RU2835967C2 - Genotyping kits - Google Patents
Genotyping kits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2835967C2 RU2835967C2 RU2021136891A RU2021136891A RU2835967C2 RU 2835967 C2 RU2835967 C2 RU 2835967C2 RU 2021136891 A RU2021136891 A RU 2021136891A RU 2021136891 A RU2021136891 A RU 2021136891A RU 2835967 C2 RU2835967 C2 RU 2835967C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- genotyping
- probe
- sequence
- primer
- restriction endonuclease
- Prior art date
Links
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 title claims abstract description 216
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 154
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims abstract description 114
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 94
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 claims abstract description 67
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 90
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 87
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 57
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 53
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 41
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 40
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 39
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 claims description 24
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 claims description 24
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 claims description 22
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 claims description 22
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 17
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims description 11
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 11
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 claims description 10
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 claims description 10
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 claims description 10
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 10
- XKKCQTLDIPIRQD-JGVFFNPUSA-N 1-[(2r,5s)-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-5-methylpyrimidine-2,4-dione Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)CC1 XKKCQTLDIPIRQD-JGVFFNPUSA-N 0.000 claims description 9
- KBDWGFZSICOZSJ-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2,3-dihydro-1H-pyrimidin-4-one Chemical compound N1CNC=C(C1=O)C KBDWGFZSICOZSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PGSPUKDWUHBDKJ-UHFFFAOYSA-N 6,7-dihydro-3h-purin-2-amine Chemical compound C1NC(N)=NC2=C1NC=N2 PGSPUKDWUHBDKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCDQPRRSZKQHHS-XVFCMESISA-N CTP Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 PCDQPRRSZKQHHS-XVFCMESISA-N 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 86
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 40
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 40
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 38
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 27
- -1 their analogs Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 9
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 8
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 7
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 7
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 7
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N Uracil Chemical compound O=C1C=CNC(=O)N1 ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 6
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 5
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 7H-purine Chemical compound N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101000777301 Homo sapiens Uteroglobin Proteins 0.000 description 5
- 102100031083 Uteroglobin Human genes 0.000 description 5
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 5
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- RWQNBRDOKXIBIV-UHFFFAOYSA-N thymine Chemical compound CC1=CNC(=O)NC1=O RWQNBRDOKXIBIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 3
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 3
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 3
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940035893 uracil Drugs 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 2-deoxy-D-ribose Chemical group OC[C@@H](O)[C@@H](O)CC=O ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 2
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M Aminoacetate Chemical compound NCC([O-])=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 2
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 2
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 description 2
- 108091093037 Peptide nucleic acid Proteins 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 2
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 2
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 2
- RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-N dCTP Chemical class O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1O[C@H](CO[P@](O)(=O)O[P@](O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000813 microcontact printing Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229940088644 n,n-dimethylacrylamide Drugs 0.000 description 2
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical group CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001127 nanoimprint lithography Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 2
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 2
- 229940113082 thymine Drugs 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- JTBBWRKSUYCPFY-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1h-pyrimidin-4-one Chemical group O=C1NCNC=C1 JTBBWRKSUYCPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- PHIYHIOQVWTXII-UHFFFAOYSA-N 3-amino-1-phenylpropan-1-ol Chemical compound NCCC(O)C1=CC=CC=C1 PHIYHIOQVWTXII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBKVUFQGVWHZIR-UHFFFAOYSA-N 8-oxoguanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=NC(=O)N=C21 UBKVUFQGVWHZIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N Beta-D-1-Arabinofuranosylthymine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 102000004420 Creatine Kinase Human genes 0.000 description 1
- 108010042126 Creatine kinase Proteins 0.000 description 1
- IVOMOUWHDPKRLL-KQYNXXCUSA-N Cyclic adenosine monophosphate Chemical compound C([C@H]1O2)OP(O)(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H]2N1C(N=CN=C2N)=C2N=C1 IVOMOUWHDPKRLL-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical group SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 101900234631 Escherichia coli DNA polymerase I Proteins 0.000 description 1
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 1
- 241000193385 Geobacillus stearothermophilus Species 0.000 description 1
- 101000801109 Homo sapiens Transmembrane protein 131 Proteins 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101500006448 Mycobacterium bovis (strain ATCC BAA-935 / AF2122/97) Endonuclease PI-MboI Proteins 0.000 description 1
- 125000000729 N-terminal amino-acid group Chemical group 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 1
- 108700020796 Oncogene Proteins 0.000 description 1
- 102000043276 Oncogene Human genes 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108091028664 Ribonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- DPOPAJRDYZGTIR-UHFFFAOYSA-N Tetrazine Chemical compound C1=CN=NN=N1 DPOPAJRDYZGTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100033700 Transmembrane protein 131 Human genes 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002355 alkine group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N azobenzene Chemical group C1=CC=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 DMLAVOWQYNRWNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N beta-L-thymidine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(CO)C(O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000007975 buffered saline Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical class [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000002230 centromere Anatomy 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N dTTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical group 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001976 enzyme digestion Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Substances NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011901 isothermal amplification Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- UYORIKDXEZTMQA-UHFFFAOYSA-N n-[5-[(2-azidoacetyl)amino]pentyl]prop-2-enamide Chemical compound C=CC(=O)NCCCCCNC(=O)CN=[N+]=[N-] UYORIKDXEZTMQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQDFHQJTAWCFIB-UHFFFAOYSA-N n-methylidenehydroxylamine Chemical compound ON=C SQDFHQJTAWCFIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 1
- 238000002515 oligonucleotide synthesis Methods 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008723 osmotic stress Effects 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 239000002336 ribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002652 ribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000548 ribosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005017 substituted alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 description 1
- 108091035539 telomere Proteins 0.000 description 1
- 102000055501 telomere Human genes 0.000 description 1
- 210000003411 telomere Anatomy 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004905 tetrazines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229940104230 thymidine Drugs 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
[0001] Эта заявка испрашивает преимущество по предварительной заявке США №62/981,866, поданной 26 февраля 2020 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.[0001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Application No. 62/981,866, filed February 26, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
ССЫЛКА НА ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙLINK TO SEQUENCE LISTING
[0002] Перечень последовательностей, поданный через EFS-Web полностью включен в настоящий документ путем ссылки. Имя файла - ILI184BPCT_IP-1897-PCT_Sequence_Listing_ST25.txt, размер файла составляет 788 байт, а дата создания файла - 29 декабря 2020 г.[0002] The sequence listing submitted via EFS-Web is incorporated herein by reference in its entirety. The file name is ILI184BPCT_IP-1897-PCT_Sequence_Listing_ST25.txt, the file size is 788 bytes, and the file creation date is December 29, 2020.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR THE CREATION OF THE INVENTION
[0003] Обнаружение специфических нуклеиновых кислот можно использовать для исследования в диагностической медицине и молекулярной биологии. Анализы с использованием генных зондов могут быть полезны, например, в определении инфекционных организмов, таких как бактерии и вирусы; при зондировании экспрессии нормальных и мутантных генов и определении мутантных генов, таких как онкогены; при типировании ткани на совместимость, предшествующем трансплантации ткани; при сопоставлении образцов ткани или крови в судебной медицине; и для изучения гомологии между генами от разных видов.[0003] Detection of specific nucleic acids can be used for research in diagnostic medicine and molecular biology. Gene probe assays can be useful, for example, in identifying infectious organisms such as bacteria and viruses; in probing the expression of normal and mutant genes and identifying mutant genes such as oncogenes; in tissue typing for compatibility prior to tissue transplantation; in comparing tissue or blood samples in forensic science; and in studying homology between genes from different species.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
[0004] В настоящем документе описаны генотипирующие олигонуклеотиды, которые включают специфические секции нуклеотидной последовательности, предназначенные для выполнения определенной функции в формировании кластеров, линеаризации, идентификации целевого локуса и/или секвенировании. Генотипирующие олигонуклеотиды позволяют проводить генотипирование на неструктурированных или структурированных проточных кюветах и не вовлекают дополнительных компонентов иммобилизации.[0004] Described herein are genotyping oligonucleotides that include specific sections of a nucleotide sequence designed to perform a specific function in cluster formation, linearization, target locus identification, and/or sequencing. The genotyping oligonucleotides allow genotyping to be performed on unstructured or structured flow cells and do not involve additional immobilization components.
[0005] Первый аспект, описанный в настоящем документе, представляет собой набор, содержащий: проточную кювету, включающую: подложку; и первый и второй захватывающие праймеры, прикрепленные к подложке; и текучую среду зонда генотипирования, включающую: жидкий носитель; и генотипирующий олигонуклеотид в жидком носителе, генотипирующий олигонуклеотид включает: первую последовательность праймера; последовательность зонда, представляющую целевой локус генотипирования; сайт эндонуклеазы рестрикции; и вторую последовательность праймера, которая по меньшей мере частично комплементарна второму захватывающему праймеру.[0005] The first aspect described herein is a kit comprising: a flow cell comprising: a support; and first and second capture primers attached to the support; and a genotyping probe fluid comprising: a liquid carrier; and a genotyping oligonucleotide in the liquid carrier, the genotyping oligonucleotide comprising: a first primer sequence; a probe sequence representing a genotyping target locus; a restriction endonuclease site; and a second primer sequence that is at least partially complementary to the second capture primer.
[0006] Следует понимать, что любые признаки набора, описанного в настоящем документе, можно объединять любым желаемым способом и/или в любой желаемой конфигурации для получения преимуществ, раскрытых в этом описании, в том числе, например, для обеспечения генотипирования в проточной кювете.[0006] It should be understood that any features of the kit described herein can be combined in any desired manner and/or in any desired configuration to achieve the advantages disclosed herein, including, for example, to provide genotyping in a flow cell.
[0007] Второй аспект, описанный в настоящем документе, представляет собой способ, включающий: введение текучей среды зонда генотипирования в проточную кювету, включающую первый и второй захватывающие праймеры, текучая среда зонда генотипирования включает множество генотипирующих олигонуклеотидов, причем каждый из генотипирующих олигонуклеотидов включает: первую последовательность праймера; последовательность зонда, представляющую соответствующий целевой локус генотипирования; сайт эндонуклеазы рестрикции; и вторую последовательность праймера, которая по меньшей мере частично комплементарна второму захватывающему праймеру; благодаря этому соответствующий генотипирующий олигонуклеотид реагирует с образованием соответствующих клональных популяций ампликонов из соответствующего генотипирующего олигонуклеотида; линеаризацию ампликонов с получением матриц зонда; секвенирование по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка матриц зонда для определения каждой из последовательностей зонда; удаление по меньшей мере соответствующих формирующихся цепей из матриц зонда, благодаря чему на конце матриц зонда становится доступной 3' ОН-группа; гибридизацию соответствующих образцов с матрицами зонда; и выполнение соответствующих реакций генотипирования образцов на доступных 3' ОН-группах.[0007] A second aspect described herein is a method comprising: introducing a genotyping probe fluid into a flow cell comprising first and second capture primers, the genotyping probe fluid comprising a plurality of genotyping oligonucleotides, wherein each of the genotyping oligonucleotides comprises: a first primer sequence; a probe sequence representing a corresponding genotyping target locus; a restriction endonuclease site; and a second primer sequence that is at least partially complementary to the second capture primer; thereby causing the corresponding genotyping oligonucleotide to react to form corresponding clonal populations of amplicons from the corresponding genotyping oligonucleotide; linearizing the amplicons to obtain probe templates; sequencing at least one probe-detecting portion of the probe templates to detect each of the probe sequences; removing at least the corresponding nascent chains from the probe templates, thereby exposing the 3' OH group at the end of the probe templates; hybridizing the corresponding samples to the probe templates; and performing corresponding genotyping reactions on the samples on the accessible 3' OH groups.
[0008] Следует понимать, что любые признаки способа можно комбинировать вместе любым желаемым образом. Кроме того, следует понимать, что любую комбинацию признаков способа и/или набора можно использовать вместе и/или в сочетании с любым из примеров, описанных в настоящем документе, для получения преимуществ, раскрытых в этом описании, включая, например, достижение генотипирования в проточной кювете.[0008] It should be understood that any features of the method can be combined together in any desired manner. Furthermore, it should be understood that any combination of features of the method and/or kit can be used together and/or in combination with any of the examples described herein to achieve the advantages disclosed herein, including, for example, achieving genotyping in a flow cell.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0009] Признаки согласно примерам настоящего описания станут очевидными после ознакомления с нижеследующим подробным описанием и графическими материалами, на которых одинаковые номера позиций соответствуют подобным, хотя, возможно, неидентичным компонентам. Для краткости изложения номера позиций или признаки, имеющие ранее описанную функцию, могут быть описаны или могут не быть описаны применительно к другим графическим материалам, на которых они встречаются.[0009] The features according to the examples of the present description will become apparent upon reading the following detailed description and the drawings, in which like reference numerals correspond to similar, although possibly non-identical, components. For brevity, reference numerals or features having a previously described function may or may not be described with respect to other drawings in which they appear.
[0010] На Фиг. 1А представлено схематическое изображение примера генотипирующего олигонуклеотида, описанного в настоящем документе;[0010] Fig. 1A is a schematic representation of an example of a genotyping oligonucleotide described herein;
[0011] на Фиг. 1В представлено схематическое изображение другого примера генотипирующего олигонуклеотида, описанного в настоящем документе;[0011] Fig. 1B is a schematic representation of another example of a genotyping oligonucleotide described herein;
[0012] на Фиг. 2А показан вид сверху примера проточной кюветы;[0012] Fig. 2A shows a top view of an example of a flow cell;
[0013] на Фиг. 2В показано увеличенное частичное изображение в сечении примера проточного канала проточной кюветы, включая углубления, выполненные вдоль проточного канала;[0013] Fig. 2B shows an enlarged partial cross-sectional view of an example of a flow channel of a flow cell including recesses formed along the flow channel;
[0014] на Фиг. 3А-3Н схематически изображен пример способа, описанного в настоящем документе; и[0014] Fig. 3A-3H schematically illustrates an example of the method described in this document; and
[0015] на Фиг. 4А-4Н схематически изображен другой пример способа, описанного в настоящем документе.[0015] Fig. 4A-4H schematically illustrates another example of the method described herein.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0016] В настоящем документе описаны генотипирующие олигонуклеотиды, которые включают определенные секции нуклеотидной последовательности. Каждая секция нуклеотидной последовательности генотипирующего олигонуклеотида предназначена для выполнения предусмотренной функции в формировании кластеров, линеаризации, идентификации целевого локуса и/или секвенировании.[0016] Described herein are genotyping oligonucleotides that include specific sections of a nucleotide sequence. Each section of the nucleotide sequence of the genotyping oligonucleotide is designed to perform a designated function in clustering, linearization, target locus identification, and/or sequencing.
[0017] Генотипирующие олигонуклеотиды можно использовать в неструктурированной проточной кювете, имеющей на своей поверхности захватывающие праймеры, или в структурированной проточной кювете, включающей углубления, имеющие захватывающие праймеры. В разных областях на поверхности неструктурированной проточной кюветы или в соответствующих углублениях структурированной проточной кюветы из соответствующих генотипирующих олигонуклеотидов можно генерировать моноклональные популяции (кластеры) ампликонов. Ампликоны в конкретной области или углублении могут отличаться от ампликонов в каждой из других областей или углублений, и, таким образом, каждая моноклональная популяция ампликонов может представлять уникальный целевой локус для генотипирования.[0017] Genotyping oligonucleotides can be used in an unstructured flow cell having capture primers on its surface, or in a structured flow cell including wells having capture primers. In different regions on the surface of the unstructured flow cell or in corresponding wells of the structured flow cell, monoclonal populations (clusters) of amplicons can be generated from the corresponding genotyping oligonucleotides. The amplicons in a particular region or well may be different from the amplicons in each of the other regions or wells, and thus each monoclonal population of amplicons can represent a unique target locus for genotyping.
[0018] Генотипирующие олигонуклеотиды, описанные в настоящем документе, позволяют выполнять генотипирование на неструктурированных проточных кюветах или структурированных проточных кюветах и не включают дополнительных иммобилизующих компонентов, таких как твердофазные гранулы. Кроме того, генотипирующие олигонуклеотиды, описанные в настоящем документе, могут подходить для применения с любой поверхностью проточной кюветы, в которой используют клонально амплифицированные кластеры.[0018] The genotyping oligonucleotides described herein allow genotyping to be performed on unstructured flow cells or structured flow cells and do not include additional immobilizing components such as solid phase beads. In addition, the genotyping oligonucleotides described herein may be suitable for use with any flow cell surface that utilizes clonally amplified cassettes.
[0019] В настоящем документе также описаны способы получения целевого локуса генотипирования, который можно использовать с генотипирующими олигонуклеотидами. Эти способы представляют собой способы амплификации, которые позволяют генерировать фрагменты геномной ДНК (гДНК) без необходимости введения сайта расщепления и выполнения фрагментации.[0019] The present document also describes methods for producing a target genotyping locus that can be used with genotyping oligonucleotides. These methods are amplification methods that allow the generation of genomic DNA (gDNA) fragments without the need to introduce a cleavage site and perform fragmentation.
[0020] Определения[0020] Definitions
[0021] Если не указано иное, следует понимать, что термины, используемые в настоящем документе, принимают свое обычное значение в соответствующей области. Ниже приведен ряд терминов, используемых в настоящем документе, и их значения.[0021] Unless otherwise specified, it is understood that the terms used in this document have their ordinary meaning in the relevant field. Below are a number of terms used in this document and their meanings.
[0022] Используемые в настоящем документе формы единственного числа подразумевают как единственные, так и множественные формы, если из контекста явно не следует иное. Используемый в настоящем документе термин «содержащий» представляет собой синоним терминов «включая», «включающий» или «отличающийся тем, что» и является включающим или не имеющим ограничительного характера, и он не исключает дополнительных неуказанных элементов или стадий способа.[0022] As used herein, the singular forms "a", "an", and "an" include both singular and plural forms unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, the term "comprising" is synonymous with "including", "including", or "characterized by" and is inclusive or open-ended and does not exclude additional, unrecited elements or method steps.
[0023] Указание в настоящем описании на «один пример», «другой пример», «пример» и т.п. означает, что конкретный элемент (например, признак, конструкция, композиция, конфигурация и/или характеристика), описанный в отношении примера, включен в по меньшей мере один пример, описанный в настоящем документе, и может присутствовать или может отсутствовать в других примерах. Кроме того, следует понимать, что описанные элементы любого примера можно комбинировать любым подходящим способом с разными примерами, если из контекста явно не следует иное.[0023] References in the present description to "one example," "another example," "an example," and the like mean that a particular element (e.g., a feature, structure, composition, configuration, and/or characteristic) described with respect to an example is included in at least one example described herein, and may or may not be present in other examples. In addition, it should be understood that the described elements of any example may be combined in any suitable manner with different examples, unless the context clearly indicates otherwise.
[0024] Термины «по существу» и «около», используемые по всему тексту данного описания, включая формулу изобретения, используют для описания и учета небольших колебаний, например из-за вариаций при обработке. Например, эти термины могут относиться к равным ±10% или менее от указанного значения, например равным ±5% или менее от указанного значения, например равным ±2% или менее от указанного значения, например равным ±1% или менее от указанного значения, например равным ±0,5% или менее от указанного значения, например равным ±0,2% или менее от указанного значения, например равным ±0,1% или менее, например равным ±0,05% или менее от указанного значения.[0024] The terms "substantially" and "about" used throughout this specification, including the claims, are used to describe and account for small variations, such as due to processing variations. For example, these terms may refer to equal to ±10% or less of a stated value, such as equal to ±5% or less of a stated value, such as equal to ±2% or less of a stated value, such as equal to ±1% or less of a stated value, such as equal to ±0.5% or less of a stated value, such as equal to ±0.2% or less of a stated value, such as equal to ±0.1% or less, such as equal to ±0.05% or less of a stated value.
[0025] Кроме того, следует понимать, что диапазоны, приведенные в настоящем документе, включают указанный диапазон и любое значение или поддиапазон в пределах указанного диапазона, как если бы эти диапазоны были указаны явным образом. Например, диапазон, представленный границами от около 2 мм до около 300 мм, следует интерпретировать как включающий не только явно перечисленные пределы от около 2 мм до около 300 мм, но также включающий индивидуальные значения, такие как около 15 мм, 22,5 мм, 245 мм и т.д., и поддиапазоны, такие как от около 20 мм до около 225 мм и т.д.[0025] Furthermore, it should be understood that the ranges recited herein include the stated range and any value or subrange within the stated range, as if such ranges were expressly stated. For example, a range represented by boundaries from about 2 mm to about 300 mm should be interpreted as including not only the expressly recited limits from about 2 mm to about 300 mm, but also including individual values such as about 15 mm, 22.5 mm, 245 mm, etc., and subranges such as from about 20 mm to about 225 mm, etc.
[0026] Прикрепленный. Состояние двух компонентов, присоединенных, скрепленных, склеенных, соединенных или связанных друг с другом непосредственно или опосредованно. Например, нуклеиновая кислота может быть присоединена к функционализированному полимеру посредством ковалентной или нековалентной связи. Ковалентная связь отличается наличием пар электронов между атомами. Нековалентная связь представляет собой химическую связь, которая не включает совместное использование пар электронов, но может включать, например, водородные связи, ионные связи, вандерваальсовы силы, гидрофильные взаимодействия или гидрофобные взаимодействия. Когда два компонента прикреплены напрямую, промежуточный компонент отсутствует. Например, в некоторых примерах генотипирующего олигонуклеотида первый захватывающий праймер и последовательность зонда непосредственно ковалентно связаны друг с другом. Когда два компонента присоединены опосредованно, имеется некоторый промежуточный компонент. Например, первый захватывающий праймер и последовательность зонда в некоторых примерах генотипирующего олигонуклеотида опосредованно связаны друг с другом посредством участка индексной последовательности и участка сайта праймирования.[0026] Attached. The state of two components attached, fastened, glued, connected, or linked to each other directly or indirectly. For example, a nucleic acid can be attached to a functionalized polymer via a covalent or non-covalent bond. A covalent bond is characterized by the presence of electron pairs between the atoms. A non-covalent bond is a chemical bond that does not involve the sharing of electron pairs, but may include, for example, hydrogen bonds, ionic bonds, van der Waals forces, hydrophilic interactions, or hydrophobic interactions. When two components are directly attached, there is no intermediate component. For example, in some examples of a genotyping oligonucleotide, the first capture primer and the probe sequence are directly covalently linked to each other. When two components are indirectly attached, there is some intermediate component. For example, the first capture primer and probe sequence in some examples of the genotyping oligonucleotide are indirectly linked to each other via an index sequence region and a priming site region.
[0027] Нанесение. Любая соответствующая методика нанесения, которая может быть ручной или автоматизированной и в некоторых случаях приводит к модификации свойств поверхности. В общем нанесение можно выполнять с использованием методик осаждения из паровой фазы, методик нанесения покрытий, методик прививки к поверхности или т.п. Некоторые конкретные примеры включают химическое осаждение из паровой фазы (CVD), нанесение покрытия распылением (например, нанесение ультразвуковым распылением), нанесение покрытия центрифугированием, окунания или нанесения погружением, нанесение покрытия ножевым устройством, нанесение наливом, проточное нанесение покрытия, аэрозольную печать, трафаретную печать, микроконтактную печать, струйную печать или т.п.[0027] Application. Any suitable application technique, which may be manual or automated and in some cases results in a modification of the surface properties. In general, application may be accomplished using vapor deposition techniques, coating techniques, surface grafting techniques, or the like. Some specific examples include chemical vapor deposition (CVD), spray coating (e.g., ultrasonic spray coating), spin coating, dip coating, immersion coating, knife coating, curtain coating, flow coating, aerosol printing, screen printing, microcontact printing, inkjet printing, or the like.
[0028] Углубление. Дискретный вогнутый элемент на подложке или профилированной смоле, имеющий входное отверстие на поверхности, которое по меньшей мере частично окружено промежуточной (-ыми) областью (-ями) подложки или профилированной смолы. Углубления могут иметь любую из множества различных форм входного отверстия на поверхности, включая, например, круглую, эллиптическую, квадратную, многоугольную, звездообразную форму (с любым числом вершин) и т.д. Поперечное сечение углубления в перпендикулярной поверхности плоскости может быть криволинейным, квадратным, многоугольным, гиперболическим, коническим, угловым и т.д. В качестве примеров углубление может представлять собой лунку или две соединенные друг с другом лунки. Углубление может также иметь и более сложную архитектуру, включая ребра, ступенчатые элементы и т.д.[0028] Recess. A discrete concave element on a substrate or profiled resin having an inlet opening on the surface that is at least partially surrounded by intermediate region(s) of the substrate or profiled resin. Recesses may have any of a variety of different shapes of inlet opening on the surface, including, for example, a circular, elliptical, square, polygonal, star-shaped (with any number of vertices), etc. The cross-section of the recess in a plane perpendicular to the surface may be curved, square, polygonal, hyperbolic, conical, angular, etc. As examples, the recess may be a dimple or two dimples connected to each other. The recess may also have a more complex architecture, including ribs, stepped elements, etc.
[0029] Каждый. Используемый в настоящем документе термин «каждый» применительно к совокупности элементов предназначен для обозначения отдельного элемента в данной совокупности, но не обязательно относится к каждому элементу в данной совокупности. Исключения могут возникать, если явное описание или контекст однозначно определяет иное.[0029] Each. As used herein, the term "each" with respect to a collection of elements is intended to refer to an individual element in that collection, but does not necessarily refer to every element in that collection. Exceptions may arise where explicit description or context clearly indicates otherwise.
[0030] Проточная кювета. Сосуд, имеющий камеру (например, проточный канал), в котором может происходить реакция, входное отверстие для подачи реагента (-ов) в камеру и выходное отверстие для удаления реагента (-ов) из камеры. В некоторых примерах камера позволяет вести обнаружение реакции, которая протекает в камере. Например, камера может включать одну или более прозрачных поверхностей, позволяющих вести оптическую детекцию массивов, оптически меченых молекул или т.п.[0030] Flow cell. A vessel having a chamber (e.g., a flow channel) in which a reaction can occur, an inlet for introducing reagent(s) into the chamber, and an outlet for removing the reagent(s) from the chamber. In some examples, the chamber allows for detection of a reaction occurring in the chamber. For example, the chamber may include one or more transparent surfaces that allow for optical detection of arrays, optically labeled molecules, or the like.
[0031] Геномная ДНК (гДНК). Одна или более хромосомных полимерных дезоксирибонуклеотидных молекул природного происхождения в ядре эукариотической клетки или в прокариоте, вирусе, митохондрии или хлоропласте и содержащих последовательности, которые естественным образом транскрибируются в РНК, а также последовательности, которые естественным образом не транскрибируются клеткой в РНК. гДНК эукариотической клетки содержит по меньшей мере одну центромеру, две теломеры, одну точку начала репликации и одну последовательность, которая не транскрибируется в РНК эукариотической клеткой, включая, например, интрон или промотор транскрипции. гДНК прокариотической клетки содержит по меньшей мере одну точку начала репликации и одну последовательность, которая не транскрибируется в РНК прокариотической клеткой, включая, например, промотор транскрипции. Эукариотическую геномную ДНК можно отличать от прокариотической, вирусной или органеллярной геномной ДНК, например, по наличию интронов в эукариотической геномной ДНК и отсутствию интронов в гДНК других организмов.[0031] Genomic DNA (gDNA). One or more chromosomal polymeric deoxyribonucleotide molecules naturally occurring in the nucleus of a eukaryotic cell or in a prokaryote, virus, mitochondrion, or chloroplast and containing sequences that are naturally transcribed into RNA as well as sequences that are not naturally transcribed into RNA by the cell. Eukaryotic cell gDNA contains at least one centromere, two telomeres, one origin of replication, and one sequence that is not transcribed into RNA by the eukaryotic cell, including, for example, an intron or a transcription promoter. Prokaryotic cell gDNA contains at least one origin of replication and one sequence that is not transcribed into RNA by the prokaryotic cell, including, for example, a transcription promoter. Eukaryotic genomic DNA can be distinguished from prokaryotic, viral, or organellar genomic DNA, for example, by the presence of introns in eukaryotic genomic DNA and the absence of introns in the gDNA of other organisms.
[0032] Генотипирующий олигонуклеотид. Одноцепочечная последовательность дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая включает определенные секции нуклеотидной последовательности, одна из которых представляет собой последовательность зонда, представляющую целевой локус для генотипирования. Генотипирующий олигонуклеотид может выступать в качестве матрицы для генерации кластеров.[0032] Genotyping oligonucleotide. A single-stranded deoxyribonucleic acid sequence that includes defined sections of the nucleotide sequence, one of which is a probe sequence representing the target locus for genotyping. The genotyping oligonucleotide can act as a template for generating clusters.
[0033] Участок индексном последовательности. Короткая цепь в диапазоне от 10 до 30 нуклеотидных оснований, которая определяет последовательность зонда в некоторых примерах генотипирующего олигонуклеотида.[0033] Sequence index region. A short chain in the range of 10 to 30 nucleotide bases that defines the sequence of the probe in some examples of a genotyping oligonucleotide.
[0034] Локус или локусы. Специфическое для последовательности местоположение в образце нуклеиновой кислоты. Термин может включать предварительно заданные или предполагаемые нуклеотидные последовательности, присутствие которых ожидается в молекулах выделенных нуклеиновых кислот. Эти предварительно заданные или предполагаемые нуклеотидные последовательности в настоящем документе могут называться «целевым локусом генотипирования», и они могут быть областью (-ями), представляющей (-ими) интерес для анализа. Термин предназначен для включения однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), мутаций, вариабельного числа тандемных повторов (VNTR) и одиночных тандемных повторов (SNR), других полиморфизмов, инсерций, делеций, вариантов сплайсинга или любых других известных генетических маркеров.[0034] Locus or loci. A sequence-specific location within a nucleic acid sample. The term may include predetermined or predicted nucleotide sequences that are expected to be present in the isolated nucleic acid molecules. These predetermined or predicted nucleotide sequences may be referred to herein as a "genotyping target locus" and may be the region(s) of interest for analysis. The term is intended to include single nucleotide polymorphisms (SNPs), mutations, variable number of tandem repeats (VNTRs) and single tandem repeats (SNRs), other polymorphisms, insertions, deletions, splice variants, or any other known genetic markers.
[0035] Нуклеиновая кислота. Олигомерная или полимерная форма нуклеотидов любой длины и может включать дезоксирибонуклеотиды, их аналоги или их смеси. Термин может относиться к одноцепочечным или двухцепочечным олигонуклеотидам или полинуклеотидам.[0035] Nucleic acid. An oligomeric or polymeric form of nucleotides of any length and may include deoxyribonucleotides, their analogs, or mixtures thereof. The term may refer to single-stranded or double-stranded oligonucleotides or polynucleotides.
[0036] Нуклеотид. Азотсодержащее гетероциклическое основание (нуклеотидное основание), сахар и одна или более фосфатных групп. Нуклеотиды представляют собой мономерные звенья нуклеотидной последовательности. В рибонуклеотидах (РНК) сахар представляет собой рибозу, а в дезоксирибонуклеотидах (ДНК) сахар представляет собой дезоксирибозу, т.е. сахар, в котором отсутствует гидроксильная группа, которая присутствует в положении 2' в рибозе. Азотсодержащее гетероциклическое основание (т.е. нуклеотидное основание) может представлять собой пуриновое основание или пиримидиновое основание. Пуриновые основания включают аденин (А) и гуанин (G), а также их модифицированные производные или аналоги. К пиримидиновым основаниям относятся цитозин (С), тимин (Т) и урацил (U), а также их модифицированные производные или аналоги. Атом С-1 дезоксирибозы связан с N-1 пиримидина или N-9 пурина. Нуклеотиды природного происхождения обычно имеют каркас, содержащий фосфодиэфирные связи. Аналог нуклеиновой кислоты может иметь любые измененные фосфатный остов, сахар или азотистое основание. Примеры аналогов нуклеиновых кислот включают, например, универсальные основания или аналоги фосфатно-сахарного остова, такие как пептидная нуклеиновая кислота (PNA).[0036] Nucleotide. A nitrogen-containing heterocyclic base (a nucleotide base), a sugar, and one or more phosphate groups. Nucleotides are the monomeric units of a nucleotide sequence. In ribonucleotides (RNA), the sugar is ribose, and in deoxyribonucleotides (DNA), the sugar is deoxyribose, i.e., a sugar that lacks the hydroxyl group that is present at the 2' position in ribose. The nitrogen-containing heterocyclic base (i.e., a nucleotide base) can be a purine base or a pyrimidine base. Purine bases include adenine (A) and guanine (G), and modified derivatives or analogs thereof. Pyrimidine bases include cytosine (C), thymine (T), and uracil (U), and modified derivatives or analogs thereof. The C-1 atom of deoxyribose is linked to N-1 of pyrimidine or N-9 of purine. Naturally occurring nucleotides typically have a backbone containing phosphodiester bonds. A nucleic acid analogue may have any altered phosphate backbone, sugar or nitrogenous base. Examples of nucleic acid analogues include, for example, universal bases or phosphate-sugar backbone analogues such as peptide nucleic acid (PNA).
[0037] Секция нуклеотидной последовательности. Участок генотипирующего олигонуклеотида. Каждый участок генотипирующего олигонуклеотида может быть сконструирован таким образом, чтобы он участвовал в конкретном(-ых) процессе(-ах) в способе(-ах), описанном(-ых) в настоящем документе.[0037] Nucleotide Sequence Section. Genotyping Oligonucleotide Region. Each genotyping oligonucleotide region may be designed to participate in a particular process(es) in the method(s) described herein.
[0038] Праймер. Одноцепочечная последовательность дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая может гибридизироваться со специфической последовательностью. Одним примером праймера является «захватывающий праймер». Захватывающий праймер может присутствовать в углублениях проточной кюветы и может гибридизироваться с последовательностью праймера генотипирующего олигонуклеотида или его ампликона. Захватывающий праймер может служить отправной точкой для амплификации кластера и генерации кластера. Другим примером праймера является «праймер для секвенирования». Праймер для секвенирования может гибридизироваться с участком одноцепочечной матрицы зонда, чтобы запускать синтез по меньшей мере участка одноцепочечной матрицы зонда. В реакции амплификации случайно выбранного праймера для генерирования фрагментов гДНК, таких как целевой локус генотипирования, можно использовать другие праймеры, такие как случайно выбранные праймеры. Любой праймер может включать любую комбинацию нуклеотидов или их аналогов. Длина праймера может иметь любое число оснований и может включать различные неприродные нуклеотиды. В примере захватывающий праймер или праймер для секвенирования представляет собой короткую цепь в диапазоне от 10 до 60 нуклеотидных оснований или от 20 до 40 нуклеотидных оснований.[0038] Primer. A single-stranded deoxyribonucleic acid sequence that can hybridize to a specific sequence. One example of a primer is a "capture primer." The capture primer may be present in the wells of a flow cell and may hybridize to the primer sequence of a genotyping oligonucleotide or its amplicon. The capture primer may serve as a starting point for cluster amplification and cluster generation. Another example of a primer is a "sequencing primer." The sequencing primer may hybridize to a portion of a single-stranded probe template to initiate synthesis of at least a portion of the single-stranded probe template. Other primers, such as random primers, may be used in a random primer amplification reaction to generate gDNA fragments, such as a genotyping target locus. Any primer may include any combination of nucleotides or their analogs. The primer length may be any number of bases and may include various non-natural nucleotides. In an example, the capture primer or sequencing primer is a short strand in the range of 10 to 60 nucleotide bases or 20 to 40 nucleotide bases.
[0039] Участок последовательности праймирования. Сайт праймирования для секвенирования участка индексной последовательности, оба из которых включены в некоторые примеры генотипирующего олигонуклеотида.[0039] Priming sequence region. A priming site for sequencing an index sequence region, both of which are included in some examples of a genotyping oligonucleotide.
[0040] Последовательность зонда. Специфический отрезок генотипирующего олигонуклеотида, который включает нуклеотидную последовательность, которая представляет целевой локус для генотипирования. Последовательность зонда или ее ампликон включает от 25 до 50 нуклеотидных оснований, имеющих специфический порядок, который комплементарен последовательности целевого локуса и, таким образом, может гибридизироваться с ней.[0040] Probe sequence. A specific segment of a genotyping oligonucleotide that includes a nucleotide sequence that represents a target locus for genotyping. The probe sequence or its amplicon includes 25 to 50 nucleotide bases that have a specific order that is complementary to the target locus sequence and can thus hybridize with it.
[0041] Одноцепочечная матрицы зонда. Одноцепочечная последовательность дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая генерируется во время кластеризации. Генотипирующий олигонуклеотид служит матрицей для генерации кластеров, и, таким образом, одноцепочечные матрицы зонда представляют собой ампликоны или участки ампликонов генотипирующего олигонуклеотида.[0041] Single-stranded probe templates. A single-stranded deoxyribonucleic acid sequence that is generated during clustering. The genotyping oligonucleotide serves as a template for generating clusters, and thus single-stranded probe templates are amplicons or portions of amplicons of the genotyping oligonucleotide.
[0042] Генотипирующие олигонуклеотиды[0042] Genotyping oligonucleotides
[0043] На Фиг. 1А и Фиг. 1В схематически изображены два разных примера генотипирующих олигонуклеотидов 10, 10'. Каждый из генотипирующих олигонуклеотидов 10, 10' включает специфические секции нуклеотидной последовательности, которые включают первую последовательность 12 праймера, последовательность 14 зонда, сайт 16 или 16' эндонуклеазы рестрикции и вторую последовательность 18 или 18' праймера.[0043] Fig. 1A and Fig. 1B schematically depict two different examples of
[0044] Пример генотипирующего олигонуклеотида 10, показанный на Фиг. 1А, включает первую последовательность 12 праймера, непосредственно и ковале нтно прикрепленную к последовательности 14 зонда, которая непосредственно и ковалентно прикреплена к сайту 16 эндонуклеазы рестрикции, который непосредственно и ковалентно прикреплен ко второй последовательности 18 праймера. Пример способа, включающего эти генотипирующие олигонуклеотиды 10, показан и описан со ссылкой на Фиг. 3А-3Н.[0044] An example of a
[0045] Первая последовательность 12 праймера генотипирующего олигонуклеотида 10 может иметь одну и ту же полярность и одну и ту же последовательность, что и первый захватывающий праймер 22 (см. Фиг. 2В), который присутствует на поверхности проточной кюветы 20 (см. Фиг. 2А и Фиг. 2В). Таким образом, количество, порядок и тип нуклеотидных оснований в по меньшей мере участке первой последовательности 12 праймера зависит от количества, порядка и типа нуклеотидных оснований в первом захватывающем праймере 22. Во время кластеризации сгенерированы ампликоны генотипирующих олигонуклеотидов 10, которые включают последовательность, комплементарную первой последовательности 12 праймера (например, Р5'). Этот комплементарный участок (показан на Фиг. 3В как С12) может гибридизироваться с первым захватывающим праймером 22.[0045] The
[0046] В примере первый захватывающий праймер 22 имеет универсальную последовательность для целей захвата и/или амплификации. Пример первого захватывающего праймера 22 включает праймеры Р5, примеры которых используют на поверхности коммерческих проточных кювет, продаваемых компанией Illumina Inc., для секвенирования, например, на HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™ MISEQDX™ MINISEQ™ NEXTSEQ™ NEXTSEQDX™ NOVASEQ™ ISEQ™, GENOME ANALYZER™ и других приборных платформах. В другом примере первый захватывающий праймер 22 включает следующее:[0046] In an example, the
[0047] Первая последовательность 12 праймера может иметь одну и ту же последовательность, что и первый захватывающий праймер 22. Хотя представлен пример, следует понимать, что для первой последовательности 12 праймера и первого захватывающего праймера 22 можно использовать другие последовательности. Первая последовательность 12 праймера может также быть по меньшей мере частично такой же, как и первый захватывающий праймер 22. Выражение «по меньшей мере частично такой же» означает, что в первой последовательности 12 праймера и в первом захватывающем праймере 22 достаточное количество нуклеотидных оснований является одинаковым, так что между двумя 12, 22 может происходить гибридизация. Первая последовательность 12 праймера генотипирующего олигонуклеотида 10 непосредственно прикреплена к последовательности 14 зонда. Последовательность 14 зонда представляет собой целевой локус генотипирования. Таким образом, во время генотипирования последовательность 14 зонда способна гибридизироваться с последовательностью целевого локуса.[0047] The
[0048] Сайт 16 эндонуклеазы рестрикции генотипирующего олигонуклеотида 10 непосредственно прикреплен к последовательности 14 зонда. Данный сайт 16 эндонуклеазы рестрикции обеспечивает генотипирующий олигонуклеотид 10 сайтом расщепления. В примере сайт 16 эндонуклеазы рестрикции чувствителен к ферменту рестрикции, выбранному из группы, состоящей из эндонуклеазы рестрикции по 4 основаниям, эндонуклеазы рестрикции по 5 основаниям, эндонуклеазы рестрикции по 6 основаниям. Некоторые примеры эндонуклеазы рестрикции по 4 основаниям включают DpnII, FatI, MluCI, BfuCI, MboI, Sau3AI, BfaI, BstUI, PmII, Kasl и другие, которые доступны в продаже, например, от компании New England BioLabs Inc., ThermoFisher Scientific, и т.д. Некоторые примеры эндонуклеазы рестрикции по 5 основаниям включают BssKI, StyD41, MaeIII, PspGI, Ddel, Fmul, PspGI, Tfil и другие, которые доступны в продаже, например, от компании New England BioLabs Inc., ThermoFisher Scientific, и т.д. Некоторые примеры эндонуклеазы рестрикции по 6 основаниям включают AcII, Afel, Nspl, HaeII, Tatl и другие, которые доступны в продаже, например, от компании New England BioLabs Inc., ThermoFisher Scientific, и т.д. Сайт 16 эндонуклеазы рестрикции размещен таким образом, что после расщепления/переваривания ферментом рестрикции последнее основание последовательности 14 зонда является последним 3' ОН, который доступен для реакции секвенирования/генотипирования.[0048] The
[0049] Вторая последовательность 18 праймера генотипирующего олигонуклеотида 10 по меньшей мере частично комплементарна второму захватывающему праймеру 24 (см. Фиг. 2В), который присутствует на поверхности проточной кюветы 20. Выражение «по меньшей мере частично комплементарен» означает, что во второй последовательности 18 праймера и во втором захватывающем праймере 24 достаточное количество нуклеотидных оснований является комплементарным, так что между двумя 18, 24 может происходить гибридизация. Таким образом, количество, порядок и тип нуклеотидных оснований во второй последовательности 18 праймера зависит от количества, порядка и типа нуклеотидных оснований во втором захватывающем праймере 24.[0049] The
[0050] В примере второй захватывающий праймер 24 имеет универсальную последовательность для целей захвата и/или амплификации. Пример второго захватывающего праймера 24 включает праймеры Р7, примеры которых использованы на поверхности коммерческих проточных кювет, продаваемых компанией Illumina Inc., для секвенирования, например на HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™, MISEQDX™, MFNISEQ™, NEXTSEQ™, NEXTSEQDX™, NOVASEQ™, ISEQ™, GENOME ANALYZER™ и других приборных платформах. В другом примере второй захватывающий праймер 24 включает следующее:[0050] In an example, the
Вторая последовательность 18 праймера по меньшей мере частично комплементарна последовательности второго захватывающего праймера 24. В этом примере вторая последовательность 18 праймера может включать следующее:The
Хотя был представлен пример, следует понимать, что для второй последовательности 18 праймера и второго захватывающего праймера 24 можно использовать другие последовательности.Although an example has been provided, it should be understood that other sequences may be used for the
[0051] Второй захватывающий праймер 24 на проточной кювете 20 также включает сайт расщепления (см. номер позиции 46 на Фиг. 3А). Сайт расщепления можно использовать для линеаризации мостиковых матриц зонда после формирования кластера (более подробно описан со ссылкой на Фиг. 3Е). Химический состав сайта расщепления второго захватывающего праймера 24 может отличаться от химического состава сайта 16 эндонуклеазы рестрикции нуклеотида 10 генотипирования, так что не происходит преждевременного расщепления сайта 16 эндонуклеазы рестрикции. Сайт расщепления и сайт 16 эндонуклеазы рестрикции имеют отдельные и специфические реакции расщепления. Эти реакции можно считать ортогональными в том смысле, что одна реакция не инициирует другую реакцию, не влияет на нее или иным образом не мешает ей. Примеры подходящих сайтов расщепления для второго захватывающего праймера 24 включают ферментативно расщепляемые нуклеотидные основания или химически расщепляемые нуклеотидные основания, модифицированные нуклеотидные основания или линкеры (например, прикрепленные между нуклеотидными основаниями). Ферментативно расщепляемое нуклеотидное основание может быть восприимчивым к расщеплению посредством реакции с гликозилазой и эндонуклеазой или с экзонуклеазой. Одним специфическим примером расщепляемого нуклеотидного основания является дезоксиурацил (dU), на который может быть нацелен фермент специфического для урацила вырезающего реагента (USER). В примере урацильное основание может быть встроено в положении 7-го основания от 3'-конца второго захватывающего праймера 24. Можно также применять другие сайты без оснований. Примеры химически расщепляемых нуклеотидных оснований, модифицированных нуклеотидных оснований или линкеров включают 8-оксогуанин, вицинальный диол, дисульфид, силан, азобензол, фоторасщепляемую группу, аллил-Т (нуклеотидный аналог тимина, имеющий аллильную функциональную группу), аллиловые эфиры или эфир с азидной функциональной группой.[0051] The
[0052] На Фиг. 1В схематически изображен другой пример генотипирующего олигонуклеотида 10'. Пример генотипирующего олигонуклеотида 10', показанного на Фиг. 1В, включает больше секций нуклеотидных последовательностей, чем генотипирующий олигонуклеотид 10, показанный наФиг. 1А. В частности, генотипирующий олигонуклеотид 10' дополнительно содержит участок 26 индексной последовательности и участок 28 сайта праймирования. В этом примере генотипирующий олигонуклеотид 10' включает первую последовательность 12 праймера, непосредственно и ковалентно прикрепленную к участку 26 индексной последовательности, который непосредственно и ковалентно прикреплен к участку 28 сайта праймирования, который непосредственно и ковалентно прикреплен к последовательности 14 зонда, которая прикреплена ко второй последовательности 18' праймера. В этом примере сайт 16' эндонуклеазы рестрикции может быть расположен между последовательностью 14 зонда и второй последовательностью 18' праймера или может быть встроен во вторую последовательность 18' праймера. Пример способа, включающего данные генотипирующие олигонуклеотиды 10', показан и описан со ссылкой на Фиг. 4А-4Н.[0052] Fig. 1B schematically depicts another example of a genotyping oligonucleotide 10'. The example of a genotyping oligonucleotide 10' shown in Fig. 1B includes more nucleotide sequence sections than the genotyping
[0053] Первая последовательность 12 праймера генотипирующего олигонуклеотида 10' может представлять собой любой пример, описанный в настоящем документе для генотипирующего олигонуклеотида 10.[0053] The
[0054] Первая последовательность 12 праймера генотипирующего олигонуклеотида 10' непосредственно прикреплена к участку 26 индексной последовательности. Участок 26 индексной последовательности уникален для последовательности 14 зонда в генотипирующем олигонуклеотиде 10'. Таким образом, участок 26 индексной последовательности обеспечивает идентификатор или отдельный штрихкод, который можно использовать для определения последовательности целевого локуса, представленной последовательностью 14 зонда.[0054] The
[0055] Участок 26 индексной последовательности непосредственно прикреплен к участку 28 сайта праймирования. Участок 28 сайта праймирования может гибридизироваться с праймером для секвенирования, который инициирует введение нуклеотидов вдоль участка 26 индексной последовательности зависимым от матрицы образом, по одному нуклеотидному основанию за раз.[0055] The
[0056] Участок 28 сайта праймирования генотипирующего олигонуклеотида 10' непосредственно прикреплен к последовательности 14 зонда. Как описано в настоящем документе, во время генотипирования последовательность 14 зонда способна гибридизироваться с последовательностью целевого локуса.[0056] The 28 region of the priming site of the genotyping oligonucleotide 10' is directly attached to the 14 probe sequence. As described herein, during genotyping, the 14 probe sequence is capable of hybridizing to the sequence of the target locus.
[0057] В генотипирующем олигонуклеотиде 10' последовательность 14 зонда прикреплена ко второй последовательности 18' праймера. В некоторых примерах последовательность 14 зонда опосредованно прикреплена ко второй последовательности 18' праймера, а сайт 16' эндонуклеазы рестрикции расположен между двумя отрезками 14, 18'. В других примерах последовательность 14 зонда непосредственно прикреплена ко второй последовательности 18 праймера, а сайт 16' эндонуклеазы рестрикции встроен во вторую последовательность 18' праймера. В любом из этих примеров сайт 16' эндонуклеазы рестрикции может быть чувствительным к ферменту рестрикции типа IIS. Фермент рестрикции типа IIS может быть чувствительным к метилу или может не быть чувствительным к метилу. Ферменты рестрикции типа IIS представляют собой специфическую группу ферментов, которые распознают асимметричные последовательности ДНК (например, сайт 16' эндонуклеазы рестрикции) и вызывают расщепление на определенном расстоянии (например, от 1 нуклеотида до около 20 нуклеотидов) за пределами последовательности распознавания. Некоторые примеры ферментов рестрикции типа IIS, которые не являются метильными, выбраны из группы, состоящей из BvI (BseXI), BmrI, Bvel (BspMI) и т.д. Некоторые ферменты рестрикции типа IIS, которые являются чувствительными к метилу, выбраны из группы, состоящей из SfaNI, FoKI, HGAI и т.д. Хотя приведены некоторые примеры, можно использовать любой подходящий фермент рестрикции типа IIS в зависимости от последовательности распознавания сайта 16' эндонуклеазы рестрикции. Чувствительные к метилу и нечувствительные к метилу ферменты доступны в продаже, например, от компании New England BioLabs Inc., ThermoFisher Scientific, и т.п.[0057] In the genotyping oligonucleotide, the 10'
[0058] Когда сайт 16' эндонуклеазы рестрикции прикреплен на конце второй последовательности 18' праймера, можно использовать любой пример второй последовательности 18 праймера. Когда сайт 16' эндонуклеазы рестрикции интегрирован во вторую последовательность 18' праймера, сайт 16' эндонуклеазы рестрикции можно вводить в любом желаемом положении вдоль длины второй последовательности 18' праймера. Положение может зависеть от положения второго сайта эндонуклеазы рестрикции вдоль второго захватывающего праймера 24', заданного расстояния расщепления фермента рестрикции типа IIS, который будут использовать, а также от положения, в котором требуется расщепление вдоль генотипирующего олигонуклеотида 10' (или его ампликона). Это расщепление происходит до реакции генотипирования (во время линеаризации, как дополнительно описано в настоящем документе) и вызывает готовность генотипирующего олигонуклеотида 10' или его ампликона к анализу целевого локуса генотипирования в представляющим интерес нуклеотидном основании. Например, во время реакции генотипирования образец одноцепочечный ДНК, например целевой локус генотипирования, гибридизируется, например, с ампликоном, и для идентификации представляющего интерес нуклеотидного основания выполняют реакцию однократного секвенирования путем синтеза. Для выполнения этого анализа ампликон должен быть расщеплен в определенном положении, в котором следующее подлежащее секвенированию нуклеотидное основание комплементарно представляющему интерес нуклеотидному основанию. По существу сайт 16' эндонуклеазы рестрикции расположен таким образом, что после расщепления/переваривания ферментом рестрикции последним основанием последовательности 14 зонда является конечная 3' ОН, которая доступна для реакции секвенирования/генотипирования. В одном примере сайт 16' эндонуклеазы рестрикции может быть интегрирован в любом месте от положения 7-го основания до положения 15-го основания от 3'-конца второй последовательности 18' праймера.[0058] When the 16' restriction endonuclease site is attached at the end of the second 18' primer sequence, any example of the second 18' primer sequence can be used. When the 16' restriction endonuclease site is integrated into the second 18' primer sequence, the 16' restriction endonuclease site can be introduced at any desired position along the length of the second 18' primer sequence. The position can depend on the position of the second restriction endonuclease site along the second 24' capture primer, the desired cleavage distance of the type IIS restriction enzyme to be used, and the position at which cleavage is desired along the 10' genotyping oligonucleotide (or amplicon thereof). This cleavage occurs prior to the genotyping reaction (during linearization, as further described herein) and makes the genotyping oligonucleotide 10' or its amplicon ready for analysis of the target genotyping locus at the nucleotide base of interest. For example, during the genotyping reaction, a single-stranded DNA sample, such as the target genotyping locus, is hybridized to, for example, the amplicon and a single sequencing by synthesis reaction is performed to identify the nucleotide base of interest. To perform this analysis, the amplicon must be cleaved at a specific position where the next nucleotide base to be sequenced is complementary to the nucleotide base of interest. Essentially, the 16' restriction endonuclease site is positioned such that after restriction enzyme cleavage/digestion, the last base of the 14 probe sequence is the terminal 3' OH, which is accessible to the sequencing/genotyping reaction. In one example, the 16' restriction endonuclease site can be integrated anywhere from the 7th base position to the 15th base position from the 3' end of the second 18' primer sequence.
[0059] В случае генотипирующего олигонуклеотида 10' вторая последовательность 18' праймера комплементарна второму захватывающему праймеру 24 (см. Фиг. 2В), который присутствует на поверхности проточной кюветы 20. По сути генотипирующий олигонуклеотид 10' может гибридизироваться со вторым захватывающим праймером 24' на проточной кювете 20.[0059] In the case of the genotyping oligonucleotide 10', the second sequence of the 18' primer is complementary to the second capture primer 24 (see Fig. 2B), which is present on the surface of the
[0060] Второй захватывающий праймер 24' может также включать второй сайт эндонуклеазы рестрикции (см. ссылку на цифровое обозначение 46' на Фиг. 4А), причем второй сайт эндонуклеазы рестрикции комплементарен сайту 16' эндонуклеазы рестрикции генотипирующего олигонуклеотида 10'. Асимметричные последовательности могут быть чувствительны к эндонуклеазам рестрикции типа IIS. Во время линеаризации выполняют расщепление в пределах некоторого заданного расстояния от гибридизированных сайтов 16', 46' эндонуклеазы рестрикции (как упомянуто выше и дополнительно описано со ссылкой на Фиг. 4F). Таким образом удаляют цепи, которые не подлежат генотипированию. Положение второго сайта 46' эндонуклеазы рестрикции может находиться в конце второго захватывающего праймера 24' или быть интегрировано в него при условии, что два сайта 16', 46' эндонуклеазы рестрикции могут гибридизироваться и образовывать сайт распознавания эндонуклеазы рестрикции типа IIS.[0060] The second 24' capture primer may also include a second restriction endonuclease site (see reference numeral 46' in Fig. 4A), wherein the second restriction endonuclease site is complementary to the 16' restriction endonuclease site of the genotyping oligonucleotide 10'. Asymmetric sequences may be sensitive to type IIS restriction endonucleases. During linearization, cleavage is performed within a certain predetermined distance from the hybridized 16', 46' restriction endonuclease sites (as mentioned above and further described with reference to Fig. 4F). In this way, strands that are not subject to genotyping are removed. The position of the second 46' restriction endonuclease site may be at the end of the second 24' capture primer or integrated into it, provided that the two 16', 46' restriction endonuclease sites can hybridize and form a type IIS restriction endonuclease recognition site.
[0061] Любой пример генотипирующего олигонуклеотида 10, 10' можно получать с использованием процессов синтеза олигонуклеотидов.[0061] Any example of a
[0062] Проточные кюветы[0062] Flow cells
[0063] Генотипирующие олигонуклеотиды 10, 10' можно использовать с любой структурированной проточной кюветой 20. Хотя это не показано, следует понимать, что в примерах, описанных в настоящем документе, в альтернативном варианте осуществления можно использовать другие неструктурированные проточные кюветы (например, которые не содержат в себе углублений), в которых используют химию кластеризации, описанную в настоящем документе. При использовании неструктурированных проточных кювет кластеры можно определять с помощью программного обеспечения.[0063] The genotyping oligonucleotides 10, 10' can be used with any
[0064] Пример структурированной проточной кюветы 20 показан на Фиг. 2А, а пример структурированного строения внутри проточной кюветы 20 показан на Фиг. 2В. Проточная кювета 20 включает подложку 30, которая по меньшей мере частично образует дорожку или проточный канал 32.[0064] An example of a
[0065] Подложка 30 может представлять собой один слой/материал. Примеры подходящих однослойных подложек включают эпоксидный силоксан, стекло, модифицированное или функционализированное стекло, пластмассы (включая акрилы, полистирол и сополимеры стирола и других материалов, полипропилен, полиэтилен, полибутилен, полиуретаны, политетрафторэтилен (например, TEFLON® от Chemours), циклические олефины / циклоолефиновые полимеры (СОР) (такие как ZEONOR® от Zeon), полиимиды и т.д.), нейлон (полиамиды), керамика/керамические оксиды, диоксид кремния, плавленый диоксид кремния или материалы на основе диоксида кремния, силикат алюминия, кремний и модифицированный кремний (например, кремний р +, легированный бором), нитрид кремния (Si3N4), оксид кремния (SiO2), пятиокись тантала (Ta2O5) или другие оксиды тантала (ТаОх), оксид гафния (HfO2), углерод, металлы, неорганические стекла или т.п.[0065] The
[0066] Если подложка 30 представляет собой один слой, в одном слое образованы углубления 38 (см. Фиг. 2В).[0066] If the
[0067] Как показано на Фиг. 2В, подложка 30 может также представлять собой многослойную подложку 30'. Некоторые примеры многослойной подложки 30' включают стекло или кремний со слоем покрытия из оксида тантала или другой оксидной керамики на поверхности. Другие примеры многослойной подложки 30' могут включать подложку типа «кремний на изоляторе» (SOI). В примере, показанном на Фиг. 2В, многослойная подложка 30' включает нижележащую подложку 34 (например, стекло или кремний) и структурированный материал 36, расположенный на подложке 34.[0067] As shown in Fig. 2B, the
[0068] Структурированный материал 36 очерчивает углубления 38, которые разделены промежуточными областями 40. Углубления 38 расположены в пределах каждого из проточных каналов 32.[0068] The structured
[0069] Следует понимать, что для структурированного материала 36 можно использовать любой материал, который можно избирательно наносить или наносить и структурировать с образованием углублений 38 и промежуточных областей 40.[0069] It should be understood that for the structured
[0070] В качестве одного примера неорганический оксид можно избирательно наносить на подложку 34 посредством осаждения из паровой фазы, аэрозольной печати или струйной печати. Примеры подходящих неорганических оксидов включают оксид тантала (например, Ta2O5), оксид алюминия (например, Al2O3), оксид кремния (например, SiO2), оксид гафния (например, HfO2) и т.д.[0070] As one example, the inorganic oxide can be selectively applied to the
[0071] В качестве другого примера на подложку 34 можно наносить смолу, а затем наносить рисунок. К подходящим методикам нанесения относятся химическое осаждение из паровой фазы, нанесение погружением, нанесение покрытия обмакиванием, нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия распылением, нанесение наливом, нанесение покрытия ультразвуковым распылением, нанесение с использованием ракельного ножа, аэрозольная печать, трафаретная печать, микроконтактная печать и т.д. Подходящие технологии структурирования включают фотолитографию, наноимпринтную литографию (NIL), методики штамповки, методики тиснения, методики литья, методики микротравления, методики печати и т.п. Некоторые примеры подходящих смол включают полиэдрическую олигомерную смолу на основе силсесквиоксана (например, POSS® производства Hybrid Plastics), неполиэдрическую олигомерную силсесквиоксановую эпоксидную смолу, поли(этиленгликолевую) смолу, полиэфирную смолу (например, эпоксидные смолы с раскрытием кольца), акриловую смолу, акрилатную смолу, метакрилатную смолу, аморфную фторполимерную смолу (например, CYTOP® производства Bellex) и их комбинации.[0071] As another example, a resin can be applied to the
[0072] Используемый в настоящем документе термин «многогранный олигомерный силсесквиоксана относится к химической композиции, которая представляет собой гибридное промежуточное соединение (например, RSiO1,5) между кремнеземом (SiO2) и силиконом (R2SiO). Пример многогранного олигомерного силсесквиоксана описан в публикации Kehagias et al., Microelectronics Engineering 86 (2009), pp. 776-778, которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки. В примере композиция представляет собой кремнийорганическое соединение с химической формулой [RSiO3/2]n, в которой группы R могут быть одинаковыми или разными. Примеры групп R для многогранного олигомерного силсесквиоксана включают эпокси-, азид/азидо-, тиол, поли(этиленгликоль), норборнен, тетразин, акрилаты и/или метакрилаты или дополнительно, например, алкильную, арильную, алкоксильную и/или галогеналкильную группу. Композиция смолы, описанная в настоящем документе, может содержать одну или более других каркасных или сердцевинных структур по сравнению с мономерными звеньями.[0072] As used herein, the term "polyhedral oligomeric silsesquioxane" refers to a chemical composition that is a hybrid intermediate (e.g., RSiO 1,5 ) between silica (SiO 2 ) and silicone (R 2 SiO). An example of a polyhedral oligomeric silsesquioxane is described in Kehagias et al., Microelectronics Engineering 86 (2009), pp. 776-778, which is incorporated herein by reference in its entirety. In the example, the composition is an organosilicon compound with the chemical formula [RSiO 3/2 ] n , wherein the R groups may be the same or different. Examples of R groups for the polyhedral oligomeric silsesquioxane include epoxy, azide/azido, thiol, poly(ethylene glycol), norbornene, tetrazine, acrylates and/or methacrylates, or additionally, for example, an alkyl, aryl, alkoxy and/or haloalkyl group. The resin composition described herein may contain one or more other framework or core structures compared to the monomer units.
[0073] В примере подложка 30, 30' может быть произведена с использованием круглой пластины, имеющей диаметр в диапазоне от около 2 мм до около 300 мм, или из прямоугольного листа или панели, наибольший размер которой составляет до около 10 футов (- 3 метров). В примере подложку 30, 30' производят с использованием круглой пластины с диаметром в диапазоне от около 200 мм до около 300 мм. В другом примере можно использовать панель, которая представляет собой прямоугольную подложку с большей площадью поверхности, чем круглая пластина 300 мм. Пластины, панели и другие материалы крупной подложки можно разделять на отдельные подложки 30, 30' проточной кюветы. В другом примере подложка 30, 30' представляет собой кристалл, имеющий ширину в диапазоне от около 0,1 мм до около 10 мм. Хотя приведены примеры размеров, следует понимать, что для изготовления подложки 30, 30' можно использовать любые приемлемые размеры.[0073] In an example, the
[0074] Проточная кювета 20 также включает проточные каналы 32. Хотя на Фиг. 2А показано несколько проточных каналов 32, следует понимать, что в проточную кювету 20 можно включать любое количество каналов 32 (например, один канал 32, четыре канала 32 и т.д.). Каждый проточный канал 32 представляет собой область, образованную между двумя соединенными компонентами (например, подложкой 30, 30' и крышкой или двумя подложками 30, 30'), которые могут содержать текучие среды, вводимые в них и удаляемые из них. Каждый проточный канал 32 может быть изолирован от каждого другого проточного канала 32 таким образом, что текучая среда, введенная в любой конкретный проточный канал 32, не протекает в какой-либо смежный проточный канал 32. Некоторые примеры текучих сред, введенных в проточные каналы 32, могут включать реакционные компоненты (например, фрагменты из библиотеки целевых локусов генотипирования полимеразы, полимеразы и т.п.), промывочные растворы и т.п.[0074] The
[0075] Как указано выше, проточный канал 32 образован между подложкой 30, 30' и крышкой (не показана), или между подложкой 30, 30' и другой подложкой (не показана, но аналогична подложке 30, 30').[0075] As indicated above, the
[0076] В примере крышка или дополнительная подложка может быть связана с по меньшей мере частью подложки 30, 30', например в некоторых промежуточных областях 40. Связь, которая образована между крышкой или дополнительной подложкой и подложкой 30, 30', может представлять собой химическую связь или механическую связь (например, с применением крепежного элемента и т.д.).[0076] In an example, the cover or additional substrate may be bonded to at least a portion of the
[0077] Крышка может быть из любого материала, который является прозрачным для возбуждающего света, который направлен в сторону подложки 30, 30'. В качестве примеров крышка может представлять собой стекло (например, боросиликатное стекло, плавленый кварц и т.п.), пластик или т.п. Доступным в продаже примером подходящего боросиликатного стекла является D 263® от компании Schott North America, Inc. Доступные в продаже примеры подходящих пластиковых материалов, а именно циклоолефиновых полимеров, представляют собой продукты ZEONOR® производства Zeon Chemicals L.P.[0077] The lid may be of any material that is transparent to excitation light that is directed toward the
[0078] Крышка или дополнительная подложка может быть соединена с подложкой 30, 30' с помощью любого подходящего метода, такого как лазерная пайка, диффузионная пайка, анодная пайка, пайка эвтектическим сплавом, пайка плазменным активированием, пайка стеклокристаллическим припоем, или другими способами, известными в данной области. В примере для соединения крышки или дополнительной подложки с подложкой 30, 30' можно использовать разделительный слой. Разделительный слой может быть любым материалом, который будет герметично соединять по меньшей мере участок подложки 30, 30' и крышку или дополнительную подложку. В некоторых примерах разделительный слой может представлять собой поглощающий излучение материал, способствующий соединению.[0078] The lid or additional substrate may be bonded to the
[0079] В примере проточный канал 32 имеет прямоугольную конфигурацию. Длина и ширина проточного канала 32 могут быть меньше соответственно длины и ширины подложки 30, 30', так что участок поверхности подложки, окружающей проточный канал 32, доступен для прикрепления к крышке (не показана) или другому подложке 30, 30'. В некоторых случаях ширина каждого проточного канала 32 может составлять по меньшей мере около 1 мм, по меньшей мере около 2,5 мм, по меньшей мере около 5 мм, по меньшей мере около 7 мм, по меньшей мере около 10 мм или более. В некоторых случаях длина каждой дорожки/проточного канала 32 может составлять по меньшей мере около 10 мм, по меньшей мере около 25 мм, по меньшей мере около 50 мм, по меньшей мере около 100 мм или более. Ширина и/или длина каждого проточного канала 32 может быть больше, меньше вышеуказанных значений или может иметь промежуточное их значение. В другом примере проточный канал 32 имеет квадратную форму (например, 10 мм × 10 мм).[0079] In an example, the
[0080] Глубина каждого проточного канала 32 может быть толщиной всего в один монослой, например, когда для нанесения разделительного слоя, который определяет стенки проточного канала, используется микроконтактная, аэрозольная или струйная печать. Глубина проточного канала 32 может быть больше, например, когда проточный канал 32 частично образован в подложке 30, 30' (например, посредством травления, литографии и т.д.), так что участок подложки и разделительный слой образуют стенки проточного канала. В других примерах глубина каждого проточного канала 32 может составлять около 1 мкм, около 10 мкм, около 50 мкм, около 100 мкм или более. В примере глубина может находиться в диапазоне от около 10 мкм до около 100 мкм. В другом примере глубина может находиться в диапазоне от около 10 мкм до около 30 мкм. В еще одном примере глубина составляет около 5 мкм или менее. Следует понимать, что глубина каждого проточного канала 32 может быть больше, меньше вышеуказанных значений или может иметь промежуточное их значение.[0080] The depth of each
[0081] В частности, на Фиг. 2В показан пример строения внутри одного из проточных каналов 32 проточной кюветы 20.[0081] In particular, Fig. 2B shows an example of the structure inside one of the
[0082] Как показано на Фиг. 2В, структурированный материал 36 включает выполненные в нем углубления 38 и промежуточные области 40, разделяющие смежные углубления 38. Можно предусмотреть множество различных расположений углублений 38, включая регулярные, повторяющиеся и нерегулярные узоры. В примере углубления 38 расположены шестиугольной сеткой для обеспечения плотной упаковки и повышенной плотности. Другие расположения могут включать, например, прямоугольные расположения, треугольные расположения и т.п. В некоторых примерах расположение или узор может быть в формате х-у углублений 38, которые расположены в рядах и столбцах. В некоторых других примерах расположение или узор может представлять собой повторяющееся расположение углублений 38 и/или промежуточных областей 40. В еще других примерах расположение или узор могут представлять собой произвольное расположение углублений 38 и/или промежуточных областей 40. Структура может включать полосы, завитки, линии, треугольники, прямоугольники, круги, дуги, галочки, диагональные линии, стрелки, квадраты и/или перекрестные штриховки.[0082] As shown in Fig. 2B, the structured
[0083] Расположение или узор углублений 38 могут характеризоваться по плотности углублений 38 (количеству углублений 38) в определенной области. Например, углубления 38 могут располагаться с плотностью около 2 миллионов на мм2. Плотность может быть скорректирована до различных плотностей, включая, например, плотность около 100 на мм2, около 1000 на мм2, около 0,1 миллиона на мм2, около 1 миллиона на мм2, около 2 миллионов на мм2, около 5 миллионов на мм2, около 10 миллионов на мм2, около 50 миллионов на мм2, или более, или менее. Кроме того, следует понимать, что плотность углублений 38 в структурированном материале 36 может находиться между одним из нижних значений и одним из верхних значений, выбранных из указанных выше диапазонов. Например, массив высокой плотности может характеризоваться наличием углублений 38, разделенных менее чем около 100 нм, массив средней плотности может характеризоваться наличием углублений 38, разделенных от около 400 нм до около 1 мкм, а массив низкой плотности может характеризоваться наличием углублений 38, разделенных более чем около 1 мкм. Хотя приведены примеры плотностей, следует понимать, что можно использовать любые подходящие значения плотности. Плотность углублений 38 может частично зависеть от глубины углублений 38. В некоторых случаях может быть желательно, чтобы расстояние между углублениями 38 было еще больше, чем в примерах, перечисленных в настоящем документе.[0083] The arrangement or pattern of the
[0084] Расположение или рисунок углублений 38 также или в альтернативном варианте осуществления может быть охарактеризован с точки зрения среднего шага или расстояния от центра углубления 38 до центра соседнего углубления 38 (межцентровое расстояние) или от левого края одного углубления 38 до правого края соседнего углубления 38 (межкраевое расстояние). Узор может быть правильным, так что коэффициент вариации относительно среднего шага является небольшим, или узор может быть неправильным, и в этом случае коэффициент вариации может быть относительно большим. В любом случае средний шаг может составлять, например, около 50 нм, около 0,1 мкм, около 0,5 мкм, около 1 мкм, около 5 мкм, около 10 мкм, около 100 мкм или более, или менее. Средний шаг для конкретного рисунка углублений 38 может находиться в диапазоне от одного из нижних значений до одного из верхних значений, выбранных из приведенных выше диапазонов. В примере углубления 38 имеют шаг (межцентровое расстояние) около 1,5 мкм. Хотя представлены примеры средних значений шага следует понимать, что можно использовать другие средние значения шага.[0084] The arrangement or pattern of the
[0085] Размер каждого углубления 38 может характеризоваться объемом, площадью отверстия, глубиной и/или диаметром.[0085] The size of each
[0086] Каждое углубление 38 может иметь любой объем, способный удерживать текучую среду. Минимальный или максимальный объем может быть выбран, например, так, чтобы соответствовать пропускной способности (например, мультиплексность), разрешению, нуклеотидам или реакционной способности аналита, ожидаемой при последующих применениях проточной кюветы 20. Например, объем может составлять по меньшей мере около 1×10-3 мкм3, по меньшей мере около 1×10-2 мкм3, по меньшей мере около 0,1 мкм3, по меньшей мере около 1 мкм3, по меньшей мере около 10 мкм3, по меньшей мере около 100 мкм3 или более. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления объем может составлять не более около 1×104 мкм3, не более около 1×103 мкм3, не более около 100 мкм3, не более около 10 мкм3, не более около 1 мкм3, не более около 0,1 мкм3 или менее.[0086] Each well 38 may have any volume capable of holding a fluid. The minimum or maximum volume may be selected, for example, to match the throughput (e.g., multiplexity), resolution, nucleotides, or analyte reactivity expected in subsequent applications of the
[0087] Площадь, занимаемая каждым отверстием углубления, может быть выбрана на основании критериев, аналогичных описанным выше для объема. Например, площадь для каждого отверстия углубления может составлять по меньшей мере около 1×10-3 мкм2, по меньшей мере около 1×10-2 мкм2, по меньшей мере около 0,1 мкм2, по меньшей мере около 1 мкм2, по меньшей мере около 10 мкм2, по меньшей мере около 100 мкм2 или более. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления площадь может составлять не более около 1×103 мкм2, не более около 100 мкм2, не более около 10 мкм2, не более около 1 мкм2, не более около 0,1 мкм2, не более около 1×10-2 мкм2 или менее. Площадь, занимаемая каждым отверстием углубления, может быть больше или меньше указанных значений или находиться в промежутке между указанными выше значениями.[0087] The area occupied by each opening of the recess may be selected based on criteria similar to those described above for the volume. For example, the area for each opening of the recess may be at least about 1×10 -3 μm 2 , at least about 1×10 -2 μm 2 , at least about 0.1 μm 2 , at least about 1 μm 2 , at least about 100 μm 2 , or more. In an alternative or additional embodiment, the area may be no more than about 1 ×10 3 μm 2 , no more than about 100 μm 2 , no more than about 10 μm 2 , no more than about 1 μm 2 , no more than about 0.1 μm 2 , no more than about 1×10 -2 μm 2 , or less. The area occupied by each recess opening may be greater or less than the values specified, or may be between the values specified above.
[0088] Глубина каждого углубления 38 может быть достаточно большой для размещения некоторого количества полимерного гидрогеля 42. В примере глубина может составлять по меньшей мере около 0,1 мкм, по меньшей мере около 0,5 мкм, по меньшей мере около 1 мкм, по меньшей мере около 10 мкм, по меньшей мере около 100 мкм или более. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления глубина может составлять не более около 1×103 мкм, не более около 100 мкм, не более около 10 мкм или менее. В некоторых примерах глубина составляет около 0,4 мкм. Глубина каждого углубления 38 может быть больше, меньше или находится между указанными выше значениями.[0088] The depth of each
[0089] В некоторых случаях диаметр или длина и ширина каждого углубления 38 могут составлять по меньшей мере около 50 нм, по меньшей мере около 0,1 мкм, по меньшей мере около 0,5 мкм, по меньшей мере около 1 мкм, по меньшей мере около 10 мкм, по меньшей мере около 100 мкм или более. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления диаметр или длина и ширина могут составлять не более около 1×103 мкм, не более около 100 мкм, не более около 10 мкм, не более около 1 мкм, не более около 0,5 мкм, не более около 0,1 мкм или менее (например, около 50 нм). В некоторых примерах диаметр или длина и ширина составляют около 0,4 мкм. Диаметр или длина и ширина каждого углубления 38 могут быть больше, меньше или находиться в промежутке между указанными выше значениями.[0089] In some cases, the diameter or the length and width of each
[0090] В примере, показанном на Фиг. 2В, полимерный гидрогель 42 расположен внутри каждого из углублений 38. Пример полимерного гидрогеля 42 включает акриламидный сополимер, такой как поли(N-(5-азидоацетамидилпентил)акриламида и акриламида (PAZAM). PAZAM и некоторые другие формы акриламидного сополимера представлены следующей структурой (I):[0090] In the example shown in Fig. 2B, a
где:Where:
RA выбран из группы, состоящей из азидо, необязательно замещенного амино, необязательно замещенного алкенила, необязательно замещенного алкина, галогена, необязательно замещенного гидразона, необязательно замещенного гидразина, карбоксила, гидрокси, необязательно замещенного тетразола, необязательно замещенного тетразина, нитрилоксида, нитрона, сульфата и тиола;R A is selected from the group consisting of azido, optionally substituted amino, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkyne, halogen, optionally substituted hydrazone, optionally substituted hydrazine, carboxyl, hydroxy, optionally substituted tetrazole, optionally substituted tetrazine, nitrile oxide, nitrone, sulfate, and thiol;
RB представляет собой Н или необязательно замещенный алкил;R B represents H or optionally substituted alkyl;
каждый из RC, RD и RE независимо выбран из группы, состоящей из Н и необязательно замещенного алкила;each of R C , R D and R E is independently selected from the group consisting of H and optionally substituted alkyl;
каждый из -(CH2)р- может быть необязательно замещенным;each of -(CH 2 ) p - may be optionally substituted;
р представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 50;p is an integer in the range 1 to 50;
n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 50000; иn is an integer in the range 1 to 50000; and
m представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 100000.m is an integer in the range 1 to 100000.
[0091] Специалисту в данной области будет понятно, что конфигурация повторяющихся элементов n и m в структуре (I) является типичной, а мономерные субъединицы могут присутствовать в любом порядке в структуре полимера (например, случайная, блочная, структурированная форма или их комбинация).[0091] One skilled in the art will appreciate that the configuration of the repeating units n and m in structure (I) is typical, and the monomeric subunits may be present in any order in the polymer structure (e.g., random, block, structured form, or a combination thereof).
[0092] Молекулярная масса PAZAM и других форм акриламидного сополимера может находиться в диапазоне от около 5 кДа до около 1500 кДа или от около 10 кДа до около 1000 кДа, или может составлять в конкретном примере около 312 кДа.[0092] The molecular weight of PAZAM and other forms of acrylamide copolymer may range from about 5 kDa to about 1500 kDa, or from about 10 kDa to about 1000 kDa, or may be about 312 kDa in a particular example.
[0093] В некоторых примерах PAZAM и другие формы акриламидного сополимера являются линейными полимерами. В некоторых других примерах PAZAM и другие формы акриламидного сополимера представляют собой слабо сшитые полимеры.[0093] In some examples, PAZAM and other forms of acrylamide copolymer are linear polymers. In some other examples, PAZAM and other forms of acrylamide copolymer are weakly crosslinked polymers.
[0094] В других примерах полимерный гидрогель 42 может представлять собой вариант структуры (I). В одном примере акриламидное звено может быть заменено N,N-диметилакриламидом В этом примере акриламидное звено в структуре (I) может быть заменено , где каждый из и RD, RE, RF представляет собой Н или алкил С1-С6 алкил, а каждый из RG и RH представляет собой С1-С6 алкил (вместо Н, как в случае с акриламидом). В этом примере q может представлять собой целое число в диапазоне от 1 до 100000. В другом примере N,N-диметилакриламид можно использовать в дополнение к акриламидному звену. В данном примере структура (I) может включать в дополнение к повторяющимся элементам пит, причем каждый из RD, RE и RF представляет собой Н или С1-С6 алкил, а каждый из RG и RH представляет собой С1-С6 алкил. В этом примере q может представлять собой целое число в диапазоне от 1 до 100000.[0094] In other examples, the
[0095] В качестве другого примера полимерного гидрогеля 42 повторяющийся элемент n в структуре (I) может быть заменен мономером, включающим гетероциклическую азидную группу, имеющую структуру (II):[0095] As another example of
где R1 представляет собой Н или С1-С6 алкил; R2 представляет собой Н или С1-С6 алкил; L представляет собой линкер, включающий линейную цепь из 2-20 атомов, выбранных из группы, состоящей из углерода, кислорода и азота и 10 необязательных заместителей у углерода и любых атомов азота в цепи; Е представляет собой линейную цепь, включающую от 1 до 4 атомов, выбранных из группы, состоящей из углерода, кислорода и азота и необязательных заместителей у углерода и любых атомов азота в цепи; А представляет собой N-замещенный амид, у которого к N присоединены Н или С1-С4 алкил; и Z представляет собой азотсодержащий гетероцикл. Примеры Z включают 5-10 членов кольца, присутствующих в виде одной циклической структуры или слитой структуры. Некоторые конкретные примеры Z включают пирролидинил, пиридинил или пиримидинил.wherein R 1 is H or C1-C6 alkyl; R 2 is H or C1-C6 alkyl; L is a linker comprising a linear chain of 2-20 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen and 10 optional substituents at carbon and any nitrogen atoms in the chain; E is a linear chain comprising 1 to 4 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen and optional substituents at carbon and any nitrogen atoms in the chain; A is an N-substituted amide having H or C1-C4 alkyl attached to N; and Z is a nitrogen-containing heterocycle. Examples of Z include 5-10 ring members present as a single cyclic structure or a fused structure. Some specific examples of Z include pyrrolidinyl, pyridinyl or pyrimidinyl.
[0096] В качестве еще одного примера полимерный гидрогель 42 может включать повторяющееся звено каждой из структур (III) и (IV):[0096] As another example, the
где каждый из R1a, R2a, R1b и R2b независимо выбран из водорода, необязательно замещенного алкила или необязательно замещенного фенила; каждый из R3a и R3b независимо выбран из водорода, необязательно замещенного алкила, необязательно замещенного фенила или необязательно замещенного С7-С14 аралкила; и каждый из и независимо выбран из необязательно замещенного алкиленового линкера или необязательно замещенного гетероалкиленового линкера.wherein each of R 1a , R 2a , R 1b and R 2b is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted phenyl; each of R 3a and R 3b is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted phenyl or optionally substituted C7-C14 aralkyl; and each of and is independently selected from an optionally substituted alkylene linker or an optionally substituted heteroalkylene linker.
[0097] Следует понимать, что для образования полимерного гидрогеля 42 можно использовать другие молекулы при условии, что они функционализированы для трансплантации к ним захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24'. Другие примеры подходящих полимерных слоев включают слои, имеющие коллоидную структуру, например агароза; или полимерную сетчатую структуру, например желатин; или сшитую полимерную структуру, например полиакриламидные полимеры и сополимеры, не содержащий силанов акриламид (SFA) или азидолизированный вариант SFA. Примеры подходящих полиакриламидных полимеров можно синтезировать из акриламида и акриловой кислоты или акриловой кислоты, содержащей винильную группу, или из мономеров, которые вступают в реакции фотоциклоприсоединения [2+2]. Другие примеры подходящих полимерных гидрогелей 42 включают смешанные сополимеры акриламидов и акрилатов. В описанных в настоящем документе примерах можно использовать различные архитектуры полимеров, содержащие акриловые мономеры (например, акриламиды, акрилаты и т.п.), такие как разветвленные полимеры, включая звездчатые полимеры, звездообразные или звездчатые блок-полимеры, дендримеры и т.п. Например, мономеры (например, акриламид и т.д.) могут быть встроены, либо случайным образом, либо блоком, в ветви (фрагменты) звездообразного полимера.[0097] It should be understood that other molecules can be used to form the
[0098] Для введения полимерного гидрогеля 42 в проточный канал 32 можно создавать смесь полимерного гидрогеля 42, а затем наносить ее на подложку 30, 30' (включающий углубления 38). В одном примере полимерный гидрогель 42 может присутствовать в смеси (например, с водой или с этанолом и водой). Затем смесь можно наносить на поверхности подложки (в том числе в углубления 38) с нанесением покрытия центрифугированием, или покрытия окунанием или погружением, нанесения покрытия распылением, или потока материала под положительным или отрицательным давлением, или другой подходящей методики. Такие типы методик обеспечивают нанесение сплошным слоем полимерного гидрогеля 42 на подложку 30, 30' (например, в углублениях 38 и на промежуточных областях 40, окружающих углубления 38). Для специфического нанесения полимерного гидрогеля 42 в углублениях 38, а не на промежуточные области 40, можно использовать и другие способы избирательного осаждения (например, с использованием трафарета, методик управляемой печати и т.п.).[0098] To introduce the
[0099] В некоторых примерах поверхность подложки (включая часть, открытую в углублениях 38) можно активировать, а затем наносить на нее смесь (включая полимерный гидрогель 42). В одном примере силан или производное силана (например, норборненсилан) можно наносить на поверхность подложки с помощью осаждения из паровой фазы, нанесения покрытия центрифугированием или других методов осаждения. В другом примере поверхность подложки можно подвергать плазменному озолению с образованием активирующего (-их) поверхность агента (-ов) (например, групп ОН), который (-ые) можно присоединять к полимерному гидрогелю 42.[0099] In some examples, the surface of the substrate (including the portion exposed in the recesses 38) can be activated and then the mixture (including the polymer hydrogel 42) can be applied thereto. In one example, a silane or silane derivative (e.g., norbornene silane) can be applied to the surface of the substrate using vapor deposition, spin coating, or other deposition methods. In another example, the surface of the substrate can be plasma ashing to form a surface activating agent(s) (e.g., OH groups) that can be attached to the
[00100] В зависимости от полимерного гидрогеля 42 нанесенная смесь может быть подвергнута процессу отверждения. В примере отверждение может происходить при температуре в диапазоне от комнатной температуры (например, от около 18°С до около 25°С) до около 95°С в течение времени в диапазоне от около 1 миллисекунды до около нескольких дней.[00100] Depending on the
[00101] В некоторых примерах можно затем выполнять полировку, чтобы удалить полимерный гидрогель 42 с промежуточных областей 40 по периметру углублений 38, оставив при этом полимерный гидрогель 42 на поверхности углублений 38 по меньшей мере по существу нетронутым.[00101] In some examples, polishing may then be performed to remove the
[00102] Проточная кювета 20 также включает первый и второй захватывающие праймеры 22, 24 или 22, 24'. Можно использовать любой пример захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24', описанных в настоящем документе. Набор захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24', который выбирают для конкретной проточной кюветы 20, может частично зависеть от того, какой генотипирующий олигонуклеотид 10, 10' нужно использовать с ними.[00102] The
[00103] Для прививки первого и второго захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24' в полимерный гидрогель 42 в углублениях 38 можно реализовать процесс трансплантации. В примере первый и второй захватывающие праймеры 22, 24 или 22, 24' можно иммобилизовать в полимерный гидрогель 42 с помощью одноточечного ковалентного присоединения на 5'-концах каждого из первого и второго захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24' или вблизи них. В результате этого присоединения остается i) специфический для последовательности праймера участок захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24', свободный для отжига к его когнатной последовательности 12 праймера или скопированной последовательности C18, C18' праймера, и ii) свободная 3' гидроксильная (ОН) группа для достройки захватывающего праймера. Для присоединение первого и второго захватывающих праймеров 22, 24 или 22, 24' к полимерному гидрогелю 42 можно использовать любое подходящее ковалентное присоединение. Примеры праймеров с концевой группой, которые можно использовать, включают праймеры с концевой алкиновой группой, которые можно присоединять к азидной функциональной группе полимерного гидрогеля 42. Как упоминалось, конкретные примеры подходящих захватывающих праймеров 22, 24 включают праймеры Р5 и Р7, а конкретный пример подходящего захватывающего праймера 24' представляет собой Р7, модифицированный для включения второго сайта эндонуклеазы рестрикции.[00103] A grafting process can be implemented to graft the first and
[00104] В примере прививка может включать проточное нанесение (например, с использованием временно скрепленной или постоянно прикрепленной крышки, или дополнительного подложки), нанесение покрытия обмакиванием, нанесение покрытия распылением, нанесение наливом или другим соответствующим способом, при котором захватывающий (-ие) праймер (-ы) 22, 24 или 22, 24' будут прикрепляться к полимерному гидрогелю 42. В каждом из этих примеров методик можно использовать раствор или смесь праймера, которая может включать захватывающий(-ие) праймер(-ы) 22, 24 или 22, 24', воду, буфер и катализатор. При любом из способов прививки захватывающий(-ие) праймер(-ы) 22, 24 или 22, 24' реагируют с реакционноспособными группами полимерного гидрогеля 42 в углублениях 38 и не имеют аффинности к окружающим промежуточным областям 40. Таким образом, захватывающий(-ие) праймер(-ы) 22, 24 или 22, 24' избирательно прививают на полимерный гидрогель 42 в углублениях 38.[00104] In an example, grafting may include flow coating (e.g., using a temporarily bonded or permanently attached lid or additional substrate), dip coating, spray coating, pour coating, or other appropriate method in which the capture primer(s) 22, 24 or 22, 24' will be attached to the
[00105] Способы, вовлекающие генотипирующие олигонуклеотиды[00105] Methods involving genotyping oligonucleotides
[00106] Примеры способа, описанного в настоящем документе, по существу включают введение текучей среды зонда генотипирования в проточную кювету 20, включающую отдельные углубления 38 и первый и второй захватывающие праймеры 22, 24 или 22, 24' в каждом из отдельных углублений 38, текучая среда зонда генотипирования включает множество генотипирующих олигонуклеотидов 10 или 10', посредством чего соответствующий генотипирующий олигонуклеотид 10 или 10' реагирует в по меньшей мере некоторых из отдельных углублений 38 с получением соответствующих клональных популяций ампликонов из соответствующего генотипирующего олигонуклеотида 10 или 10'; линеаризацию ампликонов с получением матриц зонда; секвенирование по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка матриц зонда для определения каждой из последовательностей зонда; удаление по меньшей мере соответствующих формирующихся цепей из матриц зонда, благодаря чему на конце матриц зонда становится доступной 3' ОН-группа; гибридизацию соответствующих образцов с матрицами зонда; и выполнение соответствующих реакций генотипирования образцов на доступных 3' ОН-группах.[00106] Examples of the method described herein essentially comprise introducing a genotyping probe fluid into a
[00107] В примерах способа проточную кювету 20 можно вводить в систему (не показана), где она находится в сообщении по текучей среде с системой управления текучей средой (например, насосами, клапанами и т.п.) и находится в оптическом сообщении с системой освещения и системой обнаружения.[00107] In examples of the method, the
[00108] На Фиг. 3А-3Н в совокупности показан пример способа, вовлекающего генотипирующий олигонуклеотид 10.[00108] Figs. 3A-3H collectively show an example of a method involving genotyping
[00109] НаФиг. 3А показано одно углубление 38 проточной кюветы 20, которая включает полимерный гидрогель 42 с прикрепленными к нему первым и вторым захватывающими праймерами 22, 24. Как описано в настоящем документе, второй захватывающий праймер 24 включает сайт 46 расщепления.[00109] Fig. 3A shows one well 38 of the
[00110] На Фиг. 3В текучую среду зонда генотипирования (не показана) вводят в проточную кювету 20 (например, в каждый проточный канал 32). В этом примере текучая среда зонда генотипирования включает жидкий носитель и генотипирующий олигонуклеотид 10 в жидком носителе. Жидкий носитель текучей среды зонда генотипирования может представлять собой любой подходящий буфер гибридизации, такой как буфер трис-HCl или солевой буферный раствор цитрата натрия (SSC) 0,5х. В некоторых примерах текучая среда зонда генотипирования включает множество генотипирующих олигонуклеотидов 10, где каждый генотипирующий олигонуклеотид 10 включает последовательность 14 зонда, отличную от последовательности каждого другого генотипирующего олигонуклеотида 10. С помощью этой текучей среды различные генотипирующие олигонуклеотиды 10 (каждый из которых имеет уникальную последовательность 14 зонда) можно доставлять в разные углубления 38.[00110] In Fig. 3B, a genotyping probe fluid (not shown) is introduced into the flow cell 20 (e.g., into each flow channel 32). In this example, the genotyping probe fluid includes a liquid carrier and a
[00111] Как показано на Фиг. 3В, один генотипирующий олигонуклеотид 10 высевают в углубление 38. Более конкретно, вторая последовательность 18 праймера одного генотипирующего олигонуклеотида 10 гибридизируется с одним из вторых захватывающих праймеров 24 в углублении 38.[00111] As shown in Fig. 3B, one
[00112] При посеве одного генотипирующего олигонуклеотида 10 может немедленно начинаться образование кластеров. В других примерах можно выполнять отдельную гибридизацию (посев) и генерацию кластеров. Процессы, вовлеченные в образование кластеров, показаны на Фиг. 3В, Фиг. 3С, Фиг. 3D и Фиг. 3Е.[00112] Upon seeding of a
[00113] Как представлено стрелкой на Фиг. 3В, генотипирующий олигонуклеотид 10 скопирован из гибридизированных праймеров посредством удлинения 3'-конца с использованием ДНК-полимеразы. В результате получают ампликон 44А, который прикреплен к поверхности проточной кюветы посредством второго захватывающего праймера 24. Отрезки ампликона 44А, обозначенные C16, С14, С12, представляют собой комплементарные копии сайта 16 эндонуклеазы рестрикции, последовательности 14 зонда и первой последовательности 12 праймера соответственно.[00113] As shown by the arrow in Fig. 3B, the genotyping
[00114] Исходный генотипирующий олигонуклеотид 10 денатурируют, оставляя ампликон 44А иммобилизованным в углублении 38 посредством второго захватывающего праймера 24. Одноцепочечный ампликон 44А переворачивается и образует мостик, например, путем гибридизации копии С12 первой последовательности праймера с соседним комплементарным первым захватывающим праймером 22. Это показано на Фиг. 3С. Как показано стрелкой на Фиг. 3С, гибридизированный праймер (первый захватывающий праймер 22) затем удлиняется полимеразой (-ами) с образованием другого ампликона 44В. Отрезки СС16, СС14 ампликона 44В являются комплементарными копиями участков C16, С14 и, таким образом, имеют те же последовательности, что и исходный сайт 16 эндонуклеазы рестрикции и последовательность 14 зонда соответственно. Отрезок С24 ампликона 44В представляет собой комплементарную копию второго захватывающего праймера 24 и, таким образом, имеет ту же последовательность, что и вторая последовательность 18 праймера. Как показано на Фиг. 3С, образование ампликона 44В генерирует двухцепочечный мостик, включающий ампликоны 44А и 44В.[00114] The
[00115] Затем двухцепочечный мостик денатурируется, как показано на Фиг. 3D. В результате получаются две копии (ампликоны 44А и 44В), ковалентно связанные с проточной кюветой 20. Изотермическая мостиковая амплификация или какая-либо другая форма амплификации амплифицирует иммобилизованные копии. Например, скопированные матрицы образуют петлю и гибридизируются с соседним комплементарным захватывающим праймером 22,24, а полимераза копирует скопированные матрицы с образованием двухцепочечных мостиков, которые денатурируются с образованием двух одноцепочечных цепей. Эти две цепи образуют петлю и гибридизируются с соседними комплементарными захватывающими праймерами 22, 24, а затем снова удлиняются с образованием двух новых двухцепочечных петель. Процесс повторяют на каждой копии шаблона в циклах изотермической денатурации и амплификации с получением плотных клональных кластеров двухцепочечных мостиков. Упрощенный кластер, включающий два двухцепочечных мостика, показан на Фиг. 3Е.[00115] The double-stranded bridge is then denatured as shown in Fig. 3D. This results in two copies (amplicons 44A and 44B) covalently linked to the
[00116] Следует понимать, что посев соответствующих генотипирующих олигонуклеотидов 10 в соответствующих углублениях 38 и амплификация таких генотипирующих олигонуклеотидов 10 в соответствующих углублениях 38 могут происходить в условиях, в которых скорость амплификации превышает скорость посева. Таким образом, относительно высокая скорость получения копий (ампликонов 44А, 44В) внутри углубления 38, засеянного одним генотипирующим олигонуклеотидом 10, эффективно исключает засевание этого углубления 38 вторым генотипирующим олигонуклеотидом 10 для амплификации. Таким образом, в каждом из углублений 38 может быть захвачен и амплифицирован другой генотипирующий олигонуклеотид 10 (с уникальной последовательностью 14 зонда), что позволяет одновременно анализировать на проточной кювете 20 множество разных целевых локусов генотипирования.[00116] It should be understood that the seeding of the
[00117] Линеаризацию мостиковых ампликонов 44А, 44В можно выполнять путем расщепления ампликонов, прикрепленных ко вторым захватывающим праймерам (например, ампликонам 44А) в соответствующих сайтах 46 расщепления вторых захватывающих праймеров 24; и денатурации расщепленных участков ампликонов (например, ампликонов 44А), прикрепленных ко вторым захватывающим праймерам 24, с получением матриц 48 зонда (Фиг. 3F).[00117] Linearization of the
[00118] Для запуска расщепления в проточную кювету 20, например, через входное отверстие (не показано), можно вводить расщепляющий агент. Выбранный расщепляющий агент будет зависеть от сайта расщепления 46 второго захватывающего праймера 24. В зависимости от сайта 46 расщепления химический расщепляющий агент может представлять собой химический расщепляющий агент или ферментативный расщепляющий агент. Расщепление на сайте расщепления 46 разъединяет ампликоны 44А между вторыми захватывающими праймерами 24 и остатком последовательности ампликона (которая включает отрезки C16, С14 и С12 или отрезки C16, С14 и С22 (который является комплементарной копией захватывающего праймера 22)).[00118] To initiate cleavage, a cleaving agent may be introduced into the
[00119] В результате расщепления отрезки C16, С14 и С12 и отрезки C16, С14 и С22 больше не прикреплены к поверхности проточной кюветы посредством праймера 24 и, таким образом, могут быть удалены посредством денатурации. Денатурация может происходить при использовании любых подходящих условий. При удалении отрезков C16, С14 и С12 и отрезков C16, С14 и С22 ампликоны 44В остаются присоединенными к поверхности проточной кюветы посредством первого захватывающего праймера 22 и гибридизированными ко вторым захватывающим праймерам 24 (посредством отрезка С24). В этом примере доступный одноцепочечный участок ампликонов 44В, в частности отрезки CC16 и СС14, образуют матрицу 48 зонда. Отрезок СС14 является комплементарной копией отрезка С14 и, таким образом, имеет ту же последовательность, что и последовательность 14 зонда. Секвенирование этого участка СС14 позволяет определять/декодировать исходную последовательность 14 зонда. В некоторых случаях участок отрезка СС14 можно секвенировать для определения или декодирования исходной последовательности зонда. Отрезок CC16 представляет собой комплементарную копию отрезка C16 и, таким образом, имеет ту же последовательность, что и сайт 16 фермента рестрикции. При секвенировании двухцепочечный отрезок, включающий CC16 и N16 (Фиг. 3G), обеспечивает подложку для расщепления ферментом рестрикции.[00119] As a result of the cleavage, the C16 , C14 , and C12 stretches and the C16 , C14 , and C22 stretches are no longer attached to the surface of the flow cell via the
[00120] После расщепления и денатурации каждый второй захватывающий праймер 24 может иметь 3'-фосфат на своем конце, который следует удалить перед дополнительной обработкой. 3'-фосфат можно удалять путем введения киназы, которая удаляет защитные группы второго захватывающего праймера 24, что делает его подходящим для применения в качестве праймера для секвенирования (как описано со ссылкой на Фиг. 3G).[00120] After digestion and denaturation, each
[00121] На Фиг. 3G показано секвенирование матрицы 48 зонда, включая отрезки CC16 и СС14, причем последний из них является по меньшей мере одним определяющим зонд отрезком.[00121] Fig. 3G shows the sequencing of
[00122] В продемонстрированном примере секвенирование матрицы 48 зонда включает использование второго захватывающего праймера 24 в качестве праймера для секвенирования и выполнение реакции достройки основания (по одному основанию за раз) вдоль матрицы 48 зонда.[00122] In the example shown, sequencing the
[00123] В другом примере отрезок С24 и второй захватывающий праймер 24 можно денатурировать и можно добавлять отдельный праймер для секвенирования (который находится в растворе). Отдельный праймер для секвенирования может гибридизироваться с отрезком С24, и реакция достройки основания (по одному основанию за раз) будет происходить вдоль матрицы 48 зонда.[00123] In another example, the C 24 stretch and the
[00124] Лежащим в основе химическим процессом для секвенирования может быть полимеризация (например, катализируемая ферментом-полимеразой). В конкретном процессе на основе полимеразы ко второму захватывающему праймеру 24 зависимым от матрицы образом добавляют флуоресцентно-меченые нуклеотиды так, чтобы можно было выполнять определение порядка и типа нуклеотидов, добавляемых ко второму захватывающему праймеру 24. Это позволяет узнать последовательность определяющего зонд отрезка, например отрезка СС14, который можно использовать для декодирования исходной последовательности 14 зонда.[00124] The underlying chemical process for sequencing may be polymerization (e.g., catalyzed by a polymerase enzyme). In a particular polymerase-based process, fluorescently labeled nucleotides are added to the
[00125] Для запуска первого цикла секвенирования в проточную кювету 20 и т.п. или через нее можно доставлять один или более меченых нуклеотидов, ДНК-полимеразу и т.п., причем удлинение праймера для секвенирования приводит к встраиванию меченого нуклеотида в матрице 48 зонда. Такое встраивание можно обнаруживать с помощью события визуализации. Во время события визуализации система освещения может подавать возбуждающий свет на проточную кювету 20.[00125] To initiate the first sequencing cycle, one or more labeled nucleotides, DNA polymerase, etc. can be delivered to or through the
[00126] В некоторых примерах флуоресцентно-меченые нуклеотиды могут дополнительно обладать свойством обратимой терминации, которое прекращает дальнейшую достройку праймера после добавления нуклеотида к матрице 48. Например, к матрице 48 можно добавлять нуклеотидный аналог, имеющий функциональную группу - обратимый терминатор, так что последующая достройка не будет происходить до тех пор, пока не будет подан агент снимающий блокировку для удаления функциональной группы. Таким образом, для примеров, в которых используют обратимую терминацию, в проточную кювету 20 можно подавать разблокирующий реагент и т.п. (после обнаружения).[00126] In some examples, the fluorescently labeled nucleotides may further have a reversible termination property that stops further primer extension after the nucleotide has been added to the
[00127] Промывка (-и) может (могут) происходить между различными стадиями подачи текучей среды. Затем цикл секвенирования можно повторять п раз для достройки матрицы 48 на n нуклеотидов с образованием формирующейся цепи, включающей формирующийся отрезок N16 (комплементарный отрезку CC16) и формирующийся отрезок N14 (комплементарный отрезку СС14).[00127] Wash(s) may occur between the various fluid feed steps. The sequencing cycle may then be repeated n times to extend the 48 template by n nucleotides to form a nascent strand comprising nascent stretch N16 (complementary to stretch CC16 ) and nascent stretch N14 (complementary to stretch CC14 ).
[00128] Секвенирование отрезка СС14 обеспечивает отрезок N14 формирующейся цепи, который можно использовать для декодирования исходной последовательности 14 зонда генотипирующего олигонуклеотида 10. Эта информация позволяет пользователю определить целевой локус генотипирования, который будут анализировать в конкретном углублении 38 (поскольку все матрицы 48 в углублении 38 имеют один и тот же определяющий зонд отрезок, например СС14).[00128] Sequencing of the CC 14 region provides the N 14 region of the nascent strand that can be used to decode the
[00129] Секвенирование отрезка CC16 обеспечивает отрезок N16 формирующейся цепи. Таким образом, в данном примере секвенирования также генерируют двухцепочечный отрезок, включающий как CC16, так и N16, который обеспечивает подложку для расщепления ферментом рестрикции.[00129] Sequencing of the CC 16 stretch provides the N 16 stretch of the nascent strand. Thus, in this sequencing example, a double-stranded stretch is also generated that includes both CC 16 and N 16 , which provides a support for restriction enzyme cleavage.
[00130] После секвенирования определяющего (-их) зонд(-ы) отрезка (-ов) способ дополнительно включает удаление по меньшей мере соответствующих формирующихся цепей (которые включают отрезки N14 и N16) из матриц 48 зонда, в результате чего становится доступной 3' ОН-группа на конце матриц 48 зонда. В этом примере удаление предусматривает более чем удаление формирующихся цепей N14 и N16. В данном примере удаление включает расщепление сайтов эндонуклеазы рестрикции, например отрезков CC16 и N16; и денатурацию оставшейся формирующейся цепи, включая отрезок N14, из матриц 48 зонда.[00130] After sequencing the probe(s) defining section(s), the method further comprises removing at least the corresponding nascent strands (which include sections N14 and N16 ) from the
[00131] Матрица 48 зонда включает отрезок CC16 (который имеет ту же последовательность, что и сайт 16 эндонуклеазы рестрикции), а формирующаяся цепь включает отрезок N16 (который комплементарен сайту 16 эндонуклеазы рестрикции). Этот двухцепочечный участок (отрезки CC16 и N6) создает подложку для соответствующей эндонуклеазы рестрикции (фермента рестрикции). Таким образом, при введении эндонуклеазы рестрикции сайты эндонуклеазы рестрикции, в этом примере отрезок CC16 и отрезок N16, могут расщепляться. Как упомянуто в настоящем документе, фермент рестрикции может представлять собой расщепляющую эндонуклеазу рестрикции по 4 основаниям, расщепляющую эндонуклеазу рестрикции по 5 основаниям, расщепляющую эндонуклеазу рестрикции по 6 основаниям или т.п. Фермент рестрикции расщепляет отрезки CC16, N16 на конкретных нуклеотидах, которые схематически обозначены звездочками на Фиг. 3G. В этом примере сайт эндонуклеазы рестрикции выходит из второго захватывающего праймера 24, а первый захватывающий праймер 22 имеет присоединенный к нему отрезок СС14 и формирующуюся цепь N14, гибридизированную к отрезку СС14. Затем формирующаяся цепь N14 денатурируется из отрезка СС14. Расщепление и денатурация позволяют удалить отрезок CC16 и формирующиеся цепи N14, N16 из углубления 38 и проточной кюветы 20, например, посредством этапа промывки.[00131] The
[00132] Расщепление и денатурация обуславливают доступность 3' ОН на конце того, что остается от матрицы 48 зонда. Оставшаяся матрица зонда показана со ссылкой на Фиг. 3Н под номером 52. Оставшаяся матрица 52 зонда включает первый захватывающий праймер 22 и отрезок СС14, который аналогичен исходной последовательности 14 зонда, и, таким образом, в данном примере комплементарен образцу ДНК, имеющему целевой локус 54 генотипирования.[00132] Cleavage and denaturation expose the 3' OH at the end of what remains of the
[00133] Образец денатурированных фрагментов ДНК, включая целевой локус 54 генотипирования, вводят в проточную кювету 20. Целевой локус 54 генотипирования можно включать в текучую среду библиотеки, которая включает множество целевых локусов генотипирования, по меньшей мере некоторые из которых имеют разные генотипируемые локусы. Целевые локусы генотипирования можно получать из более крупного образца ДНК с использованием любой методики подготовки библиотеки генотипирования. Некоторые методики подготовки библиотек генотипирования включают амплификацию и фрагментацию. Другие включают амплификацию без фрагментации (примеры которой описаны ниже в настоящем документе). Таким образом, в текучей среде библиотеки могут присутствовать несколько копий целевого локуса 54 генотипирования любого типа.[00133] A sample of denatured DNA fragments, including a
[00134] После введения в проточную кювету 20 целевые локусы 54 генотипирования гибридизируются с соответствующими комплементарными отрезками СС14 оставшихся матриц 52 зонда в углублении 38.[00134] After introduction into the
[00135] Затем можно выполнять реакцию генотипирования. В этой реакции оставшуюся матрицу 52 зонда используют в качестве праймера для секвенирования для выполнения одного цикла секвенирования, как описано в настоящем документе. Как показано на Фиг. 3Н, один меченый нуклеотид 57, который комплементарен представляющему интерес нуклеотидному основанию на целевом локусе 54 генотипирования, встраивается в оставшуюся матрицу 52 зонда.[00135] A genotyping reaction can then be performed. In this reaction, the remaining
[00136] Хотя описание, представленное в настоящем документе, относится к одному углублению 38 и, таким образом, генотипированию одного целевого локуса 54 генотипирования, следует понимать, что каждое углубление 38 включает разные матрицы 52 зонда с разными отрезками СС14. Таким образом, при использовании этого способа одновременно можно генотипировать от сотен до тысяч, до миллионов (в зависимости от количества углублений в проточной кювете 20) разных локусов.[00136] Although the description provided herein relates to a
[00137] На Фиг. 4А-4Н вместе показан другой пример способа, включающего олигонуклеотид 10' генотипирования.[00137] Fig. 4A-4H together show another example of a method comprising a 10' genotyping oligonucleotide.
[00138] На Фиг. 4А показано одно углубление 38 проточной кюветы 20, которая включает полимерный гидрогель 42 с прикрепленными к нему первым и вторым захватывающими праймерами 22,24'. Как описано в настоящем документе, второй захватывающий праймер 24' включает второй сайт 46' эндонуклеазы рестрикции.[00138] Fig. 4A shows one well 38 of the
[00139] На Фиг. 4В текучую среду зонда генотипирования (не показана) вводят в проточную кювету 20 (например, в каждый проточный канал 32). В этом примере текучая среда зонда генотипирования включает жидкий носитель и генотипирующий олигонуклеотид 10' в жидком носителе. Жидкий носитель может быть представлен любым из примеров, описанных в настоящем документе. В некоторых примерах текучая среда зонда генотипирования включает множество генотипирующих олигонуклеотидов 10', причем каждый генотипирующий олигонуклеотид 10' включает последовательность 14 зонда, отличную от каждого другого генотипирующего олигонуклеотида 10'. С помощью этой текучей среды в разные углубления 38 можно доставлять различные генотипирующие олигонуклеотиды 10' (каждый из которых имеет уникальную последовательность 14 зонда).[00139] In Fig. 4B, a genotyping probe fluid (not shown) is introduced into the flow cell 20 (e.g., into each flow channel 32). In this example, the genotyping probe fluid includes a liquid carrier and a genotyping oligonucleotide 10' in the liquid carrier. The liquid carrier may be any of the examples described herein. In some examples, the genotyping probe fluid includes a plurality of genotyping oligonucleotides 10', wherein each genotyping oligonucleotide 10' includes a
[00140] Как показано на Фиг. 4 В, один генотипирующий олигонуклеотид 10' засеян в углубление 38. Более конкретно, вторая последовательность 18' праймера и сайт 16' эндонуклеазы рестрикции одного генотипирующего олигонуклеотида 10' соответственно гибридизируются с одним из вторых захватывающих праймеров 24' и его сайтом 46' эндонуклеазы рестрикции в углублении 38.[00140] As shown in Fig. 4B, one genotyping oligonucleotide 10' is seeded into well 38. More specifically, the second primer sequence 18' and the restriction endonuclease site 16' of one genotyping oligonucleotide 10' respectively hybridize with one of the second capture primers 24' and its restriction endonuclease site 46' in
[00141] При посеве одного генотипирующего олигонуклеотида 10' может быть немедленно запущена генерация кластеров. В других примерах можно выполнять отдельную гибридизацию (посев) и генерацию кластеров. Процессы, вовлеченные в образование кластеров, показаны на Фиг. 4В, Фиг. 4С, Фиг. 4D и Фиг. 4Е.[00141] By seeding a single genotyping oligonucleotide 10', cluster generation can be immediately initiated. In other examples, separate hybridization (seeding) and cluster generation can be performed. The processes involved in cluster formation are shown in Fig. 4B, Fig. 4C, Fig. 4D, and Fig. 4E.
[00142] Как обозначено стрелкой на Фиг. 4В, генотипирующий олигонуклеотид 10' копируется из гибридизированных праймеров посредством достройки на 3'-конце с использованием высокоточной ДНК-полимеразы. В результате получают ампликон 44С, который прикреплен к поверхности проточной кюветы посредством второго захватывающего праймера 24'. Отрезки ампликона 44С, обозначенные С14, С28, С26, и С12, являются комплементарными копиями последовательности 14 зонда, участка 28 сайта праймирования, участка 26 индексной последовательности и первой последовательностью 12 праймера соответственно.[00142] As indicated by the arrow in Fig. 4B, the genotyping oligonucleotide 10' is copied from the hybridized primers by extension at the 3' end using a high-fidelity DNA polymerase. This results in
[00143] Исходный генотипирующий олигонуклеотид 10' денатурируется, при этом ампликон 44С остается иммобилизованным в углублении 38 посредством второго захватывающего праймера 24' и второго сайта 46' эндонуклеазы рестрикции. Одноцепочечный ампликон 44С переворачивается и образует мостик, например, путем гибридизации копии С12 первой последовательности праймера с соседним комплементарным первым захватывающим праймером 22. Это показано на Фиг. 4С.[00143] The initial genotyping oligonucleotide 10' is denatured, leaving the
[00144] Как обозначено стрелкой на Фиг. 4С, гибридизированный праймер затем достраивается полимеразой (-ами) с образованием другого ампликона 44D. Отрезки СС14, СС26, СС28 ампликона 44D являются комплементарными копиями отрезков С14, С26, C28 и, таким образом, имеют те же последовательности, что и исходная последовательность 14 зонда, участок 26 индексной последовательности и участок 28 сайта праймирования соответственно. Отрезок С46' ампликона 44D представляет собой комплементарную копию второго сайта 46' эндонуклеазы рестрикции и, таким образом, имеет ту же последовательность, что и сайт 16' эндонуклеазы рестрикции генотипирующего олигонуклеотида 10'. Отрезок С24' ампликона 44D представляет собой комплементарную копию второго захватывающего праймера 24' и, таким образом, имеет ту же последовательность, что и вторая последовательность 18' праймера. Как показано на Фиг. 4С, образование ампликона 44D генерирует двухцепочечный мостик, включающий ампликоны 44С и 44D, ковалентно связанные с проточной кюветой 20.[00144] As indicated by the arrow in Fig. 4C, the hybridized primer is then extended by the polymerase(s) to form another
[00145] Затем двухцепочечный мостик денатурируется, как показано на Фиг. 4D. В результате получают две копии (ампликоны 44С и 44D), ковалентно связанные с проточной кюветой 20. Изотермическая мостиковая амплификация или какая-либо другая форма амплификации амплифицирует иммобилизованные копии. Например, скопированные матрицы образуют петлю и гибридизируются с соседним комплементарным захватывающим праймером 22, 24', а полимераза копирует скопированные матрицы с образованием двухцепочечных мостиков, которые денатурированы с образованием двух одноцепочечных цепей. Эти две цепи образуют петлю и гибридизируются с соседними комплементарными захватывающими праймерами 22, 24, а затем снова достраиваются с образованием двух новых двухцепочечных петель. Процесс повторяют на каждой копии шаблона в циклах изотермической денатурации и амплификации с получением плотных клональных кластеров двухцепочечных мостиков. Упрощенный кластер, включающий два двухцепочечных мостика, показан на Фиг. 4Е.[00145] The double-stranded bridge is then denatured as shown in Fig. 4D. This results in two copies (amplicons 44C and 44D) covalently linked to the
[00146] Следует понимать, что посев соответствующих генотипирующих олигонуклеотидов 10' в соответствующие углубления 38 и амплификация таких генотипирующих олигонуклеотидов 10' в соответствующих углублениях 38 могут происходить в условиях, в которых скорость амплификации превышает скорость посева. Таким образом, относительно высокая скорость получения копий (ампликонов 44C,44D) внутри углубления 38, засеянного одним генотипирующим олигонуклеотидом 10', эффективно исключает засевание этого углубления 38 вторым генотипирующим олигонуклеотидом 10' для амплификации. Таким образом, в каждом из углублений 38 можно захватывать и амплифицировать другой генотипирующий олигонуклеотид 10' (с уникальной последовательностью 14 зонда), что позволяет одновременно анализировать на проточной кювете 20 множество разных целевых локусов генотипирования.[00146] It should be understood that the seeding of the respective genotyping oligonucleotides 10' into the
[00147] В этом примере амплификацию можно выполнять с использованием метилированного дЦТФ (дезоксицитидинтрифосфата) для защиты сайта 16' эндонуклеазы рестрикции и комплементарных копий С46' второго сайта 46' эндонуклеазы рестрикции. Эта модификация будет полностью метилировать ампликоны 44С, 44D и оставлять захватывающие праймеры 22, 24' (включая второй сайт 46' эндонуклеазы рестрикции) полуметилированными.[00147] In this example, amplification can be performed using methylated dCTP (deoxycytidine triphosphate) to protect the 16' restriction endonuclease site and complementary copies C46' of the second 46' restriction endonuclease site. This modification will fully methylate the amplicons 44C, 44D and leave the
[00148] Затем двухцепочечные мостики линеаризируются. Линеаризация описана со ссылкой на Фиг. 4Е и Фиг. 4F. В данном примере способа линеаризацию мостиковых ампликонов 44С, 44D можно выполнять путем расщепления участка 56 эндонуклеазы рестрикции ампликонов 44С, 44D, чтобы оставить вторые захватывающие праймеры 24' в углублениях 38; и денатурации оставшейся части ампликонов 44С, 44D с получением одноцепочечных матриц 49 зонда, включающих первые захватывающие праймеры 22 и по меньшей мере один определяющий зонд отрезок в углублениях 38. Результат процесса линеаризации показан на Фиг. 4F.[00148] The double-stranded bridges are then linearized. The linearization is described with reference to Fig. 4E and Fig. 4F. In this example of the method, the linearization of the
[00149] В этом примере каждый из вторых захватывающих праймеров 24' дополнительно включает второй сайт 46' эндонуклеазы рестрикции, причем второй сайт 46' эндонуклеазы рестрикции комплементарен сайту 16' эндонуклеазы рестрикции генотипирующего олигонуклеотида 10' и, следовательно, также комплементарен отрезку С46'. Как показано наФиг.4Е, двухцепочечные мостики включают гибридизированные отрезки 46', С46', которые обеспечивают соответствующие подложки для расщепления ферментом рестрикции. Более конкретно, гибридизированные отрезки С46' и 46' мостиковых ампликонов 44С, 44D образуют участок 56 эндонуклеазы рестрикции, который распознается ферментом рестрикции типа IIS. В этом примере расщепление участка 56 эндонуклеазы рестрикции осуществляют путем введения фермента рестрикции типа IIS. Фермент рестрикции типа IIS может быть чувствительным к метилу или может не быть чувствительным к метилу. Протоколы метилирования защитят сайты внутри копий С14, СС14 последовательности зонда и/или могут защитить симметричные разрывы. Фермент рестрикции типа IIS типа будет распознавать асимметричные последовательности ДНК участка 56 и расщеплять на определенном расстоянии (например, от 1 нуклеотида до около 20 нуклеотидов) за пределами участка 56. При расщеплении вторые захватывающие праймеры 24' остаются прикрепленными к проточной кювете 20, а также ампликон 44С разрезается в желаемом положении для генотипирования.[00149] In this example, each of the second 24' capture primers further comprises a second 46' restriction endonuclease site, wherein the second 46' restriction endonuclease site is complementary to the 16' restriction endonuclease site of the 10' genotyping oligonucleotide and, therefore, is also complementary to the C46' stretch. As shown in Fig. 4E, the double-stranded bridges comprise hybridized 46', C46' stretches that provide appropriate supports for restriction enzyme cleavage. More specifically, the hybridized C46' and 46' stretches of the 44C, 44D bridge amplicons form a
[00150] Затем оставшиеся части ампликонов 44С, 44D можно денатурировать, при этом одноцепочечные матрицы 49 зонда остаются прикрепленными к проточной кювете 20. Как показано на Фиг. 4F, одноцепочечные матрицы 49 зонда включают первые захватывающие праймеры 22 и по меньшей мере один определяющий зонд отрезок, который в этом примере полностью или частично включает отрезок СС14, а также отрезки СС28 и СС26.[00150] The remaining portions of the amplicons 44C, 44D can then be denatured, leaving the single-stranded
[00151] Способ может дополнительно включать блокирование вторых захватывающих праймеров 24' перед секвенированием вдоль по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка каждого из первых одноцепочечных матриц 49 зонда. Можно добавлять блокирующую группу (например, 3'-фосфат), которая прикрепляется к доступным 3'-концам вторых захватывающих праймеров 24' для предотвращения нежелательной достройки на этих праймерах 24'.[00151] The method may further include blocking the second 24' capture primers prior to sequencing along at least one probe-determining section of each of the first single-stranded
[00152] Со ссылкой на Фиг. 4F показано секвенирование по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка одноцепочечных матриц 49 зонда. В данном примере по меньшей мере один определяющий зонд отрезок представляет собой отрезок СС26, который идентичен индексному секвенирующему участку 26.[00152] With reference to Fig. 4F, sequencing of at least one probe-determining section of single-stranded
[00153] Секвенирование по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка включает введение праймера 50 для секвенирования, который гибридизируется с отрезком CC28, идентичным участку 28 сайта праймирования. Это праймер 50 для секвенирования обуславливает готовность к секвенированию по меньшей мере одного определяющего зонд отрезка, например СС26, одноцепочечной матрицы 49 зонда. Затем вдоль отрезка СС26 выполняют реакцию достройки оснований.[00153] Sequencing at least one probe-defining region comprises introducing a
[00154] Основным химическим процессом для секвенирования может быть полимеризация (например, катализируемая ферментом полимеразой), как описано в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 3G.[00154] The primary chemical process for sequencing may be polymerization (e.g., catalyzed by a polymerase enzyme), as described herein with reference to Fig. 3G.
[00155] Для запуска первого цикла секвенирования один или более меченых нуклеотидов, ДНК-полимеразу и т.п. можно доставлять в проточную кювету 20 и т.п. или через нее, причем достройка праймера для секвенирования приводит к встраиванию меченого нуклеотида в формирующуюся цепь N26, образованную вдоль отрезка СС26 одноцепочечной матрицы 49 зонда. Такое встраивание можно обнаруживать с помощью события визуализации.[00155] To initiate the first sequencing cycle, one or more labeled nucleotides, DNA polymerase, etc. can be delivered into or through the
[00156] В некоторых примерах флуоресцентно-меченые нуклеотиды могут дополнительно обладать свойством обратимой терминации, которое прекращает дальнейшую достройку праймера после добавления нуклеотида к формирующейся цепи N26. Таким образом, для примеров, в которых используют обратимую терминацию, в проточную кювету 20 можно подавать разблокирующий реагент и т.п. (после обнаружения).[00156] In some examples, the fluorescently labeled nucleotides may additionally have a reversible termination property that stops further primer extension after the nucleotide has been added to the nascent N strand 26. Thus, for examples in which reversible termination is used, an unblocking reagent, etc., may be supplied to the flow cell 20 (after detection).
[00157] Промывка (-и) может (могут) происходить между различными стадиями подачи текучей среды. Затем цикл секвенирования можно повторять n раз для достройки одноцепочечного матрицы 49 зонда на n нуклеотидов с образованием формирующейся цепи, включающей формирующийся отрезок N26 (который комплементарен отрезку СС26, который имеет ту же последовательность, что и индексный секвенирующий участок 26).[00157] Wash(s) may occur between the various fluid feed steps. The sequencing cycle may then be repeated n times to extend the single-stranded
[00158] Секвенирование формирующейся цепи N26 можно использовать для определения отрезка СС26 и, таким образом, исходного индексного секвенирующего участка 26, который является уникальным для последовательности 14 зонда (и ее комплементарной копии С14). Эта информация позволяет пользователю определять целевой локус генотипирования, который будет анализироваться в конкретном углублении 38 (поскольку все матрицы 49 в углублении 38 имеют один и тот же определяющий зонд отрезок, например СС26, и отрезок последовательности зонда, например СС14).[00158] Sequencing of the nascent strand N 26 can be used to determine the CC 26 stretch, and thus the initial
[00159] После секвенирования определяющего (-их) зонд отрезка (-ов) способ дополнительно включает удаление по меньшей мере соответствующих формирующихся цепей (включая отрезок N26) из одноцепочечных матриц 49 зонда. В этом примере удаление включает денатурацию праймера 50 для секвенирования и формирующейся цепи N26.[00159] After sequencing the probe defining section(s), the method further comprises removing at least the corresponding nascent strands (including section N26 ) from the single stranded
[00160] Образец фрагментов однонитевой ДНК, включая целевой локус 54 генотипирования, вводят в проточную кювету 20, как показано на Фиг. 4Н. Целевой локус 54 генотипирования можно включать в текучую среду библиотеки, которая включает множество целевых локусов генотипирования, по меньшей мере некоторые из которых имеют разные генотипируемые локусы. Целевые локусы генотипирования можно получать из более крупного образца ДНК с использованием любой методики подготовки библиотеки генотипирования. Некоторые методики подготовки библиотек генотипирования включают амплификацию и фрагментацию. Другие включают амплификацию без фрагментации, как описано ниже в настоящем документе. Таким образом, в текучей среде библиотеки могут присутствовать несколько копий целевого локуса 54 генотипирования любого типа.[00160] A sample of single-stranded DNA fragments, including a
[00161] После введения в проточную кювету 20 целевые локусы 54 генотипирования гибридизируются с соответствующими комплементарными отрезками СС14 одноцепочечных матриц 49 зонда в углублении 38.[00161] After introduction into the
[00162] Затем можно выполнять реакцию генотипирования. В этой реакции одноцепочечную матрицу 49 зонда используют в качестве праймера для секвенирования для выполнения одного цикла секвенирования, как описано в настоящем документе. Как показано на Фиг. 4Н, один меченый нуклеотид 57, который комплементарен представляющему интерес нуклеотидному основанию на целевом локусе 54 генотипирования, встроен в одноцепочечную матрицу 49 зонда.[00162] A genotyping reaction can then be performed. In this reaction, the single-stranded
[00163] Хотя описание, представленное в настоящем документе, относится к одному углублению 38 и, таким образом, генотипированию одного целевого локуса 54 генотипирования, следует понимать, что каждое углубление 38 включает разные одноцепочечные матрицы 49 зонда с разными отрезками СС14. Таким образом, при использовании этого способа одновременно можно генотипировать от сотен до тысяч, до миллионов (в зависимости от количества углублений в проточной кювете 20) разных локусов.[00163] Although the description provided herein relates to a
[00164] В примерах, описанных в настоящем документе, вместо блокирования вторых захватывающих праймеров 24 или 24' во время секвенирования и/или генотипирования, эти праймеры 24 или 24' можно расщеплять после реакций декодирования с использованием процесса расщепления, который не будет иметь вредного влияния на подлежащие генотипированию матрицы 48 или 49.[00164] In the examples described herein, instead of blocking the
[00165] Методика подготовки библиотеки генотипирования[00165] Methodology for preparing a genotyping library
[00166] Для получения целевого локуса 54 генотипирования можно использовать любую подходящую методику подготовки библиотеки генотипирования.[00166] Any suitable genotyping library preparation technique can be used to obtain the
[00167] Целевой локус 54 генотипирования можно получать из геномной ДНК. Геномную ДНК можно выделять из одной или более клеток, физиологических жидкостей или тканей. Для получения биологической жидкости (например, крови, пота, слез, лимфы, мочи, слюны, спермы, спинномозговой жидкости, фекалий или амниотической жидкости) можно использовать любой подходящий способ. Некоторые конкретные примеры включают буккальный мазок, смыв из ротовой полости, хирургическое удаление, аспирационную биопсию или т.п. Геномную ДНК можно также получать из одной или более клеток или тканей в первичной культуре, в размноженной клеточной линии, фиксированном архивном образце, судебно-медицинском образце или археологическом образце.[00167] The
[00168] гДНК можно получать путем лизиса клетки, которая содержит ДНК. Клетка может быть лизирована в условиях, которые по существу сохраняют целостность гДНК клетки. В одном конкретном примере для лизирования клетки можно использовать термический лизис. В другом конкретном примере для лизиса клетки можно применять воздействие щелочного рН на клетку, в результате при этом возникает относительно небольшое повреждение гДНК. Для лизирования можно использовать любое из множества основных соединений, включая, например, гидроксид калия, гидроксид натрия и т.п. Кроме того, из клетки, лизированной ферментом, расщепляющим клеточную стенку, можно получать относительно неповрежденную гДНК. Клетки, не имеющие клеточной стенки в естественных условиях или вследствие ферментативного удаления, также можно лизировать путем воздействия осмотического стресса. Другие условия, которые можно использовать для лизиса клетки, включают воздействие поверхностно-активных веществ, механическое разрушение, воздействие ультразвуком, перепад давлений, например, устройство по принципу «френч-пресс» или гомогенизация Даунса. В клеточный лизат или выделенный образец гДНК можно вносить агенты, которые стабилизируют гДНК, включая, например, ингибиторы нуклеазы, хелатирующие агенты, соли, буферы и т.п.[00168] gDNA can be obtained by lysing a cell that contains DNA. The cell can be lysed under conditions that substantially preserve the integrity of the gDNA of the cell. In one particular example, thermal lysis can be used to lyse the cell. In another particular example, exposing the cell to an alkaline pH can be used to lyse the cell, resulting in relatively little damage to the gDNA. Any of a variety of basic compounds can be used for lysing, including, for example, potassium hydroxide, sodium hydroxide, and the like. Additionally, relatively intact gDNA can be obtained from a cell lysed with an enzyme that cleaves a cell wall. Cells that lack a cell wall naturally or due to enzymatic removal can also be lysed by exposing the cell to osmotic stress. Other conditions that can be used to lyse the cell include surfactants, mechanical disruption, sonication, pressure differentials such as a French press or Dounce homogenization. Agents that stabilize the gDNA can be added to the cell lysate or isolated gDNA sample, including, for example, nuclease inhibitors, chelating agents, salts, buffers, etc.
[00169] В некоторых примерах неочищенный клеточный лизат, содержащий гДНК, можно непосредственно амплифицировать без дополнительного выделения гДНК. Например, образец крови можно подвергать термическому лизированию, а затем неочищенный клеточный лизат можно амплифицировать любым подходящим способом, включая способы, описанные в настоящем документе. В альтернативном варианте осуществления гДНК можно дополнительно выделять из других клеточных компонентов до амплификации. Соответственно, амплификацию можно проводить на очищенной или частично очищенной гДНК. Геномную ДНК можно выделять с использованием известных способов, включая, например, жидкофазную экстракцию, осаждение, твердофазную экстракцию, хроматографию и т.п.[00169] In some examples, a crude cell lysate containing gDNA can be directly amplified without further isolation of the gDNA. For example, a blood sample can be heat-lysed and then the crude cell lysate can be amplified by any suitable method, including the methods described herein. In an alternative embodiment, gDNA can be further isolated from other cellular components prior to amplification. Accordingly, amplification can be performed on purified or partially purified gDNA. Genomic DNA can be isolated using known methods, including, for example, liquid phase extraction, precipitation, solid phase extraction, chromatography, and the like.
[00170] Амплифицированную репрезентативную популяцию фрагментов генома (целевые локусы 54 генотипирования) можно получать с помощью амплификации нативного генома в условиях, в которых реплицируется матрица геномной ДНК (гДНК), для получения одной или более копий, в которых относительная доля каждой скопированной последовательности по существу такая же, как ее доля в исходной гДНК. Для получения целевых локусов 54 генотипирования можно использовать любой из множества способов, обеспечивающих репликацию геномной ДНК независимым от последовательности образом. В примерах, описанных в настоящем документе, двухцепочечную геномную ДНК можно денатурировать с образованием матриц одноцепочечной геномной ДНК, которые можно использовать в процессах амплиф икации.[00170] An amplified representative population of genomic fragments (genotyping target loci 54) can be produced by amplifying the native genome under conditions in which the genomic DNA (gDNA) template is replicated to produce one or more copies in which the relative proportion of each copied sequence is substantially the same as its proportion in the original gDNA. Any of a variety of methods that replicate genomic DNA in a sequence-independent manner can be used to produce the
[00171] В одном конкретном примере способ амплификации включает приведение матрицы одноцепочечной геномной ДНК в контакт с полимеразой с низкой процессивностью, множеством праймеров и свободными нуклеотидами с образованием таким образом комплементарных фрагментов матрицы одноцепочечной геномной ДНК; и вытеснение комплементарных фрагментов из матрицы одноцепочечной геномной ДНК, с образованием таким образом по меньшей мере некоторых из соответствующих образцов.[00171] In one specific example, the amplification method comprises contacting a single-stranded genomic DNA template with a low processivity polymerase, a plurality of primers, and free nucleotides, thereby generating complementary fragments of the single-stranded genomic DNA template; and displacing the complementary fragments from the single-stranded genomic DNA template, thereby generating at least some of the corresponding samples.
[00172] Полимераза с низкой процессивностью может синтезировать короткие цепи, поскольку они естественным образом отпадают от матрицы одноцепочечной геномной ДНК до репликации всей цепи. Некоторые примеры полимеразы с низкой процессивностью могут синтезировать менее 100 оснований на событие полимеризации. Более короткие фрагменты можно получать с использованием полимеразы, которая синтезирует 50, 40, 30, 20, 10 или 5 оснований на событие полимеризации в условиях амплификации. Полимераза с низкой процессивностью выбрана из группы, состоящей из ДНК-полимеразы Т4, ДНК-полимеразы Т7, Taq-полимеразы, фрагмента Стоффеля (фрагмент ДНК-полимеразы Taq), фрагмента Кленова (большой фрагмент ДНК-полимеразы I Escherichia coli), ДНК-полимеразы Bsu, ДНК-полимеразы Bst и сконструированной полимеразы. В данном иллюстративном способе под термином «сконструированная полимераза» подразумевают собой любую синтетическую полимеразу, которая предназначена для синтеза менее 100 оснований на событие полимеризации. Другие подходящие полимеразы с низкой процессивностью включают мономерную полимеразу III (Pol III) (без бета-субъединицы) E. coli или полимеразу I (Pol I) E. Coli.[00172] A low processivity polymerase can synthesize short chains as they naturally fall off from a single-stranded genomic DNA template before the entire strand is replicated. Some examples of a low processivity polymerase can synthesize less than 100 bases per polymerization event. Shorter fragments can be produced using a polymerase that synthesizes 50, 40, 30, 20, 10, or 5 bases per polymerization event under amplification conditions. The low processivity polymerase is selected from the group consisting of T4 DNA polymerase, T7 DNA polymerase, Taq polymerase, Stoffel fragment (a fragment of Taq DNA polymerase), Klenow fragment (a large fragment of Escherichia coli DNA polymerase I), Bsu DNA polymerase, Bst DNA polymerase, and an engineered polymerase. In this exemplary method, the term "engineered polymerase" is meant to refer to any synthetic polymerase that is designed to synthesize less than 100 bases per polymerization event. Other suitable low processivity polymerases include monomeric polymerase III (Pol III) (lacking the beta subunit) of E. coli or polymerase I (Pol I) of E. coli.
[00173] Процессивность некоторых полимераз можно менять с помощью используемых условий обработки. Например, процессивность можно менять температурой реакции, уровнем (например, ионной силой) соли (например, Mg2+) в реакции, рН, буферной композицией (например, креатинкиназа или цАМФ [циклический аденозинмонофосфат]) или их комбинациями. В качестве одного примера ДНК-полимераза Т7 имеет низкую процессивность при температурах ниже 37°С, а также при высокой ионной силе, например более около 100 мМ NaCl; однако в противном случае она обладает высокой процессивностью. В качестве другого примера Taq-полимераза обладает высокой процессивностью при температурах около 70°С при взаимодействии с образцами ДНК в 10-кратным молярным избытке и случайно выбранными праймерами. В другом примере полимеризацию фрагмента Кленова ДНК-полимеразы Escherichia coli можно замедлять путем уменьшения рН до значения ниже 6,2. Еще в одном примере эффективность ДНК-полимеразы Bacillus stearothermophilus (BST pol), ДНК pol семейства А, можно изменять в несколько раз посредством замены кофакторов-металлов, таких как Mg++ и Cd++.[00173] The processivity of some polymerases can be altered by the processing conditions used. For example, processivity can be altered by the reaction temperature, the level (e.g., ionic strength) of salt (e.g., Mg2 + ) in the reaction, pH, buffer composition (e.g., creatine kinase or cAMP [cyclic adenosine monophosphate]), or combinations thereof. As one example, T7 DNA polymerase has low processivity at temperatures below 37°C, as well as at high ionic strength, such as greater than about 100 mM NaCl; however, it is otherwise highly processive. As another example, Taq polymerase has high processivity at temperatures of about 70°C when reacted with DNA samples in 10-fold molar excess and randomly selected primers. In another example, polymerization of the Klenow fragment of Escherichia coli DNA polymerase can be slowed by decreasing the pH to below 6.2. In another example, the efficiency of Bacillus stearothermophilus DNA polymerase (BST pol), a family A DNA pol, can be altered several-fold by substituting metal cofactors such as Mg++ and Cd++.
[00174] Праймеры могут быть случайно выбранными праймерами. Популяцию случайно выбранных праймеров можно синтезировать таким образом, чтобы у нее было повышенное содержание нуклеотидов гуанина (G) и/или цитозина (С) по сравнению с нуклеотидами аденина (А) и тимидина (Т). Полученная популяция случайно выбранных праймеров будет богата GC и, следовательно, будет иметь более высокую вероятность гибридизации с областями генома с высоким содержанием GC, такими как кодирующие гены области генома человека, которые, как правило, имеют более высокое содержание GC, чем некодирующие области гДНК. Праймеры в популяции случайно выбранных праймеров могут также иметь область идентичной последовательности, такую как универсальный хвост. Универсальный хвост может включать универсальный сайт праймирования для амплификации.[00174] The primers may be random primers. The population of random primers may be synthesized such that it has an increased content of guanine (G) and/or cytosine (C) nucleotides compared to adenine (A) and thymidine (T) nucleotides. The resulting population of random primers will be GC-rich and will therefore have a higher probability of hybridizing to regions of the genome with high GC content, such as gene-coding regions of the human genome, which typically have a higher GC content than non-coding regions of gDNA. The primers in the population of random primers may also have a region of identical sequence, such as a universal tail. The universal tail may include a universal priming site for amplification.
[00175] В данном иллюстративном способе свободные нуклеотиды могут включать любой природный нуклеотид, такой как дезоксиаденинтрифосфат, дезокситиминтрифосфат, дезоксигуанинтрифосфат и дезоксицитозинтрифосфат.[00175] In this illustrative method, free nucleotides may include any naturally occurring nucleotide, such as deoxyadenine triphosphate, deoxythymine triphosphate, deoxyguanine triphosphate, and deoxycytosine triphosphate.
[00176] Приведение матрицы одноцепочечной геномной ДНК в контакт с полимеразой с низкой процессивностью, множеством праймеров и свободными нуклеотидами может включать смешивание различных компонентов и воздействие на них подходящих условий амплификации для используемой полимеразы с низкой процессивностью. В процессе амплификации праймеры прикрепляются к различным участкам матрицы одноцепочечной геномной ДНК, а полимераза с низкой процессивностью вводит комплементарные свободные нуклеотиды в матричную цепь в соответствии с последовательностью матричной цепи. Полимераза с низкой процессивностью естественным образом выпадает из матричной цепи обычно после репликации 100 оснований или менее. Реплицированные комплементарные фрагменты можно вытеснять с использованием, например, денатурации. Способ может включать повторение как приведения в контакт, так и вытеснения в заданном количестве циклов с образованием дополнительных комплементарных фрагментов в каждом из заданного количества циклов.[00176] Contacting a single-stranded genomic DNA template with a low processivity polymerase, a plurality of primers, and free nucleotides may involve mixing the various components and subjecting them to appropriate amplification conditions for the low processivity polymerase used. During the amplification process, the primers are attached to various regions of the single-stranded genomic DNA template, and the low processivity polymerase introduces complementary free nucleotides into the template strand according to the sequence of the template strand. The low processivity polymerase naturally drops out of the template strand, typically after 100 bases or less have been replicated. The replicated complementary fragments may be displaced using, for example, denaturation. The method may involve repeating both the contacting and the displacement for a predetermined number of cycles, producing additional complementary fragments in each of the predetermined number of cycles.
[00177] Ниже приведены примеры этого способа.[00177] Below are examples of this method.
[00178] ДНК-полимеразу Т4 можно использовать для амплификации одноцепочечной или денатурированной гДНК, например, в 50 около мМ N-(2-гидроксиэтил)пиперазин-N'-(2-этансульфоновой кислоте) (HEPES) (рН 7,5), около 50 мМ Трис-HCl (рН 8,6) или около 50 мМ глицината (рН 9,7). Примеры реакционных смесей могут также включать около 50 мМ KCl, около 5 мМ MgCl2, около 5 мМ дитиотреитол (ДТТ), около 40 мкг/мл гДНК, около 0,2 мМ каждого дезоксинуклеозидтрифосфата (дНТФ), около 50 мкг/мл бычьего сывороточного альбумина (BSA), около 100 мкМ случайно выбранного праймера (n=6) и около 10 единиц ДНК-полимеразы Т4, инкубированной при 37°С в течение по меньшей мере одного часа. Циклическое изменение температуры можно использовать для смещения реплицированных цепей для множества циклов амплификации.[00178] T4 DNA polymerase can be used to amplify single-stranded or denatured gDNA, for example, in about 50 mM N-(2-hydroxyethyl)piperazine-N'-(2-ethanesulfonic acid) (HEPES) (pH 7.5), about 50 mM Tris-HCl (pH 8.6), or about 50 mM glycinate (pH 9.7). Examples of reaction mixtures may also include about 50 mM KCl, about 5 mM MgCl2 , about 5 mM dithiothreitol (DTT), about 40 μg/mL gDNA, about 0.2 mM of each deoxynucleoside triphosphate (dNTP), about 50 μg/mL bovine serum albumin (BSA), about 100 μM of a randomly selected primer (n=6), and about 10 units of T4 DNA polymerase incubated at 37°C for at least one hour. Temperature cycling may be used to bias the replicated strands for multiple amplification cycles.
[00179] Taq-полимераза обладает низкой процессивностью при температурах ниже 70°С. Соответственно, небольшие фрагменты гДНК можно получать с использованием Taq-полимеразы при низкой температуре или при другом условии, при котором Taq имеет низкую процессивность. В другом примере фрагмент Стоффеля, в котором отсутствуют 289 N-концевых аминокислотных остатков Taq-полимеразы и который имеет низкую процессивность при 70°С, можно использовать для получения относительно небольших фрагментов гДНК. Taq или фрагмент Стоффеля можно использовать для амплификации матриц одноцепочечной или денатурированной ДНК, а для вытеснения реплицированных цепей во множестве циклов амплификации можно использовать циклическое изменение температуры.[00179] Taq polymerase has low processivity at temperatures below 70°C. Accordingly, small gDNA fragments can be produced using Taq polymerase at low temperature or under another condition in which Taq has low processivity. In another example, the Stoffel fragment, which lacks the 289 N-terminal amino acid residues of Taq polymerase and has low processivity at 70°C, can be used to produce relatively small gDNA fragments. Taq or the Stoffel fragment can be used to amplify single-stranded or denatured DNA templates, and temperature cycling can be used to displace replicated strands over multiple amplification cycles.
[00180] Фрагмент Кленова можно использовать для изотермической амплификации генома с получением малых фрагментов геномной ДНК, например, в реакции с низким содержанием соли (I=0,085), инкубированной при температуре от около 5°С до 37°С. Примеры буферов и условий рН, которые можно использовать для амплификации гДНК фрагментом Кленова, включают, например, около 50 мМ Трис HCl (рН 7,5), около 5 мМ MgCl2, около 50 мМ NaCl, около 50 мкг/мл бычьего сывороточного альбумина (BSA), около 0,2 мМ каждого дНТФ, около 2 мкг случайно выбранного праймера (n=6), около 10 нг матрицы гДНК и около 5 единиц фрагмента Кленова, инкубированного при 37°С в течение около 16 часов. Аналогичные реакции можно проводить, когда один или более реакционных компонентов пропущен или замещен. Например, буфер можно заменять около 50 мМ фосфатом (рН 7,4) или можно использовать другие значения рН в диапазоне около от 7,0 до 7,8. В другом примере условия амплификации с использованием фрагмента Кленова могут включать, например, около 10 нг матрицы гДНК, около 2 мМ дНТФ, около 10 мМ MgCl2, около 0,5 Ед/мкл (микролитр) полимеразы, около 50 мкМ (микромолярного) случайно выбранного праймера (n=6) и изотермическую инкубацию при 37°С в течение 16 часов.[00180] The Klenow fragment can be used for isothermal amplification of the genome to produce small fragments of genomic DNA, for example, in a low salt reaction (I=0.085) incubated at a temperature of from about 5°C to 37°C. Examples of buffers and pH conditions that can be used to amplify gDNA with the Klenow fragment include, for example, about 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), about 5 mM MgCl2 , about 50 mM NaCl, about 50 μg/mL bovine serum albumin (BSA), about 0.2 mM of each dNTP, about 2 μg of randomly selected primer (n=6), about 10 ng of gDNA template, and about 5 units of the Klenow fragment incubated at 37°C for about 16 hours. Similar reactions can be carried out when one or more reaction components are omitted or substituted. For example, the buffer can be replaced with about 50 mM phosphate (pH 7.4) or other pH values in the range of about 7.0 to 7.8 can be used. In another example, amplification conditions using the Klenow fragment can include, for example, about 10 ng of gDNA template, about 2 mM dNTPs, about 10 mM MgCl 2 , about 0.5 U/μl (microliter) of polymerase, about 50 μM (micromolar) random primer (n=6), and isothermal incubation at 37°C for 16 hours.
[00181] Другой пример способа амплификации, описанного в настоящем документе, включает приведение матрицы одноцепочечной геномной ДНК в контакт с полимеразой, множеством праймеров и смесью свободных нуклеотидов, включая природные нуклеотиды и дидезокситимидинтрифосфат (ддТТФ), с образованием таким образом усеченных комплементарных фрагментов матрицы одноцепочечной геномной ДНК; и вытеснение усеченных комплементарных фрагментов из матрицы одноцепочечной геномной ДНК, с образованием таким образом по меньшей мере некоторых из соответствующих образцов.[00181] Another example of an amplification method described herein comprises contacting a single-stranded genomic DNA template with a polymerase, a plurality of primers, and a mixture of free nucleotides, including natural nucleotides and dideoxythymidine triphosphate (ddTTP), thereby forming truncated complementary fragments of the single-stranded genomic DNA template; and displacing the truncated complementary fragments from the single-stranded genomic DNA template, thereby forming at least some of the corresponding samples.
[00182] В данном примере можно использовать любую подходящую полимеразу. ддТТФ действует в качестве агента для усечения, и, таким образом, можно использовать полимеразу с высокой процессивностью. В этом иллюстративном способе можно использовать любую из полимераз, описанных в настоящем документе, пока условия обработки можно изменять таким образом, что полимераза демонстрирует более высокую процессивность (например, может синтезировать более 100 оснований на событие полимеризации). В одном примере полимераза с высокой процессивностью выбрана из группы, состоящей из ДНК-полимеразы Т4, ДНК-полимеразы Т7, Taq-полимеразы, фрагмента Стоффеля, фрагмента Кленова, ДНК-полимеразы Bsu, ДНК-полимеразы Bst и сконструированной полимеразы. В этом иллюстративном способе под термином «сконструированная полимераза» подразумевают любую синтетическую полимеразу, которая предназначена для синтеза более 100 оснований на событие полимеризации. Полимеразы с высокой процессивностью позволяют получать фрагменты длиной от 10 кб (килобаз) до 20 кб. Другие подходящие полимеразы с высокой процессивностью включают полимеразу Ф29.[00182] In this example, any suitable polymerase can be used. ddTTP acts as a truncating agent, and thus, a polymerase with high processivity can be used. In this exemplary method, any of the polymerases described herein can be used, as long as the processing conditions can be varied such that the polymerase exhibits high processivity (e.g., can synthesize more than 100 bases per polymerization event). In one example, the polymerase with high processivity is selected from the group consisting of T4 DNA polymerase, T7 DNA polymerase, Taq polymerase, Stoffel fragment, Klenow fragment, Bsu DNA polymerase, Bst DNA polymerase, and an engineered polymerase. In this exemplary method, the term "engineered polymerase" refers to any synthetic polymerase that is designed to synthesize more than 100 bases per polymerization event. Highly processive polymerases produce fragments of 10 kb (kilobases) to 20 kb in length. Other suitable highly processive polymerases include F29 polymerase.
[00183] В этом примере можно использовать любой из случайно выбранных праймеров, описанных в настоящем документе.[00183] Any of the randomly selected primers described herein can be used in this example.
[00184] В этом иллюстративном способе свободные нуклеотиды в смеси включают природные нуклеотиды и дидезокситимидинтрифосфат (ддТТФ). Дидезокситимидинтрифосфат служит в качестве терминирующего синтез нуклеотида или усекающего агента. В примере природные нуклеотиды включают дезоксиаденинтрифосфат, дезокситиминтрифосфат, дезоксигуанинтрифосфат и дезоксицитозинтрифосфат.В примере смесь свободных нуклеотидов включает дезокситиминтрифосфат (дТТФ) и дидезокситимидинтрифосфат (ддТТФ) с соотношением в диапазоне от около 10: 5 до около 10: 0,01. Соотношение в пределах этого диапазона помогает обеспечить включение желаемого количества дезокситиминтрифосфата в полученные фрагменты до прекращения амплификации дидезокситимидинтрифосфатом. В одном конкретном примере соотношение дТТФ к ддТТФ составляет около 10:1.[00184] In this exemplary method, the free nucleotides in the mixture include naturally occurring nucleotides and dideoxythymidine triphosphate (ddTTP). Dideoxythymidine triphosphate serves as a nucleotide synthesis terminating or truncating agent. In an example, the naturally occurring nucleotides include deoxyadenine triphosphate, deoxythymine triphosphate, deoxyguanine triphosphate, and deoxycytosine triphosphate. In an example, the mixture of free nucleotides includes deoxythymine triphosphate (dTTP) and dideoxythymidine triphosphate (ddTTP) in a ratio ranging from about 10:5 to about 10:0.01. A ratio within this range helps ensure that the desired amount of deoxythymine triphosphate is incorporated into the resulting fragments before amplification with dideoxythymidine triphosphate is terminated. In one specific example, the ratio of dTTP to ddTTP is about 10:1.
[00185] Приведение матрицы одноцепочечной геномной ДНК в контакт с полимеразой, множеством праймеров и смесью свободных нуклеотидов может включать смешивание различных компонентов и воздействие на них подходящих условий амплификации для используемой полимеразы. Во время амплификации праймеры прикрепляются к различным участкам матрицы одноцепочечной геномной ДНК, а полимераза вводит комплементарные природные нуклеотиды в матричную цепь в соответствии с последовательностью матричной цепи. При введении дидезокситимидинтрифосфата (ддТТФ) вместо дезокситимидинтрифосфата (дТТФ) амплификация конкретной цепи прекращается. Таким образом, ддТТФ усекает реплицированный фрагмент ДНК. Отношение дТТФ к ддТТФ в смеси помогает обеспечить достаточную длину сгенерированных фрагментов для последующего анализа.[00185] Bringing a single-stranded genomic DNA template into contact with a polymerase, a plurality of primers, and a mixture of free nucleotides may involve mixing the various components and exposing them to appropriate amplification conditions for the polymerase used. During amplification, primers are attached to various sites on the single-stranded genomic DNA template, and the polymerase introduces complementary natural nucleotides into the template strand according to the sequence of the template strand. By introducing dideoxythymidine triphosphate (ddTTP) instead of deoxythymidine triphosphate (dTTP), amplification of a particular strand is terminated. Thus, ddTTP truncates the replicated DNA fragment. The ratio of dTTP to ddTTP in the mixture helps ensure that the generated fragments are of sufficient length for subsequent analysis.
[00186] Реплицированные усеченные комплементарные фрагменты можно вытеснять, например, с использованием денатурации. Способ может включать повторение заданного количества циклов как приведения в контакт, так и вытеснения, для получения дополнительных усеченных комплементарных фрагментов в каждом из заданного количества циклов.[00186] The replicated truncated complementary fragments can be displaced, for example, using denaturation. The method can include repeating a predetermined number of cycles of both contacting and displacing to produce additional truncated complementary fragments in each of a predetermined number of cycles.
[00187] В этом иллюстративном способе можно использовать любой из буферов (например, HEPES, Трис-HCl, глицинат и т.д.), солей (например, KCl, MgCb и т.д.), окислительно-восстановительных реагентов (например, дитиотреитол) и/или стабилизаторов (например, бычий сывороточный альбумин [BSA]) в подходящих количествах для высокой процессивности.[00187] In this illustrative method, any of the buffers (e.g., HEPES, Tris-HCl, glycinate, etc.), salts (e.g., KCl, MgCb, etc.), redox reagents (e.g., dithiothreitol), and/or stabilizers (e.g., bovine serum albumin [BSA]) can be used in suitable amounts for high processivity.
[00188] В одном конкретном примере ДНК-полимераза Т7 имеет высокую процессивность в следующих условиях реакции: около 40 мМ Трис-HCl, рН 7,5, около 15 мМ MgCl2, около 25 мМ NaCl, около 5 мМ ДТТ, около 0,25 мМ каждого дНТФ, от около 0,00025 мМ до около 0,125 мМ ддТТФ, 50 мкг/мл одноцепочечной гДНК, около 100 мкМ случайного праймера (n=6), от около 0,5 до около 1 единицы ДНК-полимеразы Т7, температура реакции более 37°С.[00188] In one specific example, T7 DNA polymerase has high processivity under the following reaction conditions: about 40 mM Tris-HCl, pH 7.5, about 15 mM MgCl2 , about 25 mM NaCl, about 5 mM DTT, about 0.25 mM each dNTP, about 0.00025 mM to about 0.125 mM ddTTP, 50 μg/mL single-stranded gDNA, about 100 μM random primer (n=6), about 0.5 to about 1 unit of T7 DNA polymerase, reaction temperature greater than 37°C.
[00189] В другом конкретном примере Taq-полимераза обладает высокой процессивностью при температурах около 70°С при взаимодействии с образцами ДНК в 10-кратным молярным избытке и случайно выбранными праймерами (n=6). Реакция амплификации в этих условиях может дополнительно включать буфер, такой как трис-HCl при около 20 мМ, рН около 7, от около 1 мМ до 2 мМ MgCl2, около 0,2 мМ каждого дНТФ и от около 0,0002 мМ до около 0,1 мМ ддТТФ. Кроме того, можно добавлять стабилизирующий агент, такой как глицерин, желатин, BSA или неионное поверхностно-активное вещество.[00189] In another specific example, Taq polymerase has high processivity at temperatures of about 70°C when reacted with DNA samples in a 10-fold molar excess and randomly selected primers (n=6). The amplification reaction under these conditions may further include a buffer such as Tris-HCl at about 20 mM, pH about 7, about 1 mM to 2 mM MgCl2 , about 0.2 mM of each dNTP, and about 0.0002 mM to about 0.1 mM ddTTP. In addition, a stabilizing agent such as glycerol, gelatin, BSA, or a nonionic surfactant may be added.
[00190] В еще одном конкретном примере фрагмент Кленова обладает высокой процессивностью в следующих условиях реакции: около 10 мМ Трис-HCl, рН 7,9, около 10 мМ MgCl2, около 50 мМ NaCl, около 1 мМ ДТТ и около 100 г/моль BSA.[00190] In another specific example, the Klenow fragment is highly processive under the following reaction conditions: about 10 mM Tris-HCl, pH 7.9, about 10 mM MgCl2 , about 50 mM NaCl, about 1 mM DTT, and about 100 g/mol BSA.
[00191] В еще одном конкретном примере ДНК-полимераза Bst обладает высокой процессивностью в следующих условиях реакции: около 20 мМ Трис-HCl, рН 8,8, около 10 мМ (NH4)2SO4, около 10 мМ KCl, около 2 мМ MgSO4 и около 0,1% неионогенного поверхностно-активного вещества (например, TRITON™ Х-100 производства The Dow Chemical Co.).[00191] In another specific example, Bst DNA polymerase has high processivity under the following reaction conditions: about 20 mM Tris-HCl, pH 8.8, about 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , about 10 mM KCl, about 2 mM MgSO 4 , and about 0.1% nonionic surfactant (e.g., TRITON™ X-100 from The Dow Chemical Co.).
[00192] Оба процесса амплификации, описанные в настоящем документе, генерируют множество фрагментов гДНК без необходимости применения процесса фрагментации. Одноцепочечная гДНК служит матрицей для нескольких целевых локусов 54 генотипирования, и генерируется несколько ампликонов каждого целевого локуса 54 генотипирования. При введении в проточную кювету 20 с подлежащими генотипированию матрицами 48 или 49 амплифицированные фрагменты гДНК (целевые локусы 54 генотипирования) гибридизируются с соответствующими комплементарными участками генотипируемых матриц 48 или 49.[00192] Both amplification processes described herein generate multiple gDNA fragments without the need for a fragmentation process. Single-stranded gDNA serves as a template for multiple
[00193] Наборы[00193] Sets
[00194] Генотипирующие нуклеотиды 10 или 10' и проточная кювета 20 могут быть частью набора для генотипирования.[00194] Genotyping
[00195] В одном примере набор содержит: проточную кювету 20, включающую подложку 30, 30', имеющую углубления 38, разделенные промежуточными областями 40, и первый и второй захватывающие праймеры 22, 24 или 22, 24', прикрепленные внутри каждого из углублений 38; и текучую среду зонда генотипирования, включающую жидкий носитель и генотипирующий олигонуклеотид 10 или 10' в жидком носителе, причем генотипирующий олигонуклеотид 10 или 10' включает первую последовательность 12 праймера, последовательность 14 зонда, представляющую целевой локус 54 генотипирования, сайт 16, 16' эндонуклеазы рестрикции и вторую последовательность 18, 18' праймера, которая по меньшей мере частично комплементарна второму захватывающему праймеру 24, 24'. [00196] Набор может также включать компоненты подготовки библиотеки генотипирования, такие как образец целого генома, полимераза (которая может представлять собой полимеразу с низкой процессивностью, как определено в настоящем документе), множество праймеров и свободные нуклеотиды (в некоторых примерах включая природные нуклеотиды, а в других примерах включая смесь природных нуклеотидов и дидезокситимидинтрифосфата [ддТТФ]).[00195] In one example, the kit comprises: a
[00197] В наборе можно использовать любой пример генотипирующего олигонуклеотида 10 или 10', и в наборе можно использовать любой пример проточной кюветы 20.[00197] Any example of genotyping
[00198] В альтернативном варианте осуществления набор может включать неструктурированную проточную кювету с праймерами по всей поверхности проточного канала.[00198] In an alternative embodiment, the kit may include an unstructured flow cell with primers across the surface of the flow channel.
[00199] дополнительные примечания[00199] additional notes
[00200] Следует понимать, что все комбинации вышеуказанных концепций и дополнительных концепций, более подробно описанных ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно противоречащими), рассматриваются как часть обладающего признаками изобретения объекта изобретения, описанного в настоящем документе. В частности, все комбинации заявленного объекта изобретения, появляющиеся в конце данного описания, считаются частью обладающего признаками изобретения объекта изобретения, описанного в настоящем документе. Следует также понимать, что терминология, явно используемая в настоящем документе, которая также может присутствовать в любом описании, включенном в настоящий документ посредством ссылки, должна иметь значение, наиболее соответствующее конкретным концепциям, описанным в настоящем документе.[00200] It should be understood that all combinations of the above concepts and additional concepts described in more detail below (provided that such concepts are not mutually contradictory) are considered to be part of the inventive subject matter described herein. In particular, all combinations of claimed subject matter appearing at the end of this description are considered to be part of the inventive subject matter described herein. It should also be understood that terminology expressly used herein, which may also appear in any description incorporated herein by reference, is intended to have the meaning most consistent with the particular concepts described herein.
[00201] Хотя подробно описано несколько примеров, следует понимать, что описанные примеры могут быть изменены. Таким образом, представленное выше описание следует рассматривать как не имеющее ограничительного характера.[00201] Although several examples are described in detail, it should be understood that the examples described may be changed. Therefore, the above description should be considered as not limiting.
--->--->
ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST
<110> Illumina Cambridge Ltd.<110> Illumina Cambridge Ltd.
Illumina, Inc.Illumina, Inc.
<120> НАБОРЫ ДЛЯ ГЕНОТИПИРОВАНИЯ<120> GENOTYPING KITS
<130> IP-1897-PCT<130> IP-1897-PCT
<150> 62/981866<150> 62/981866
<151> 26.02.2020 г.<151> 02/26/2020
<160> 3 <160> 3
<170> PatentIn, версия 3.5<170> PatentIn, version 3.5
<210> 1<210> 1
<211> 20<211> 20
<212> ДНК<212> DNA
<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence
<220><220>
<223> Синтезированная<223> Synthesized
<400> 1<400> 1
aatgatacgg cgaccaccga 20
<210> 2<210> 2
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence
<220><220>
<223> Синтезированная<223> Synthesized
<400> 2<400> 2
caagcagaag acggcatacg a 21caagcagaag acggcatacg a 21
<210> 3<210> 3
<211> 21<211> 21
<212> ДНК<212> DNA
<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence
<220><220>
<223> Синтезированная<223> Synthesized
<400> 3<400> 3
gttcgtcttc tgccgtatgc t 21gttcgtcttc tgccgtatgc t 21
<---<---
Claims (60)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/981,866 | 2020-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021136891A RU2021136891A (en) | 2023-06-14 |
| RU2835967C2 true RU2835967C2 (en) | 2025-03-06 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016075204A1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | Illumina, Inc. | Methods and arrays for producing and sequencing monoclonal clusters of nucleic acid |
| EP3108010B1 (en) * | 2014-02-21 | 2018-11-28 | Oxford Nanopore Technologies Limited | Sample preparation method |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3108010B1 (en) * | 2014-02-21 | 2018-11-28 | Oxford Nanopore Technologies Limited | Sample preparation method |
| WO2016075204A1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | Illumina, Inc. | Methods and arrays for producing and sequencing monoclonal clusters of nucleic acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107002117B (en) | Nucleic acid sequencing method | |
| EP3615671B1 (en) | Compositions and methods for improving sample identification in indexed nucleic acid libraries | |
| CN105392897B (en) | Enrichment of target sequences | |
| EP3103885B1 (en) | Methods for sequencing nucleic acids | |
| CN106244578B (en) | Method for sequencing nucleic acids | |
| ES3031453T3 (en) | Kits for genotyping | |
| AU2019402925B2 (en) | Methods for improving polynucleotide cluster clonality priority | |
| JP7767154B2 (en) | Genotyping kits | |
| RU2835967C2 (en) | Genotyping kits | |
| HK40093296A (en) | Kits for genotyping | |
| HK40093296B (en) | Kits for genotyping | |
| HK40060387A (en) | Kits for genotyping | |
| HK40060387B (en) | Kits for genotyping | |
| JP2025504052A (en) | Method for enzymatic synthesis of nucleic acids or polynucleotides and kit for carrying out said method | |
| WO2023122491A1 (en) | Periodate compositions and methods for chemical cleavage of surface-bound polynucleotides | |
| EP4448786A1 (en) | Methods for metal directed cleavage of surface-bound polynucleotides | |
| EP4453256A1 (en) | Periodate compositions and methods for chemical cleavage of surface-bound polynucleotides | |
| TW202536187A (en) | Kit for enzymatic synthesis of polynucleotide | |
| HK40053507A (en) | Compositions and methods for improving sample identification in indexed nucleic acid libraries | |
| HK40043984A (en) | Compositions and methods for improving sample identification in indexed nucleic acid libraries | |
| HK40014780A (en) | Compositions and methods for improving sample identification in indexed nucleic acid libraries | |
| HK40014780B (en) | Compositions and methods for improving sample identification in indexed nucleic acid libraries |