[发明专利]一种构建基因组测序文库的方法及相应的接头序列和试剂盒

说明书

本发明公开了一种构建基因组测序文库的方法及相应的接头序列和试剂盒。本发明用于构建基因组测序文库的接头序列，巧妙的应用了以C3～C21长碳链的化学修饰，应用于单链形成的茎环结构测序接头，与现有的主流建库接头相比，有不易产生接头二聚、无需额外进行双链退火和无需使用酶打开茎环中环状结构的优势，在不影响后期PCR扩增的基础上，大大的节省了反应时间和试剂成本。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种构建基因组测序文库的方法及相应的接头序列和试剂盒。

背景技术

随着现代科学技术的发展，生命科学的研究已经进入了组学时代。基因和基因组测序技术已经成为现代生命科学研究，特别是基因组学研究中不可或缺的手段。近年来新一代基因组测序技术突飞猛进的发展带来了基因组学研究的空前繁荣。新一代测序技术已经在生命科学各个领域及农学、医学、环境保护、法医等领域中得到广泛的应用。在新一代测序中，基因组测序是应用最广泛的测序手段，包括物种的基因组从头测序(de novosequencing)、具有已知参考基因组物种的个体或品种的重测序(re-sequencing)、甲基化测序(methylationsequencing)、染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)等，基因组DNA测序文库的构建就是测序实验的第一步。

基因组DNA文库构建常规流程包括：1)基因组DNA的分离提取及打断；2)检测打断后基因组DNA片段质量；3)基因组DNA片段末端补平；4)基因组DNA片段3’端加A尾；5)基因组DNA片段加接头；6)选择基因组DNA片段大小；7)PCR扩增；8)检测基因组DNA文库的质量。基因组建库常用试剂为NEB Ultra系列、IlluminaTruseq系列及KapaHyper系列等，而建库试剂中的接头主要有三种经典结构，包括平端双链接头(以Thermo公司的建库试剂为代表)、Y型结构双链接头(以Illumina公司的建库试剂为代表)和U型结构单链接头(以NEB公司的建库试剂为代表)。这三种接头的主要优势和弊端分别为，平末端的双链接头效率中等，易形成接头自连；Y型结构双链接头连接效率偏低，制作工艺需要额外添加退火步骤，而且退火前两条单链的浓度及比例常因为定量问题而存在批次间产生比例失衡而不稳定；U型结构单链接头由于为单链结构，天然形成部分双链的茎环结构，无需额外退火，连接效率高，不易产生接头自连，但是需要在文库PCR扩增之前使用酶把U型结构打开，增加实验的步骤及试剂成本。现阶段所有的接头设计序列上仍然受到测序上游公司的制约，而设计出连接效率高、最终文库得率高且步骤简单节省试剂成本的接头，将有利于进一步降低基因组测序文库构建成本，推动基因测序的不断发展。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于构建基因组测序文库的接头序列，其中，所述接头序列的5’端用磷酸修饰，且靠近5’端的GATCGGAAGAGC与靠近3’端的CGACGCTCTTCCGATC形成双链茎结构，其余碱基形成环状结构；3’端最后一个碱基为T，并以硫代修饰。

需要说明的是，本发明接头序列中，所述环状结构至少包含2个碱基，其中间还以C3(3个连续碳链)～C21(21个连续碳链)修饰。

作为一种优选技术方案，所述环状结构上的碱基为39个，其中间以1～3个C18(18个连续碳链)修饰。

作为一种最优选技术方案，所述环状结构由19个碱基+C18+20个碱基构成。

本发明另一目的是提供一种构建基因组测序文库的方法，其包括如下步骤：

S1、提取样品的基因组DNA，进行DNA分子的打断；

S2、将打断的DNA分子进行末端修复和加A；

S3、在经过末端修复和加A的DNA分子两端加入所述的接头序列；

S4、对加入接头序列的DNA分子进行扩增，得到基因组测序文库。

作为一种优选技术方案，所述接头序列的浓度为5～20μM。