用于下一代测序靶富集的快速杂交的制作方法_2

文档序号:8484010阅读:来源:国知局
0、15、20、25或30分钟);在第 二温度封闭混合物第二时间(例如,在65°C持续5-30分钟,如5、10、15、20、25或30分钟); 在第三温度温育所述混合物第三时间段(i)进而在第四温度温育所述混合物第四时间段 (ii),并重复所述温育步骤一次或多次。在一个实施方案中,所述方法还进一步包括在重复 步骤后在第五温度(例如,65°C )保持所述混合物。
[0018] 所述诱饵核酸可以具有RNA或DNA序列。靶核酸可具有感兴趣的基因组DNA核酸。 在一个实施方案中,靶核酸和诱饵核酸并非附着或附加于支持物之上。也就是说,与之相应 的杂交是溶液杂交。
[0019] 在该方法中,温育步骤可以实施任何次数的循环,取决于使用者对实验的设计、时 间表和目的。合适的循环数实例包括20-100次、30-80次、40-70次以及50-60次。
[0020] 在温育步骤中,第三温度和第四温度可以不同或相同。如果两个温度不同(例如, 65°C和37°C ),在两个温度的持续时间可以例如分别为1分钟和3秒钟。取决于循环数目, 温育步骤和重复步骤可以为25分钟至3小时或更短(例如,25分钟、26分钟、30分钟、1小 时、1. 5小时、2小时和2. 5小时)。如果第三温度和第四温度相同,温育步骤和重复步骤的 持续时间应该更长,如约1-4小时。
[0021] 本发明的一个或多个实施方案的详细内容将在下面的说明书中进行描述。本发明 的其他特征、目的和优势从说明书和权利要求中显而易见。
【附图说明】
[0022] 图1是生物分析仪电泳图,其表明常规的钠基杂交缓冲液经过24小时和1小时恒 温温育的DNA捕获性能。
[0023] 图2是生物分析仪电泳图,其表明本发明的快速杂交缓冲液和常规的钠基杂交缓 冲液经过1小时循环温度温育和24小时恒温温育的DNA捕获性能。
[0024] 图3是生物分析仪电泳图,其表明本发明的快速杂交缓冲液和常规的钠基杂交缓 冲液经过1小时循环温度温育或1小时恒温温育的DNA捕获性能。
[0025] 图4是生物分析仪电泳图,其表明钠基杂交缓冲液和镁基杂交缓冲液的比较。
[0026] 图5中的表格表明在下一代测序中利用快速的镁基杂交缓冲液/两温度循环温 育捕获基因组DNA和通过常规方法捕获基因组DNA的性能参数。
【具体实施方式】
[0027] 本发明至少部分上是基于以下意料不到的发现:与常规杂交缓冲液相比,具有非 常高二价阳离子浓度的缓冲液使得技术人员能够通过溶液杂交快得多地捕获和富集断裂 的基因组DNA。其还基于以下意料不到的发现:与在一种恒定温度下实施的常规杂交反应 相比,通过重复地使杂交混合物经受两种不同的温度来实施杂交也使得技术人员能够快得 多地捕获和富集断裂的基因组DNA。
[0028] L组合物
[0029] 一方面,本发明提供了用于核酸杂交的组合物或缓冲液。所述组合物或缓冲 液包含浓度为约IOOmM至约600mM的二价阳离子盐(例如,约150-500mM、200-400mM、 250-350mM、100mM、120mM、150mM、200mM、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mM 和 600mM)、体积-排除/增稠作用剂、以及缓冲剂。可使用多种不同的二价阳离子盐、体积-排 除/增稠作用剂和缓冲剂。所述盐和缓冲剂的摩尔比为约2. 5:1至约60:1 (例如,2. 5:1至 30:1、2·5:1 至 15:1、2·5:1 至 5:1、2·5:1、5:1、8:1、10:1、12:1、15:1 和 20:1)。
[0030] 盐
[0031] 根据本发明的缓冲组合物包含二价阳离子的盐,其浓度高于用于核酸杂交 的常规浓度。常规的用于杂交的溶液和流程被描述于J. Sambrook, E. F. Fritsch, T. Maniatis, Molecular Cloning:A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 2nd Ed.,1989, vol. 1-3 中,其以参考文献并入本文。一般而 言,常规的杂交条件包括(1)高离子强度溶液,(2)处于受控的温度,以及(3)存在载剂DNA 和表面活性剂,以及二价阳离子的螯合剂。
[0032] 一般而言,常规的核酸杂交缓冲液(如柠檬酸钠(SSC)缓冲液和磷酸 钠 -EDTA (SSPE)缓冲液)为钠基,且通常不含二价阳离子,如镁离子。某些缓冲液,如SSPE, 甚至包含螯合剂(如EDTA)来隔离来自测试样品或其他来源的二价阳离子,使得这样的二 价阳离子,即使在溶液中有任何残留,展示出的反应性也会减小。虽然一些文献指出镁离 子在杂交过程中可以高效地使核酸二倍体稳定化,但是如果被用于杂交反应中,镁离子通 常以15mM或更低使用,以便减少非特异性杂交反应。见,例如,Springer et al.,Nucleic Acids Res. 2010Nov ;38(20):7343-51。
[0033] 事实上,本领域的技术人员已知镁离子可通过稳定寡核苷酸和模板DNA的相互作 用而影响寡核苷酸对模板DNA的退火,并由此增加非特异退火并生成不必要的产物。当非 特异扩增发生时,通常需要降低Mg 2+或加入EDTA来螯合Mg 2+来增加扩增的准确性和特异 性。见,例如,US专利7939645。按照本文公开,高浓度的二价阳离子盐可在核酸杂交中成 功地用于捕获和富集断裂的基因组DNA而不牺牲其特异性,这是预料不到的。
[0034] 本文所用的"盐"指离子化合物,其由阳离子和阴离子组成,从而使得产物为中性。 本发明中用到的二价阳离子盐包括,但不局限于镁离子、钙离子、锰离子、钴离子、锌离子和 镉离子的盐。所述盐可以包括本领域技术人员知晓的二价阳离子的碳酸氢盐、硫酸盐、氯化 物、碳酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、溴化物、柠檬酸盐、乙酸盐、氰化物、氧化物或磷酸盐。更优选 地,所述盐是氯化镁(MgCl 2)、硫酸镁(MgSO4)、或硝酸镁(Mg(NO3)2)。此外,本发明所用的盐 可以包括矿物盐的混合物或共混物。可被用于本发明的矿物盐的共混物包括MgCl 2、MgSO4 和Mg(NO3)2的任何组合。根据本发明可使用的盐浓度为约10至40mM,优选地为15-25mM, 如 20mM。
[0035] 本文所用的术语"杂交"或"结合"指互补的(包括部分互补)多核苷酸链的配对 (包括部分互补)。杂交和杂交的强度(例如,多核苷酸链之间结合的强度)受众多本领域 熟知的因素影响,包括多核苷酸间的互补程度,相关条件的严格性,其受到如盐浓度、形成 的杂交物的解链温度(Tm)、其他组分的存在、杂交链的摩尔浓度以及多核苷酸链的G:C含 量等条件影响。当称一个多核苷酸与另一个多核苷酸"杂交"时,意为在这两个多核苷酸之 间存在一定的互补、或这两个多核苷酸在高严格性条件下形成杂交物。当称一个多核苷酸 不与另一个多核苷酸杂交时,其意为在这两个多核苷酸之间不存在序列的互补,或这两个 多核苷酸在高严格性条件下不形成杂交物。
[0036] 本文所用的术语"互补"指两个多核苷酸链的区域之间或相同的多核苷酸链的两 个区域之间的序列互补的概念。已知多核苷酸的第一区域的腺嘌呤碱基能够同与该第一个 区域反向平行的多核苷酸第二区域的碱基(如果该碱基是胸腺嘧啶或尿嘧啶)形成特定的 氢键("碱基对")。类似的,已知第一多核苷酸链的胞嘧啶碱基能够同与第一区域反向平 行的第二多核苷酸链的碱基(如果该碱基是鸟嘌呤)进行碱基配对。如果当多核苷酸的第 一区域与同一或另一不同多核苷酸的第二区域以反向平行的方式排列时,第一区域的至少 一个核苷酸能够与第二区域的碱基进行碱基配对,则这两个区域互补。因此,两个互补的多 核苷酸并不需要在每一个核苷酸位置都碱基配对。"互补"指第一多核苷酸与第二多核苷酸 100%或"完全"互补,且因此在每个核苷酸位点都形成碱基配对。"互补"
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