包含基因组DNA和cDNA两者的总核酸的富集和新一代测序的制作方法_4

文档序号:9382599阅读:来源:国知局
试样品产生的基因组DNA文库与由测试样品产生的cDNA文库混合以提供 核酸混合物;(b)使所述核酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的条件 下接触,其中所述探针与存在于所述核酸混合物中的目的核酸互补;(c)将与所述探针杂 交的核酸与未杂交的那些分离;从而获得富集的目的核酸群;(d)向富集的目的核酸群添 加来自测试样品的基因组DNA序列以获得预定比率(例如,以约100, 000 : 1、10, 000 : 1、 1.000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、 1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1,000、1:10,000或 I : 100, OOO中任意的重量比)的基因组DNA序列与富集的核酸混合物,以及(e)对新混合 物中的基因组DNA序列和cDNA序列进行测序。在一些实施方案中,在富集之前,以预定比 率(例如以约 10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 0、0 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10 的比率)来 混合基因组DNA文库与cDNA文库。
[0091] 在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸的方法(例如,获得基因组DNA 和RNA的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异),其包括:(a)将测试 样品中的RNA逆转录为cDNA;(b)产生包含基因组DNA序列和cDNA序列的DNA文库以提供 核酸混合物;(c)使所述核酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的条件 下接触,其中所述探针与存在于所述核酸混合物中的目的核酸互补;(d)将与所述探针杂 交的核酸与未杂交的那些分离;从而获得富集的目的核酸群;(e)向富集的目的核酸群添 加来自测试样品的基因组DNA序列以获得预定比率(例如,以约100, 000 : 1、10, 000 : 1、 1.000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、 1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1,000、1:10,000 或 1 : 100, 000中任意的重量比)的基因组DNA序列与富集的核酸混合物,以及(f)对新混合 物中的基因组DNA序列和cDNA序列进行测序。
[0092] 在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸的方法(例如,获得基因组DNA 和RNA的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异),其包括:(a)使由 测试样品产生的基因组DNA文库与第一组探针在足以使所述基因组DNA与所述第一组探 针杂交的条件下接触,其中所述第一组探针与存在于所述基因组DNA文库中的目的核酸互 补;(b)将与所述第一组探针杂交的基因组DNA与未杂交的那些分离;从而获得富集的目 的基因组DNA群;(c)使由测试样品产生的cDNA文库与第二组探针在足以使所述cDNA与 所述第二组探针杂交的条件下接触,其中所述第二组探针与存在于所述cDNA文库中的目 的cDNA互补;(d)将与所述第二组探针杂交的cDNA与未杂交的那些分离;从而获得富集 的目的cDNA群;(e)将所富集的目的基因组DNA与所富集的目的cDNA混合以获得目的核 酸群;(f)向目的核酸群添加来自测试样品的基因组DNA序列以获得预定比率(例如,以约 100.000 : 1、10,000 : 1、1,000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、 1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、1 : 600、1 : 700、1 : 800、1 : 900、 1 : 1,000、1 : 10, 000或1 : 100, 000中任意的重量比)的基因组DNA序列与富集的核酸 混合物,以及(f)对新混合物中的基因组DNA序列和cDNA序列进行测序。
[0093] 在一些实施方案中,可将获自同一测试样品的cDNA序列添加到富集的核酸混 合物中。cDNA序列的添加允许,例如,在全基因组水平上的广泛测序(或分析)以及目 的核酸的深度测序两者。在一些实施方案中,cDNA序列与核酸混合物的期望比率为约 100.000 : 1、10,000 : 1、1,000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、 1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、1 : 600、1 : 700、1 : 800、1 : 900、 1 : 1,000、1 : 10, 000 或 1 : 100,000 中任意一个。
[0094] 因此,例如,在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸(例如获得基因组 DNA和RNA的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异)的方法,其包 括:(a)使所述核酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的条件下接触, 其中所述探针与存在于所核酸混合物中的目的核酸互补,并且其中核酸的混合物包含获自 测试样品的基因组DNA序列和cDNA序列;(b)将与所述探针杂交的核酸与未杂交的那些分 离;从而获得富集的目的核酸群;(c)向富集的目的核酸群添加来自测试样品的目的cDNA 序列以获得预定比率(例如以约1〇〇,〇〇〇:1、1〇,〇〇〇:1、1,〇〇〇:1、1〇〇:1、1〇:1、 5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、 1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:10,000 或 1:100,000 中任意的重量 比)的cDNA序列与富集的核酸混合物,以及⑷对新混合物中的基因组DNA序列及cDNA 序列进行测序。在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸(例如获得基因组DNA 和RNA的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异)的方法,其包括: (a)提供包含获自测试样品的基因组DNA序列和cDNA序列的核酸混合物;(b)使所述核 酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的条件下接触,其中所述探针与存 在于所述核酸混合物中的目的核酸互补;(c)将与所述探针杂交的核酸与未杂交的那些分 离;从而获得富集的目的核酸群;(d)向富集的目的核酸群添加来自测试样品的cDNA序列 以获得预定比率(例如以约1〇〇,〇〇〇:1、1〇,〇〇〇:1、1,〇〇〇:1、1〇〇:1、1〇:1、5:1、 2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、1 : 600、 1 : 700、1 : 800、1 : 900、1 : 1000、1 : 10,000 或 1 : 100,000 中任意的重量比)的 cDNA序列与富集的核酸混合物,以及(e)对新混合物中的基因组DNA序列和cDNA序列进行 测序。在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸(例如获得基因组DNA和RNA的核 酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异)的方法,其包括:(a)将从测试 样品产生的基因组DNA文库与从测试样品产生的cDNA文库混合以提供核酸混合物;(b)使 所述核酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的条件下接触,其中所述探 针与存在于所述核酸混合物中目的核酸互补;(c)将与所述探针杂交的核酸与未杂交的那 些分离;从而获得富集的目的核酸群;(d)向富集的目的核酸群添加来自测试样品的cDNA 序列以获得预定比率(例如以约1〇〇,〇〇〇:1、1〇,〇〇〇:1、1,〇〇〇:1、1〇〇:1、1〇:1、 5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、 1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:10,000 或 1:100,000 中任意的重量 比)的cDNA序列与富集的核酸混合物,以及(e)对新混合物中的基因组DNA序列和cDNA 序列进行测序。在一些实施方案中,在富集之前,以预定比率(例如,以约10 : 1、5 : 1、 2 :1、1:1、1:0、0:1、1:2、1:5、1:10的比率)来混合基因组DNA文库和cDNA 文库。
[0095] 在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸(例如获得基因组DNA和RNA 的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异)的方法,其包括:(a)将测 试样品中的RNA逆转录为cDNA ; (b)产生包含基因组DNA序列和cDNA序列的DNA文库以 提供核酸混合物;(c)使所述核酸混合物与一组探针在足以使所述核酸与所述探针杂交的 条件下接触,其中所述探针与存在于所述核酸混合物中的目的核酸互补;(d)将与所述探 针杂交的核酸与未杂交的那些分离;从而获得富集的目的核酸群;(e)向富集的目的核酸 群添加来自测试样品的cDNA序列以获得预定比率(例如以约100, 000:1、10, 000:1、 1,000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、1 : 10、1 : 100、1 : 200、 1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:10,000或 1:100, 000中任意的重量比)的cDNA序列与富集的核酸混合物,以及(f)对新混合物中 的基因组DNA序列及cDNA序列进行测序。
[0096] 在一些实施方案中,提供了表征测试样品中的核酸(例如获得基因组DNA和RNA 的核酸特征谱和/或同时检测遗传变异和RNA转录物中的变异)的方法,其包括:(a)使 从测试样品产生的基因组DNA文库与第一组探针在足以使所述基因组DNA与所述第一组 探针杂交的条件下接触,其中所述第一组探针与存在于所述基因组DNA文库中的目的核酸 互补;(b)将与所述第一组探针杂交的基因组DNA与未杂交的那些分离;从而获得富集的 目的基因组DNA群;(c)使从测试样品产生的cDNA文库与第二组探针在足以使所述cDNA 与所述第二组探针杂交的条件下接触,其中所述第二组探针与存在于所述cDNA文库中的 目的cDNA互补;(d)将与所述第二组探针杂交的cDNA与未杂交的那些分离;从而获得富 集的目的cDNA群;(e)将所富集的目的基因组DNA与所富集的目的cDNA混合以获得目 的核酸群;(f)向目的核酸群添加来自测试样品的cDNA序列以获得预定比率(例如以约 100,000 : 1、10,000 : 1、1,000 : 1、100 : 1、10 : 1、5 : 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2、1 : 5、 1 : 10、1 : 100、1 : 200、1 : 300、1 : 400、1 : 500、1 : 600、1 : 700、1 : 800、1 : 900、 1:1000、1:10, 000或1:100, 000中任意的重量比)的cDNA序列和富集的核酸混合 物,以及(f)对新混合物中的基因组DNA序列和及cDNA序列进行测序。
[0097] 在一些实施方案中,所述核酸还包含获自对照样品的基因组DNA和/或cDNA序 列。以不同的方式索引对照样品中的这些序列,但是以与测试样品相同的方式进行另外处 理。在一些实施方案中,对照样品来自同一个体。在一些实施方案中,对照样品来自不同的 个体。
[0098] 提供核酸的混合物
[0099] 在一些实施方案中,本申请的方法包括提供包含从同一样品(例如人样品)获得 的基因组DNA序列和cDNA序列的核酸混合物。在一些实施方案中,所述样品是组织样品或 从组织样品提取的核酸。在一些实施方案中,所述样品是细胞样品(例如CTC样品)或从 细胞样品提取的核酸。在一些实施方案中,所述样品是单个细胞或从单个细胞提取的核酸。 在一些实施方案中,所述样品是肿瘤样品或从肿瘤样品提取的核酸。在一些实施方案中, 所述样品是活检样品或从活检样品中提取的核酸。在一些实施方案中,所述样品是甲醛固 定-石蜡包埋(FFPE)样品或从FFPE样品提取的核酸。
[0100] 本申请还涵盖本文所述的任何核酸混合物。可通过分别从测试样品制备基因组 DNA文库和cDNA文库,然后将这两个文库(例如,以预定的比率)混合在一起来获得本文所 述的核酸混合物。
[0101] 可通过使样品中的基因组DNA断裂为基因组DNA片段来获得基因组DNA文库。断 裂核酸的方法是本领域公知的。示例性的方法包括但不限于,酶促消化法例如核酸外切酶 或核酸内切酶消化、化学裂解、光裂解和机械力(例如剪切)以及这些方法的组合。
[0102] 为了便于新一代测序,在一些实施方案中将DNA片段连接到平台特异性寡核苷酸 接头上以产生易于测序的文库。在一些实施方案中,文库中的基因组DNA序列包含允许区 分同一混合物中的基因组DNA序列与cDNA序列的索引。该索引用于指定基因组DNA序列 并且能够报告仅与测试样品中的基因组DNA序列相关的信息,而不是在相同的实验中可能 涉及的其他核酸序列的信息。这使得在分析中获得的信息可追溯回基因组DNA序列,即使 是当基因组DNA序列与其他序列(例如cDNA序列)在物理上混合且在物理上不能分离或 区分时。
[0103] 本文所述的基因组DNA可以有一条或更多条染色体。例如,可以使用包含一条染 色体的原核基因组DNA。或者,在本文所公开的方法中可使用包含多条染色体的真核基因 组DNA。因此,可使用所述方法来例如,选择、扩增或分析n等于2或更多、4或更多、6或更 多、8或更多、10或更多、15或更多、20或更多、23或更多、25或更多、30或更多或35或更多 条染色体的基因组DNA,其中n是单倍体染色体数目,二倍体染色体数目为2n。也可根据碱 基对的数目或染色体组的核苷酸长度来测量用于本发明的方法的基因组DNA的大小。用于 本发明的一些基因组的示例性大小的估计值为约3. IGbp (人)、2. 7Gbp (小鼠)、2. 8Gbp (大 鼠)、I. 7Gbp (斑马鱼)、165Mbp (果蝇)、13. 5Mbp (酿酒酵母)、390Mbp (f iigu)、278Mbp (蚊 子)或103Mbp (线虫)。本领域的技术人员将认识到,可使用大小不同于以上例举的那些的 基因组,例如包括更小或更大的基因组。
[0104] 例如,可通过将样品中的RNA逆转录为cDNA来获得cDNA文库。在一些实施方案 中,所述RNA是测试样品中总RNA,其例如包括,mRNA、核糖体RNA、核RNA、细胞质RNA、加帽 RNA和小RNA。在一些实施方案中,所述RNA是移除核糖体RNA的经处理的RNA样品。在一 些实施方案中,所述RNA是mRNA。为了便于新一代测序,在一些实施方案中将cDNA或cDNA 片段连接到平台特异性
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