检测核苷酸类似物的方法、系统及测序方法技术方案

本发明专利技术公开了一种检测核苷酸类似物的方法、系统及测序方法。该检测核苷酸类似物的方法包括提供表面连接有模板的固相载体，模板为序列预设的单链核酸分子且包含i个核苷酸，i≥4；使固相载体处于适合聚合反应的条件下，分别加入对应于模板的前n

【技术实现步骤摘要】
检测核苷酸类似物的方法、系统及测序方法


[0001]本专利技术涉及化合物检测领域，具体而言，涉及一种检测核苷酸类似物的方法和系统。

技术介绍

[0002]基于边合成边测序(sequencing by synthesis，SBS)实现核酸测序的平台，是基于碱基配对原则、利用DNA聚合酶使核苷酸(包括核苷酸类似物)连接到与模板结合的引物的3'末端以可控地实现单碱基延伸，采集每次核苷酸类似物结合后所引起的信号变化，进而基于该些采集的信号的变化确定模板的碱基排列次序。
[0003]在SBS测序过程中，都需要反应底物——核苷酸包括核苷酸类似物(也称为改造的核苷酸)，以实现可控的聚合反应。因此，核苷酸类似物的性质对于整个测序起了关键作用。
[0004]合成或制备得的核苷酸类似物能否应用于测序，应用于测序后能否获得较好的测序结果或者多大概率能够获得期望的测序结果，是测序平台和/或测序耗材工业化过程中值得关注的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一或者至少提供一种实用的替代方案。
[0006]为此，本专利技术实施方式提供了一种检测核苷酸类似物的方法，所称的核苷酸类似物包含连接的碱基、糖单元、可切割的阻断基团和可检测标记，方法包括：提供表面连接有模板的固相载体，所述模板为序列预设的单链核酸分子且包含i个核苷酸，i≥4；使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，分别加入对应于所述模板的前n
‑
1个核苷酸的标准核苷酸类似物以实现第1轮～第n
‑
1轮反应并获得相应的反应结果，以及，根据所述反应结果确定所述模板的量，其中，1≤n≤i，所述标准核苷酸类似物为满足预设指标的核苷酸类似物，定义实现所述模板的一个位置的核苷酸的检测为一轮反应；以及进行以下c1)～c4)至少之一：
[0007]c1)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物的反应效率；
[0008]c2)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸不互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物的错配效率；
[0009]c3)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，加入与所述模板的第j+1个核苷酸互补的标准核苷酸进行n+1轮反应，以及依据第n+1轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物终止相同类型核苷酸结合到所述模板的下一个位置的效率，所述模板的第n个～
第j个核苷酸均为核苷酸X，第j+1个核苷酸为核苷酸Y，且j
‑
n≥2，j+1≤i，X与Y包含的碱基不同；
[0010]c4)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物以及与所述模板的n+1个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行第n轮反应，加入与所述模板的第n+2个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行n+1轮反应，以及依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量，或者所述第n轮反应的反应结果、第n+1轮反应的反应结果与所述模板的量，测定所述待测核苷酸类似物终止不同类型核苷酸结合到所述模板的效率，所述模板的第n个核苷酸与第n+1个核苷酸包含的碱基不同。
[0011]本专利技术实施方式还提供一种检测核苷酸类似物的方法，所称的核苷酸类似物包含连接的碱基、糖单元、可切割的阻断基团和可检测标记，该方法包括：a)提供表面连接有模板的固相载体，模板为序列预设的单链核酸分子，包括i个核苷酸，i≥4；b)使固相载体处于适合聚合反应的条件下，分别加入对应于模板的前n
‑
1个核苷酸的标准核苷酸类似物以实现第1轮～第n
‑
1轮反应并获得相应的反应结果，以及，根据反应结果确定模板的量；进行c1)～c4)中的至少之一：
[0012]c1)使固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与模板的量测定待测核苷酸类似物的反应效率；
[0013]c2)使固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与模板的第n个核苷酸不互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与模板的量测定待测核苷酸类似物的错配效率；
[0014]c3)模板的第n个～第j个核苷酸均为核苷酸X，第j+1个核苷酸为核苷酸Y，且j
‑
n≥2，j+1≤i，X与Y包含的碱基不同，
[0015]使固相载体处于适合聚合反应的条件下，从第n轮开始，第n、第n+2、第n+4
……
第n+(j
‑
n)
×
2轮，加入与X的互补的待测核苷酸类似物作为测试轮，每个测试轮后的一个轮次均加入Y的互补的标准苷酸类似物作为验证轮；
[0016]依据验证轮反应的反应结果与模板的量测定待测核苷酸类似物终止相同类型核苷酸结合到模板的下一个位置的效率；
[0017]c4)使固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物以及与模板的n+1个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行第n轮反应，
[0018]加入与模板的第n+2个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行n+1轮反应，以及
[0019]依据第n轮反应的反应结果与模板的量，或者第n轮反应的反应结果、第n+1轮反应的反应结果与模板的量，测定待测核苷酸类似物终止不同类型核苷酸结合到模板的效率，模板的第n个核苷酸与第n+1个核苷酸包含的碱基不同。
[0020]上述任一实施方式的方法是专利技术人基于大量下机数据、发现核苷酸类似物与下机数据的性能具有某种(些)关联关系之后，建立或定义能一定程度反映该种(些)关系的参数、并将该(些)参数作为评估核苷酸类似物测序性能的指标，而作出的。此外，经过测试，专利技术人发现，不同的测序平台对核苷酸类似物具有不同的要求/期望，表现要衡量的核苷酸类似物的某个性能的参数/指标的定义或名称即使看起来相同，但影响或评估该参数的方式具有差异，例如，核苷酸类似物在不同测序平台的反应效率、错配率、信号丢失(deletion)
等参数/指标的定量或检测方式存在差异。
[0021]本专利技术的实施方式提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质用于存储计算机指令、程序、代码集或指令集，运行该计算机指令、程序、代码集或指令集，使得计算机执行上述任一实施方式的方法。
[0022]本专利技术的实施方式还提供一种检测核苷酸类似物的系统，该系统包括：一个或多个处理器；以及存储装置，存储一个或多个程序；处理器执行所称的一个或多个程序包括实施上述任一实施方式的核苷酸类似物检测方法。
[0023]通过上述任一实施式的方法、系统获得的具有某本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测核苷酸类似物的方法，所述核苷酸类似物包含连接的碱基、糖单元、可切割的阻断基团和可检测标记，其特征在于，所述方法包括：提供表面连接有模板的固相载体，所述模板为序列预设的单链核酸分子且包含i个核苷酸，i≥4；使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，分别加入对应于所述模板的前n
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1个核苷酸的标准核苷酸类似物以实现第1轮～第n
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1轮反应并获得相应的反应结果，以及，根据所述反应结果确定所述模板的量，其中，1≤n≤i，所述标准核苷酸类似物为满足预设指标的核苷酸类似物，定义实现所述模板的一个位置的核苷酸的检测为一轮反应；以及进行以下c1)～c4)至少之一：c1)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物的反应效率；c2)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸不互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物的错配效率；c3)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物进行第n轮反应，加入与所述模板的第j+1个核苷酸互补的标准核苷酸进行n+1轮反应，以及依据第n+1轮反应的反应结果与所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物终止相同类型核苷酸结合到所述模板的下一个位置的效率，所述模板的第n个～第j个核苷酸均为核苷酸X，第j+1个核苷酸为核苷酸Y，且j
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n≥2，j+1≤i，X与Y包含的碱基不同；c4)使所述固相载体处于适合聚合反应的条件下，加入与所述模板的第n个核苷酸互补的待测核苷酸类似物以及与所述模板的n+1个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行第n轮反应，加入与所述模板的第n+2个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行n+1轮反应，以及依据第n轮反应的反应结果与所述模板的量，或者所述第n轮反应的反应结果、第n+1轮反应的反应结果与所述模板的量，测定所述待测核苷酸类似物终止不同类型核苷酸结合到所述模板的效率，所述模板的第n个核苷酸与第n+1个核苷酸包含的碱基不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模板的第1个核苷酸包含的碱基不是C；任选地，n≥3，所述模板的前n
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1个核苷酸中的任意相邻的两个核苷酸包含的碱基不相同；任选地，n＝4，且所述模板的前3个核苷酸包含的碱基均不相同；任选地，所述模板的第3个核苷酸包含的碱基为C；任选地，所述可检测标记为荧光标记，通过相机采集来自所述荧光标记的信号以获得包含图像的所述反应结果，至少一部分所述来自荧光标记的信号在所述图像上表现为亮
斑，所述模板的量为第1轮反应和第2轮反应的反应结果中的重合亮斑数目与第1轮反应和第3轮反应的反应结果中的重合亮斑数目之和，所述重合亮斑为距离小于预设像素的多个亮斑。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括c1)，c1)还包括：加入与所述模板的第n+1个核苷酸互补的标准核苷酸类似物进行第n+1轮反应，以及，依据第n轮反应的反应结果、第n+1轮反应的反应结果以及所述模板的量测定所述待测核苷酸类似物的反应效率；任选地，所述模板的第n个核苷酸与第n+1个核苷酸包含不相同的碱基。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可检测标记为第一可检测标记，所述模板带有第二可检测标记，所述第二可检测标记产生的信号可区分于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈美容，陈方，金欢，
申请(专利权)人：深圳市真迈生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：