JP2018531583A5 - - Google Patents

Claims (42)

1. 対象から得られた生物試料を準備し、ここで、当該生物試料はセルフリーＤＮＡ断片を含む体液を含み、
   当該生物試料から複数のセルフリーＤＮＡ断片を抽出し、
   前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の第１のセットをコンカテマー化して第１のコンカテマーを得、ここで、当該第１のセットのセルフリーＤＮＡ断片は、異なった配列を有し、対象のゲノムでの異なった位置由来であり、 前記第１のコンカテマーの単分子配列決定を行って、第１の配列を得ること、ここで、当該第１の配列は、当該第１の配列内のサブシーケンスとして、複数のセルフリーＤＮＡ断片の第１のセットの異なった配列を含む、
   を含む、方法。
2. 前記単分子配列決定の実行の一部として、配列決定装置に前記第１のコンカテマーを提供し、
   前記配列決定装置を用いて、前記第１のコンカテマーに対応する複数の信号、前記第１のコンカテマーの前記第１の配列に対応する複数の信号を検出すること、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記配列決定装置が第１のナノポアを含み、方法は、さらに、
   前記第１のコンカテマーが前記第１のナノポアを通り、
   前記第１のコンカテマーが前記第１のナノポアを通るときに第１の電気信号を検出すること、ここで、前記第１の電気信号は前記第１のコンカテマーの前記第１の配列に対応し、前記複数の信号は前記第１の電気信号を含む、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の配列を決定するために前記第１の電気信号を分析し、
   参照ゲノムに対して前記第１の配列のサブシーケンスを整列させて、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットそれぞれに対応する断片配列を同定すること、をコンピュータシステムにより実行することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のコンカテマーが前記第１のナノポアを通ることは、
   前記第１のコンカテマーの第１の鎖が前記第１のナノポアを通ること、及び、
   その後、前記第１のコンカテマーの第２の鎖が前記第１のナノポアを通ること、
   を含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記第１の鎖および前記第２の鎖についての前記第１の電気信号をコンピュータシステムにより分析して、前記第１の配列を決定することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のナノポアは、基体上の複数のナノポアの１つである、請求項３に記載の方法。
8. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の第２のセットをコンカテマー化して第２のコンカテマーを得、
   前記第２のコンカテマーが前記複数のナノポアの第２のナノポアを通り、
   前記第２のコンカテマーが前記第２のナノポアを通るときに複数の第２の電気信号を検出すること、ここで、前記第２の電気信号は前記第２のコンカテマーの第２の配列に対応する、
   をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１のコンカテマーに対して蛍光標識されたヌクレオチドをハイブリダイズし、
   蛍光シグナルを検出すること、ここで、前記蛍光シグナルはヌクレオチドに対応する、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
10. 参照ゲノムに対して前記第１の配列のサブシーケンスを整列させて、前記セルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットそれぞれに対応する断片配列を同定することを、コンピュータシステムにより実行することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記サブシーケンスの整列に基づいて、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットそれぞれのサイズを決定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットをコンカテマー化することは、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットおよび既知の配列を有する前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の第２のセットをコンカテマー化することを含み、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットは前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの中に分散され、
    前記第１の配列のサブシーケンスを整列させることは、前記既知の配列に対してサブシーケンスを整列させて、前記第１のコンカテマーにおける前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの位置を同定することを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記コンカテマー化は、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの１つのセルフリーＤＮＡ断片を、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの２つのセルフリーＤＮＡ断片間に配置する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のサブシーケンスの前に、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの既知の配列の１つを同定することに基づいて、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの第１のセルフリーＤＮＡ断片に対応する第１のサブシーケンスの開始塩基を、前記コンピュータシステムにより同定し、
    前記第１のサブシーケンスの後に、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの既知の配列の１つを同定することに基づいて、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの前記第１のセルフリーＤＮＡ断片に対応する前記第１のサブシーケンスの終了塩基を、前記コンピュータシステムにより同定すること、
    を前記コンピュータシステムにより実行することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの各セルフリーＤＮＡ断片は７ヌクレオチド以下の既知の配列を有する、請求項１２に記載の方法。
16. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットそれぞれは、同じ既知の配列を有する、請求項１２に記載の方法。
17. 前記サブシーケンスの整列は、
    前記参照ゲノムに前記第１の配列のスライドウィンドウを整列させることであって、各スライドウィンドウは前記参照ゲノムに整列されたサブシーケンスに対応する、整列させることと、
    ２つのスライドウィンドウが前記参照ゲノムの異なる領域に整列するとき同定して、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの２つのセルフリーＤＮＡ断片の配列間を区別すること、
    とを含む、請求項１０に記載の方法。
18. 前記参照ゲノムの前記異なる領域に整列させる２つのスライドウィンドウに基づいて、前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの第１のセルフリーＤＮＡ断片の終了および開始の第１のサブシーケンスを決定することを、前記コンピュータシステムにより実行することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記参照ゲノムの前記異なる領域は、異なる染色体上の領域を含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記２つのスライドウィンドウ間の１つ以上のウィンドウが、前記参照ゲノムに整列していないものとして同定される、請求項１７に記載の方法。
21. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの第１のセルフリーＤＮＡ断片のサイズを決定することをさらに含み、前記第１のセルフリーＤＮＡ断片の前記サイズを決定することは、
    前記参照ゲノムの１つの領域に整列させる最も長いサブシーケンスの長さを決定することを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記生体試料は、血漿または血清である、請求項２２に記載の方法。
23. 前記セルフリーＤＮＡ断片の前記第１セットが複数の染色体からランダムに分布されている、請求項１に記載の方法。
24. 前記複数のセルフリーＤＮＡ断片の第２のセットをコンカテマー化して第２のコンカテマーを得、ここで、当該第２のセットのセルフリーＤＮＡ断片は、前記第１のコンカテマーとは異なるセルフリーＤＮＡ断片のコンビネーション又はパーミュテーションを含み、ここで、複数のセルフリーＤＮＡ断片の第２のセットをコンカテマー化することは、複数のセルフリーＤＮＡ断片の第１のセットをコンカテマー化することと並行して起こる、
    前記第２のコンカテマーの単分子配列決定を行って、第２の配列を得ること、ここで、当該第２の配列は、当該第２の配列内のサブシーケンスとして、複数のセルフリーＤＮＡ断片の第２のセットの異なった配列を含む、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
25. 前記第１のコンカテマーが、複数のセルフリーＤＮＡ断片の複製されたＤＮＡ断片を含まず、前記第２のコンカテマーが、複数のセルフリーＤＮＡ断片の複製されたＤＮＡ断片を含まない、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第１のコンカテマーが、複数のセルフリーＤＮＡ断片の第1のセットのセルフリーＤＮＡ断片間に既知の配列を有するスペーサー断片を含まない、請求項１に記載の方法。
27. 複数のセルフリーＤＮＡ断片を含む生体試料を準備し、ここで、前記生体試料はセルフリーＤＮＡ断片の第１の濃度を有する、
    ＤＮＡ断片の第２の濃度を有するように前記生体試料を濃縮し、ここで、セルフリーＤＮＡ断片の前記第２の濃度は、セルフリーＤＮＡ断片の前記第１の濃度よりも５倍以上高い、
    複数のセルフリーＤＮＡ断片が基体上のナノポアを通過させ、
    複数のセルフリーＤＮＡ断片のそれぞれについて、
    前記セルフリーＤＮＡ断片がナノポアを通過するときに電気信号を検出すること、ここで、前記電気信号は前記セルフリーＤＮＡ断片の配列に対応する、
    を含む、方法。
28. セルフリーＤＮＡ断片の前記第２の濃度は、セルフリーＤＮＡ断片の前記第１の濃度より１０倍以上高い、請求項２７に記載の方法。
29. 複数のセルフリーＤＮＡ断片のそれぞれについて、
    前記電気信号を分析して前記配列を決定し、
    参照ゲノムにおける染色体領域に前記配列を整列させること、
    をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
30. セルフリーＤＮＡ断片の前記第１の濃度は単位体積あたりであり、セルフリーＤＮＡ断片の前記第２の濃度は単位体積あたりである、請求項２７に記載の方法。
31. セルフリーＤＮＡ断片の前記第１の濃度は単位質量あたりであり、セルフリーＤＮＡ断片の前記第２の濃度は単位質量あたりである、請求項２７に記載の方法。
32. セルフリーＤＮＡ断片の第１のセットをコンカテマー化することにより生成された第１のコンカテマーの第１の配列を準備し、ここで、
    前記セルフリーＤＮＡ断片の第１のセットは、生物試料から抽出され、
    前記生物試料は、前記セルフリーＤＮＡ断片を含む体液を含み、
    前記第１の配列のサブシーケンスを整列させて、前記セルフリーＤＮＡ断片の前記第１のセットの各セルフリーＤＮＡ断片に対応する断片配列を同定すること、
    をコンピュータシステムにより実行することを含む、方法。
33. 前記第１のコンカテマーは、前記ＤＮＡ断片の前記第１のセットとＤＮＡ断片の第２のセットとをコンカテマー化することにより生成され、
    前記第１の配列のサブシーケンスを整列させることは、前記ＤＮＡ断片の前記第２のセットにサブシーケンスを整列させることを含む、請求項３２に記載の方法。
34. 前記セルフリーＤＮＡ断片の前記第２のセットの各セルフリーＤＮＡ断片は、７ヌクレオチド以下の既知の配列を含む、請求項３３に記載の方法。
35. 前記第１の配列のサブシーケンスを整列させることは、参照ゲノムに前記第１の配列のサブシーケンスを整列させることを含む、請求項３２に記載の方法。
36. 前記サブシーケンスの前記整列は、
    前記参照ゲノムに前記第１の配列のウィンドウを整列させることと、
    前記参照ゲノムの異なる領域に２つのウィンドウを整列させるときに同定することとを含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記２つのウィンドウ間の１つ以上のウィンドウが前記参照ゲノムに整列していないものとして同定される、請求項３６に記載の方法。
38. 請求項３２〜３７のいずれか１項に記載の操作を実行するために前記コンピュータシステムを制御するための複数のインストラクションを保存する、コンピュータ読み取り可能媒体。
39. 請求項３８のコンピュータ読み取り可能媒体と、
    前記コンピュータ読み取り可能媒体に保存されるインストラクションを実行するための１つ以上のプロセッサ
    とを含む、システム。
40. 請求項３２〜３７のいずれか１項を実行するための手段を含む、システム。
41. 請求項３２〜３７のいずれか１項を実行するために構成される、システム。
42. 請求項３２〜３７のいずれか１項に記載のステップをそれぞれ実行するモジュールを含む、システム。