【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开主要涉及确定细胞间相互作用的领域，例如使用核酸测序确定细胞间相互作用。
技术介绍
1、已经开发了单独研究单细胞遗传信息和功能的技术。因此，需要高通量单细胞测序技术，这样的技术可以将单细胞的遗传信息与其表型信息(如特定功能特征)进行关联。
技术实现思路
1、本文公开的内容包括用于确定参与细胞间相互作用的细胞的图谱(例如，表达图谱、组学图谱或多组学图谱)的方法、系统和设备。在一些方面，提供了一种确定参与感兴趣的细胞间相互作用的细胞的表达图谱的方法。在一些实施方案中，该方法包括将多个第一细胞和多个第二细胞划分成多个分区。该方法可以包括确定在多个分区的分区中的多个第一细胞中的一个第一细胞和多个第二细胞中的一个第二细胞之间感兴趣的相互作用。该方法可以包括将包括多个条形码分子的珠引入到分区中，其中多个条形码分子的条形码分子包括相同的细胞条形码和不同的唯一分子标签(umi)。该方法可以包括使用多个条形码分子对与分区中的第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸进行条形码编码，以产生多个条形码编码核酸。该方法可以包括汇集多个条形码编码核酸的条形码编码核酸的第一子集，从而将多个条形码编码核酸的条形码编码核酸的第二子集保留在分区中。该方法可以包括确定汇集的条形码编码核酸的序列。该方法可以包括从汇集的条形码编码核酸的序列确定表达图谱。该方法可以包括确定保留在分区中的条形码编码核酸的相同细胞条形码的序列。该方法可以包括将保留的条形码编码核酸的相同细胞条形码的序列与汇集的条形码编码核酸序列中的相同细胞
2、本文公开的内容包括核酸测序方法。在一些实施方案中，一种核酸测序的方法包括：(a)将多个第一细胞和多个第二细胞划分成多个分区。多个分区中的分区可以包括多个第一细胞中的一个第一细胞和多个第二细胞中的一个第二细胞。该方法可以包括：(b)将多个条形码分子引入到分区中。多个条形码分子中的每一个可以包括第一条形码序列和第二条形码序列。多个条形码分子中的两个条形码分子的第一条形码序列可以是相同的。该方法可以包括：(c)使用多个条形码分子对与分区中的第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸进行条形码编码，以产生多个条形码编码核酸。该方法可以包括：(d)对多个条形码编码核酸进行测序以获得多个条形码编码核酸的核酸序列。该方法可以包括：(e)使用在多个条形码编码核酸中的两个条形码编码核酸的核酸序列中确定的第一条形码序列来确定与被条形码编码的第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸存在(或曾经存在)的分区的位置。
3、在一些实施方案中，一种核酸测序的方法包括：(a)将多个第一细胞和多个第二细胞划分为多个分区。多个分区的各个分区可以包括多个第一细胞中的一个第一细胞和多个第二细胞中的一个第二细胞。该方法可以包括：对于一个或以上分区中的各个分区：(b)将多个条形码分子引入分区。多个条形码分子各自可以包括第一条形码序列和第二条形码序列。多个条形码分子中的两个条形码分子的第一条形码序列可以相同。该方法可以包括：对于一个或以上分区中的各个分区，(c)使用多个条形码分子对与分区中的第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸进行条形码编码，以产生多个条形码编码核酸。该方法可以包括：对于一个或以上分区中的各个分区，(d)对多个条形码编码核酸进行测序以获得多个条形码编码核酸的核酸序列。该方法可以包括：对于一个或以上分区中的各个分区，或者对于包括具有感兴趣的相互作用的第一细胞和第二细胞的分区，(e)使用在多个条形码编码核酸中的两个条形码编码核酸的核酸序列中确定的第一条形码序列来确定与被条形码编码的第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸存在(或曾经存在)的分区的位置。
4、在一些实施方案中，将多个条形码分子引入分区发生在对多个第一细胞和多个第二细胞进行分区之前、之后或同时。在一些实施方案中，该方法包括在将多个条形码分子引入分区之后并且在对多个样本核酸进行条形码编码之前裂解细胞。裂解细胞可以包括但不限于使用裂解剂、或使用热应力、或使用电场、或使用机械力或应力。
5、在一些实施方案中，对多个样本核酸进行条形码编码包括：(c1)使用多个样本核酸作为模板来延伸多个条形码分子，以产生多个条形码编码核酸，所述多个条形码编码核酸包括与分区中的多个样本核酸杂交的单链条形码编码核酸。该方法可以包括去除与单链条形码编码核酸杂交的多个样本核酸，例如消化或水解多个样本核酸。对多个样本核酸进行条形码编码包括：(c2)使用单链条形码编码核酸作为模板在分区中产生包括双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸。将多个条形码分子引入分区可以包括将多个模板转换寡核苷酸引入分区中。产生包括双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸可以包括：使用分区中的多个模板转换寡核苷酸产生包括双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸。
6、在一些实施方案中，将多个条形码分子引入分区包括：将多个延伸引物引入分区。对多个样本核酸进行条形码编码可以包括：(c1)使用多个样本核酸作为模板并且使用多个条形码分子作为模板转换寡核苷酸来延伸多个延伸引物，以产生与多个样本核酸杂交的多个条形码编码核酸中的多个单链条形码编码核酸。对多个样本核酸进行条形码编码可以包括：(c2)使用多个单链条形码编码核酸作为模板，产生多个条形码编码核酸中的多个双链条形码编码核酸。该方法包括去除与多个单链条形码编码核酸杂交的多个样本核酸，例如消化或水解多个样本核酸。在一些实施方案中，多个样本核酸包括聚腺苷酸信使核糖核酸(mrna)。延伸引物可以包括poly(dt)序列。
7、在一些实施方案中，该方法包括使多个条形码编码核酸中的双链条形码编码核酸变性以产生单链条形码编码核酸。所述单链条形码编码核酸可以包括保留在分区中的单链条形码编码核酸和当双链核酸变性时从保留的单链条形码编码核酸释放的单链条形码编码核酸。
8、在一些实施方案中，多个样本核酸包括脱氧核糖核酸(dna)。多个样本核酸可以包括基因组dna(gdna)。多个样本核酸可以包括核糖核酸(rna)。
9、在一些实施方案中，其中对多个样本核酸进行条形码编码包括反转录反应，并且其中多个条形码编码核酸包括互补脱氧核糖核酸(cdna)。在一些实施方案中，多个条形码分子中的条形码分子包括能够与多个样本核酸杂交的靶结合序列。在一些实施方案中，多个条形码分子中的条形码分子包括靶结合序列，所述靶结合序列能够与与第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸中的特定样本核酸杂交。靶结合序列可以包括poly(dt)序列或专门设计的靶结合序列。对多个样本核酸进行条形码编码可以包括将靶结合序列的poly(dt)序列与与第一细胞和/或第二细胞相关联的多个样本核酸的样本核酸的poly(a)尾杂交。对多个样本核酸进行条形码编码可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种确定参与感兴趣的细胞间相互作用的细胞的表达图谱的方法，包括：
2.一种核酸测序的方法，包括：
3.一种核酸测序的方法，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中将所述多个条形码分子引入所述分区发生在对所述多个第一细胞和所述多个第二细胞进行分区之前、之后或同时。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括：
6.根据权利要求5所述的方法，包括去除与所述单链条形码编码核酸杂交的所述多个样本核酸，可选地，其中去除所述多个样本核酸包括消化或水解所述多个样本核酸。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中产生所述包括双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸包括：使用所述分区中的所述多个模板转换寡核苷酸产生包括所述双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸。
9.根据权利要求2所述的方法，其中将所述多个条形码分子引入所述分区包括：将多个延伸引物引入所述分区，并且其中对所述多个样本核
10.根据权利要求9所述的方法，包括去除与所述多个单链条形码编码核酸杂交的多个样本核酸，可选地，其中去除所述多个样本核酸包括消化或水解所述多个样本核酸。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括聚腺苷酸信使核糖核酸(mRNA)，并且所述延伸引物包括poly(dT)序列。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，包括使所述多个条形码编码核酸中的双链条形码编码核酸变性以产生单链条形码编码核酸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述单链条形码编码核酸包括保留在所述分区中的单链条形码编码核酸和当所述双链核酸变性时从保留的单链条形码编码核酸释放的单链条形码编码核酸。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个样本核酸包括基因组DNA(gDNA)。
16.根据权利要求2至15中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括核糖核酸(RNA)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括反转录反应，并且其中所述多个条形码编码核酸包括互补脱氧核糖核酸(cDNA)。
18.根据权利要求2至17中任一项所述的方法，其中所述多个条形码分子中的条形码分子包括能够与所述多个样本核酸杂交的靶结合序列。
19.根据权利要求2至17中任一项所述的方法，其中所述多个条形码分子中的条形码分子包括靶结合序列，所述靶结合序列能够与与所述第一细胞和/或所述第二细胞相关联的所述多个样本核酸中的特定样本核酸杂交。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述靶结合序列包括poly(dT)序列，并且其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括将所述靶结合序列的poly(dT)序列与与所述第一细胞和/或所述第二细胞相关联的所述多个样本核酸的样本核酸的poly(A)尾杂交。
21.根据权利要求2至20中任一项所述的方法，包括在对所述多个样本核酸进行条形码编码之后和对所述多个条形码编码核酸进行测序之前，汇集所述多个条形码编码核酸的条形码编码核酸，以获得汇集的条形码编码核酸。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸包括从保留在所述分区中的条形码编码核酸释放的单链条形码编码核酸。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸包括双链条形码编码核酸。
24.根据权利要求23所述的方法，包括从单链条形码编码核酸产生所述双链条形码编码核酸。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中对所述多个条形码编码核酸测序包括对所述汇集的条形码编码核酸测序以获得所述汇集条形码编码核酸的核酸序列。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸的核酸序列各自包括第一条形码序列和与第一细胞和/或第二细胞相关联的样本核酸序列、或其反向互补序列。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法，包括在对所述多个条形码编码核酸测序之前，将所述汇集的条形码编码核酸片段化以产生片段化的条形码编码核酸。
28.根据权利要求27所述的方法，其中将所述汇集的条形码编码核酸片段化包括酶切片段化、物理片段化或它们的组合。
29.根据权利要求28所述的方法，其...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种确定参与感兴趣的细胞间相互作用的细胞的表达图谱的方法，包括：
2.一种核酸测序的方法，包括：
3.一种核酸测序的方法，包括：
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中将所述多个条形码分子引入所述分区发生在对所述多个第一细胞和所述多个第二细胞进行分区之前、之后或同时。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括：
6.根据权利要求5所述的方法，包括去除与所述单链条形码编码核酸杂交的所述多个样本核酸，可选地，其中去除所述多个样本核酸包括消化或水解所述多个样本核酸。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中产生所述包括双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸包括：使用所述分区中的所述多个模板转换寡核苷酸产生包括所述双链条形码编码核酸的多个条形码编码核酸。
9.根据权利要求2所述的方法，其中将所述多个条形码分子引入所述分区包括：将多个延伸引物引入所述分区，并且其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括：
10.根据权利要求9所述的方法，包括去除与所述多个单链条形码编码核酸杂交的多个样本核酸，可选地，其中去除所述多个样本核酸包括消化或水解所述多个样本核酸。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括聚腺苷酸信使核糖核酸(mrna)，并且所述延伸引物包括poly(dt)序列。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，包括使所述多个条形码编码核酸中的双链条形码编码核酸变性以产生单链条形码编码核酸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述单链条形码编码核酸包括保留在所述分区中的单链条形码编码核酸和当所述双链核酸变性时从保留的单链条形码编码核酸释放的单链条形码编码核酸。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括脱氧核糖核酸(dna)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个样本核酸包括基因组dna(gdna)。
16.根据权利要求2至15中任一项所述的方法，其中所述多个样本核酸包括核糖核酸(rna)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括反转录反应，并且其中所述多个条形码编码核酸包括互补脱氧核糖核酸(cdna)。
18.根据权利要求2至17中任一项所述的方法，其中所述多个条形码分子中的条形码分子包括能够与所述多个样本核酸杂交的靶结合序列。
19.根据权利要求2至17中任一项所述的方法，其中所述多个条形码分子中的条形码分子包括靶结合序列，所述靶结合序列能够与与所述第一细胞和/或所述第二细胞相关联的所述多个样本核酸中的特定样本核酸杂交。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述靶结合序列包括poly(dt)序列，并且其中对所述多个样本核酸进行条形码编码包括将所述靶结合序列的poly(dt)序列与与所述第一细胞和/或所述第二细胞相关联的所述多个样本核酸的样本核酸的poly(a)尾杂交。
21.根据权利要求2至20中任一项所述的方法，包括在对所述多个样本核酸进行条形码编码之后和对所述多个条形码编码核酸进行测序之前，汇集所述多个条形码编码核酸的条形码编码核酸，以获得汇集的条形码编码核酸。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸包括从保留在所述分区中的条形码编码核酸释放的单链条形码编码核酸。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸包括双链条形码编码核酸。
24.根据权利要求23所述的方法，包括从单链条形码编码核酸产生所述双链条形码编码核酸。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中对所述多个条形码编码核酸测序包括对所述汇集的条形码编码核酸测序以获得所述汇集条形码编码核酸的核酸序列。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述汇集的条形码编码核酸的核酸序列各自包括第一条形码序列和与第一细胞和/或第二细胞相关联的样本核酸序列、或其反向互补序列。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法，包括在对所述多个条形码编码核酸测序之前，将所述汇集的条形码编码核酸片段化以产生片段化的条形码编码核酸。
28.根据权利要求27所述的方法，其中将所述汇集的条形码编码核酸片段化包括酶切片段化、物理片段化或它们的组合。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述酶切片段化包括使用一个或以上限制酶。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法，包括在所述汇集的条形码编码核酸上汇集所述多个条形码编码核酸中的条形码编码核酸之后进行批量聚合酶链式反应，从而产生扩增的条形码编码核酸。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述进行批量聚合酶链式反应是在片段化所述汇集的条形码编码核酸之后进行的。
32.根据权利要求30至31所述的方法，其中所述扩增的条形码编码核酸包括用于将所述扩增的条形码编码核酸附着到流动孔的序列。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述用于将扩增的条形码编码核酸附着到所述流动孔的序列是p5序列、p7序列或它们的一部分。
34.根据权利要求30所述的方法，其中所述扩增的条形码编码核酸包括测序引物序列。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法，其中对所述多个条形码编码核酸进行测序包括对所述扩增的条形码编码核酸或其产物进行测序。
36.根据权利要求2至35中任一项所述的方法，其中所述多个条形码编码核酸包括保留在所述分区中的条形码编码核酸，并且其中对所述多个条形码编码核酸进行测序包括对保留在所述分区中的条形码编码核酸进行测序。
37.根据权利要求36所述的方法，其中对保留在所述分区中的条形码编码核酸进行测序包括确定保留在所述分区中的条形码编码核酸的第一条形码序列。
38.根据权利要求37所述的方法，其中保留在所述分区中的条形码编码核酸包括单链条形码编码核酸。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，其中对保留在所述分区中的条形码编码核酸进行测序包括：使用各自包括荧光标记的寡核苷酸探针来确定保留在所述分区中的条形码编码核酸的第一条形码序列。
40.根据权利要求37至39中任一项所述的方法，其中对保留在所述分区中的条形码编码核酸进行测序包括：
41.根据权利要求40所述的方法，其中使用连接法测序来确定保留在所述分区中的条形码编码核酸的所述第一条形码序列包括一个或以上如下循环：
42.根据权利要求41所述的方法，其中在所述一个或以上循环的各个循环中引入并延伸不同的测序引物。
43.根据权利要求41或42所述的方法，包括引入多个寡核苷酸探针，各个寡核苷酸探针包括荧光标记。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述多个寡核苷酸探针是八聚体探针。
45.根据权利要求2至44中任一项所述的方法，其中所述多个条形码编码核酸中的两个条形码编码核酸包括所述保留的条形码编码核酸的保留条形码编码核酸和所述汇集的条形码编码核酸的汇集的条形码编码核酸，并且其中所述保留的条形码编码核酸的第一条形码序列和所述汇集的条形码编码核酸的第一条形码序列是相同的。
46.根据权利要求2至45中任一项所述的方法，其中确定被进行条形码编码的与所述第一细胞和/或所述第二细胞相关联的多个样本核酸存在的所述分区的位置包括：将所确定的分区中保留的条形码编码核酸的第一条形码序列与获得的核酸序列中汇集的条形码编码核酸的第一条形码序列进行匹配。
47.根据权利要求46所述的方法，包括：记录包括第一细胞和第二细胞的所述分区的位置、或记录其中第一细胞和/或第二细...
【专利技术属性】
技术研发人员：周璟，亚纳基·阿查里雅，彼得·赛勒斯·托拉布，
申请(专利权)人：新格元生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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