[发明专利]单细胞核酸序列分析

说明书

本文提供用于多重单细胞基因表达分析的方法和组合物。一些方法和组合物包括具有诸如唯一性分子条形码(UMI)的唯一性条形码的小滴和/或珠粒的使用。

相关申请

本申请要求于2015年8月28日提交的美国临时申请62/211,597的优先权，并且本申请是于2015年4月28日提交的PCT申请PCT/US15/28062的部分继续申请，该PCT申请要求于2014年4月29日提交的美国临时申请号为61/985,983以及于2014年5月1日提交的美国临时申请号为61/987,433的优先权，这些在先提交的申请中的每一件都通过引用的方式以其全部并入本文。

政府支持

本发明是在公共卫生署(PHS)授予的国家卫生研究院(NIH)基金号为MH098977的政府支持下完成的。政府在本发明中具有一定权利。

背景技术

对细胞或组织的mRNA含量进行测定(即，“基因表达谱分析”)提供了用于正常及患病组织和器官的功能分析的方法。基因表达谱分析通常通过从组织样品中分离mRNA并且使该mRNA经受微阵列杂交来进行。然而，此类方法仅允许分析先前已知的基因，而不能用于分析选择性剪接、启动子及聚腺苷酸化信号。此外，微阵列具有两个主要缺点：它们与已知基因连接，并且它们具有有限的灵敏度和动态范围。

对组织的全部或部分mRNA含量进行直接测序被越来越多地采用。然而，目前通过直接测序分析细胞的mRNA含量的方法依靠对从一般包含数百万个细胞的组织样品中获得的大量mRNA进行分析。这意味着当在大量mRNA中分析基因表达时，单细胞中呈现的很多功能信息将丢失或变得模糊。此外，不能按总体平均值观察诸如细胞周期的动态过程。类似地，只有单独分析这些细胞，才能研究复杂组织(例如，大脑)中的唯一细胞类型。

通常，没有合适的细胞表面标志物来用于分离单细胞以进行研究，并且即使存在合适的细胞表面标志物，少量的单细胞仍不足以捕获基因表达中自然变异的范围。需要一种制备cDNA文库的方法，该方法可用于分析多个单细胞中的基因表达。

序列表

本申请连同电子格式的序列表一起提交。该序列表被提供为2015年10月12日创建的大小为6742字节且名称为IP-1388-US_SL.txt的ASCII文件。将电子格式的序列表中的信息通过引用的方式以其全部并入本文中。

发明内容

本文提供用于单细胞核酸分析和/或来自单细胞核和细胞器的核酸分析的方法和组合物。一些方法和组合物可以用于多重单细胞基因表达分析。一些方法和组合物包括具有诸如唯一性分子条形码(UMI)的唯一性条形码的小滴和/或珠粒的使用。

在一个实施例中，本文提供单细胞核酸序列分析的方法和组合物。在一些实施例中，核酸序列分析的方法和组合物可以用于从来自单个细胞器的核酸制备测序文库。在一些实施例中，该细胞器可以是来自单细胞的细胞核。在一些实施例中，该单个细胞器从单细胞获得。其他示例性细胞器包括但不限于线粒体和核糖体。