGGTCCCGCCGCATCCATACCGCCAGTTGTTTACCCTCACAACGTTCCAGTAACCGGGCATGTTCATCATCAGTAACCCGTATCGTGAGCATCCTCTCTCGTTTCATCGGTATCATTACCCCCATGAACAGAAATCCCCCTTACACGGAGGCATCAGTGACCAAACAGGAAAAAACCGCCCTTAACATGGCCCGCTTTATCAGAAGCCAGACATTAACGCTTCTGGAG...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰凌，吴瑞萍，王华宁，王叶盛，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：