[发明专利]多核苷酸分析

说明书

根据本发明的一些具体实施方式，提供了用于标记与分析核酸的方法和试剂盒。在一些实施方式中，对与宿主基因组相关的多核苷酸序列进行序列特异性标记，并确定是否存在基因组外序列的模式特征。

交叉申请

本申请要求于2013年6月10日提交的、名称为“多核苷酸分析”的美国临时专利申请No.61/833,378的优先权，其作为整体通过引用并入本文。

背景技术

多核苷酸，如DNA或RNA，是核苷酸的长聚合链，其线性序列与宿主有机体的基因组和后基因组基因表达信息直接相关。多核苷酸可以是单链的或双链的。

对序列区、基序和功能单位如开放阅读框(ORFs)、非翻译区(UTRs)、外显子、内含子、蛋白因子结合位点、表观基因位点如CpG簇、microRNA位点、转座子、反向转座子及其他结构和功能单位的直接测序与绘图可以用于评估基因组组成，检测生物样品中基因组外多核苷酸的存在，以及评估个体有机体包括人的“健康档案”。

在一些情况下，个体生命期内核苷酸序列的复杂重排，包括片段复制、插入、删除、倒置和移位，会导致疾病状态，包括遗传畸形或细胞恶性肿瘤。在一些情况下，不同的个体遗传组成之间的序列差异、拷贝数变异(CNV)及其他差异反映了种群的遗传组成多样性，并导致对环境刺激物及其他外界影响如药物治疗的差异化应答。基因组结构变异(SV)在基因组中是常见的，甚至是在健康的个体中也是常见的。

基因组外DNA物质经常与宿主生物基因组关联，甚至整合入宿主有机体的基因组中。例如，许多病毒可以介导外来遗传物质整合入宿主基因组。例如逆转录病毒和逆转录病毒样因子(例如退化的逆转录病毒，其丢失了一或多种病毒功能性因子，例如编码病毒包膜蛋白的基因，逆转录转座子因子如LTRs，非LTR逆转录转座子如LINEs和SINEs等)包括RNA基因组，其能够逆转录并整合入宿主DNA基因组中。一经整合入宿主基因组中，逆转录病毒或逆转录病毒样因子可以被转录，从而产生能够逆转录并整合入宿主基因组其他位点中并且本身能够在宿主基因组中迅速增殖的更多RNA病毒基因组。因此，逆转录病毒和逆转录病毒样因子可以影响宿主基因组的结构，并且例如通过插入影响一个或多个宿主基因的功能，从而破坏宿主基因。此外，一经整合，逆转录病毒和逆转录病毒样因子可以增殖并整合入宿主基因组的其他位点中，但不容易被清除，这样逆转录病毒和逆转录病毒样因子的累积模式可以指示细胞谱系。许多其他的病毒是已知的。例如DNA可以被插入，以及从宿主基因组中清除。杆状病毒是DNA病毒的示例，其具有双链DNA基因组，可以感染昆虫宿主。某些噬菌体是DNA病毒的示例，其具有单链DNA基因组，可以感染细菌。

一些癌症与基因组外DNA物质传递至宿主基因组内相关。例如，一个或多个原癌基因的累积的病毒传递至宿主细胞基因组中有助于宿主细胞中癌症表型的发展，通过在宿主基因组中插入病毒序列可以破坏宿主细胞基因组中一个或多个肿瘤抑制基因。例如，人T淋巴细胞病毒是与人类癌症相关的病毒，与成人T细胞淋巴瘤病毒I型有关。HTLV基因组由2拷贝的单链RNA病毒组成，其中基因组拷贝变成双链DNA，整合入宿主细胞基因组中。因而，病毒拷贝数和位置的每个或两者可以指示和预测癌症表型或发展癌症表型的倾向。参见Rubin,H.(2012)Proc.Nat.Acad.Sci.108:14389-14396，其作为整体通过引用并入此处。