[发明专利]用于测序应用中的核苷酸的短悬垂臂连接基

说明书

本公开内容涉及新的核苷酸和寡核苷酸化合物以及它们在核酸测序应用中的用途。所述化合物具有式(I)，其中B是核苷酸碱基；并且Fl是通过任选的连接基附接的荧光团。更具体地，所述化合物具有式(c)或式(t)，其中p是三磷酸酯基团；并且Fl是通过任选的连接基附接的荧光团，

通过引用对任何优先权申请的并入

本申请要求于2017年7月12日提交的英国(GB)申请第1711219.4号的优先权的权益，该英国申请通过引用以其整体并入。

背景

领域

本公开内容涉及新的核苷酸和寡核苷酸化合物以及它们在核酸测序应用中的用途。

相关技术描述

随着测序技术的进步，已经发展了对改进的测序试剂的需求，该试剂特别适合高通量分子方法，例如固相测序及类似方法。

在某些类型的高通量测序中，所使用的核苷酸含有荧光团，这些荧光团特异性地识别掺入的碱基。荧光团可以通过可裂解的连接基(linker)被附接至核苷酸碱基。因此，在掺入的碱基被识别之后，连接基可以被裂解，这允许荧光团被移除，为下一个碱基被附接和识别做好准备。这样的裂解留下位于每个检测到的核碱基上的剩余的“疤痕(scar)”或“悬垂臂(pendant arm)”部分。虽然可以设计裂解后不留下任何痕迹的试剂，但这些试剂倾向于裂解慢，并且因此不是特别有效的。需要在标记的核苷酸的有效掺入、移除所有掺入标记物的有效裂解和随后的核苷酸的有效掺入之间找到平衡。本文中描述了优化的核苷酸结构，该优化的核苷酸结构提高了现有技术核苷酸在合成测序(Sequencing-by-Synthesis)(SBS)循环中的性能。

合适的核苷酸连接基在例如WO2004/018493中描述。其中公开的化合物被示出为示例性的式(e)：

其中B是核苷碱基(nucleoside base)；并且Fl是通过任选的连接基附接的荧光团。这被裂解以留下式(ei)的悬垂臂部分：

申请人已经意识到对悬垂臂的改变可以给出对获得的测序数据的改进。

本文描述了改进的核苷酸结构及其在测序中的应用。所描述的分子可以被掺入到核酸链中。还描述了具有允许更有效的核苷酸掺入的某些修饰的核酸链。还描述了核酸阵列及其在测序中的应用。在使用新的构建体可获得的标记的核苷酸掺入的效率和测序读段的长度和准确性方面可以看到具体改进。下文描述的分子在其中需要长读段长度的情况下或者在其中较短的核苷酸掺入时间是有利的情况下是特别有利的。使用高功率激发源。

概述

本公开内容涉及用于核酸测序的改进的试剂。在其中荧光标记的核苷酸被掺入到延伸的核酸链中的合成测序(SBS)的重复的循环期间，产生了“带疤痕的”DNA引物:模板。“疤痕”或“悬垂臂”是位于每个检测到的核碱基上的部分，这是荧光团从与其附接的核碱基上的化学裂解的结果。这些悬垂链(pendant)在重复的SBS循环中积聚在DNA引物:模板上，产生具有不同于天然DNA引物:模板的分子结构的引物:模板DNA分子。这些残留的悬垂臂减慢了新进入的核苷酸的掺入，并且因此增加了错误率(error rate)，并且降低了数据质量，尤其是在测序运行的后期和长的测序运行中。本公开内容的目的是在测序期间最小化在DNA引物:模板上的悬垂臂的尺寸。

根据第一方面，本公开内容提供了式(I)的化合物：

其中B是核苷碱基；并且Fl是通过任选的连接基附接的荧光团。