[发明专利]多核苷酸作图和测序

说明书

相关申请

本申请要求2008年11月18日提交的美国申请No.61/115,704的优先权，通过参考将其全部内容纳入本文以用于任何和所有的目的。

技术领域

本公开的发明涉及核酸测序领域和分子成像领域。本公开的发明还涉及纳米技术领域。

背景技术

随着分子生物技术的进展，对于以不断增加的分辨率和精确度来分析越来越小的样本有了更多的兴趣。这其中的一部分受到种群异质性可经常掩盖样本的重要特征这一认识的驱动。有限的样本体积也是一些应用的考虑因素。

虽然现有的技术在理论上能够从身体小样本(physically small sample)中提取重要信息，但是这类技术的有效性受限于它们在这样的小样本上分辨结构特征的能力。因此，在本技术领域中对于能够基于单分子或其它身体小样本获得基因组信息的方法和相关装置有需求。如果这类方法能够改进到超过目前技术所达到的1000bp(1kb)的精确度的话，那么这类方法的价值将会提高。

发明概要

为了应对所述挑战，要求保护的本发明首先提供了用于分析一个或多个外显子的存在或相对位置的方法，所述方法包含分别使用第一和第二标记物来标记生物聚合物上的第一和第二位置，使得所述第一和第二标记物位于包括至少一个常外显子(constant exon)的所述生物聚合物的第一区域的两侧；以及对所述生物聚合物进行线性化，并将所述第一和第二标记物之间的距离与生物聚合物的所述第一区域中可变外显子(alternative exon)的存在、不存在、或相对位置联系起来。

在第二个方面，本发明提供了获得关于DNA样本的结构信息的方法，其包含使用序列特异性切口核酸内切酶(nicking endonuclease)使第一个双链DNA样本产生切口；使一个或多个染料标记的核苷酸掺入通过所述切口核酸内切酶所产生的两个或更多个切口位点处；对包括至少两个染料标记的核苷酸的所述第一个双链DNA样本的一部分进行线性化；以及记录两个或更多个标记性染料标记的核苷酸的相对位置。

还提供了获得关于核酸生物聚合物的序列信息的方法，其包含使具有第一结合序列的第一荧光标记序列特异性探针与单链核酸生物聚合物结合；使所述单链核酸生物聚合物与携带第一荧光标记物的第一终止核苷酸(terminator nucleotide)、与携带第二荧光标记物的第二终止核苷酸、与携带第三荧光标记物的第三终止核苷酸、以及与携带第四荧光标记物的第四终止核苷酸接触；以及对所述核酸生物聚合物进行线性化和照射以确定与所述第一标记序列特异性探针相邻的所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的存在或相对位置。

本发明还提供了获得关于核酸生物聚合物的结构信息的方法，其包含使双链生物聚合物与切口核酸内切酶接触以产生第一切口位点；使所述第一切口位点与携带荧光标记物A的第一终止核苷酸、与携带荧光标记物B的第二终止核苷酸、与携带荧光标记物C的第三终止核苷酸、以及与携带荧光标记物D的第四终止核苷酸接触；以及对所述双链生物聚合物进行线性化和照射以确定所述第一终止核苷酸、第二终止核苷酸、第三终止核苷酸、第四终止核苷酸、或其任何组合的相对位置。

进一步提供了用于进行多重杂交(multiplex hybridization)的试剂盒，其包含各具不同颜色的多个杂交探针；以及将所述多个杂交探针中的至少两个应用在核酸样本上并线性化和成像至少一个杂交核酸的说明书。

附图说明

当与附图结合起来阅读时，可对发明概要以及下面的详细描述有进一步的理解。为了对本发明进行图示说明，在附图中显示了本发明的示例性实施方案；然而，本发明不限于所公开的具体方法、组合物、以及装置。另外，所述附图不一定要按比例来绘制。在附图中：

图1A图示说明了对于Nt.BstNBI切口核酸内切酶的作图统计数据(mapping statistics)，其显示100bp的光学分辨率显著提高了图谱的精确度和覆盖度；

图1B图示说明了对于Nt.BspQI切口核酸内切酶的独特作图统计数据，其显示100bp的光学分辨率对于图谱的精确度和覆盖度影响甚微；

图1C图示说明了与相对粗略的图谱(16kb)相比，相对精细的图谱(1.5kb)对于结构变异具有更好的检测力；

图2A描绘了MAPT的基因结构；

图2B列出了存在于MAPT基因中的每个外显子的每个外显子(可变外显子显示为阴影)尺寸。