[发明专利]在核酸模板中保留空间邻位邻接性和分子邻接性

说明书

本文提供了用于制备核酸模板的方法和组合物，其中保留了靶核酸的空间邻位邻接性和分子邻接性，并且使用由其获得的测序数据，但不限于鉴定基因组变体、确定邻接性信息以告知靶核酸的从头组装，包括单倍型相位信息的解卷积，以及分析靶核酸的构象和拓扑结构。

相关专利申请

本专利申请要求于2017年11月21日提交的美国临时专利申请号62/589,505的权益，该美国临时专利申请的名称为PRESERVING SPATIAL-PROXIMAL CONTIGUITY ANDMOLECULAR CONTIGUITY IN NUCLEIC ACID TEMPLATES(在核酸模板中保留空间邻位邻接性和分子邻接性)，将Siddarth Selvaraj、Anthony Schmitt和Bret Reid指定为发明人并且被分配了代理人案卷号AMG-1002-PV。本专利申请与2018年11月20日提交的美国临时申请有关，所述美国临时申请的名称为METHODS FOR PREPARING NUCLEIC ACIDS THATPRESERVE SPATIAL-PROXIMAL CONTIGUITY INFORMATION(用于制备保留空间邻位邻接性信息的核酸的方法)，将Anthony Schmitt、Catherine Tan、Derek Reid、Chris De La Torre和Siddarth Selvaraj指定为发明人并且被分配了代理人案卷号AMG-1003-PV。上述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文，包括所有文本、表格和附图。

技术领域

该技术涉及对核酸进行测序。具体地涉及制备包含已经保留了空间邻位邻接性和分子邻接性的核酸的核酸模板以由其确定核酸序列，这可以适用于全基因组和靶向核酸序列测定。

背景技术

下一代测序(NGS)已经成为用于测定核酸序列以用于众多研究和临床应用的一组主要的方法^1-9。典型的NGS工作流程如下：从核酸来源中分离出通常被组织为一个或多个染色体的天然基因组DNA，从而引起它的片段化，以产生核酸模板，随后通过测序仪器读取所述核酸模板以产生序列数据。主要的测序仪器读取高度片段化的核酸模板(例如Illumina测序仪读取100bp-500bp)。

在核酸模板制备期间捕获邻接性的一种方法是通过使用以下原理，即在核内，核酸通常以空间构象排列^10,11。由于天然存在的空间邻近的核酸分子(nSPNA，参见下文的定义)在线性上可以是远离的，因此捕获nSPNA告知了一种邻接形式。实际上，捕获这样的构象信息的方法(例如3C¹²、4C^13,14、5C^15,16、HiC^17,18、TCC^19,20或其它方法或方法的组合)捕获nSPNA并且通过将它们“连接”而告知邻接性，具体地，将nSPNA连接以产生核酸的连接产物(LP)，随后将多个这样的LP片段化并且制备成保留邻接性的核酸模板，对所述模板进行测序以获得保留邻接性的测序数据。

发明内容

本文公开的用于产生保留邻接性的核酸模板的方法CPSP-Prep包括两个关键步骤：首先，捕获nSPNA以获得空间邻位信息(例如通过PL方法或SSPC方法(定义于下文中))，以及其次，保留所捕获的nSPNA(所捕获的nSPNA在下文中被称为cSPNA，参见下文的定义)内的空间邻位邻接性和分子邻接性，从而引起保留邻接性的核酸模板的制备。由核酸模板的CPSP-Prep获得的测序数据(CPSP-Seq)使得通过能够鉴定基因组变体、确定邻接性信息以告知从头基因组组装、对单倍型相位信息进行解卷积而使得能够全面测定核酸序列，并且还有助于分析靶核酸的构象和拓扑结构。

定义

测序：除非另有说明，否则本文中的测序指的是短读段测序(例如Illumina)，其对包含约500bp长度的核酸片段的核酸模板进行测序。