[发明专利]使用固定的易位蛋白的EDGE测序

说明书

本公开涉及用于核酸测序的系统、装置和方法，其包括多核苷酸链，所述多核苷酸链具有由与其附接的氧化还原标记修饰的核苷酸或能够接收具有与其附接的氧化还原标记的修饰核苷酸。所述系统、装置和方法包括介电构件，所述介电构件具有位于氧化和还原电极之间的附接的易位蛋白。氧化和还原电极产生延伸到反应区域的电场，在所述反应区域发生多核苷酸链穿过蛋白的易位，从而通过氧化和还原电极中电流的变化来识别有与其附接的氧化还原标记的修饰核苷酸，其中当多核苷酸链的具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸在反应区域时，所述变化识别出从还原电极至氧化还原标记以及至氧化电极的电子转移。

序列表

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技术领域

在至少一个方面，本公开涉及用于核酸测序的系统、装置和方法。

背景技术

单碱基分辨率DNA测序是生物技术领域的重要目标。迄今为止，大多数技术都需要从小读取大幅度重建序列或重复运行以获得保真度。

发明内容

本公开通过公开用于核酸测序的系统、装置和方法，解决了现有技术的一个或多个问题，该系统、装置和方法以单碱基对分辨率对多核苷酸链例如长读取进行测序。这种方式的优点是，易位蛋白充当受控的定位位点，以将多核苷酸链带入传感区，且同时在传感区内提供受控的易位速率。

在另一方面，提供了一种用于核酸测序的系统。该系统包括至少一个装置，该装置包括氧化电极、还原电极以及位于氧化电极和还原电极之间的介电构件。特征在于，介电构件将还原电极与氧化电极分开最多10nm的第一距离。蛋白附接到介电构件的表面。该蛋白能够易位具有被氧化还原标记修饰核苷酸的多核苷酸链，或者能够接收具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸。蛋白的附接使得多核苷酸链的具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸在易位期间达到距介电构件表面最多10纳米(nm)的第二距离内。氧化和还原电极产生电场，该电场延伸到反应区域，在该反应区域发生多核苷酸链穿过蛋白的易位。有利地，当具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸位于反应区域时，空间尺寸允许从还原电极到氧化还原标记到氧化电极的快速电子转移(即几乎同时)。

在另一方面，提供了一种用于形成核酸测序装置的方法。该方法包括提供包括氧化电极、还原电极和介电构件的装置的第一步骤。特征在于，介电构件将还原电极与氧化电极分开最多10 nm的第一距离。该方法包括通过氧化电极、还原电极或两者产生电场的第二步骤。该方法还包括将蛋白附接到介电构件的表面的第三步骤。蛋白能够易位具有被氧化还原标记修饰的核苷酸的多核苷酸链，或者能够接收具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸到介电构件的表面。蛋白附接于介电构件的表面，使得多核苷酸链的具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸在易位期间在距介电构件表面最多10 nm处经过。该方法允许制造包括具有易位蛋白的装置的阵列，所述易位蛋白至少部分地在介电构件的表面上对齐，并且任选地均匀分布。有利地，当检测到电流中的变化时，这允许更强的信号。