转座体结合珠粒上的长带索引连接的读段生成制造技术

本文提供了系统、方法和组合物的实施方案，这些实施方案涉及珠粒上标签片段化和液滴加索引。一些实施方案包括对分配的珠粒执行共测定，这些共测定包括核酸测序、带索引的PCR、制备核酸文库、确定甲基化状态、鉴定基因组变体、或蛋白质分析。或蛋白质分析。或蛋白质分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转座体结合珠粒上的长带索引连接的读段生成
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月4日提交的名称为“转座体结合珠粒上的长带索引连接的读段生成(LONG INDEXED
‑
LINKED READ GENERATION ON TRANSPOSOME BOUND BEADS)”的美国临时申请号63/145,902，该美国临时申请全文以引用方式并入本文。
[0003]序列表的参考
[0004]本申请连同电子格式的序列表一起提交。该序列表作为创建于2022年2月3日的名称为Sequence_Listing_ILLINC_406WO的文件提供，该文件的大小为2.7千字节。序列表的电子格式的信息全文以引用方式并入本文。


[0005]本文所提供的系统、方法和组合物涉及用于空间指数测序和核酸文库制备的组合物、系统和方法。

技术介绍

[0006]生物样本中存在的特定核酸序列的检测已被用作例如鉴定和分类微生物、诊断传染病、检测和表征遗传异常、鉴定与癌症相关联的遗传变化、研究对疾病的遗传易感性，以及测量对各种类型的治疗的反应的方法。用于检测生物样本中的特定核酸序列的常用技术是核酸测序。
[0007]下一代测序仪是每个测序轮次生成大量基因组数据的强大工具。解译和分析这种大量数据可能是挑战性的。

技术实现思路

[0008]本公开涉及使用结合珠粒的转座体和液滴发生器制备带索引连接的读段的系统、方法和组合物。
[0009]本文提供的一些实施方案涉及用于核酸带索引扩增的系统。在一些实施方案中，这些系统包括多个邻近珠粒、带索引的引物池和用于获得测序数据的检测器。在一些实施方案中，每个邻近珠粒与转座体缔合。在一些实施方案中，每个邻近珠粒包含结合珠粒的核酸分子。在一些实施方案中，带索引的引物池包含多个引物珠粒和溶液引物。在一些实施方案中，每个引物珠粒包含衔接子、条形码和引物。在一些实施方案中，邻近珠粒和引物珠粒一起分配在液滴内。在一些实施方案中，引物是P5引物。在一些实施方案中，溶液引物包含衔接子和引物。在一些实施方案中，溶液引物包含B15衔接子和P7引物。在一些实施方案中，转座体包含转座酶和转座子。
[0010]在一些实施方案中，邻近珠粒和/或引物珠粒是包含水凝胶聚合物和交联剂的水凝胶珠粒。在一些实施方案中，该水凝胶聚合物包含聚乙二醇(PEG)
‑
硫醇/PEG
‑
丙烯酸酯、丙烯酰胺/N,N'
‑
双(丙烯酰)胱胺(BACy)、PEG/聚环氧丙烷(PPO)、聚丙烯酸、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)(PHEMA)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)、聚(乳
酸)(PLA)、乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚(乙烯基磺酸)(PVSA)、聚(L
‑
天冬氨酸)、聚(L
‑
谷氨酸)、聚赖氨酸、琼脂、琼脂糖、藻酸盐、肝素、硫酸藻酸盐、硫酸葡聚糖、透明质酸、果胶、角叉菜胶、明胶、脱乙酰壳多糖、纤维素或胶原。在一些实施方案中，该交联剂包括双丙烯酰胺、二丙烯酸酯、二烯丙基胺、三烯丙基胺、二乙烯基砜、二乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二丙烯酸酯、聚亚甲基二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基三丙烯酸酯或乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯。在一些实施方案中，该核酸是50,000个碱基对或更大的DNA分子。
[0011]本文提供的一些实施方案涉及用于核酸带索引扩增的流通池装置。在一些实施方案中，这些装置包括固体载体，该固体载体包含多个分配的液滴。在一些实施方案中，该多个分配的液滴包含邻近珠粒和引物珠粒，该邻近珠粒与转座体缔合，并且包含结合珠粒的核酸分子，该引物珠粒包含衔接子、条形码和引物。在一些实施方案中，该多个分配的液滴沿着固体载体的表面分布。
[0012]在一些实施方案中，该固体载体用表面聚合物官能化。在一些实施方案中，该表面聚合物是聚(N
‑
(5
‑
叠氮乙酰胺基戊基)丙烯酰胺
‑
共聚
‑
丙烯酰胺)(PAZAM)或无硅烷的丙烯酰胺(SFA)。在一些实施方案中，该流通池包括图案化表面。在一些实施方案中，该图案化表面包括孔。在一些实施方案中，这些孔的直径为约10μm至约50μm，诸如10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm，或者由上述值中任两个值限定的范围内的值，并且其中这些孔的深度为约0.5μm至约1μm，诸如深度为0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm或1μm，或者由上述值中任两个值限定的范围内的值。在一些实施方案中，这些孔包含疏水材料。在一些实施方案中，该疏水材料包括无定形含氟聚合物，诸如CYTOP、或在一些实施方案中，该核酸是50,000个碱基对或更大的DNA分子。在一些实施方案中，转座体包含转座酶和转座子。
[0013]本文提供的一些实施方案涉及用于核酸加索引的方法。在一些实施方案中，这些方法包括生成用于珠粒上标签片段化(tagmentation)的多个邻近珠粒，每个珠粒连接至转座体，并且包含结合珠粒的核酸分子；对该核酸分子执行标签片段化反应；生成多个引物珠粒，每个引物珠粒包含衔接子、条形码和引物；用溶液引物将这些邻近珠粒和这些引物珠粒一起分配在液滴内；扩增所分配的液滴内的核酸分子；以及为每个液滴中的核酸分子加索引。
[0014]在一些实施方案中，该核酸是50,000个碱基对或更大的DNA分子。在一些实施方案中，这些方法进一步包括在执行标签片段化反应之前对核酸分子执行核酸扩增。在一些实施方案中，该扩增反应包括多重置换扩增(MDA)。在一些实施方案中，该标签片段化反应包括使该核酸与包含衔接子序列和转座体的转座酶混合物接触。在一些实施方案中，加索引通过聚合酶链式反应(PCR)执行。在一些实施方案中，这些液滴被分配到多于900,000个不同的带索引的PCR区室中。在一些实施方案中，这些方法进一步包括在固体载体上分配液滴。在一些实施方案中，该固体载体是流通池装置。
附图说明
[0015]图1是微流体液滴发生器系统的实施方案的示意图，该微流体液滴发生器系统可用于生成珠粒上转座体的分配的液滴。
[0016]图2描绘了用于执行连接的长读段加索引的示例性方法的示意性表示，这些示例性方法包括珠粒上保持邻近的转座测序(CPT
‑
seq)(步骤1)、分配/带索引的PCR(步骤2)和索引连接的读段(步骤3)。
[0017]图3描绘了用于执行长读段加索引的示例性方法的示意性表示，这些示例性方法包括珠粒上的CPT
‑
seq、液滴分配和带索引的引物池加索引。
[0018]图4描绘了使用本文所述方法进行染色体水平定相的结果的示意性表示。
[0019]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】1.一种用于核酸带索引扩增的系统，所述系统包括：多个邻近珠粒，每个邻近珠粒与转座体缔合，并且包含结合珠粒的核酸分子；带索引的引物池，所述带索引的引物池包括：多个引物珠粒，每个引物珠粒包含衔接子、条形码和引物；和溶液引物；其中所述邻近珠粒和所述引物珠粒一起被分配在液滴内；和检测器，所述检测器用于获得测序数据。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述邻近珠粒和/或所述引物珠粒是包含水凝胶聚合物和交联剂的水凝胶珠粒。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述水凝胶聚合物包含聚乙二醇(PEG)
‑
硫醇/PEG
‑
丙烯酸酯、丙烯酰胺/N,N'
‑
双(丙烯酰)胱胺(BACy)、PEG/聚环氧丙烷(PPO)、聚丙烯酸、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)(PHEMA)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(N
‑
异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)、聚(乳酸)(PLA)、乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚(乙烯基磺酸)(PVSA)、聚(L
‑
天冬氨酸)、聚(L
‑
谷氨酸)、聚赖氨酸、琼脂、琼脂糖、藻酸盐、肝素、硫酸藻酸盐、硫酸葡聚糖、透明质酸、果胶、角叉菜胶、明胶、脱乙酰壳多糖、纤维素或胶原。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述交联剂包括双丙烯酰胺、二丙烯酸酯、二烯丙基胺、三烯丙基胺、二乙烯基砜、二乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二丙烯酸酯、聚亚甲基二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基三丙烯酸酯或乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述核酸是50,000个碱基对或更大的DNA分子。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述引物是P5引物。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述溶液引物包含衔接子和引物。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述溶液引物包含B15衔接子和P7引物。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述转座体包含转座酶和转座子。10.一种用于核酸带索引扩增的流通池装置，所述流通池装置包括：固体载体，所述固体载体包含多个分配的液滴，所述多个分配的液滴包含：邻近珠粒，所述邻近珠粒与转座体缔合，并且包含结合珠粒的核酸分子；和引物珠粒，所述引物珠粒包含衔接子、条形码和引物；其中所述多个分配的液滴沿着所述固体载体的表面分布。11.根据权利要求10所述的流通池装置，其中所述固体载体用表面聚合物官能化。12.根据权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：莉娜，
申请(专利权)人：ILLUMINA公司，
类型：发明
国别省市：