ES2559313T3

High throughput nucleic acid sequencing by expansion

Abstract

A method for sequencing a target nucleic acid, comprising: a) providing a daughter strand produced by a template-directed synthesis, the daughter strand comprising a plurality of subunits coupled in a sequence corresponding to a contiguous nucleotide sequence of all or a portion of the target nucleic acid, in which the individual subunits comprise an anchor, at least one probe or nucleobase residue, and at least one selectively cleavable link; b) cleaving the at least one selectively cleavable link to give an Xpandomer of a length greater than the plurality of the daughter strand subunits, the Xpandomer comprising the anchors and indicator elements for analyzing the genetic information in a sequence corresponding to the sequence of contiguous nucleotides of all or a portion of the target nucleic acid; and c) detect the indicator elements of the Xpandomer.

ES2559313T3, drawing sheet 1
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8 claims: 1 independent, 7 dependent

  1. 1
    ES 2 559 313 T3 REIVINDICACIONES 1. Un método para la secuenciación de un ácido nucleico diana, que comprende:a) proporcionar una hebra hija producida por una síntesis dirigida por molde, comprendiendo la hebra hija una pluralidad de subunidades acopladas en una secuencia correspondiente a una secuencia de nucleótidos contigua de toda o una porción del ácido nucleico diana, en la que las subunidades individuales comprenden un anclaje, al menos una sonda o residuo de nucleobase, y al menos un enlace selectivamente escindible;b) escindir el al menos un enlace selectivamente escindible para dar un Xpandómero de una longitud mayor que la pluralidad de las subunidades de la hebra hija, comprendiendo el Xpandómero los anclajes y elementos indicadores para analizar la información genética en una secuencia correspondiente a la secuencia de nucleótidos contigua de toda o una porción del ácido nucleico diana;y c) detectar los elementos indicadores del Xpandómero.
  2. 2
    El método de la reivindicación 1, en el que los elementos indicadores para analizar la información genética están asociados con:los anclajes del Xpandómero;la hebra hija antes de la escisión del al menos un enlace selectivamente escindible;o el Xpandómero después de la escisión del al menos un enlace selectivamente escindible.
  3. 3
    El método de la reivindicación 1, en el que el Xpandómero comprende además toda o una porción de la al menos una sonda o residuo de nucleobase.
  4. 4
    El método de la reivindicación 3, en el que los elementos indicadores para analizar la información genética son o están asociados con la al menos una sonda o residuo de nucleobase.
  5. 5
    El método de la reivindicación 1, en el que el al menos un enlace selectivamente escindible es:un enlace covalente;un enlace intra-anclaje;un enlace entre o dentro de las sondas o residuos de nucleobase de la hebra hija;o un enlace entre las sondas o residuos de nucleobase de la hebra hija y un molde diana.
  6. 6
    El método de la reivindicación 1, en el que el Xpandómero comprende la siguiente estructura:en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;y α representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;α representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos ES 2 559 313 T3 contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;K en la que T representa el anclaje;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;ES 2 559 313 T3 κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;r « en la que T representa el anclaje;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;χ 1 representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;y χ 2 representa un enlace inter-anclaje;o en la que ES 2 559 313 T3 T representa el anclaje;n 1 y n 2 representa una primera porción y una segunda porción, respectivamente, de un residuo de nucleobase;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;y a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies comprende información de secuencias de la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana.
  7. 7
    El método de la reivindicación 6, en el que, antes de la escisión del al menos un enlace selectivamente escindible, la hebra hija comprende un dúplex de molde-hebra hija que tiene la siguiente estructura:en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;P 1 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 1 es complementaria;P 2 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 2 es complementaria;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;y a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;P 1 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 1 es complementaria;P 2 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 2 es complementaria;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;ES 2 559 313 T3 en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;P 1 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 1 es complementaria;P 2 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 2 es complementaria;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;γΤί P 1 ~ P 2 P 1 - P 2 en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;P 1 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 1 es complementaria;P 2 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 2 es complementaria;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;-pi-p 2 -P’-P 2 81 ES 2 559 313 T3 en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;P 1 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 1 es complementaria;P 2 representa una secuencia de nucleótidos contigua de al menos un residuo de nucleótido de la hebra molde a la que P 2 es complementaria;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a tres;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;NN* en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;N' representa un residuo de nucleótido de la hebra molde al que N es complementario;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;N' representa un residuo de nucleótido de la hebra molde al que N es complementario;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;ES 2 559 313 T3 -Ν’en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;N' representa un residuo de nucleótido de la hebra molde al que N es complementario;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;y χ representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;N' representa un residuo de nucleótido de la hebra molde al que N es complementario;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana;χ 1 representa un enlace con el anclaje de una subunidad adyacente;y χ 2 representa un enlace inter-anclaje;o N Ν' en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;N' representa un residuo de nucleótido de la hebra molde al que N es complementario;V representa un sitio de escisión interno del residuo de nucleobase;κ representa la subunidad k n en una cadena de m subunidades, en la que m es un número entero superior a diez;y a representa una especie de un motivo de subunidad seleccionado de una biblioteca de motivos de subunidad, ES 2 559 313 T3 en la que cada una de las especies es complementaria a la secuencia de nucleótidos contigua de una porción del ácido nucleico diana.
  8. 8
    El método de la reivindicación 6, en la que la hebra hija se forma a partir de una pluralidad de construcciones de sustrato de oligómero que tienen la siguiente estructura:rTn en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;y R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;s representa un primer grupo conector;δ representa un segundo grupo conector;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε representa un primer grupo conector;δ representa un segundo grupo conector;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;ES 2 559 313 T3 en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε representa un primer grupo conector;y δ representa un segundo grupo conector;en la que T representa el anclaje;P 1 representa un primer resto de sonda;P 2 representa un segundo resto de sonda;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε representa un primer grupo conector;y δ representa un segundo grupo conector;R 1 -N-R 2 en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε representa un primer grupo conector;δ representa un segundo grupo conector;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;ES 2 559 313 T3 en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;~ representa el al menos un enlace selectivamente escindible;ε representa un primer grupo conector;δ representa un segundo grupo conector;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε representa un primer grupo conector;δ representa un segundo grupo conector;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija;ε1 y ε2 representan los primeros grupos conectores iguales o diferentes;δ1 y δ2 representan los segundos grupos conectores iguales o diferentes;y “----” representa una reticulación intra-anclaje escindible;o -ΤΗ 1 - Ñ - R 2 en la que T representa el anclaje;N representa un residuo de nucleobase;V representa un sitio de escisión interno del residuo de nucleobase;y R 1 y R 2 representan los mismos grupos terminales o diferentes para la síntesis dirigida por molde de la hebra hija.