[发明专利]使用固定的易位蛋白的EDGE测序

权利要求书

1.核酸测序的方法，所述方法包括以下步骤：

提供至少一个装置，其包括：

氧化电极，

还原电极，

位于氧化电极和还原电极之间的介电构件，其中介电构件将还原电极与氧化电极分开最多10 nm的第一距离，和

附接在所述介电构件的表面的蛋白，所述蛋白能够易位具有用共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记修饰的核苷酸的多核苷酸链，或者能够接收具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸通过所述蛋白，使得具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸在距所述介电构件的表面最多10 nm处经过，

其中所述氧化电极和还原电极产生电场，所述电场延伸到发生多核苷酸链通过所述蛋白的易位的反应区域；

引导电流通过氧化电极和还原电极；

将所述蛋白暴露于包含多核苷酸链的样品，其中所述多核苷酸链易位通过所述蛋白；和

检测在氧化电极和还原电极中电流的变化，其中当多核苷酸链的具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸位于反应区域时，所述变化识别出从还原电极到氧化还原标记和到氧化电极的电子转移。

2.权利要求1的方法，其中所述蛋白是DNA聚合酶、RNA聚合酶、核糖体、单链结合蛋白、拓扑异构酶、解旋酶、核酸酶、核酸外切酶、核酸内切酶、锌指核酸酶、RNA指导的DNA核酸内切酶、转录激活子样效应子核酸酶和CRISPR蛋白之一。

3.权利要求1的方法，其中所述至少一个装置是多个装置。

4.权利要求3的方法，其中所述多个装置中的蛋白在所述多个装置中的蛋白中的介电构件的表面上至少部分地对齐。

5.权利要求3的方法，其中所述多个装置中的蛋白选自DNA聚合酶、RNA聚合酶、核糖体、单链结合蛋白、拓扑异构酶、解旋酶、核酸酶、核酸外切酶、核酸内切酶、锌指核酸酶、RNA指导的DNA核酸内切酶、转录激活子样效应子核酸酶、CRISPR蛋白及其组合。

6.权利要求1的方法，其中所述介电构件包括具有介电常数的材料，使得所述氧化电极和所述还原电极之间的隧道电流的波动小于由从所述还原电极到氧化还原标记和到氧化电极的电子转移所导致的电流中的变化。

7.权利要求6的方法，其中所述材料是氧化铝、二氧化钛、氧化铪、氧化锆、二氧化硅、氮化硅和六方氮化硼中的至少一种。

8.权利要求1的方法，其中所述介电构件具有在所述氧化电极和所述还原电极之间的范围为1 nm至10 nm的宽度。

9.权利要求1的方法，其中在引导步骤中所述氧化电极和还原电极的电压彼此不同。

10.权利要求1的方法，其中具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸具有下式：

其中：

X是

是单键、双键、三键，

Lk不存在或是含烃的连接基团，包括烷基、芳基、杂烷基、杂芳基、环烷基或含杂原子的环系统，

R₁是H或OH，并且

R₂是氧化还原标记。

11.权利要求1的方法，其中具有共价键合至修饰核苷酸的核苷碱基的氧化还原标记的修饰核苷酸具有下式：

其中：

Y是核糖、脱氧核糖或H，

Z是磷酸或氢，

X是

是单键、双键、三键，

Lk不存在或是含烃的连接基团，包括烷基、芳基、杂烷基、杂芳基、环烷基或含杂原子的环系统，

R₁是H或OH，并且

R₂是氧化还原标记。