[發(fā)明專利]用于處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的核酸分子的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880089288.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN111712579A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·史諾-萊文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 10X基因組學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): C12Q1/6806
• 分類號(hào): C12Q1/6806
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶

本公開提供了用于處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的核酸分子的方法和系統(tǒng)。細(xì)胞可以包含在細(xì)胞珠粒中。處理可以包括唯一地標(biāo)識(shí)核酸分子。可以通過(guò)條形碼化來(lái)標(biāo)識(shí)核酸分子。條形碼化可以是組合條形碼化。組合條形碼化可以允許產(chǎn)生大量條形碼，從而唯一地標(biāo)識(shí)來(lái)自許多單細(xì)胞的核酸。組合條形碼化可以在連續(xù)操作中進(jìn)行。連續(xù)操作可以在分區(qū)中進(jìn)行。

交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年12月22日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/609,878號(hào)的權(quán)益，所述申請(qǐng)通過(guò)引用整體并入本文。

背景技術(shù)

可以出于各種目的，諸如鑒定樣品內(nèi)的部分的類型，對(duì)樣品進(jìn)行處理。該樣品可以是生物樣品。可以出于各種目的，諸如檢測(cè)疾病(例如，癌癥)或鑒定特定物質(zhì)，對(duì)生物樣品進(jìn)行處理。存在各種用于處理樣品的方法，諸如聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)和測(cè)序。

可以在各種反應(yīng)環(huán)境內(nèi)，諸如分區(qū)內(nèi)，對(duì)生物樣品進(jìn)行處理。分區(qū)可以是孔或液滴。液滴或孔可用于以使得能夠分配生物樣品并單獨(dú)處理的方式來(lái)處理生物樣品。例如，此類液滴可以與其它液滴流體分離，從而使得能夠精確控制液滴中的相應(yīng)環(huán)境。

分區(qū)中的生物樣品可以經(jīng)受各種過(guò)程，諸如化學(xué)過(guò)程或物理過(guò)程。分區(qū)中的樣品可以經(jīng)受加熱或冷卻，或化學(xué)反應(yīng)，諸如以獲得可以定性或定量處理的物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

常常期望處理來(lái)自許多單細(xì)胞的核酸。處理可包括測(cè)序，測(cè)序可用于以單細(xì)胞為基礎(chǔ)分析表達(dá)譜。處理期間，可能難以精確地測(cè)量來(lái)自許多細(xì)胞中的單細(xì)胞的完整表達(dá)譜。此類測(cè)量可能需要對(duì)單獨(dú)的細(xì)胞進(jìn)行有效標(biāo)記(例如，條形碼化)以便鑒定每個(gè)細(xì)胞的表達(dá)譜。本文認(rèn)識(shí)到需要有效且精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)許多單細(xì)胞中的每一個(gè)中存在的核酸分子的處理(例如，表達(dá)分析)以生成序列的系統(tǒng)和方法，其中每個(gè)序列是單細(xì)胞唯一鑒定的。

在一些方面中，本文公開了一種用于處理多個(gè)核酸分子的方法，所述方法包括：(a)提供包含所述多個(gè)核酸分子的多個(gè)細(xì)胞珠粒；(b)將所述多個(gè)細(xì)胞珠粒分離到包含第一多個(gè)核酸分子的多個(gè)分區(qū)中；(c)用所述多個(gè)分區(qū)中的所述多個(gè)細(xì)胞珠粒，由所述多個(gè)核酸分子和所述第一多個(gè)核酸分子產(chǎn)生包含在所述多個(gè)細(xì)胞珠粒中的第二多個(gè)核酸分子；以及(d)使所述多個(gè)細(xì)胞珠粒從所述多個(gè)分區(qū)釋放。在一些實(shí)施方案中，所述第二多個(gè)核酸分子與所述多個(gè)細(xì)胞珠粒連接。在一些實(shí)施方案中，所述第二多個(gè)核酸分子與所述多個(gè)細(xì)胞珠粒共價(jià)連接。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括(e)將包含所述第二多個(gè)核酸分子的所述多個(gè)細(xì)胞珠粒分離到包含第三多個(gè)核酸分子的另外的多個(gè)分區(qū)中，所述第三多個(gè)核酸分子中的每一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)核酸堿基。在一些實(shí)施方案中，所述多個(gè)分區(qū)和所述另外的多個(gè)分區(qū)不同。在一些實(shí)施方案中，所述多個(gè)分區(qū)和所述另外的多個(gè)分區(qū)相同。在一些實(shí)施方案中，在(b)中，以細(xì)胞珠粒與分區(qū)的第一配置，將所述多個(gè)細(xì)胞珠粒分離到所述多個(gè)分區(qū)中。在一些實(shí)施方案中，在(e)中，以不同于所述第一配置的細(xì)胞珠粒與分區(qū)的第二配置，將所述多個(gè)細(xì)胞珠粒分離到所述多個(gè)分區(qū)中。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括用所述另外的多個(gè)分區(qū)中的所述多個(gè)細(xì)胞珠粒，由所述第二多個(gè)核酸分子和所述第三多個(gè)核酸分子產(chǎn)生第四多個(gè)核酸分子。在一些實(shí)施方案中，所述第四多個(gè)核酸分子包含在所述多個(gè)細(xì)胞珠粒中。在一些實(shí)施方案中，所述第四多個(gè)核酸分子與所述多個(gè)細(xì)胞珠粒連接。在一些實(shí)施方案中，所述第四多個(gè)核酸分子與所述多個(gè)細(xì)胞珠粒共價(jià)連接。在一些實(shí)施方案中，所述第三多個(gè)核酸分子中的每一個(gè)包含條形碼序列。在一些實(shí)施方案中，所述另外的多個(gè)分區(qū)中的給定分區(qū)包含所述第三多個(gè)核酸分子的子集，所述第三多個(gè)核酸分子的子集包含相同的條形碼序列。在一些實(shí)施方案中，所述另外的多個(gè)分區(qū)中的每個(gè)分區(qū)包含所述第三多個(gè)核酸分子的子集，所述第三多個(gè)核酸分子的子集包含與所述第三多個(gè)核酸分子中的每個(gè)其它核酸分子不同的條形碼序列。在一些實(shí)施方案中，所述分離包括隨機(jī)分離。在一些實(shí)施方案中，所述第二多個(gè)核酸分子包含所述第一多個(gè)核酸分子或其衍生物的至少一個(gè)子集。