ES2344802T3

Improved strategies for sequencing complex genomes using high throughput sequencing technologies

Abstract

Method for determining a genomic sequence comprising the steps of: (a) providing a first subset of the genome by digesting the genome with at least a first restriction endonuclease to provide restriction fragments; (b) ligation of at least one adapter with the restriction fragments of the first subset to provide a first set of restriction fragments linked to the adapter; (c) selectively amplifying the first set of restriction fragments bound to the adapter using a first primer combination in which at least one first primer contains a section complementary to the adapter and a portion of the restriction endonuclease recognition sequence and which also contains a first sequence selected at the 3 '' end of the primer sequence, the first sequence selected between 0 and 10 selective nucleotides, to provide a first subset of amplified restriction fragments bound to the adapter; (d) repeat step (c) with at least one second and / or one or more additional combinations of the primer in which the primer contains a different second and / or additional selected sequence at its 3 '' end containing the same number of selective nucleotides, to provide second and / or additional subsets of amplified restriction fragments bound to the adapter; (e) fragment each of the first, second and / or additional subsets of amplified restriction fragments linked to the adapter to generate first, second and / or additional sequencing libraries; (f) determining at least a part of the nucleotide sequences of at least a part of the fragments contained in each of the first, second and / or additional libraries; (g) align the sequence of the fragments in each of the first, second and / or additional libraries to generate amplified restriction fragments linked to the adapter obtained representing dispersed fractions of the genome; (h) repeat steps (a) - (g) for at least a second and / or additional restriction endonucleases; (i) align the condoms obtained in steps (g) and (h) for each of the second and / or additional restriction endonucleases to provide a genome sequence.

ES2344802T3, drawing sheet 1
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16 claims: 8 independent, 8 dependent

  1. 1
    ES 2 344 802 T3 ES 2 344 802 T3 CLAIMS REIVINDICACIONES 1. Procedure to determine a genomic sequence that comprises the steps of:1. Procedimiento para determinar una secuencia genómica que comprende las etapas de: (a) proporcionar un primer subconjunto del genoma mediante la digestión del genoma con por lo menos una primera endonucleasa de restricción para proporcionar fragmentos de restricción;(a) providing a first subset of the genome by digesting the genome with at least a first restriction endonuclease to provide restriction fragments;(b) performing the ligation of at least one adapter with the restriction fragments of the first subset to provide a first set of restriction fragments linked to the adapter;(b) realizar la ligación de por lo menos un adaptador con los fragmentos de restricción del primer subconjunto para proporcionar un primer conjunto de fragmentos de restricción ligados al adaptador;(c) amplificar selectivamente el primer conjunto de fragmentos de restricción ligados al adaptador utilizando una primera combinación de cebador en la que por lo menos un primer cebador contiene una sección complementaria al adaptador y a una parte de la secuencia de reconocimiento de la endonucleasa de restricción y que contiene además una primera secuencia seleccionada en el extremo 3' de la secuencia del cebador, comprendiendo la primera secuencia seleccionada entre 0 y 10 nucleótidos selectivos, para proporcionar un primer subconjunto de fragmentos de restricción amplificados ligados al adaptador;(c) selectively amplifying the first set of adapter-ligated restriction fragments using a first primer combination in which at least one first primer contains a section complementary to the adapter and a portion of the restriction endonuclease recognition sequence, and further containing a first sequence selected at the 3 'end of the primer sequence, the first selected sequence comprising between 0 and 10 selective nucleotides, to provide a first subset of amplified restriction fragments linked to the adapter;(d) repeat step (c) with at least one second and / or one or more additional primer combinations in which the primer contains a different second and / or additional selected sequence at its 3 'end containing the same number of selective nucleotides, to provide second and / or additional subsets of amplified restriction fragments linked to the adapter;(d) repetir la etapa (c) con por lo menos un segundo y/o una o más combinaciones adicionales del cebador en las que el cebador contiene una distinta secuencia seleccionada segunda y/o adicionales en su extremo 3' que contiene el mismo número de nucleótidos selectivos, para proporcionar unos subconjuntos segundo y/o adicionales de fragmentos de restricción amplificados ligados al adaptador;(e) fragmentar cada uno de los subconjuntos primero, segundo y/o adicionales de fragmentos de restricción amplificados ligados al adaptador para generar unas genotecas de secuenciación primera, segunda y/o adicionales;(e) fragmenting each of the first, second, and / or additional subsets of adapter-ligated amplified restriction fragments to generate first, second, and / or additional sequencing libraries;(f) determinar por lo menos una parte de las secuencias de nucleótidos de por lo menos una parte de los fragmentos contenidos en cada una de las genotecas primera, segunda y/o adicionales;(f) determining at least a part of the nucleotide sequences of at least a part of the fragments contained in each of the first, second and / or additional libraries;(g) aligning the sequence of the fragments in each of the first, second and / or additional libraries to generate contigs of the obtained adapter-linked amplified restriction fragments that represent sparse fractions of the genome;(g) alinear la secuencia de los fragmentos en cada una de las genotecas primera, segunda y/o adicionales para generar cóntigos de los fragmentos de restricción amplificados ligados al adaptador obtenidos que representan fracciones dispersas del genoma;(h) repeating steps (a) - (g) for at least a second and / or additional restriction endonucleases;(h) repetir las etapas (a)-(g) para por lo menos unas endonucleasas de restricción segunda y/o adicionales;(i) align the contigs obtained in steps (g) and (h) for each of the second and / or additional restriction endonucleases to provide a genome sequence. (i) alinear los cóntigos obtenidos en las etapas (g) y (h) para cada una de las endonucleasas de restricción segunda y/o adicionales para proporcionar una secuencia del genoma.
  2. 3
    Method according to any of claims 1 or 2, wherein at least one of the first, second and / or additional restriction endonucleases is a frequent cutter. 3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que por lo menos una de las endonucleasas de restricción primera, segunda y/o adicionales es una cortadora frecuente.
  3. 4
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1,2 ó 3, en el que se utilizan por lo menos dos cortadoras poco frecuentes. Four. Process according to any one of claims 1, 2 or 3, in which at least two infrequent cutters are used.
  4. 8
    Method according to any of claims 1 to 7, in which the first, second and additional selected sequences have the same number of nucleotides but differ in nucleotide sequences from each other from the selective sequence found at the 3 'end of the primer . 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que las secuencias seleccionadas primera, segunda y adicionales presentan el mismo número de nucleótidos pero difieren en las secuencias de nucleótidos entre sí de la secuencia selectiva que se encuentra en el extremo 3' del cebador.
  5. 10
    Process according to any of claims 1 to 8, in which sequencing is carried out on a solid support such as a bead. 10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que secuenciación se realiza en un soporte sólido tal como una perla. ES 2 344 802 T3 ES 2 344 802 T3
  6. 14
    Method according to any of claims 1 to 8, in which sequencing comprises the steps of:14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que secuenciación comprende las etapas de: (f1) enlazar los adaptadores de la secuenciación con los fragmentos;(f1) linking the sequencing adapters to the fragments;(f2) aparear los fragmentos de la secuenciación enlazados con el adaptador con las perlas, apareándose cada perla con un fragmento simple, (f3) emulsionar las perlas en microrreactores de agua en aceite, comprendiendo cada microrreactor de agua en aceite una perla simple;(f2) pairing the adapter-linked sequencing fragments with the beads, each bead pairing with a single fragment, (f3) emulsifying the beads in water-in-oil microreactors, each water-in-oil microreactor comprising a single bead;(f4) perform emulsion PCR to amplify adapter-linked fragments on the surface of beads (f5) select / enrich beads containing amplified adapter-linked fragments (f6) load beads into wells, each well comprising one simple pearl;and (f7) generating a pyrophosphate signal. (f4) realizar la PCR en emulsión para amplificar los fragmentos enlazados con el adaptador sobre la superficie de perlas (f5) seleccionar/enriquecer las perlas que contienen fragmentos amplificados enlazados con el adaptador (f6) cargar las perlas en pocillos, comprendiendo cada pocillo una perla simple;y (f7) generar una señal de pirofosfato.
  7. 15
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la construcción de cóntigos se ve ayudada además por la utilización de secuencias de nucleótidos obtenidas a partir de otras fuentes, que comprenden, pero sin limitarse a las mismas, secuencias del extremo BAC, secuencias aleatorias BAC, secuencias EST o secuencias aleatorias del genoma entero. fifteen. Method according to any of the preceding claims, in which contig construction is further aided by the use of nucleotide sequences obtained from other sources, including, but not limited to, BAC end sequences, random sequences BAC, EST sequences or random sequences of the entire genome.
  8. 16
    Method according to any of the preceding claims, wherein the method for reducing the complexity of the mixture is based on indexing linkers, chromatin immunoprecipitation (CHIP) or PCR primers directed against conserved motifs. 16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento para reducir la complejidad de la mezcla se basa en ligadores de indización, la inmunoprecipitación de la cromatina (CHIP) o cebadores de la PCR dirigidos contra motivos conservados.