[发明专利]用于核酸测序验证、校准和标准化的方法和系统

说明书

优先权声明

本申请要求2008年9月5日提交的标题为“Instrument Validation，Calibration and Normalization Using Synthetic Beads”的美国临时申请号61/094,785的优先权利益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的教导涉及用于核酸测序仪器和数据的验证、校准和标准化的核酸序列控制。

背景技术

在完成人类基因组计划后，测序产业的焦点已经转移至发现更高通量和/或更低成本的测序技术，有时称作下一代测序技术。在使测序更高通量和/或更低费用时，目的是，使该技术更易用于测序。这些目的可以通过使用测序平台和方法来达到，所述测序平台和方法提供：更大量的非常复杂的样品的样品制备、测序更大数目的复杂样品和/或大量的信息产生和在短时间段内的分析。不同的方法(例如，通过合成测序、通过杂交测序和通过连接测序)正在发展，以满足这些挑战。

在这些下一代测序技术中可能发生的缺点是，额外的系统噪音的产生或每一步的性能变动。在每一步中，该步骤的系统噪音或性能变动可能源自硬件、化学和软件中的至少一种。下一代测序技术和平台的复杂性可能需要多种控制，以确保在样品序列测定中样品制备的性能的一致性。因而，可能希望具有这样的控制或方法，其分离或鉴别系统噪音或每一步的变动(例如，差的)性能。噪音或变动的减少，可以改善随时间产生的数据集的标准化，假定产生的大量信息可以被有意义地对比。

一种常规的控制使用从众所周知的样品(例如，大肠杆菌菌株)产生的片段文库，并对片段文库进行测序方法。但是，天然存在的样品作为控制的应用，可以表现出自身的变动，这是由于样品的单个链内的突变。此外，这些常规的控制的制备，可以导致不同的序列被引入希望的控制序列的单克隆群体内，由此在控制系统自身内产生噪音。

因此，在下一代测序领域内需要这样的控制系统和方法，其可以提供系统噪音和/或性能降低的不同来源的系统测定和表征。在序列测定中提供一致性的一个希望的方面包括，提供确保在运行之间(run-to-run)以及仪器之间(instrument-to-instrument)的仪器性能的控制。此外，可能希望提供这样的控制技术，其使在测序过程中由化学和/或文库构建引起的性能变动和/或噪音的检测的可能性最小化，由此允许这样的检测归因于仪器质量。

附图说明

图1描述的方框图表示用于下一代测序的仪器的不同实施方案；

图2示意性描述了根据本发明的教导可用于核酸测序的验证、校准和标准化的合成控制珠子的一个示例性实施方案；

图3示意性描述了根据本发明的教导的合成控制珠子的另一个示例性实施方案；

图4A-4D显示的一系列图描绘了根据本发明的教导用于制备合成控制珠子的不同实施方案的方法的可控制性质；

图5的图显示了根据本发明的教导的示例性实施方案而制备的不同合成控制珠子的模板密度结果；

图6的图描绘了制备合成控制珠子的不同实施方案的方法的一个示例性实施方案的再现性；

图7是在用于测序的仪器上使用合成控制珠子产生的错误图；

图8A-8B显示的2幅图证实了根据本发明的教导的不同示例性实施方案，与使用合成控制珠子产生的原有系统噪音相比，用于测序的仪器的系统噪音促成；且

图9是satay图，其显示了合成控制珠子集合的质量控制(QC)测序中的4种染料的强度，所述合成控制珠子包含相同数目的各自1024个核酸序列。

应当理解，附图不是按比例绘制，附图中的物体也不一定按照彼此的关系的比例绘制。描绘的图意在澄清和理解本文公开的仪器、系统和方法的不同实施方案。在可能时，贯穿所有附图使用相同的索引编号表示相同或类似的部件。

具体实施方式

本文使用的部分标题仅用于组织目的，不应解释为以任何方式限制描述的主题。在本申请中引用的所有文献和类似的材料，包括但不限于专利专利申请、文章、书、论文和因特网页，都特别地为任意目的通过引用整体并入。当在并入的参考文献中的术语的定义显得不同于在本发明的教导中提供的定义时，以在本发明的教导中提供的定义为准。应当理解，在本发明的教导中所讨论的温度、浓度、次数等之前隐含“约”，使得轻微且非实质的偏差在本发明的教导的范围内。在本申请中，单数的使用包括复数，除非另有特别说明。另外，“包含”、“含有”、“包括”的使用不表示限制性的。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述仅仅是示例性的和解释性的，不是限制本发明的教导。