[发明专利]用于靶标筛选的方法和系统

说明书

本公开内容提供了用于鉴定核酸的方法，其可以包括对已经或疑似已经被外源核糖核酸(RNA)分子或外源脱氧核糖核酸(DNA)分子转染或转导的细胞进行温育。接下来，可以鉴定所述细胞的形态变化。接下来，可以处理所述细胞的内容物以鉴定核酸序列或肽、多肽或蛋白质或所述肽、多肽或蛋白质的序列。接下来，可以分析所述核酸序列或所述肽、多肽或蛋白质或所述肽、多肽或蛋白质的所述序列，以确定所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的外源序列。接下来，可以将所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的所述外源序列鉴定为影响所述细胞的所述形态变化。所述外源RNA分子或所述外源DNA分子可以编码抑制、激活或调节所述细胞内生化途径的基因或肽、多肽或蛋白质，从而引起所述细胞的所述形态变化。

交叉引用

本申请要求于2018年10月18日提交的美国临时专利申请号62/747,620和于2019年3月28日提交的美国临时专利申请号62/825,524的权益，出于所有目的每一项专利申请均通过引用整体并入本文。

背景技术

混合遗传筛选是非常强大的工具，用于鉴定负责目标途径的基因。到目前为止，用于混合遗传筛选的选择方法主要依靠阳性筛选、阴性筛选或通过荧光激活细胞分选(FACS)进行的基于荧光强度的筛选。

基于图像的筛选也是非常有用的筛选方法，用于鉴定在目标途径中可能具有重要作用的基因。大多数基于图像的筛选方法只能通过显微镜进行，并且可能不适用于混合格式的筛选。

发明内容

本文提出了用于基于快速图像的混合遗传/肽筛选(RIPGS)的系统和方法。这些系统和方法可以代表用于诸如转录因子、RAS和磷酸酶等非药物性靶标的新的高通量命中鉴定平台。此外，RIPGS可用于鉴定一种或多种基因，这些基因引起转录因子的核转位、蛋白质聚集、细胞器功能障碍等。可以在一种或多种细胞中转导一个或多个肽表达文库、核糖核酸(RNA)文库、短发夹RNA(shRNA)文库、小干扰RNA(siRNA)文库、微小RNA(miRNA)文库、反义RNA(asRNA)文库或成簇的规律间隔的回文重复序列(CRISPR)向导RNA(gRNA)文库。向导RNA文库可以是单个向导RNA(sgRNA)文库。一旦使用文库对细胞进行转染或转导并准备好进行分析，就可以基于荧光信号模式对目标细胞进行分选，这些荧光信号模式表现出诸如蛋白质定位等行为。可以通过核酸测序，如下一代测序(NGS)来分析所分选的细胞，以确定在细胞中转染或转导了哪些质粒。该一流的药物发现平台将不仅使行业受益，还将使患者受益。

在各个方面，本公开内容提供了一种用于鉴定核酸分子的方法，其包括：(a)提供已经或疑似已经被至少一个外源核糖核酸(RNA)分子或至少一个外源脱氧核糖核酸(DNA)分子转染或转导的细胞，其中所述细胞在细胞群之中；(b)在(a)之后，鉴定所述细胞的形态变化；(c)处理所述细胞的内容物以鉴定(i)核酸序列或(ii)肽、多肽或蛋白质或(iii)所述肽、多肽或蛋白质的序列；(d)分析(i)所述核酸序列或(ii)所述肽、多肽或蛋白质或(iii)所述肽、多肽或蛋白质的所述序列以确定所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的所述外源序列；以及(e)将所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的外源序列鉴定为影响所述细胞的所述形态变化。

在一些方面，所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的所述外源序列是未知的。在一些方面，所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的所述外源序列是已知的。在一些方面，所述外源RNA分子或所述外源DNA分子编码基因、肽、多肽或蛋白质。

在一些方面，所述形态变化包括一个或多个选自以下的成员：所述细胞内蛋白质-蛋白质相互作用的变化、所述细胞内蛋白质定位的变化、所述细胞的形状变化、所述细胞的一种或多种成分的形状变化、以及所述细胞的一种或多种细胞器的形状变化。在一些方面，使用包含所述外源RNA分子或所述外源DNA分子的质粒转染所述细胞。