[發明專利]適用于單分子測序的設備及對核酸分子進行測序的方法

在審

• 申請號: 201810608501.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109082362A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 邱創汎;潘詔智;蔡經緯;陳柏樺;邱建豪
• 申請（專利權）人: 體學生物科技股份有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/6869
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張曉霞;臧建明

本發明提供一種適用于單分子測序的設備及對核酸分子測序的方法。所述設備包括至少一個納米井、多個核酸固定部分及多種類型的核酸片段。所述納米井具有觀察區。所述核酸固定部分設置在所述觀察區中或鄰近所述觀察區。所述核酸片段分別被固定到所述核酸固定部分。至少一個聚合酶設置在所述觀察區中。提供一種使用上述設備對核酸分子進行測序的方法。本發明適用于單分子測序的設備提供具有高通量且樣本制備時間縮短的優點。

[相關申請的交叉參考]

本申請主張在2017年6月13日提出申請的序列號為62/518,620的美國臨時申請的優先權。上述專利申請全文并入本申請供參考并構成本說明書的一部分。

技術領域

本發明涉及一種適用于測序的設備及方法，尤其涉及一種適用于單分子測序的設備及對核酸分子進行測序的方法。

背景技術

用于單分子合成測序(sequencing-by-synthesis，SBS)的傳統策略將一個聚合酶或一個模板固定在一個觀察空間內的反應區內或反應區附近。目前單分子測序方法中的一種方法包括以下步驟。使要測序的核酸模板(例如DNA或RNA)形成閉環(環型模板)。然后，通過固定在可檢測區內的聚合酶來捕獲核酸模板，其中所述聚合酶具有鏈置換活性及高持續合成能力的性質。然后，經由單分子合成測序工藝將模板的序列讀取若干次。在此種方法中，最終測序結果是通過有用冗余讀取(redundant reads)的統計共識(statisticalconsensus)來確定。然而，所述方法需要聚合酶具有鏈置換活性及高持續合成能力，且一旦聚合酶喪失活性或釋放核酸模板，則會終止測序。所述方法還需要非常精確的裝載(loading)工藝以維持一個模板且使得每一可檢測區中僅具有一個模板，以使得不具有模板或具有多于一個模板的那些可檢測區將被視為失敗位點。因此這種嚴格要求使得操作窗口變窄。

發明內容

本發明提供一種具有高通量且樣本制備時間縮短的優點的適用于單分子測序的設備。

本發明提供一種通過使用上述設備對核酸分子進行測序的方法。

本發明提供一種適用于單分子測序的設備。所述設備包括至少一個納米井、多個核酸固定部分、多種類型的核酸片段及至少一個聚合酶。所述納米井具有觀察區。所述核酸固定部分設置在所述觀察區中或鄰近所述觀察區。所述核酸片段分別被固定到所述核酸固定部分。所述聚合酶設置在所述觀察區中。

在本發明的實施例中，所述觀察區的直徑介于10nm到500nm范圍內，且所述觀察區的高度小于200nm。

在本發明的實施例中，所述多種類型的核酸片段是直線型核酸片段。

在本發明的實施例中，所述多種類型的核酸片段在長度上包括50個核苷酸到200個核苷酸。

在本發明的實施例中，所述至少一個聚合酶為一個聚合酶。

在本發明的實施例中，所述核酸片段在長度上包括多于200個核苷酸。

在本發明的實施例中，所述至少一個聚合酶包括多個聚合酶，且所述設備還包括多個聚合酶固定部分。所述聚合酶固定部分設置在所述觀察區中，且所述聚合酶被固定到所述聚合酶固定部分。

本發明提供一種對核酸分子進行測序的方法，且包括以下步驟。(a)提供至少一個納米井，其中所述納米井具有觀察區。(b)將多種類型的核酸片段通過多個核酸固定部分固定到所述觀察區。(c)向所述納米井中提供一個引物及多個經標記核苷酸類似物(還稱為經標記核苷酸)，其中所述引物與所述核酸片段中的一者在所述觀察區中形成引物-核酸片段復合體。(d)通過使用聚合酶并將所述經標記核苷酸類似物納入到所述引物-核酸片段復合體中來起始所述引物-核酸片段復合體的新生鏈合成反應,以形成新生鏈。(e)通過檢測經納入后所述經標記核苷酸類似物的序列來確定所述核酸片段的序列。