[发明专利]生物检测方法以及组合物

说明书

相关申请

本申请要求于2009年8月12日提交的美国临时专利申请号61/233,306的优先权，由此为了所有目的通过引用将其全部内容结合在此。

政府权益的声明

本发明是在政府支持下、在国家卫生研究院(National Institutes of Health)授予的HG003170下完成的。政府具有本发明中的某些权利。

背景技术

发明领域

本发明的实施方式总体上涉及使用分子倒置探针技术(molecular inversion probe technology)与数据库技术结合用于检测生物材料。

相关技术的描述

生物检测方法(例如，病原体检测方法)在多种领域(例如，生物安全、微生物法医学(microbial forensics)、农业、医院诊断、临床诊断、公共卫生(例如检测和鉴别变应原、病毒、真菌和新发疾病(emerging diseases)，以及食品安全中的菌株分型)等方面是至关重要的。

现有生物检测技术包括基于DNA的检测方法(例如，实时PCR、微阵列杂交)，基于配体的方法(例如，肽、抗体、单链可变片段、适体以及碳水化合物)，基于光谱学的传感器方法(例如，生物体理化性质的振动特征标志(vibrational signature))，以及转导方法(例如，细胞环境感测，例如嗜中性细胞中的G蛋白信号级联以及通过视紫质进行光子检测)。这些现有技术具有多种缺点。例如，它们不能检测以前未知的、突变工程化的或药物耐受性的生物体，它们需要大量的样本用来检测，并且在菌株鉴别方面它们提供了有限的分辨率，并且它们不能在病原体和无毒的邻近种类之间进行区别。因此，需要生物检测的新型方法。

发明内容

提供了用于确定样本中生物体表型的方法。这些方法包括以下步骤：得到一个样本，使该样本与一种分子倒置探针(MIP)接触，其中该MIP包括与生物体中感兴趣的靶核酸序列同源性的两个区域以及两个探针扩增区域，其中使用对于该表型具有特异性的MIP数据库来选择同源性的两个区域，使该MIP杂交到该感兴趣的核酸序列上，将该感兴趣的靶核酸序列转化成环状DNA，将该环状DNA扩增，从该扩增的DNA中释放出该MIP，对扩增的DNA进行测序，以及确定是否存在相应于该表型的DNA序列。在一些方面中，该生物体是以下中的一种或多种：细菌(例如鼠疫耶尔森菌(Y.pestis)、布鲁菌属(Brucella)、禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic E.coli)、喹诺酮耐药性大肠杆菌(Quinolone resistant E.coli)、立克次体(Rickettsiae)、B族链球菌(Group B Streptococci)、鼻疽伯克菌(Burkholderia mallie)、副百日咳博德特氏菌(副百日咳博德特菌，Bordetalla parapertusis)、耐药性恶性疟原虫(drug resistant P.falciparum)、结核分枝杆菌(M.tuberculosis)、霍乱弧菌(V.cholera)、炭疽芽孢杆菌(B.anthracis)、屎肠球菌(E.faecium)、土拉热弗朗西丝菌(F.tularensis)、百日咳博德特氏菌(B.pertussis)、以及甲氧西林耐受性金黄色葡萄球菌(methicillin resistant S.aureus)中的一种或多种)，病毒(例如，HIV-1、禽流感以及登革热病毒中的一种或多种)，真菌以及原生动物。在一些方面中，该扩增步骤是通过滚环扩增(rolling circle amplification)(RCA)来实现的。在其他方面中，该测序步骤是通过多重测序来实现的。在另外的其他方面中，该MIP数据库是单核苷酸多态性(SNP)数据库、抗生素耐受性基因数据库、毒力基因数据库或它们的任意组合。在别的其他方面中，该表型是抗生素耐受性和/或毒力。

本发明实施方式的优点包括经济效率和时间效率。本发明的实施方式进一步提供了一种优异的基于DNA序列的生物检测技术，提供了检测以前未知的、突变的和/或工程化的生物体的能力，提供了在病原体与无毒的“邻近(near neighbor)”种类之间进行区别的能力，提供了检测多态性出现的能力，以及一种非常有效的、省时的多路复用(multiplex)方法。

在下面实施方式的说明和它们的附图中，以及从权利要求中，本发明一些实施方式的进一步特征和优点将变得更加完全清楚。