[发明专利]用于染色质作图测定的DNA条形码化核小体

说明书

本发明涉及DNA条形码化重组核小体和多聚核小体，已将其工程化以用于染色质可及性测定、染色质作图(chromatin mapping)测定例如，使用拴系酶以及其他染色质测定的掺入对照。本发明还涉及在染色质可及性测定、染色质作图测定以及其他染色质测定中使用工程化的DNA条形码化重组核小体的方法。

优先权声明

本申请要求2018年12月21日递交的美国临时申请序列号62/783,861的权益，其全部内容被通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及DNA条形码化重组核小体和多聚核小体，其已被工程化(例如，使用拴系酶)以用作染色质可及性测定、染色质作图测定以及其它染色质测定的掺入对照。本发明还涉及在染色质可及性测定、染色质作图测定以及其他染色质测定中使用工程化的DNA条形码化重组核小体的方法。

发明背景

染色质结构通过控制与接合DNA的调节机制(例如转录因子)的可及性来驱动对基因转录的调节(Stavreva and Hager 2015)。该过程部分受DNA模板上核小体的局部定位控制(Bai and Morozov 2010)。所谓的“开放”区域大多数无核小体，且通常与静止的(poised)或活跃转录的基因缔合(Tsompana and Buck 2014)。相比之下，具有高核小体密度的基因组区域通常转录不活跃，因为这种构象限制了调节机制的进入。因此染色质可及性是活跃基因状态的标志，其紧密追踪细胞分化和身份[Natarajan,Yardimci等2012，Jung,Angarica等2017，Cao,Cusanovich等2018，Miyamoto,Nguyen等2018]。所以，在从癌症(Gomez,Hepperla等2016，Qu,Zaba等2017，Corces,Granja等2018)和衰老((Ucar,Marquez等2017，Janes,Dong等2018，Wang,Zibetti等2018]到神经精神疾病(Medrano-Fernandezand Barco 2016，Fullard,Hauberg等2018，Rizzardi,Hickey等2019)的许多人类病理学中，高可及性染色质区域的基因组分布发生改变。

染色质结构的变化部分由组蛋白翻译后修饰(PTM)介导，PTM包括甲基化、乙酰化和磷酸化。超过100种独特的组蛋白PTM(或其组合)与人类疾病有关，所述疾病从神经退行性变(Coppede 2014]到多种癌症(Witt,Deubzer等2009，Kobayashi,Jakt等2013，Greenblatt and Nimer 2014，Chopra and Bohlander 2015，Gajer,Furdas等2015，Hanmod,Wang等2015)。因此，染色质修饰剂(modifier)是引人注目的药物靶(Cai,Chen等2015)，并且组蛋白PTM是新兴的一类癌症生物标志物，其可能有助于早期疾病检测并为个性化治疗策略提供信息(Chervona and Costa 2012，Khan,Reddy等2015)。

非常需要开发高度通用/可靠的分析染色质可及性和组蛋白PTM全景的测定，因为它们广泛适用于一系列的研究兴趣，包括染色质研究、药物开发和个性化医疗。除了基于细胞的测定，这些方法还可用于检查无细胞核小体，无细胞核小体是由正在死亡的细胞释放的，并且可见于大多数体液，例如血液中。事实上，无细胞核小体的基因组分析(使用染色质可及性或组蛋白PTM定位)可为早期疾病检测(包括癌症)提供非侵入性生物标志物(Leon,Shapiro等1977，Holdenrieder,Stieber等2001，Snyder,Kircher等2016，Ulz,Thallinger等2016)。