[发明专利]具有单核苷酸分辨率的多价探针

说明书

本发明尤其涉及能够以单碱基分辨率准确和稳健地无酶和无扩增检测DNA和RNA(例如，检测单核苷酸多态性(SNP)、插入和缺失)的聚合物链、探针、组合物、方法和试剂盒。所述组合物、方法和试剂盒可进一步提供DNA和/或RNA和蛋白靶标的同时检测。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月3日提交的美国临时申请号62/213,812和2016年2月8日提交的美国临时申请号62/292,690的优先权和权益。上述申请各自通过引用以其整体结合到本文中。

发明背景

在核酸检测中，在具有高度稳定性的探针和具有高度特异性的探针之间存在权衡；例如，较长的探针具有高的解链温度和高度稳定，然而，它们缺少特异性和不能检出单碱基置换。对能够准确和稳健地无酶和无扩增检测DNA和RNA并具有单碱基分辨率的探针、组合物、方法和试剂盒，存在需要。

发明简述

本发明涉及能够以单碱基分辨率准确和稳健地无酶和无扩增检测DNA和RNA (例如，检测单核苷酸多态性(SNP)、插入和缺失)的聚合物链、探针、组合物、方法和试剂盒。

本发明的第一方面涉及聚合物链对，其包括至少具有(1) 第一靶标结合区，(2)第一互补区和(3) 序列特异性区的第一聚合物链；和至少包括(1) 第二靶标结合区和(2)第二互补区的第二聚合物链。第一靶标结合区的靶标和第二靶标结合区的靶标在相同的核酸分子中和第一靶标结合区的靶标与第二靶标结合区的靶标不重叠。第一互补区与第二互补区互补。

本发明的第二方面涉及用于检测样品中的核酸的方法，包括使样品与第一方面的聚合物链对接触的步骤。该方面包括检测标记的单体的线性组合或检测一个或多个标签单体，从而检测样品中的核酸分子的步骤。

在涉及检测样品的核酸的本发明的每个方面，每个第一聚合物链具有序列特异性区，其(a) 包括以线性组合共价连接的至少两个标签附着位置，其中每个标签附着位置能够结合包括至少一个标签单体的至少一个互补单链寡核苷酸，和其中标记的单体的线性组合鉴别核酸分子；(b)共价连接至单链核酸骨架，所述骨架包括以线性组合共价连接的至少两个标签附着位置，其中每个标签附着位置能够结合包括至少一个标签单体的至少一个互补单链寡核苷酸，和其中标记的单体的线性组合鉴别核酸分子；(c) 结合或能够结合至报告探针，所述报告探针至少包括与序列特异性区互补的结合部分和单链核酸骨架，所述骨架包括以线性组合共价连接的至少两个标签附着位置，其中每个标签附着位置能够结合包括至少一个标签单体的至少一个互补单链寡核苷酸，其中标记的单体的线性组合鉴别核酸分子；或(d) 包括一个或多个标签单体，其中一个或多个标签单体鉴别核酸分子。一个或多个标签单体选自生物素、化学发光标记、染料、酶、荧光色素、纳米颗粒、量子点和可被直接或间接检测的其它单体。

本发明的第三方面涉及包括多个第一方面的聚合物链对的组合物。在该方面，第一聚合物链对能够结合第一核酸分子和至少第二聚合物链对能够结合至少第二核酸分子。第一核酸分子不同于至少第二核酸分子。

本发明的第四方面涉及检测样品中的多个核酸的方法，包括使样品与多个第一方面的聚合物链对接触或使样品与第三方面的组合物接触的步骤。该方面包括以下步骤：(1)对第一聚合物链对，检测标记的单体的线性组合，或检测第一聚合物链对上的一个或多个标签单体，和(2) 对至少第二聚合物链对，检测标记的单体的线性组合，或检测至少第二聚合物链对上的一个或多个标签单体，从而检测样品中的第一核酸分子和至少第二核酸分子。

本发明的第五方面涉及包括第一方面的聚合物链对和捕获聚合物链的聚合物链三联体。捕获聚合物链至少包括(1) 具有至少一个亲和部分的区域或能够结合包括至少一个亲和部分的单链核酸的区域，和(2) 能够结合核酸分子的第三靶标结合区。第一、第二和第三靶标结合区的靶标是不重叠的，并且在相同的核酸分子中。