JP6960490B2 - ハイスループットヌクレオチドライブラリーシークエンシング - Google Patents

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Description

関連出願
本願は、２０１４年９月１５日に出願された米国仮出願第６２／０５０，５４９号、および２０１４年９月１７日に出願された米国仮出願第６２／０５１，８３２号の優先権を主張し、その全体が、本明細書中に参照によって組み込まれる。
現行の抗体ディスプレイ技術（ファージ、酵母、リボソーム、哺乳動物など）は、選択された抗体候補の品質がそれらを生成する出発ライブラリーによって限定されるため、限定されている。コンビナトリアルおよび「インテリジェント」抗体デザイン法ならびにハイブリドーマ発見法などの手法は、ラージスケールでの発現の難しさ、患者における免疫原性の高い危険性、および高い結合親和性以外の十分な免疫機能の欠如などその後の工程で厄介な状態を引き起こす合成抗体をもたらすことが多い。過去１０年間、肯定的な前臨床特徴を示す場合であっても、臨床試験に首尾よく合格したディスプレイ技術に由来する抗体はほとんどない。現在のところ、特定の抗体配列が、外来標的に対する免疫応答を認識して活性化させる機構を予測または理解する能力は、依然として理解し難い。したがって、当技術分野では、高い結合親和性を有する抗体であって、ラージスケールで生成することができ、十分な免疫機能を有する抗体を発見および生成する方法が必要とされている。本明細書で記載される方法は、これらの必要を満たすために数百万年に及ぶ免疫レパートリーの進化を利用し、これらの概念とこれらが抗体の生成にどのように関連するかの理解を深めることを目的とする。本明細書で記載される方法を使用して、高品質の抗体候補を選択するための抗体配列および／または抗体のライブラリーを作製することができる。
ヒト抗体レパートリーは、その複雑性およびサイズがほぼ無限である。結果として、コンビナトリアルライブラリーは、適正な重（ＶＨ）鎖または軽（ＶＬ）鎖の対合をもたらすことがめったにないことが統計学的に実証されている。他の研究者らは、相補性決定領域（ＣＤＲ）のうち最も高頻度で発現するフレームワークファミリー（例えばＶ３〜２３、Ｖ１〜６９、または適合するＶＨおよびＶＬ頻度）だけをシャッフルすることに焦点を当てており、それによりレパートリーの多様性を操作可能なサイズに限定している。免疫応答中に最も高頻度で発現するファミリーをより高頻度で選択し、発展させることが期待されていた。驚くべきことに、ヒト抗体レパートリーの免疫シークエンシングの使用により、抗体フレームワークの発現頻度と、免疫感作に応答した抗体の活性化の潜在的可能性との間には関係がないことが発見された。本明細書で記載される方法を使用して、抗体の発見および選択についてのこれらの難題を克服するように、非限定的な抗体ライブラリーをデザインおよび／または生成することができる。自己免疫、がん、感染性、および正常／健常ドナーライブラリーを、満たされていない根本的な生物学的必要に対処する個別化薬のために生成することができる。
一態様では、本明細書において、各々が、複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、および容器バーコード化ポリヌクレオチドを含む、複数の容器を形成するステップと；単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドを作製するステップと；複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、第１の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、第２の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物を、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチド、および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドに結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を形成するステップとを含む方法が提示される。
一態様では、本明細書において、各々が、複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、容器バーコード化ポリヌクレオチド；単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドを含む、複数の容器を含み；第１の相補的ポリヌクレオチドが、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコードと、容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含み、第２の相補的ポリヌクレオチドが、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の分子バーコードと、容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含む組成物が提示される。
一態様では、本明細書において、（ａ）各々が、複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、および容器バーコード化ポリヌクレオチドを含む、複数の容器を形成するステップと；（ｂ）単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドを作製するステップと；（ｃ）複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、第１の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、第２の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｄ）容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物を、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物、および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物に結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を形成するステップとを含む方法が提示される。
一態様では、本明細書において、（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよび軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、複数の免疫細胞に由来するＩｇＨポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；複数の免疫細胞に由来するＩｇＬポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；各々が、分子バーコード、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに容器バーコード化ポリヌクレオチドにより作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｃ）第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、ＩｇＨもしくはＩｇＬポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；（ｄ）ライブラリーの配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップとを含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、容器は、複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法が提示される。
一態様では、本明細書において、（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、Ｔ細胞受容体アルファ（ＴＣＲα）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよびＴ細胞受容体ベータ（ＴＣＲβ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、複数の免疫細胞に由来するＴＣＲαポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；複数の免疫細胞に由来するＴＣＲβポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；各々が、分子バーコード、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに容器バーコード化ポリヌクレオチドにより作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｃ）第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、ＴＣＲαもしくはＴＣＲβポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；（ｄ）ライブラリーの配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップとを含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、容器は、複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法が提示される。
一態様では、本明細書において、（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、Ｔ細胞受容体ガンマ（ＴＣＲγ）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよびＴ細胞受容体デルタ（ＴＣＲδ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、複数の免疫細胞に由来するＴＣＲγポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；複数の免疫細胞に由来するＴＣＲδポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；各々が、分子バーコード、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに容器バーコード化ポリヌクレオチドにより作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｃ）第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、ＴＣＲγもしくはＴＣＲδポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；（ｄ）ライブラリーの配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップとを含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、容器は、複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法が提示される。
一部の実施形態では、ライブラリーは、試料の免疫状態を表す。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列は、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列のライブラリーである。一部の実施形態では、第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、異なる。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドは、異なる分子バーコードを含む。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列は、異なる分子バーコードを含む。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列は、同じ容器バーコードを含む。一部の実施形態では、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、増幅産物ではない。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、第１の容器および第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、第１の容器、第２の容器、および第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、複数の容器のうちの第２の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、第１の同じ容器バーコードである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第２の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、第２の同じ容器バーコードである。一部の実施形態では、第１の同じ容器バーコードは、第２の同じ容器バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、同じ容器バーコードを含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードは、複数の容器のうちの他の任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードに固有である。
一部の実施形態では、（ａ）における容器バーコード化ポリヌクレオチドは、１つの容器内に、単一の分子として存在する。一部の実施形態では、（ａ）における容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器の各容器内に、単一の分子として存在する。一部の実施形態では、（ａ）における容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの１つの容器内に、少なくとも単一の分子として存在する。一部の実施形態では、（ａ）における容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器の各容器内に、少なくとも単一の分子として存在する。
一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列は、第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、単一の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第１の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第２の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、複数の容器のうちの第２の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列は、第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じ配列を含む、第１の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じ配列を含む、第２の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列は、第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、単一の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第１の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第２の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、複数の容器のうちの第２の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列は、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じ配列を含む、第１の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じ配列を含む、第２の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、第１の共通容器配列は、第１の共通分子配列と同じ配列を含む配列を含む。一部の実施形態では、第１の共通容器配列は、第１の共通分子配列またはその相補体に相補的な配列を含む。一部の実施形態では、第２の共通分子配列は、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域は、末端領域である。
一部の実施形態では、第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、一緒に融合されない。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドは、一緒に融合されない。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列は、一緒に融合されない。
一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドは、ＤＮＡである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドは、ＤＮＡである。一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドは、ＲＮＡである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドは、ＲＮＡである。一部の実施形態では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡである。一部の実施形態では、（ｂ）の第１の相補的ポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡである。一部の実施形態では、（ｂ）の第２の相補的ポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡである。
一部の実施形態では、（ｂ）は、第１の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた第１の標的プライマーを伸長させることと、第２の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた第２の標的プライマーを伸長させることとを含む。一部の実施形態では、伸長させることは、第１の細胞ポリヌクレオチドを、第１の標的プライマーで逆転写することと、第２の細胞ポリヌクレオチドを、第２の標的プライマーで逆転写することとを含む。一部の実施形態では、第１の標的プライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチドの標的配列に相補的な配列を含む。一部の実施形態では、第２の標的プライマーは、第２の細胞ポリヌクレオチドの標的配列に相補的な配列を含む。一部の実施形態では、第１の標的プライマーは、ポリ（Ｔ）配列を含む。一部の実施形態では、第２の標的プライマーは、ポリ（Ｔ）配列を含む。一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドの標的配列は、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドの標的配列は、重鎖定常領域（ＣＨ）配列、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドの標的配列は、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドの標的配列は、軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、第１の標的プライマーは、複数の第１の標的プライマーを含む。一部の実施形態では、第２の標的プライマーは、複数の第２の標的プライマーを含む。一部の実施形態では、複数の第１の標的プライマーは、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せに相補的な複数の配列を含む。一部の実施形態では、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列またはＴＣＲγ配列は、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列は、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびこれらの組合せに由来する重鎖定常領域（ＣＨ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む。一部の実施形態では、複数の第２の標的プライマーは、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せに相補的な複数の配列を含む。一部の実施形態では、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列は、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列は、Ｉｇκ、Ｉｇλ、およびこれらの組合せに由来する軽鎖定常領域（ＣＬ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む。一部の実施形態では、（ｂ）において、伸長させることは、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼの使用を含み、ここで３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される。一部の実施形態では、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼは、逆転写酵素またはポリメラーゼである。一部の実施形態では、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼは、逆転写酵素であり、逆転写酵素は、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、Ｍａｘｉｍａ逆転写酵素、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ逆転写酵素、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含む任意の逆転写酵素、およびこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される。
一部の実施形態では、（ｃ）において、結合させるステップは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域を、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせることを含む。一部の実施形態では、（ｃ）において、結合させるステップは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域を、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせることを含む。一部の実施形態では、（ｃ）において、第１の相補的ポリヌクレオチドに結合させた第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、（ｃ）において、第２の相補的ポリヌクレオチドに結合させた第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドは、同一である。一部の実施形態では、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの少なくとも１つは、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの別のヌクレオチドと同一ではない。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも１つのヌクレオチドは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の別の核酸と同一ではない。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも１つのヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の別の核酸と同一ではない。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボグアノシンである。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボグアノシン類似体である。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドである。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボグアノシンである。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボグアノシン類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、（ｃ）は、結合させるステップの後で、第１の相補的ポリヌクレオチドおよび第２の相補的ポリヌクレオチドを伸長させることをさらに含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第２の相補的ポリヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、分子バーコード配列に相補的ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な、第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドの領域は、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない。一部の実施形態では、第２の相補的ポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域は、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドが相補的である、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、方法は、容器バーコード化ポリヌクレオチドを、第１のプライマーセットにより増幅するステップをさらに含み、増幅するステップは、容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップの前に、または容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップと同時に実施される。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチド、容器バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される、第１および第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップは、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域を、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域とハイブリダイズさせることと、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域を、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域とハイブリダイズさせることとを含む。
一部の実施形態では、方法は、容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップの後で、第１の単一細胞の単一バーコード化配列および第２の単一細胞の単一バーコード化配列のポリヌクレオチドを伸長させ、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を形成するステップをさらに含む。一部の実施形態では、第１の単一細胞の二重バーコード化配列は、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第２の単一細胞の二重バーコード化配列は、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域は、同じ配列である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチド、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチド、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的ではない。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、第２の細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的ではない。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、分子バーコードの下流である、第１の単一細胞の単一バーコード化配列の相補体の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、分子バーコードの下流である、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、容器バーコードの上流である、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第１のプライマーは、容器バーコードの上流である、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、第２の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、分子バーコードの上流である、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、分子バーコードの上流である、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、容器バーコードの上流である、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、容器バーコードの上流である、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。
一部の実施形態では、方法は、複数の容器のうちの２つまたはそれ超の容器を壊すステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を、２つまたはそれ超の壊された容器からプールするステップをさらに含む。
一部の実施形態では、方法は、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を増幅するステップをさらに含む。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を増幅するステップは、複数の容器のうちの１つの容器の外側で実施される。一部の実施形態では、方法は、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を、第２のプライマーセットにより増幅するステップをさらに含む。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、第２の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、分子バーコードの上流である、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、分子バーコードの上流である、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、容器バーコードの上流である、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第１のプライマーは、容器バーコードの上流である、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である。一部の実施形態では、第１のプライマーセットの第２のプライマーは、第２のプライマーセットの第１のプライマーである。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、第１および第２の細胞ポリヌクレオチド、第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、ポリ（Ｔ）配列を含む。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、第１もしくは第２の細胞ポリヌクレオチド、第１もしくは第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、第１もしくは第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第１もしくは第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、第１もしくは第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはそれらの相補体、容器バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的ではない。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーは、第２の細胞ポリヌクレオチド、第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチド、第１の相補的ポリヌクレオチドの相補体、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーは、第１の細胞ポリヌクレオチド、第１の相補的ポリヌクレオチドの相補体、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーは、第１もしくは第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはそれらの相補体、容器バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的ではない。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、標的特異的配列を含む。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーは、標的特異的配列を含む。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーの標的特異的配列は、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーの標的特異的配列は、重鎖定常領域配列（ＣＨ）、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、第２のプライマーの標的特異的配列は、ＧＧＧＴＴＧＧＧＧＣＧＧＡＴＧＣＡＣ、ＣＡＴＣＣＧＧＡＧＣＣＴＴＧＧＴＧＧ、ＣＣＴＴＧＧＧＧＣＴＧＧＴＣＧＧＧＧ、ＣＧＧＡＴＧＧＧＣＴＣＴＧＴＧＴＧＧ、ＣＣＧＡＴＧＧＧＣＣＣＴＴＧＧＴＧＧ、ＧＧＡＴＴＴＡＧＡＧＴＣＴＣＴＣＡＧＣＴＧ、ＣＡＣＧＧＣＡＧＧＧＴＣＡＧＧＧＴＴＣおよびＧＧＧＧＡＡＡＣＡＴＣＴＧＣＡＴＣＡＡＧＴからなる群から選択される。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーの標的特異的配列は、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーの標的特異的配列は、軽鎖定常領域配列（ＣＬ）、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、第３のプライマーの標的特異的配列は、
Figure 0006960490
 からなる群から選択される。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第２のプライマーは、複数の第２のプライマーを含む。一部の実施形態では、第２のプライマーセットの第３のプライマーは、複数の第３のプライマーを含む。一部の実施形態では、複数の第２のプライマーの標的特異的配列は、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、またはＴＣＲγ配列は、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列は、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびこれらの組合せに由来する重鎖定常領域（ＣＨ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む。一部の実施形態では、複数の第３のプライマーの標的特異的配列は、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せを標的化する。一部の実施形態では、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列は、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列は、Ｉｇκ、Ｉｇλ、およびこれらの組合せに由来する軽鎖定常領域（ＣＬ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む。
一部の実施形態では、第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せは、固体支持体に結合されていない。一部の実施形態では、第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、第１のプライマーセットのプライマー、第２のプライマーセットのプライマー、またはこれらの任意の組合せは、分子バーコード、容器バーコード、バーコード、またはこれらの任意の組合せを含まない。一部の実施形態では、第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、第１のプライマーセットのプライマー、第２のプライマーセットのプライマー、またはこれらの任意の組合せは、突出領域を含まない。一部の実施形態では、複数の容器の各容器は、固体支持体を含まない。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、固体支持体に結合されている。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、ビーズに結合されている。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せは、プライマーではない。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せを伸長させない。
一部の実施形態では、（ａ）〜（ｄ）は、単一の容器内で実施される。
一部の実施形態では、（ａ）〜（ｄ）は、単一の反応で実施される。
一部の実施形態では、方法は、単一細胞を溶解させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、溶解させるステップは、単一細胞に由来する第１および第２の細胞ポリヌクレオチドを放出させる。一部の実施形態では、単一細胞を、（ａ）の後で溶解させる。一部の実施形態では、単一細胞を、（ｂ）の前に溶解させる。一部の実施形態では、単一細胞を、容器内で溶解させる。一部の実施形態では、溶解させるステップは、化学的溶解を含む。一部の実施形態では、溶解させるステップは、凍結融解を含む。
一部の実施形態では、容器バーコードを、（ｄ）の前に増幅する。一部の実施形態では、容器バーコードを、（ｄ）と同時に増幅する。一部の実施形態では、容器バーコードおよび第１の単一細胞バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる。一部の実施形態では、容器バーコード、第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチド、および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる。一部の実施形態では、第１の単一細胞バーコード化ポリヌクレオチドおよび第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる。一部の実施形態では、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドおよび第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる。一部の実施形態では、複数の容器は、複数のウェルを含む。一部の実施形態では、複数の容器は、複数のエマルジョンを含む。一部の実施形態では、複数のエマルジョンの各エマルジョンは、約０．０１ピコリットル〜１０マイクロリットルの容量である。一部の実施形態では、複数の容器は、複数のコンテナーを含む。一部の実施形態では、第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、第１のプライマーセットのプライマー、または第２のプライマーセットのプライマーは、試料バーコードを含む。一部の実施形態では、方法は、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、およびこれらの増幅産物を、容器から回収するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せをシークエンシングするステップをさらに含む。一部の実施形態では、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せを、同時にシークエンシングする。一部の実施形態では、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せを、同じ反応においてシークエンシングする。
一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチドおよび第２の細胞ポリヌクレオチドの細胞由来を、容器バーコードに基づき、同じであると決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、決定するステップは、第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の容器バーコードの配列を、第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の容器バーコードの配列とマッチさせることを含む。一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチド、第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の配列を有するいくつかの出発分子を、分子バーコードに基づき決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、決定するステップは、同じ第１の分子バーコード、同じ第２の分子バーコード、またはこれらの両方を有する配列の数を決定することを含む。一部の実施形態では、単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第２の配列が、同じ容器バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは同じ単一の容器または単一細胞に由来する。一部の実施形態では、単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第２の配列が、異なる分子バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは異なる細胞ポリヌクレオチド分子に由来する。一部の実施形態では、単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第２の配列が、同じ分子バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは同じ細胞ポリヌクレオチド分子に由来する。一部の実施形態では、単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第２の配列が、異なる容器バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは異なる単一の容器または単一細胞に由来する。
一部の実施形態では、単一細胞は、免疫細胞を含む。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数の免疫細胞を含む。一部の実施形態では、免疫細胞は、リンパ球もしくはその亜型、Ｂ細胞もしくはその亜型、Ｔ細胞もしくはその亜型、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、複数の細胞は、メモリーＢ細胞、ナイーブＢ細胞、形質芽球性Ｂ細胞、ナイーブＴ細胞、形質芽球性Ｔ細胞、Ｂ細胞の任意の亜型、Ｔ細胞の任意の亜型、またはこれらの任意の組合せについて富化される。一部の実施形態では、単一細胞は、がん細胞を含む。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数のがん細胞を含む。一部の実施形態では、がん細胞は、扁平細胞癌細胞、腺癌細胞、移行上皮癌細胞、骨肉腫細胞、軟骨肉腫細胞、筋肉肉腫細胞、白血病細胞、リンパ腫細胞、神経膠腫細胞、またはこれらの任意の組合せである。一部の実施形態では、複数のがん細胞は、循環がん細胞、内皮がん細胞、上皮がん細胞、希少がん細胞、またはがん細胞の任意の型もしくは亜型について富化される。一部の実施形態では、試料は、生物学的試料である。一部の実施形態では、生物学的試料は、被験体に由来する。一部の実施形態では、方法は、被験体を、疾患または状態を有すると診断するステップをさらに含む。一部の実施形態では、被験体は、動物である。一部の実施形態では、動物は、ヒトである。一部の実施形態では、方法は、被験体が、対立遺伝子についてホモ接合性であるか、ヘテロ接合性であるかを決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、疾患または状態を有する被験体を診断、予後予測、または処置するステップをさらに含む。一部の実施形態では、試料は、血液試料である。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、試料から単離される。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、試料から単離されない。
一部の実施形態では、試料は、第１の試料および第２の試料を含む複数の試料を含む。一部の実施形態では、複数の試料は、少なくとも３、４、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００、またはそれ超の試料を含む。一部の実施形態では、複数の試料は、少なくとも約１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、もしくは１０００またはそれ超の試料を含む。一部の実施形態では、複数の試料は、少なくとも約１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００の試料、９０００もしくは１０，０００の試料、もしくは１００，０００の試料、もしくは１，０００，０００、またはそれ超の試料を含む。一部の実施形態では、複数の試料は、少なくとも約１０，０００の試料を含む。一部の実施形態では、第１の試料は、第１の被験体に由来し、第２の試料は、第２の被験体に由来する。一部の実施形態では、第１の被験体は、疾患または状態を有する被験体である。一部の実施形態では、第２の被験体は、疾患または状態を伴わない被験体である。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、変異体配列を含む。一部の実施形態では、変異体配列は、変異、多型、欠失、または挿入を含む。一部の実施形態では、多型は、一塩基多型である。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、疾患または状態についてのバイオマーカーである。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、病原体に由来する。一部の実施形態では、病原体は、ウイルス、細菌、または真菌である。
一部の実施形態では、方法は、被験体に由来する第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーの配列を、異なる時点における同じ被験体に由来する第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーと比較するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、疾患または状態を有する被験体に由来する第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーの配列を、疾患または状態を伴わない被験体に由来する第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーと比較するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチド、第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＩｇＨまたはＶＨ配列を含み、第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＩｇＬもしくはＶＬ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、ＩｇＬ、ＩｇＨ、ＶＨ、ＶＬ、またはこれらの任意の組合せの配列の、生殖細胞系列のＩｇＬ、ＩｇＨ、ＶＨ、ＶＬ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、固有のＩｇＨ配列の総数；固有のＩｇＬ配列の総数；固有のＩｇＨおよびＩｇＬ配列の総数；固有のＩｇＬ配列とＩｇＨ配列との対の総数；ＩｇＨ配列もしくはＩｇＬ配列の頻度；または１つもしくは複数の他の配列に対する、ＩｇＨ配列とＩｇＬ配列との組合せの頻度の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチド、第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲαまたはＶα配列を含み、第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲβもしくはＶβ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、ＴＣＲα、ＴＣＲβ、Ｖα、Ｖβ、またはこれらの任意の組合せの配列の、生殖細胞系列のＴＣＲα、ＴＣＲβ、Ｖα、Ｖβ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、固有のＴＣＲα配列の総数；固有のＴＣＲβ配列の総数；固有のＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列の総数；固有のＴＣＲβ配列とＴＣＲα配列との対の総数；ＴＣＲα配列もしくはＴＣＲβ配列の頻度；または１つもしくは複数の他の配列に対する、ＴＣＲα配列とＴＣＲβ配列との組合せの頻度の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチド、第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲγまたはＶ配列を含み、第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲδもしくはＶδ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、ＴＣＲγ、ＴＣＲδ、Ｖγ、Ｖδ、またはこれらの任意の組合せの配列の、生殖細胞系列のＴＣＲγ、ＴＣＲδ、Ｖγ、Ｖδ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、固有のＴＣＲγ配列の総数；固有のＴＣＲδ配列の総数；固有のＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列の総数；固有のＴＣＲδ配列とＴＣＲγ配列との対の総数；ＴＣＲγ配列もしくはＴＣＲδ配列の頻度；または１つもしくは複数の他の配列に対する、ＴＣＲγ配列とＴＣＲδ配列との組合せの頻度の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第１の遺伝子に由来する配列の総数；第２の遺伝子に由来する配列の総数；第１の遺伝子に由来する固有の配列の総数；第２の遺伝子に由来する固有の配列の総数；または第１の遺伝子に由来する配列もしくは第２の遺伝子に由来する配列の頻度の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、抗体またはＴＣＲを、個別に対合したＩｇＬおよびＩｇＨ配列、またはＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列、またはＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列の１つまたは複数の対の総量、ならびに生殖細胞系列からの変化に基づき選択するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、抗体またはＴＣＲを、１つまたは複数のＩｇＬもしくはＩｇＨ配列、ＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列、またはＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列、および生殖細胞系列からの変化に基づき選択するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、抗体またはＴＣＲを、配列パターン、変化解析、動力学、または頻度の１つまたは複数に基づき選択するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、抗体またはＴＣＲを、頻度に基づき選択するステップをさらに含む。
一部の実施形態では、選択された抗体またはＴＣＲは、約１×１０−７、１×１０−８、１×１０−９、１×１０−１０、１×１０−１１、もしくは１×１０−１２Ｍ未満であるかまたはそれらと等しいＫＤで、エピトープに結合する。
一部の実施形態では、選択された抗体またはＴＣＲは、ヒト治療用抗体またはＴＣＲである。一部の実施形態では、選択された抗体またはＴＣＲは、中和抗体またはＴＣＲである。一部の実施形態では、選択された抗体またはＴＣＲが結合する標的は、未知である。一部の実施形態では、選択された抗体またはＴＣＲが結合する標的は、選択された抗体またはＴＣＲを選択する時点では未知である。
一部の実施形態では、方法は、選択された抗体またはＴＣＲを、少なくとも１つのバイオマーカー候補と接触させて、バイオマーカーを発見するステップをさらに含む。一部の実施形態では、バイオマーカー候補は、固体支持体上にある。一部の実施形態では、バイオマーカーは、溶液中にある。一部の実施形態では、抗体またはＴＣＲは、固体支持体上にある。一部の実施形態では、抗体またはＴＣＲは、溶液中にある。一部の実施形態では、固体支持体は、アレイである。一部の実施形態では、固体支持体は、ビーズである。
一部の実施形態では、方法は、第１の細胞ポリヌクレオチドを、ベクターに挿入するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第２の細胞ポリヌクレオチドを、ベクターに挿入するステップをさらに含む。一部の実施形態では、ベクターは、クローニングベクターである。一部の実施形態では、ベクターは、発現ベクターである。
一部の実施形態では、方法は、配列を、同一な分子バーコードとマッチさせるステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、コンセンサス配列を、ライブラリーから形成するステップをさらに含む。一部の実施形態では、シークエンシングエラーおよびＰＣＲエラーは、最小化されているか、消失しているか、または０．０１％、０．００１％、０．０００１％、０．００００１％、０．０００００１％、もしくは０．００００００１％未満である。一部の実施形態では、増幅反応におけるサイクルの数は、１〜４０サイクルのいずれかに限定される。
一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲが提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体ＩｇＬ、ＴＣＲβ、またはＴＣＲδが提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体ＩｇＨ、ＴＣＲα、またはＴＣＲγが提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦａｂ断片が提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦａｂ２断片が提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦｖ断片が提示される。一態様では、本明細書において、本明細書で記載される方法のいずれかにより同定される、単離され精製された、抗体のＳｃＦｖ断片が提示される。一態様では、本明細書において、それを必要とする被験体を処置する方法であって、選択された抗体もしくはＴＣＲ、またはそれらの断片を、それを必要とする被験体に投与するステップを含む方法が提示される。一部の実施形態では、抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片は、それを必要とする被験体から同定される。一部の実施形態では、抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片は、それを必要とする被験体から同定されない。一部の実施形態では、それを必要とする被験体は、疾患の１つまたは複数の症状を呈示する。一部の実施形態では、それを必要とする被験体は、疾患を有する。一部の実施形態では、疾患は、未知である。一部の実施形態では、疾患は、既知である。一部の実施形態では、試料は、第１の時点で被験体から採取された第１の試料および第２の時点で被験体から採取された第２の試料を含む。一部の実施形態では、方法は、第１および第２の時点において採取された試料に由来する第１または第２の細胞ポリヌクレオチドの量の増大または減少を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、量の増大または減少は、少なくとも約０．１倍、０．２倍、０．３倍、０．４倍、０．５倍、０．６倍、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．５倍、２倍、３倍、５倍、１０倍、５０倍、１００倍、１，０００倍、１０，０００倍、１００，０００倍、１，０００，０００倍、またはそれ超の範囲の増大または減少である。一部の実施形態では、第１および第２の時点の間の時間は、約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１３時間、１４時間、１５時間、１６時間、１７時間、１８時間、１９時間、２０時間、２１時間、２２時間、２３時間、１日間、２日間、３日間、４日間、５日間、６日間、１週間、２週間、３週間、４週間、５週間、６週間、７週間、８週間、９週間、１０週間、１１週間、１２週間、４カ月間、５カ月間、６カ月間、７カ月間、８カ月間、９カ月間、１０カ月間、１１カ月間、１２カ月間、もしくはこれより長い時間、または少なくともおよそこれらの時間である。
一部の実施形態では、シークエンシングするステップは、ハイスループットである。一部の実施形態では、方法は、マルチプレックスプライマーおよび／または固体支持体に結合させたマルチプレックスプライマーを含まない。一部の実施形態では、方法は、単一の機能的ＶセグメントまたはＶセグメントの小規模なファミリーに相補的な配列を含む、Ｖセグメントプライマーの多様性を用いない。一部の実施形態では、方法は、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドを単離するステップを用いない。一部の実施形態では、シークエンシングするステップは、大規模並列合成によりなされる。
一部の実施形態では、方法は、配列リードを生殖細胞系列の配列と比較し、配列リードの体細胞超変異の蓄積を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、抗体配列のアイソタイプの分布を決定し、特異的なアイソタイプを選択するステップをさらに含む。一部の実施形態では、選択された抗体は、特異的なＩｇアイソタイプを含む。一部の実施形態では、Ｉｇアイソタイプは、ＩｇＡ、ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、またはＩｇＥである。
一部の実施形態では、方法は、ＩｇＨおよびＩｇＬ抗体配列またはＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列の対のライブラリーを生成するステップをさらに含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、データベースである。一部の実施形態では、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドは、抗体またはＴＣＲのコード配列にわたる、ＣＤＲ１、ＣＤＲ２、ＣＤＲ３、および／または超変異領域を含む。
一部の実施形態では、方法は、選択された抗体またはＴＣＲを、表面ディスプレイ技術に直接クローニングするステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、選択された抗体またはＴＣＲを、定向進化により進化させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、選択された抗体またはＴＣＲを、機能的な特異性、親和性、または中和能についてスクリーニングするステップをさらに含む。一部の実施形態では、体細胞変異は、９９％またはそれ超の信頼度で決定される。一部の実施形態では、各ポリヌクレオチド分子に由来するＶ、Ｄ、およびＪセグメントの各々が同定される。
一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも２個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、最大で５０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、１０〜３０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、縮重配列を含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、全長または部分縮重配列を含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｗであり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｘであり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも２個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、最大で５０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、１０〜３０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、縮重配列を含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、全長または部分縮重配列を含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＴＮＮＡＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＷＮＮＷＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＸＮＮＸＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｗであり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｘであり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。
一部の実施形態では、方法は、増幅エラーを補正するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、シークエンシングエラーを補正するステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、同じ分子バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、コンピュータまたはアルゴリズムを使用して、同じ分子バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、コンピュータまたはアルゴリズムを使用して、同じ容器バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する配列をクラスタリングするステップをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する配列をアラインするステップをさらに含む。一部の実施形態では、クラスタリングまたはアラインするステップを、コンピュータまたはアルゴリズムの助けを借りて実施する。一部の実施形態では、方法は、同じ分子バーコードを含有する配列リードの数を決定するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、同じ分子バーコード、および少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する同じ第１の細胞ポリヌクレオチド配列の両方を含有する配列リードの数を決定するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、同じ分子バーコード、および少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する同じ第２の細胞ポリヌクレオチド配列の両方を含有する配列リードの数を決定するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、試料中の、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドの量を決定するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、２つまたはそれ超の配列、配列リード、アンプリコンの配列、ビニングされた配列、アラインされた配列、クラスタリングされた配列、または同じ分子バーコードもしくは容器バーコード、またはこれらの両方を含むアンプリコンのセットの配列に由来するコンセンサス配列を形成するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、第１または第２の細胞ポリヌクレオチド配列を、少なくとも約８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、９９．９９％、または１００％の精度または信頼度で決定するステップを含む。一部の実施形態では、シークエンシングエラーおよびＰＣＲエラーは、最小化されているか、消失しているか、または０．０１％、０．００１％、０．０００１％、０．００００１％、０．０００００１％、もしくは０．００００００１％未満である。一部の実施形態では、シークエンシングのエラー率は、０．００００１％、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、もしくは０％未満であるかまたはそれらと等しい。一部の実施形態では、シークエンシングのエラー率は、０ではない。一部の実施形態では、少なくとも１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、または９×１０１２ポリヌクレオチドをシークエンシングする。一部の実施形態では、方法は、４週間、３週間、２週間、１週間、６日間、５日間、５日間、４日間、３日間、２日間、１日間、１８時間、１２時間、９時間、６時間、３時間、２時間、もしくは１時間未満またはそれらと等しい正の量の時間で実施される。一部の実施形態では、特定の信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数は、分子バーコード、容器バーコード、またはこれらの両方を使用しない類似の方法を使用した同じ、類似の、またはより高度な信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数の、少なくとも約１．１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００分の１である。一部の実施形態では、特定の信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数は、分子バーコード、容器バーコード、またはこれらの両方を使用しない類似の方法を使用した同じ、類似の、またはより高度な信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数より、少なくとも約１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、または９×１０１２リード少ない。一部の実施形態では、複数の容器は、少なくとも１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の容器を含む。一部の実施形態では、複数の細胞ポリヌクレオチドは、少なくとも１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の細胞ポリヌクレオチドを含む。
一態様では、本明細書において、各々が、複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、容器バーコード化ポリヌクレオチド；単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドを含む、複数の容器を含み；第１の相補的ポリヌクレオチドが、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコードと、容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含み、第２の相補的ポリヌクレオチドが、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の分子バーコードと、容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含む組成物が提示される。
一部の実施形態では、第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、異なる。一部の実施形態では、第１および第２の相補的ポリヌクレオチドは、異なる分子バーコードを含む。一部の実施形態では、第１および第２の相補的ポリヌクレオチドは、同じ容器バーコードを含む。一部の実施形態では、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、増幅産物ではない。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、第１の容器および第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、第１の容器、第２の容器、および第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、固有である。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードは、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、複数の容器のうちの第２の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、第１の同じ容器バーコードである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第２の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、第２の同じ容器バーコードである。一部の実施形態では、第１の同じ容器バーコードは、第２の同じ容器バーコードと異なる。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードは、同じ容器バーコードを含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードは、複数の容器のうちの他の任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードに固有である。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、１つの容器内に、単一の分子として存在する。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器の各容器内に、単一の分子として存在する。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの１つの容器内に、少なくとも単一の分子として存在する。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器の各容器内に、少なくとも単一の分子として存在する。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列は、第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、単一の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第１の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第２の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列は、複数の容器のうちの第２の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列は、第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じ配列を含む、第１の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じ配列を含む、第２の共通容器配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列は、第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、単一の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第１の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、同じ第２の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列は、複数の容器のうちの第２の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列は、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じ配列を含む、第１の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドは、複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じ配列を含む、第２の共通分子配列を含む。一部の実施形態では、第１の共通容器配列は、第１の共通分子配列と同じ配列を含む配列を含む。一部の実施形態では、第１の共通容器配列は、第１の共通分子配列またはその相補体に相補的な配列を含む。一部の実施形態では、第２の共通分子配列は、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域は、末端領域である。
一部の実施形態では、第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、一緒に融合されない。一部の実施形態では、第１および第２の相補的ポリヌクレオチドは、一緒に融合されない。
一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドは、ＤＮＡである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドは、ＤＮＡである。一部の実施形態では、第１の細胞ポリヌクレオチドは、ＲＮＡである。一部の実施形態では、第２の細胞ポリヌクレオチドは、ＲＮＡである。一部の実施形態では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡである。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡである。一部の実施形態では、第２の相補的ポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡである。
一部の実施形態では、組成物は、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ、逆転写酵素、ポリメラーゼ、またはこれらの任意の組合せをさらに含む。一部の実施形態では、第１および／または第２の相補的ポリヌクレオチドは、３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼは、逆転写酵素であり、逆転写酵素は、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、Ｍａｘｉｍａ逆転写酵素、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ逆転写酵素、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含む任意の逆転写酵素、およびこれらの組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドは、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドは、同一である。一部の実施形態では、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの少なくとも１つは、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの別のヌクレオチドと同一ではない。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補的領域の少なくとも１つのヌクレオチドは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補的領域の別の核酸と同一ではない。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補的領域の少なくとも１つのヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補的領域の別の核酸と同一ではない。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボグアノシンである。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、デオキシリボグアノシン類似体である。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドである。一部の実施形態では、少なくとも１つの同一でないヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補的領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボグアノシンである。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、デオキシリボグアノシン類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、リボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第２の相補的ポリヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、分子バーコード配列に相補的ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない。一部の実施形態では、第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な、第１の相補的ポリヌクレオチドの領域は、第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチドの領域は、第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、第１の相補的ポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない。一部の実施形態では、第２の相補的ポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない。一部の実施形態では、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である。一部の実施形態では、組成物は、上記の方法に由来する任意の１つまたは複数のプライマーをさらに含む。一部の実施形態では、複数の容器の各容器は、固体支持体を含まない。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、固体支持体に結合されている。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチドは、ビーズに結合されている。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せは、プライマーではない。一部の実施形態では、容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せは、伸長させたポリヌクレオチドではない。一部の実施形態では、細胞を、溶解させる。一部の実施形態では、複数の容器は、複数のウェルを含む。一部の実施形態では、複数の容器は、複数のエマルジョンを含む。一部の実施形態では、複数のエマルジョンの各エマルジョンは、約０．０１ピコリットル〜１０マイクロリットルの容量である。
一部の実施形態では、単一細胞は、免疫細胞を含む。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数の免疫細胞を含む。一部の実施形態では、免疫細胞は、リンパ球もしくはその亜型、Ｂ細胞もしくはその亜型、Ｔ細胞もしくはその亜型、またはこれらの組合せである。一部の実施形態では、複数の細胞は、メモリーＢ細胞、ナイーブＢ細胞、形質芽球性Ｂ細胞、ナイーブＴ細胞、形質芽球性Ｔ細胞、Ｂ細胞の任意の亜型、Ｔ細胞の任意の亜型、またはこれらの任意の組合せについて富化される。一部の実施形態では、単一細胞は、がん細胞を含む。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数のがん細胞を含む。一部の実施形態では、がん細胞は、扁平細胞癌細胞、腺癌細胞、移行上皮癌細胞、骨肉腫細胞、軟骨肉腫細胞、筋肉肉腫細胞、白血病細胞、リンパ腫細胞、神経膠腫細胞、またはこれらの任意の組合せである。一部の実施形態では、複数のがん細胞は、循環がん細胞、内皮がん細胞、上皮がん細胞、希少がん細胞、またはがん細胞の任意の型もしくは亜型について富化される。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、変異体配列を含む。一部の実施形態では、変異体配列は、変異、多型、欠失、または挿入を含む。一部の実施形態では、多型は、一塩基多型である。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、疾患または状態についてのバイオマーカーである。一部の実施形態では、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドは、病原体に由来する。一部の実施形態では、第１および第２の相補的ポリヌクレオチドは、抗体またはＴＣＲのコード配列にわたる、ＣＤＲ１、ＣＤＲ２、ＣＤＲ３、および／または超変異領域を含む。
一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも２個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、最大で５０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、１０〜３０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、縮重配列を含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、全長または部分縮重配列を含む。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｗであり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、容器バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｘであり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも２個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、最大で５０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、１０〜３０個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、縮重配列を含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、全長または部分縮重配列を含む。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＴＮＮＡＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸である。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＷＮＮＷＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＸＮＮＸＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｗであり、Ｗは、アデニンまたはチミンである。一部の実施形態では、分子バーコードは、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎは、任意の核酸であり、配列中の少なくとも１つまたは２つのＮは、Ｘであり、Ｘは、任意の既知のヌクレオチドである。
一部の実施形態では、複数の容器は、少なくとも１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の容器を含む。一部の実施形態では、複数の細胞ポリヌクレオチドは、少なくとも１０００、１０００００、１×１０６、１×１０７、１×１０８、１×１０９、１×１０１０、１×１０１１、１×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の細胞ポリヌクレオチドを含む。
一態様では、本明細書において、ポリヌクレオチドにバーコードを付ける方法であって、（ａ）分子バーコード化ポリヌクレオチドを、単一細胞に由来する複数のポリヌクレオチドの各々とハイブリダイズさせるステップであり、ハイブリダイズさせた分子バーコード化ポリヌクレオチドが、単一細胞を含む容器内の、複数の固有に分子バーコード化されたポリヌクレオチドに由来する、ステップと；（ｂ）分子バーコード化ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた、単一細胞に由来するポリヌクレオチドを伸長させて、分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｃ）容器バーコード化ポリヌクレオチドを、分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせるステップであり、容器バーコード化ポリヌクレオチドが、複数の容器のうちの単一の容器に固有である、ステップと；（ｄ）容器バーコード化ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドを伸長させて、二重バーコード化細胞ポリヌクレオチドを形成するステップと；（ｅ）二重バーコード化細胞ポリヌクレオチドをシークエンシングするステップとを含む方法が提示される。一部の実施形態では、（ａ）におけるハイブリダイゼーションは、単一細胞に由来するポリヌクレオチド上の自然発生の配列の塩基対合を介さない。一部の実施形態では、分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた容器バーコード化ポリヌクレオチドは、増幅産物である。一部の実施形態では、（ｃ）におけるハイブリダイゼーションは、単一細胞に由来するポリヌクレオチド上の自然発生の配列の相補体の塩基対合を介さない。一部の実施形態では、（ｃ）におけるハイブリダイゼーションは、（ｂ）において伸長させた単一細胞に由来するポリヌクレオチドの領域との塩基対合を介する。一部の実施形態では、（ａ）〜（ｄ）は、単一の容器内で実施される。一部の実施形態では、（ａ）〜（ｄ）は、単一の反応で実施される。
参照による組込み
本明細書で言及される、全ての刊行物、特許、および特許出願は、各個別の刊行物、特許、または特許出願が、参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同じ程度に、全ての目的で、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。例えば、本明細書で言及される、全ての刊行物および特許は、本明細書で記載される方法、キット、および組成物との関連で使用されうる、刊行物中で記載されているキット、組成物、および方法を記載および開示することを目的として、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で論じられる文献は、本出願の出願日以前のそれらの開示のためだけに提示されている。本明細書のいかなる内容も、本明細書で記載された発明者らが、先行発明のために、または他の任意の理由で、このような開示に先行する資格がないことの容認とはみなさないものとする。
本明細書で記載される新規の特色は、付属の特許請求の範囲で詳密に明示する。本明細書で記載される特色および特色の利点についてのよりよい理解は、本明細書で記載される特色の原理を活用する実例を明示する以下の詳細な記載、および添付の図面を参照することにより得られるであろう。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
（ａ）各々が、
（ｉ）複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、
（ｉｉ）複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、および
（ｉｉｉ）容器バーコード化ポリヌクレオチド
を含む、複数の容器を形成するステップと；
（ｂ）
（ｉ）該単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および
（ｉｉ）該単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチド
を作製するステップと；
（ｃ）
（ｉ）該複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、該第１の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、
（ｉｉ）第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドを、該第２の相補的ポリヌクレオチドに結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｄ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物を、
（ｉ）該第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物、および
（ｉｉ）該第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物に結合させ、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を形成するステップと
を含む、方法。
（項目２）
（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよび軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、
（ｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＩｇＨポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；
（ｉｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＩｇＬポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；
（ｉｉｉ）非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが該第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；
（ｉｖ）各々が、
（Ａ）分子バーコード、
（Ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および
（Ｃ）該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域
を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに
（ｖ）容器バーコード化ポリヌクレオチド
により作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｂ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｃ）該第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、該ＩｇＨもしくはＩｇＬポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；
（ｄ）該ライブラリーの該配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップと
を含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、該容器は、該複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法。
（項目３）
（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、Ｔ細胞受容体アルファ（ＴＣＲα）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよびＴ細胞受容体ベータ（ＴＣＲβ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、
（ｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＴＣＲαポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；
（ｉｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＴＣＲβポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；
（ｉｉｉ）非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが該第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；
（ｉｖ）各々が、
（Ａ）分子バーコード、
（Ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および
（Ｃ）該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域
を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに
（ｖ）容器バーコード化ポリヌクレオチド
により作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｂ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｃ）該第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、該ＴＣＲαもしくはＴＣＲβポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；
（ｄ）該ライブラリーの該配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップと
を含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、該容器は、該複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法。
（項目４）
（ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、Ｔ細胞受容体ガンマ（ＴＣＲγ）ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドおよびＴ細胞受容体デルタ（ＴＣＲδ）ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、
（ｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＴＣＲγポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；
（ｉｉ）該複数の免疫細胞に由来する該ＴＣＲδポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；
（ｉｉｉ）非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが該第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；
（ｉｖ）各々が、
（Ａ）分子バーコード、
（Ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および
（Ｃ）該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域
を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに
（ｖ）容器バーコード化ポリヌクレオチド
により作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｂ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｃ）該第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、該ＴＣＲγもしくはＴＣＲδポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；
（ｄ）該ライブラリーの該配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップと
を含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、該容器は、該複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法。
（項目５）
前記ライブラリーが、前記試料の免疫状態を表す、項目２から４のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列が、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列のライブラリーである、項目１から５のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、異なる、項目１から６のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドが、異なる分子バーコードを含む、項目１から７のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列が、異なる分子バーコードを含む、項目１から８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列が、同じ容器バーコードを含む、項目１から９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、増幅産物ではない、項目１から１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる、項目１から１１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１から１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記複数の容器のうちの第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
第１の容器および第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１から１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記複数の容器のうちの第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１４または１５に記載の方法。
（項目１７）
前記第１の容器、前記第２の容器、および前記第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目１から１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる、項目１から１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目１から１９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、前記第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目１から５、８から１２、１４、１６、１９、または２０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２）
第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、前記第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、該複数の容器のうちの第２の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードと異なる、項目１から２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、第１の同じ容器バーコードである、項目１から２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５）
前記複数の容器のうちの第２の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、第２の同じ容器バーコードである、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記第１の同じ容器バーコードが、前記第２の同じ容器バーコードと異なる、項目２４または２５に記載の方法。
（項目２７）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、同じ容器バーコードを含む、項目２４から２６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードが、該複数の容器のうちの他の任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードに固有である、項目２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９）
（ａ）における前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、１つの容器内に、単一の分子として存在する、項目１から２８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３０）
（ａ）における前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器の各容器内に、単一の分子として存在する、項目１から２９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）
（ａ）における前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器のうちの１つの容器内に、少なくとも単一の分子として存在する、項目１から３０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２）
（ａ）における前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器の各容器内に、少なくとも単一の分子として存在する、項目１から３１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目１から３２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４）
前記複数の容器のうちの前記第１の容器内の前記第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列が、該第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該単一の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目３３または３４に記載の方法。
（項目３６）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第１の共通容器配列を含む、項目３３から３５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第２の共通容器配列を含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該複数の容器のうちの第２の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目１から３７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３９）
前記第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列が、前記第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じ配列を含む、第１の共通容器配列を含む、項目１から３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目４１）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じ配列を含む、第２の共通容器配列を含む、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目１から４１のいずれか一項に記載の方法。
（項目４３）
前記複数の容器のうちの前記第１の容器内の前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列が、該第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該単一の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目４２または４３に記載の方法。
（項目４５）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第１の共通分子配列を含む、項目４２から４４のいずれか一項に記載の方法。
（項目４６）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第２の共通分子配列を含む、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該複数の容器のうちの第２の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目４２から４６のいずれか一項に記載の方法。
（項目４８）
前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列が、前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じ配列を含む、第１の共通分子配列を含む、項目４２から４８のいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じ配列を含む、第２の共通分子配列を含む、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記第１の共通容器配列が、前記第１の共通分子配列と同じ配列を含む配列を含む、項目３３から５０のいずれか一項に記載の方法。
（項目５２）
前記第１の共通容器配列が、前記第１の共通分子配列またはその相補体に相補的な配列を含む、項目３３から５１のいずれか一項に記載の方法。
（項目５３）
前記第２の共通分子配列が、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目５１または５２に記載の方法。
（項目５４）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な前記領域が、末端領域である、項目５３に記載の方法。
第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、一緒に融合されない、項目１から５４のいずれか一項に記載の方法。
（項目５５）
前記第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドが、一緒に融合されない、項目１から５４のいずれか一項に記載の方法。
（項目５６）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列が、一緒に融合されない、項目１から５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目５７）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＤＮＡである、項目１から５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目５８）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＤＮＡである、項目５７に記載の方法。
（項目５９）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＲＮＡである、項目１から５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目６０）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＲＮＡである、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
前記ＲＮＡが、ｍＲＮＡである、項目５９または６０に記載の方法。
（項目６２）
（ｂ）の前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡである、項目５９から６１のいずれか一項に記載の方法。
（項目６３）
（ｂ）の前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡである、項目６２に記載の方法。
（項目６４）
（ｂ）が、前記第１の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた第１の標的プライマーを伸長させることと、前記第２の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた第２の標的プライマーを伸長させることとを含む、項目１から６３のいずれか一項に記載の方法。
（項目６５）
前記伸長させることが、前記第１の細胞ポリヌクレオチドを、第１の標的プライマーで逆転写することと、前記第２の細胞ポリヌクレオチドを、第２の標的プライマーで逆転写することとを含む、項目６４に記載の方法。
（項目６６）
前記第１の標的プライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチドの標的配列に相補的な配列を含む、項目６４または６５に記載の方法。
（項目６７）
前記第２の標的プライマーが、前記第２の細胞ポリヌクレオチドの標的配列に相補的な配列を含む、項目６６に記載の方法。
（項目６８）
前記第１の標的プライマーが、ポリ（Ｔ）配列を含む、項目６４から６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目６９）
前記第２の標的プライマーが、ポリ（Ｔ）配列を含む、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドの前記標的配列が、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せである、項目６６から６９のいずれか一項に記載の方法。
（項目７１）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドの前記標的配列が、重鎖定常領域（ＣＨ）配列、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せである、項目６６から７０のいずれか一項に記載の方法。
（項目７２）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドの前記標的配列が、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せである、項目７０または７１に記載の方法。
（項目７３）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドの前記標的配列が、軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せである、項目７０から７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目７４）
前記第１の標的プライマーが、複数の第１の標的プライマーを含む、項目６４から７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目７５）
前記第２の標的プライマーが、複数の第２の標的プライマーを含む、項目６４から７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目７６）
前記複数の第１の標的プライマーが、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せに相補的な複数の配列を含む、項目７４または７５に記載の方法。
（項目７７）
前記複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列またはＴＣＲγ配列が、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを含む、項目７６に記載の方法。
（項目７８）
前記複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列が、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびこれらの組合せに由来する重鎖定常領域（ＣＨ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む、項目７７に記載の方法。
（項目７９）
前記複数の第２の標的プライマーが、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せに相補的な複数の配列を含む、項目７４から７８のいずれか一項に記載の方法。
（項目８０）
前記複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列が、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを含む、項目７９に記載の方法。
（項目８１）
前記複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列が、Ｉｇκ、Ｉｇλ、およびこれらの組合せに由来する軽鎖定常領域（ＣＬ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む、項目８０に記載の方法。
（項目８２）
（ｂ）において、前記伸長させることが、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼの使用を含み、ここで３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、項目１から８１のいずれか一項に記載の方法。
（項目８３）
前記非鋳型ターミナルトランスフェラーゼが、逆転写酵素またはポリメラーゼである、項目８２に記載の方法。
（項目８４）
前記非鋳型ターミナルトランスフェラーゼが、逆転写酵素であり、該逆転写酵素が、Ｓｕｐｅｒｓｃｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、Ｍａｘｉｍａ逆転写酵素、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ逆転写酵素、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含む任意の逆転写酵素、およびこれらの組合せからなる群から選択される、項目８２または８３に記載の方法。
（項目８５）
３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、項目８２から８４のいずれか一項に記載の方法。
（項目８６）
（ｃ）において、前記結合させるステップが、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域を、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせることを含む、項目８２から８５のいずれか一項に記載の方法。
（項目８７）
（ｃ）において、前記結合させるステップが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域を、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせることを含む、項目８６に記載の方法。
（項目８８）
（ｃ）において、前記第１の相補的ポリヌクレオチドに結合させた第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目８２から８７のいずれか一項に記載の方法。
（項目８９）
（ｃ）において、前記第２の相補的ポリヌクレオチドに結合させた第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目８８に記載の方法。
（項目９０）
前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが、同一である、項目８２から８９のいずれか一項に記載の方法。
（項目９１）
前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの少なくとも１つが、該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの別のヌクレオチドと同一ではない、項目８２から８９のいずれか一項に記載の方法。
（項目９２）
前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも１つのヌクレオチドが、該第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の別の核酸と同一ではない、項目８６から９１のいずれか一項に記載の方法。（項目９３）
前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも１つのヌクレオチドが、該第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の別の核酸と同一ではない、項目８７から９２のいずれか一項に記載の方法。（項目９４）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目９２または９３に記載の方法。
（項目９５）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目９２から９４のいずれか一項に記載の方法。
（項目９６）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボグアノシンである、項目９２から９５のいずれか一項に記載の方法。
（項目９７）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボグアノシン類似体である、項目９２から９５のいずれか一項に記載の方法。
（項目９８）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドである、項目９２から９７のいずれか一項に記載の方法。
（項目９９）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目９２または９３に記載の方法。
（項目１００）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目８６から９９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０１）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目８６から１００のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０２）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボグアノシンである、項目８６から１０１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０３）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボグアノシン類似体である、項目８６から１０１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０４）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目８６から９９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０５）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目８６から１０４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０６）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目８６から１０５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０７）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目８６から１０４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０８）
（ｃ）が、前記結合させるステップの後で、前記第１の相補的ポリヌクレオチドおよび前記第２の相補的ポリヌクレオチドを伸長させることをさらに含む、項目１から１０７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０９）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目１から１０８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１０）
前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目１０９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１１）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目１０９または１１０に記載の方法。
（項目１１２）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、分子バーコード配列に相補的ではない、項目１１１に記載の方法。
（項目１１３）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない、項目１１１または１１２に記載の方法。
（項目１１４）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、該第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む、項目１０９から１１３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１５）
前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第２の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む、項目１１４に記載の方法。
（項目１１６）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない、項目１から１１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１７）
前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない、項目１１６に記載の方法。
（項目１１８）
第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１から１１７のいずれか一項に記載の方法。（項目１１９）
第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１１８に記載の方法。
（項目１２０）
前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１から１１９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２１）
前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１２０に記載の方法。
（項目１２２）
前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域が、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドが相補的である、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの前記領域に相補的である、項目１２０または１２１に記載の方法。
（項目１２３）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドを、第１のプライマーセットにより増幅するステップをさらに含み、該増幅するステップは、該容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップの前に、または該容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップと同時に実施される、項目１から１２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２４）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドからの増幅産物、およびこれらの任意の組合せからなる群から選択される、第１および第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドを含む、項目１から１２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２５）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップが、
（ｉ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域を、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域とハイブリダイズさせることと、
（ｉｉ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域を、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの領域とハイブリダイズさせることとを含む、項目１から１２４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２６）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドを結合させるステップの後で、第１の単一細胞の単一バーコード化配列および第２の単一細胞の単一バーコード化配列のポリヌクレオチドを伸長させ、これにより、前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を形成するステップをさらに含む、項目１から１２５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２７）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目１２６に記載の方法。
（項目１２８）
前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目１２７に記載の方法。
（項目１２９）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列の前記領域が、同じ配列である、項目１２８に記載の方法。
（項目１３０）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの前記領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない、項目１２９に記載の方法。
（項目１３１）
前記第１のプライマーセットの第１のプライマーが、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的である、項目１２３から１３０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３２）
前記第１のプライマーセットの前記第１のプライマーが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的である、項目１３１に記載の方法。
（項目１３３）
前記第１のプライマーセットの第１のプライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的ではない、項目１２３から１３２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３４）
前記第１のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記第２の細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的ではない、項目１３３に記載の方法。
（項目１３５）
前記第１のプライマーセットの第１のプライマーが、前記分子バーコードの下流である、前記第１の単一細胞の単一バーコード化配列の相補体の領域に相補的である、項目１２３から１３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３６）
前記第１のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記分子バーコードの下流である、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域に相補的である、項目１３５に記載の方法。
（項目１３７）
前記第１のプライマーセットの第１のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体の領域に相補的である、項目１２３から１３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３８）
前記第１のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域に相補的である、項目１３７に記載の方法。
（項目１３９）
前記第１のプライマーセットの第２のプライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第１の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない、項目１２３から１３８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４０）
前記第１のプライマーセットの前記第２のプライマーが、前記第２の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第２の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない、項目１３９に記載の方法。
（項目１４１）
前記第１のプライマーセットの第２のプライマーが、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１２３から１４０のいずれか一項に記載の方法。（項目１４２）
前記第１のプライマーセットの第２のプライマーが、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１４１に記載の方法。
（項目１４３）
前記第１のプライマーセットの第２のプライマーが、前記分子バーコードの上流である、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１２３から１４２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４４）
前記第１のプライマーセットの前記第２のプライマーが、前記分子バーコードの上流である、前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１４３に記載の方法。
（項目１４５）
前記第１のプライマーセットの第２のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１２３から１４４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４６）
前記第１のプライマーセットの前記第２のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目１４５に記載の方法。
（項目１４７）
前記複数の容器のうちの２つまたはそれ超の容器を壊すステップをさらに含む、項目１から１４６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４８）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を、前記２つまたはそれ超の壊された容器からプールするステップをさらに含む、項目１４７に記載の方法。
（項目１４９）
（ｅ）前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を増幅するステップをさらに含む、項目１から１４８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５０）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を増幅するステップが、前記複数の容器のうちの１つの容器の外側で実施される、項目１４９に記載の方法。
（項目１５１）
（ｅ）前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列を、第２のプライマーセットにより増幅するステップをさらに含む、項目１２３から１５０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５２）
前記第２のプライマーセットの第１のプライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第１の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない、項目１５０に記載の方法。
（項目１５３）
前記第２のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記第２の細胞ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第２の相補的ポリヌクレオチドもしくはその相補体、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない、項目１５２に記載の方法。
（項目１５４）
前記第２のプライマーセットの第１のプライマーが、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５０から１５３のいずれか一項に記載の方法。（項目１５５）
前記第２のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５４に記載の方法。
（項目１５６）
前記第２のプライマーセットの第１のプライマーが、前記分子バーコードの上流である、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５０から１５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５７）
前記第２のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記分子バーコードの上流である、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５６に記載の方法。
（項目１５８）
前記第２のプライマーセットの第１のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５０から１５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５９）
前記第２のプライマーセットの前記第１のプライマーが、前記容器バーコードの上流である、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の領域に相補的である、項目１５８に記載の方法。
（項目１６０）
前記第１のプライマーセットの前記第２のプライマーが、前記第２のプライマーセットの前記第１のプライマーである、項目１３９から１５９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６１）
前記第２のプライマーセットの第２のプライマーが、前記第１および第２の細胞ポリヌクレオチド、前記第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、前記第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である、項目１５０から１６０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６２）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーが、ポリ（Ｔ）配列を含む、項目１６１に記載の方法。
（項目１６３）
前記第２のプライマーセットの第２のプライマーが、前記第１もしくは第２の細胞ポリヌクレオチド、前記第１もしくは第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、前記第１もしくは第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第１もしくは第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である、項目１５０から１６０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６４）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーが、第１もしくは第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはそれらの相補体、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的ではない、項目１６３に記載の方法。
（項目１６５）
前記第２のプライマーセットの第３のプライマーが、前記第２の細胞ポリヌクレオチド、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの相補体、前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第２の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である、項目１６３または１６４に記載の方法。（項目１６６）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの相補体、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的である、項目１６５に記載の方法。
（項目１６７）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーが、前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの相補体、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドの相補体、前記第１の単一細胞の二重バーコード化配列の相補体、またはこれらの任意の組合せの領域に相補的ではない、項目１６５または１６６に記載の方法。
（項目１６８）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーが、第１もしくは第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドもしくはそれらの相補体、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドもしくはその相補体、またはこれらの任意の組合せに相補的ではない、項目１６５から１６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６９）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーが、標的特異的配列を含む、項目１６３から１６８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７０）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーが、標的特異的配列を含む、項目１６９に記載の方法。
（項目１７１）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーの前記標的特異的配列が、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１６９または１７０に記載の方法。
（項目１７２）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーの前記標的特異的配列が、重鎖定常領域配列（ＣＨ）、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１６９から１７１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７３）
前記第２のプライマーの前記標的特異的配列が、ＧＧＧＴＴＧＧＧＧＣＧＧＡＴＧＣＡＣ、ＣＡＴＣＣＧＧＡＧＣＣＴＴＧＧＴＧＧ、ＣＣＴＴＧＧＧＧＣＴＧＧＴＣＧＧＧＧ、ＣＧＧＡＴＧＧＧＣＴＣＴＧＴＧＴＧＧ、ＣＣＧＡＴＧＧＧＣＣＣＴＴＧＧＴＧＧ、ＧＧＡＴＴＴＡＧＡＧＴＣＴＣＴＣＡＧＣＴＧ、ＣＡＣＧＧＣＡＧＧＧＴＣＡＧＧＧＴＴＣおよびＧＧＧＧＡＡＡＣＡＴＣＴＧＣＡＴＣＡＡＧＴからなる群から選択される、項目１６９から１７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７４）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーの前記標的特異的配列が、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１７１から１７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７５）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーの前記標的特異的配列が、軽鎖定常領域配列（ＣＬ）、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１７１から１７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７６）
前記第３のプライマーの前記標的特異的配列が、ＴＴＴＧＡＴＣＴＣＣＡＣＣＴＴＧＧＴＣＣＣＴＣＣＧＣ、ＴＴＴＧＡＴＣＴＣＣＡＧＣＴＴＧＧＴＣＣＣＣＴＧＧ、ＴＴＴＧＡＴＡＴＣＣＡＣＴＴＴＧＧＴＣＣＣＡＧＧＧＣ、ＴＴＴＧＡＴＴＴＣＣＡＣＣＴＴＧＧＴＣＣＣＴＴＧＧＣ、ＴＴＴＡＡＴＣＴＣＣＡＧＴＣＧＴＧＴＣＣＣＴＴＧＧＣ、ＧＡＧＧＡＣＧＧＴＣＡＣＣＴＴＧＧＴＧＣＣＡ、ＴＡＧＧＡＣＧＧＴＣＡＧＣＴＴＧＧＴＣＣＣＴＣＣ、ＧＡＧＧＡＣＧＧＴＣＡＧＣＴＧＧＧＴＧＣＣ、ＴＡＡＡＡＴＧＡＴＣＡＧＣＴＧＧＧＴＴＣＣＴＣＣＡＣ、ＴＡＧＧＡＣＧＧＴＧＡＣＣＴＴＧＧＴＣＣＣＡＧ、ＧＧＧＡＧＡＴＣＴＣＴＧＣＴＴＣＴＧＡＴＧ、ＣＧＡＣＣＴＣＧＧＧＴＧＧＧＡＡＣＡＣおよびＣＧＧＡＴＧＧＴＴＴＧＧＴＡＴＧＡＧＧＣからなる群から選択される、項目１７４または１７５に記載の方法。
（項目１７７）
前記第２のプライマーセットの前記第２のプライマーが、複数の第２のプライマーを含む、項目１６３から１７５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７８）
前記第２のプライマーセットの前記第３のプライマーが、複数の第３のプライマーを含む、項目１６５から１７７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７９）
前記複数の第２のプライマーの前記標的特異的配列が、複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１７７または１７８に記載の方法。
（項目１８０）
前記複数の重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、ＴＣＲα配列、またはＴＣＲγ配列が、複数の重鎖定常領域（ＣＨ）、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せを含む、項目１７９に記載の方法。
（項目１８１）
前記複数の重鎖定常領域（ＣＨ）配列が、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびこれらの組合せに由来する重鎖定常領域（ＣＨ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む、項目１８０に記載の方法。
（項目１８２）
前記複数の第３のプライマーの前記標的特異的配列が、複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲδ配列、またはこれらの組合せを標的化する、項目１７８から１８１のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８３）
前記複数の軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列が、複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せを含む、項目１８２に記載の方法。
（項目１８４）
前記複数の軽鎖定常領域（ＣＬ）配列が、Ｉｇκ、Ｉｇλ、およびこれらの組合せに由来する軽鎖定常領域（ＣＬ）配列からなる群から選択される、２つまたはそれ超の配列を含む、項目１８３に記載の方法。
（項目１８５）
第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せが、固体支持体に結合されていない、項目１から１８４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８６）
第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、前記第１のプライマーセットのプライマー、前記第２のプライマーセットのプライマー、またはこれらの任意の組合せが、分子バーコード、容器バーコード、バーコード、またはこれらの任意の組合せを含まない、項目１から１８５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８７）
第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、前記第１のプライマーセットのプライマー、前記第２のプライマーセットのプライマー、またはこれらの任意の組合せが、突出領域を含まない、項目１から１８６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８８）
前記複数の容器の各容器が、固体支持体を含まない、項目１から１８７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８９）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、固体支持体に結合されている、項目１から１８８のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９０）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、ビーズに結合されている、項目１から１８９のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９１）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せが、プライマーではない、項目１から１９０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９２）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せを伸長させない、項目１から１９１のいずれか一項に記載の方法。（項目１９３）
（ａ）〜（ｄ）が、前記単一の容器内で実施される、項目１から１９２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９４）
（ａ）〜（ｄ）が、単一の反応で実施される、項目１から１９３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９５）
前記単一細胞を溶解させるステップをさらに含む、項目１から１９４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９６）
前記溶解させるステップが、前記単一細胞に由来する前記第１および第２の細胞ポリヌクレオチドを放出させる、項目１９５に記載の方法。
（項目１９７）
前記単一細胞を、（ａ）の後で溶解させる、項目１９５または１９６に記載の方法。
（項目１９８）
前記単一細胞を、（ｂ）の前に溶解させる、項目１９５から１９７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９９）
前記単一細胞を、前記容器内で溶解させる、項目１９５から１９８のいずれか一項に記載の方法。
前記溶解させるステップが、化学的溶解を含む、項目１９５から１９９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２００）
前記溶解させるステップが、凍結融解を含む、項目１９５から１９９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０１）
前記容器バーコードを、（ｄ）の前に増幅する、項目１から２００のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０２）
前記容器バーコードを、（ｄ）と同時に増幅する、項目１から２０１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０３）
前記容器バーコードおよび前記第１の単一細胞バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる、項目１から２０２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０４）
前記容器バーコード、前記第１の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチド、および前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる、項目１から２０３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０５）
前記第１の単一細胞バーコード化ポリヌクレオチドおよび前記第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる、項目１から２０４のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０６）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドおよび前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを、同時に増幅するかまたは伸長させる、項目１から２０５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０７）
前記複数の容器が、複数のウェルを含む、項目１から２０６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０８）
前記複数の容器が、複数のエマルジョンを含む、項目１から２０６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０９）
前記複数のエマルジョンの各エマルジョンが、約０．０１ピコリットル〜１０マイクロリットルの容量である、項目２０８に記載の方法。
（項目２１０）
前記複数の容器が、複数のコンテナーを含む、項目１から２０９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１１）
前記第１の標的プライマー、第２の標的プライマー、前記第１のプライマーセットのプライマー、または前記第２のプライマーセットのプライマーが、試料バーコードを含む、項目１から２１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１２）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、およびこれらの増幅産物を、前記容器から回収するステップをさらに含む、項目１から２１１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１３）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せをシークエンシングするステップをさらに含む、項目１から２１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１４）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せを、同時にシークエンシングする、項目２１３に記載の方法。
（項目２１５）
前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチド、これらの増幅産物、またはこれらの任意の組合せを、同じ反応においてシークエンシングする、項目２１３に記載の方法。
（項目２１６）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドおよび前記第２の細胞ポリヌクレオチドの細胞由来を、前記容器バーコードに基づき、同じであると決定するステップをさらに含む、項目１から２１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１７）
前記決定するステップが、前記第１の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記容器バーコードの配列を、前記第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記容器バーコードの配列とマッチさせることを含む、項目２１６に記載の方法。
（項目２１８）
前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の配列を有するいくつかの出発分子を、前記分子バーコードに基づき決定するステップをさらに含む、項目１から２１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１９）
前記決定するステップが、同じ第１の分子バーコード、同じ第２の分子バーコード、またはこれらの両方を有する配列の数を決定することを含む、項目２１６に記載の方法。
（項目２２０）
単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の第２の配列が、同じ容器バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは同じ単一の容器または単一細胞に由来する、項目１から２１９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２１）
単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第２の配列が、異なる分子バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは異なる細胞ポリヌクレオチド分子に由来する、項目２２０に記載の方法。
（項目２２２）
単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第２の配列が、同じ分子バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは同じ細胞ポリヌクレオチド分子に由来する、項目２２０または２２１に記載の方法。
（項目２２３）
単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第１の配列および単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の前記第２の配列が、異なる容器バーコードまたはその相補体を含有する場合、これらは異なる単一の容器または単一細胞に由来する、項目２２０から２２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２４）
前記単一細胞が、免疫細胞を含む、項目１から２２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２５）
前記複数の細胞が、複数の免疫細胞を含む、項目１から２２４のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２６）
前記免疫細胞が、リンパ球もしくはその亜型、Ｂ細胞もしくはその亜型、Ｔ細胞もしくはその亜型、またはこれらの組合せである、項目２２４または２２５に記載の方法。
（項目２２７）
前記複数の細胞が、メモリーＢ細胞、ナイーブＢ細胞、形質芽球性Ｂ細胞、ナイーブＴ細胞、形質芽球性Ｔ細胞、Ｂ細胞の任意の亜型、Ｔ細胞の任意の亜型、またはこれらの任意の組合せについて富化される、項目２２５または２２６に記載の方法。
（項目２２８）
前記単一細胞が、がん細胞を含む、項目１から２２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２９）
前記複数の細胞が、複数のがん細胞を含む、項目２２８に記載の方法。
（項目２３０）
前記がん細胞が、扁平細胞癌細胞、腺癌細胞、移行上皮癌細胞、骨肉腫細胞、軟骨肉腫細胞、筋肉肉腫細胞、白血病細胞、リンパ腫細胞、神経膠腫細胞、またはこれらの任意の組合せである、項目２２８または２２９に記載の方法。
（項目２３１）
前記複数のがん細胞が、循環がん細胞、内皮がん細胞、上皮がん細胞、希少がん細胞、またはがん細胞の任意の型もしくは亜型について富化される、項目２２９または２３０に記載の方法。
（項目２３２）
前記試料が、生物学的試料である、項目１から２３１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３３）
前記生物学的試料が、被験体に由来する、項目２３２に記載の方法。
（項目２３４）
前記被験体を、疾患または状態を有すると診断するステップをさらに含む、項目２３３に記載の方法。
（項目２３５）
前記被験体が、動物である、項目２３３または２３４に記載の方法。
（項目２３６）
前記動物が、ヒトである、項目２３５に記載の方法。
（項目２３７）
被験体が、対立遺伝子についてホモ接合性であるか、ヘテロ接合性であるかを決定するステップをさらに含む、項目２３３から２３６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３８）
疾患または状態を有する被験体を診断、予後予測、または処置するステップをさらに含む、項目２３３から２３７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３９）
前記試料が、血液試料である、項目２３２から２３８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４０）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、前記試料から単離される、項目１から２３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４１）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、前記試料から単離されない、項目１から２３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４２）
前記試料が、第１の試料および第２の試料を含む複数の試料を含む、項目１から２４１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４３）
前記複数の試料が、少なくとも３、４、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００、またはそれ超の試料を含む、項目２４２に記載の方法。
（項目２４４）
前記複数の試料が、少なくとも約１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、もしくは１０００またはそれ超の試料を含む、項目２４２に記載の方法。
（項目２４５）
前記複数の試料が、少なくとも約１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００の試料、９０００もしくは１０，０００の試料、もしくは１００，０００の試料、もしくは１，０００，０００、またはそれ超の試料を含む、項目２４２に記載の方法。
（項目２４６）
前記複数の試料が、少なくとも約１０，０００の試料を含む、項目２４２に記載の方法。
（項目２４７）
前記第１の試料が、第１の被験体に由来し、前記第２の試料が、第２の被験体に由来する、項目２４２から２４６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４８）
前記第１の被験体が、疾患または状態を有する被験体である、項目２４７に記載の方法。
（項目２４９）
前記第２の被験体が、疾患または状態を伴わない被験体である、項目２４７または２４８に記載の方法。
（項目２５０）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、変異体配列を含む、項目１から２４９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５１）
前記変異体配列が、変異、多型、欠失、または挿入を含む、項目２５０に記載の方法。（項目２５２）
前記多型が、一塩基多型である、項目２５１に記載の方法。
（項目２５３）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、疾患または状態についてのバイオマーカーである、項目１から２５２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５４）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、病原体に由来する、項目１から２５３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５５）
前記病原体が、ウイルス、細菌、または真菌である、項目２５４に記載の方法。
（項目２５６）
被験体に由来する前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーの配列を、異なる時点における同じ被験体に由来する前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーと比較するステップをさらに含む、項目１から２５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５７）
疾患または状態を有する被験体に由来する前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーの配列を、疾患または状態を伴わない被験体に由来する前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドのライブラリーと比較するステップをさらに含む、項目１から２５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５８）
前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、該第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＩｇＨまたはＶＨ配列を含み、該第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＩｇＬもしくはＶＬ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む、項目１から２５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２５９）
前記ＩｇＬ、ＩｇＨ、ＶＨ、ＶＬ、またはこれらの任意の組合せの配列の、前記生殖細胞系列の前記ＩｇＬ、ＩｇＨ、ＶＨ、ＶＬ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む、項目２５８に記載の方法。
（項目２６０）
（ａ）固有のＩｇＨ配列の総数；
（ｂ）固有のＩｇＬ配列の総数；
（ｃ）固有のＩｇＨおよびＩｇＬ配列の総数；
（ｄ）固有のＩｇＬ配列とＩｇＨ配列との対の総数；
（ｅ）ＩｇＨ配列もしくはＩｇＬ配列の頻度；または
（ｆ）１つもしくは複数の他の配列に対する、ＩｇＨ配列とＩｇＬ配列との組合せの頻度
の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む、項目２５８または２５９に記載の方法。
（項目２６１）
前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、該第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲαまたはＶα配列を含み、該第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲβもしくはＶβ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む、項目１から２５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２６２）
前記ＴＣＲα、ＴＣＲβ、Ｖα、Ｖβ、またはこれらの任意の組合せの配列の、前記生殖細胞系列のＴＣＲα、ＴＣＲβ、Ｖα、Ｖβ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む、項目２６１に記載の方法。
（項目２６３）
（ａ）固有のＴＣＲα配列の総数；
（ｂ）固有のＴＣＲβ配列の総数；
（ｃ）固有のＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列の総数；
（ｄ）固有のＴＣＲβ配列とＴＣＲα配列との対の総数；
（ｅ）ＴＣＲα配列もしくはＴＣＲβ配列の頻度；または
（ｆ）１つもしくは複数の他の配列に対する、ＴＣＲα配列とＴＣＲβ配列との組合せの頻度
の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む、項目２６１または２６２に記載の方法。
（項目２６４）
前記第１の細胞ポリヌクレオチド、前記第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの両方の生殖細胞系列の配列を決定するステップであって、前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲγまたはＶγ配列を含み、前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＴＣＲδもしくはＶδ配列、またはこれらの任意の組合せを含むステップをさらに含む、項目１から２５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２６５）
前記ＴＣＲγ、ＴＣＲδ、Ｖγ、Ｖδ、またはこれらの任意の組合せの配列の、前記生殖細胞系列のＴＣＲγ、ＴＣＲδ、Ｖγ、Ｖδ、またはこれらの任意の組合せの配列からの変化を決定するステップをさらに含む、項目２６４に記載の方法。
（項目２６６）
（ａ）固有のＴＣＲγ配列の総数；
（ｂ）固有のＴＣＲδ配列の総数；
（ｃ）固有のＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列の総数；
（ｄ）固有のＴＣＲδ配列とＴＣＲγ配列との対の総数；
（ｅ）ＴＣＲγ配列もしくはＴＣＲδ配列の頻度；または
（ｆ）１つもしくは複数の他の配列に対する、ＴＣＲγ配列とＴＣＲδ配列との組合せの頻度
の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む、項目２６４または２６５に記載の方法。
（項目２６７）
（ａ）第１の遺伝子に由来する配列の総数；
（ｂ）第２の遺伝子に由来する配列の総数；
（ｃ）第１の遺伝子に由来する固有の配列の総数；
（ｄ）第２の遺伝子に由来する固有の配列の総数；または
（ｅ）第１の遺伝子に由来する配列もしくは第２の遺伝子に由来する配列の頻度
の少なくとも１つを決定するステップをさらに含む、項目１から２６６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２６８）
抗体またはＴＣＲを、個別に対合したＩｇＬおよびＩｇＨ配列、またはＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列、またはＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列の１つまたは複数の対の総量、ならびに生殖細胞系列からの変化に基づき選択するステップをさらに含む、項目２５８から２６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２６９）
抗体またはＴＣＲを、１つまたは複数のＩｇＬもしくはＩｇＨ配列、ＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列、またはＴＣＲγおよびＴＣＲδ配列、および生殖細胞系列からの変化に基づき選択するステップをさらに含む、項目２５８から２６８のいずれか一項に記載の方法。（項目２７０）
抗体またはＴＣＲを、配列パターン、変化解析、動力学、または頻度の１つまたは複数に基づき選択するステップをさらに含む、項目２５８から２６９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７１）
抗体またはＴＣＲを、頻度に基づき選択するステップをさらに含む、項目２７０に記載の方法。
（項目２７２）
前記選択された抗体またはＴＣＲが、約１×１０−７、１×１０−８、１×１０−９、１×１０−１０、１×１０−１１、もしくは１×１０−１２Ｍ未満であるかまたはそれらと等しいＫＤで、エピトープに結合する、項目２６８から２７１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７３）
前記選択された抗体またはＴＣＲが、ヒト治療用抗体またはＴＣＲである、項目２６８から２７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７４）
前記選択された抗体またはＴＣＲが、中和抗体またはＴＣＲである、項目２６８から２７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７５）
前記選択された抗体またはＴＣＲが結合する標的が、未知である、項目２６８から２７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７６）
前記選択された抗体またはＴＣＲが結合する標的が、前記選択された抗体またはＴＣＲを選択する時点では未知である、項目２６８から２７５のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７７）
前記選択された抗体またはＴＣＲを、少なくとも１つのバイオマーカー候補と接触させて、バイオマーカーを発見するステップをさらに含む、項目２６８から２７６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７８）
前記バイオマーカー候補が、固体支持体上にある、項目２７７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２７９）
前記バイオマーカーが、溶液中にある、項目２７７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８０）
前記抗体またはＴＣＲが、固体支持体上にある、項目２７７から２７９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８１）
前記抗体またはＴＣＲが、溶液中にある、項目２７７から２７９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８２）
前記固体支持体が、アレイである、項目２７８または２８０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８３）
前記固体支持体が、ビーズである、項目２７８または２８０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８４）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドを、ベクターに挿入するステップをさらに含む、項目１から２８３のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８５）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドを、前記ベクターに挿入するステップをさらに含む、項目２８４に記載の方法。
（項目２８６）
前記ベクターが、クローニングベクターである、項目２８４または２８５に記載の方法。
（項目２８７）
前記ベクターが、発現ベクターである、項目２８４から２８６のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８８）
配列を、同一な分子バーコードとマッチさせるステップをさらに含む、項目１から２８７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２８９）
コンセンサス配列を、前記ライブラリーから形成するステップをさらに含む、項目１から２８８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９０）
シークエンシングエラーおよびＰＣＲエラーが、最小化されているか、消失しているか、または０．０１％、０．００１％、０．０００１％、０．００００１％、０．０００００１％、もしくは０．００００００１％未満である、項目１から２８９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９１）
増幅反応におけるサイクルの数が、１〜４０サイクルのいずれかに限定される、項目１から２９０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９２）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲ。
（項目２９３）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体ＩｇＬ、ＴＣＲβ、またはＴＣＲδ。
（項目２９４）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体ＩｇＨ、ＴＣＲα、またはＴＣＲγ。
（項目２９５）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦａｂ断片。
（項目２９６）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦａｂ２断片。
（項目２９７）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体またはＴＣＲのＦｖ断片。
（項目２９８）
項目１から２９１のいずれか一項に記載の方法により同定される、単離され精製された、抗体のＳｃＦｖ断片。
（項目２９９）
項目２６８から２９８のいずれか一項に記載の選択された抗体もしくはＴＣＲ、またはそれらの断片を、それを必要とする被験体に投与するステップを含む、それを必要とする被験体を処置する方法。
（項目３００）
前記抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片が、それを必要とする前記被験体から同定される、項目２９９に記載の方法。
（項目３０１）
前記抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片が、それを必要とする前記被験体から同定されない、項目２９９に記載の方法。
（項目３０２）
前記抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片を必要とする前記被験体が、疾患の１つまたは複数の症状を呈示する、項目２９９から３０１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３０３）
前記抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片を必要とする前記被験体が、疾患を有する、項目２９９から３０２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３０４）
前記疾患が、未知である、項目３０２または３０３に記載の方法。
（項目３０５）
前記疾患が、既知である、項目３０２または３０３に記載の方法。
（項目３０６）
前記試料が、第１の時点で被験体から採取された第１の試料および第２の時点で該被験体から採取された第２の試料を含む、項目１から３０５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３０７）
前記第１および第２の時点において採取された前記試料に由来する前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドの量の増大または減少を決定するステップをさらに含む、項目３０６に記載の方法。
（項目３０８）
量の前記増大または減少が、少なくとも約０．１倍、０．２倍、０．３倍、０．４倍、０．５倍、０．６倍、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．５倍、２倍、３倍、５倍、１０倍、５０倍、１００倍、１，０００倍、１０，０００倍、１００，０００倍、１，０００，０００倍、またはそれ超の範囲の増大または減少である、項目３０７に記載の方法。（項目３０９）
前記第１および第２の時点の間の時間が、約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１３時間、１４時間、１５時間、１６時間、１７時間、１８時間、１９時間、２０時間、２１時間、２２時間、２３時間、１日間、２日間、３日間、４日間、５日間、６日間、１週間、２週間、３週間、４週間、５週間、６週間、７週間、８週間、９週間、１０週間、１１週間、１２週間、４カ月間、５カ月間、６カ月間、７カ月間、８カ月間、９カ月間、１０カ月間、１１カ月間、１２カ月間、もしくはこれより長い時間、または少なくともおよそこれらの時間である、項目３０６から３０８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１０）
前記シークエンシングするステップが、ハイスループットである、項目１から３０９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１１）
マルチプレックスプライマーおよび／または固体支持体に結合させたマルチプレックスプライマーを含まない、項目１から３１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１２）
単一の機能的ＶセグメントまたはＶセグメントの小規模なファミリーに相補的な配列を含む、Ｖセグメントプライマーの多様性を用いない、項目１から３１１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１３）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドを単離するステップを援用しない、項目１から３１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１４）
前記シークエンシングするステップが、大規模並列合成によりなされる、項目１から３１３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１５）
配列リードを生殖細胞系列の配列と比較し、該配列リードの体細胞超変異の蓄積を決定するステップをさらに含む、項目１から３１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１６）
抗体配列のアイソタイプの分布を決定し、特異的なアイソタイプを選択するステップをさらに含む、項目１から３１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１７）
選択された抗体が、特異的なＩｇアイソタイプを含む、項目２６８から３１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１８）
前記Ｉｇアイソタイプが、ＩｇＡ、ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、またはＩｇＥである、項目３１７に記載の方法。
（項目３１９）
ＩｇＨおよびＩｇＬ抗体配列またはＴＣＲαおよびＴＣＲβ配列の対のライブラリーを生成するステップをさらに含む、項目１から３１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２０）
前記ライブラリーが、データベースである、項目３１９に記載の方法。
（項目３２１）
前記第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドが、抗体またはＴＣＲのコード配列にわたる、ＣＤＲ１、ＣＤＲ２、ＣＤＲ３、および／または超変異領域を含む、項目１から３２０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２２）
前記選択された抗体またはＴＣＲを、表面ディスプレイ技術に直接クローニングするステップをさらに含む、項目２６８から３２１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２３）
前記選択された抗体またはＴＣＲを、定向進化により進化させるステップをさらに含む、項目２６８から３２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２４）
前記選択された抗体またはＴＣＲを、機能的な特異性、親和性、または中和能についてスクリーニングするステップをさらに含む、項目２６８から３２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２５）
体細胞変異が、９９％またはそれ超の信頼度で決定される、項目１から３２４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２６）
各ポリヌクレオチド分子に由来するＶ、Ｄ、およびＪセグメントの各々が同定される、項目１から３２５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２７）
前記容器バーコードが、少なくとも２個のヌクレオチドを含む、項目１から３２６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３２８）
前記容器バーコードが、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む、項目３２７に記載の方法。
（項目３２９）
前記容器バーコードが、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む、項目３２７に記載の方法。
（項目３３０）
前記容器バーコードが、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む、項目３２７に記載の方法。
（項目３３１）
前記容器バーコードが、最大で５０個のヌクレオチドを含む、項目３２７に記載の方法。
（項目３３２）
前記容器バーコードが、１０〜３０個のヌクレオチドを含む、項目３２７に記載の方法。
（項目３３３）
前記容器バーコードが、縮重配列を含む、項目３２７から３３２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３４）
前記容器バーコードが、全長または部分縮重配列を含む、項目３２７から３３３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３５）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目３２７から３３４に記載の方法。
（項目３３６）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目３２７から３３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３７）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目３２７から３３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３８）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｗであり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目３２７から３３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３３９）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｘであり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目３２７から３３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４０）
前記分子バーコードが、少なくとも２個のヌクレオチドを含む、項目１から３３９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４１）
前記分子バーコードが、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む、項目３４０に記載の方法。
（項目３４２）
前記分子バーコードが、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む、項目３４０に記載の方法。
（項目３４３）
前記分子バーコードが、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む、項目３４０に記載の方法。
（項目３４４）
前記分子バーコードが、最大で５０個のヌクレオチドを含む、項目３４０に記載の方法。
（項目３４５）
前記分子バーコードが、１０〜３０個のヌクレオチドを含む、項目３４０に記載の方法。
（項目３４６）
前記分子バーコードが、縮重配列を含む、項目３４０から３４５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４７）
前記分子バーコードが、全長または部分縮重配列を含む、項目３４０から３４６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３４８）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目３４０から３４７に記載の方法。
（項目３４９）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＴＮＮＡＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目３４０から３４７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５０）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＷＮＮＷＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目３４０から３４７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５１）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＸＮＮＸＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目３４０から３４７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５２）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｗであり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目３４０から３４７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５３）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｘであり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目３４０から３４７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５４）
増幅エラーを補正するステップをさらに含む、項目１から３５３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５５）
シークエンシングエラーを補正するステップをさらに含む、項目１から３５４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５６）
前記同じ分子バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む、項目１から３５５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５７）
コンピュータまたはアルゴリズムを使用して、前記同じ分子バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む、項目１から３５６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５８）
コンピュータまたはアルゴリズムを使用して、前記同じ容器バーコードを含む配列をビニングまたは群分けするステップをさらに含む、項目１から３５７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３５９）
少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する配列をクラスタリングするステップをさらに含む、項目１から３５８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６０）
少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する配列をアラインするステップをさらに含む、項目１から３５９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６１）
前記クラスタリングまたはアラインするステップが、コンピュータまたはアルゴリズムの助けを借りて実施される、項目３５９または３６０に記載の方法。
（項目３６２）
前記同じ分子バーコードを含有する配列リードの数を決定するステップを含む、項目１から３６１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６３）
前記同じ分子バーコード、および少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する同じ第１の細胞ポリヌクレオチド配列の両方を含有する配列リードの数を決定するステップを含む、項目１から３６２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６４）
前記同じ分子バーコード、および少なくとも約９０％、９５％、または９９％の配列相同性を有する同じ第２の細胞ポリヌクレオチド配列の両方を含有する配列リードの数を決定するステップを含む、項目３６３に記載の方法。
（項目３６５）
前記試料中の、第１または第２の細胞ポリヌクレオチドの量を決定するステップを含む、項目１から３６４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６６）
２つまたはそれ超の配列、配列リード、アンプリコンの配列、ビニングされた配列、アラインされた配列、クラスタリングされた配列、または前記同じ分子バーコードもしくは容器バーコード、またはこれらの両方を含むアンプリコンのセットの配列に由来するコンセンサス配列を形成するステップを含む、項目１から３６５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６７）
第１または第２の細胞ポリヌクレオチド配列を、少なくとも約８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％、９９．９９％、または１００％の精度または信頼度で決定するステップを含む、項目１から３６６のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６８）
シークエンシングエラーおよびＰＣＲエラーが、最小化されているか、消失しているか、または０．０１％、０．００１％、０．０００１％、０．００００１％、０．０００００１％、もしくは０．００００００１％未満である、項目１から３６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６９）
シークエンシングのエラー率が、０．００００１％、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、もしくは０％未満であるかまたはそれらと等しい、項目１から３６８のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７０）
シークエンシングの前記エラー率が、０ではない、項目１から３６９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７１）
少なくとも１，０００、５，０００、１０，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、５０，０００、１０００，０００、５００，０００、または１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、または９×１０１２ポリヌクレオチドをシークエンシングする、項目１から３７０のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７２）
４週間、３週間、２週間、１週間、６日間、５日間、５日間、４日間、３日間、２日間、１日間、１８時間、１２時間、９時間、６時間、３時間、２時間、もしくは１時間未満またはそれらと等しい正の量の時間で実施される、項目１から３７１のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７３）
特定の信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数が、分子バーコード、容器バーコード、またはこれらの両方を使用しない類似の方法を使用した同じ、類似の、またはより高度な信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数の、少なくとも約１．１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００分の１である、項目１から３７２のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７４）
特定の信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数が、分子バーコード、容器バーコード、またはこれらの両方を使用しない類似の方法を使用した同じ、類似の、またはより高度な信頼度または塩基判定の精度を達成するのに使用されるリードの数より、少なくとも約１、２、３、４、５、５．５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、または９×１０１２リード少ない、項目１から３７３のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７５）
前記複数の容器が、少なくとも３、４、５、５．５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の容器を含む、項目１から３７４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７６）
複数の細胞ポリヌクレオチドが、少なくとも３、４、５、５．５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の細胞ポリヌクレオチドを含む、項目１から３７５のいずれか一項に記載の方法。
（項目３７７）
（ａ）各々が、
（ｉ）複数の細胞を含む試料に由来する単一細胞、
（ｉｉ）複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド、
（ｉｉｉ）容器バーコード化ポリヌクレオチド；
（ｉｖ）該単一細胞に由来する第１の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第１の相補的ポリヌクレオチド、および
（ｖ）該単一細胞に由来する第２の細胞ポリヌクレオチドに相補的な第２の相補的ポリヌクレオチド
を含む、複数の容器
を含み；
該第１の相補的ポリヌクレオチドが、該複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の分子バーコードと、該容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは該容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含み、
該第２の相補的ポリヌクレオチドが、該複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の分子バーコードと、該容器バーコード化ポリヌクレオチドの容器バーコードまたは該容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物とを含む、組成物。
（項目３７８）
第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、異なる、項目３７７に記載の組成物。
（項目３７９）
前記第１および第２の相補的ポリヌクレオチドが、異なる分子バーコードを含む、項目３７７または３７８に記載の組成物。
（項目３８０）
前記第１および第２の相補的ポリヌクレオチドが、同じ容器バーコードを含む、項目３７７から３７９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３８１）
前記複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、増幅産物ではない、項目３７７から３８０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３８２）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる、項目３７７から３８０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３８３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３７７から３８０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３８４）
前記複数の容器のうちの第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３８３に記載の組成物。
（項目３８５）
第１の容器および第２の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３７７から３８４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３８６）
前記複数の容器のうちの第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３８４または３８５に記載の組成物。
（項目３８７）
前記第１の容器、前記第２の容器、および前記第３の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３８６に記載の組成物。
（項目３８８）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、固有である、項目３７７から３８７のいずれか一項に記載の組成物。（項目３８９）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、前記複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと異なる、項目３７７から３８８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９０）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目３７７から３８９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９１）
第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、前記第１の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目３７７から３９０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９２）
第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが、前記第２の容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードと同じである、項目３９１に記載の組成物。
（項目３９３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、該複数の容器のうちの第２の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードと異なる、項目３７７から３９２のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９４）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、第１の同じ容器バーコードである、項目３７７から３９３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９５）
前記複数の容器のうちの第２の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、第２の同じ容器バーコードである、項目３９４に記載の組成物。
（項目３９６）
前記第１の同じ容器バーコードが、前記第２の同じ容器バーコードと異なる、項目３９４または３９５に記載の組成物。
（項目３９７）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの容器バーコードが、同じ容器バーコードを含む、項目３９４から３９６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９８）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードが、該複数の容器のうちの他の任意の単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンの容器バーコードに固有である、項目３９４から３９７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目３９９）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、１つの容器内に、単一の分子として存在する、項目３７７から３９８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４００）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器の各容器内に、単一の分子として存在する、項目３７７から３９９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０１）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器のうちの１つの容器内に、少なくとも単一の分子として存在する、項目３７７から４００のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０２）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、前記複数の容器の各容器内に、少なくとも単一の分子として存在する、項目３７７から４０１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０３）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目３７７から４０２のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０４）
前記複数の容器のうちの前記第１の容器内の前記第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列が、該第１の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである、項目４０３に記載の組成物。
（項目４０５）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該単一の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目４０３または４０４に記載の組成物。
（項目４０６）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第１の共通容器配列を含む、項目４０３から４０５のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０７）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第２の共通容器配列を含む、項目４０６に記載の組成物。
（項目４０８）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列が、該複数の容器のうちの第２の容器内の第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じである、項目３７７から４０７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４０９）
前記第１の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列が、前記第２の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じである、項目４０８に記載の組成物。
（項目４１０）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第１の共通容器配列と同じ配列を含む、第１の共通容器配列を含む、項目３７７から４０９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４１１）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンの、第２の共通容器配列と同じ配列を含む、第２の共通容器配列を含む、項目４１０に記載の組成物。
（項目４１２）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目３７７から４１１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４１３）
前記複数の容器のうちの前記第１の容器内の前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列が、該第１の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである、項目４１２に記載の組成物。
（項目４１４）
前記複数の容器のうちの任意の単一の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該単一の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目４１２または４１３に記載の組成物。
（項目４１５）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第１の共通分子配列を含む、項目４１２から４１４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４１６）
前記複数の容器のうちの単一の容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、同じ第２の共通分子配列を含む、項目４１５に記載の組成物。
（項目４１７）
前記複数の容器のうちの第１の容器内の第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列が、該複数の容器のうちの第２の容器内の第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じである、項目４１２から４１６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４１８）
前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列が、前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じである、項目４１７に記載の組成物。
（項目４１９）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第１の共通分子配列と同じ配列を含む、第１の共通分子配列を含む、項目４１２から４１８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２０）
前記複数の容器のうちの任意の１つの容器内の各分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該複数の容器のうちの他の任意の１つの容器内の分子バーコード化ポリヌクレオチドの第２の共通分子配列と同じ配列を含む、第２の共通分子配列を含む、項目４９に記載の組成物。
（項目４２１）
前記第１の共通容器配列が、前記第１の共通分子配列と同じ配列を含む配列を含む、項目４０３から４２０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２２）
前記第１の共通容器配列が、前記第１の共通分子配列またはその相補体に相補的な配列を含む、項目４０３から４２１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２３）
前記第２の共通分子配列が、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目４２１または４２２に記載の組成物。
（項目４２４）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な前記領域が、末端領域である、項目４２３に記載の組成物。
（項目４２５）
第１および第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、一緒に融合されない、項目３７７から４２４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２６）
前記第１および第２の相補的ポリヌクレオチドが、一緒に融合されない、項目３７７から４２４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２７）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＤＮＡである、項目３７７から４２６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４２８）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＤＮＡである、項目４２７に記載の組成物。
（項目４２９）
前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、ＲＮＡである、項目３７７から４２６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４３０）
前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、ＲＮＡである、項目４２９に記載の組成物。
（項目４３１）
前記ＲＮＡが、ｍＲＮＡである、項目４２９または４３０に記載の組成物。
（項目４３２）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡである、項目４２９から４３１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４３３）
前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡである、項目４３２に記載の組成物。（項目４３４）
非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ、逆転写酵素、ポリメラーゼ、またはこれらの任意の組合せをさらに含む、項目３７７から４３３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４３５）
前記第１および／または第２の相補的ポリヌクレオチドが、３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む、項目４３４に記載の組成物。
（項目４３６）
前記非鋳型ターミナルトランスフェラーゼが、逆転写酵素であり、該逆転写酵素が、Ｓｕｐｅｒｓｃｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、Ｍａｘｉｍａ逆転写酵素、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ逆転写酵素、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含む任意の逆転写酵素、およびこれらの組合せからなる群から選択される、項目４３４または４３５に記載の組成物。
（項目４３７）
第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目４３４から４３６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４３８）
第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドが、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端における、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目４３７に記載の組成物。
（項目４３９）
前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドが、同一である、項目４３５から４３８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４０）
前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの少なくとも１つが、該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドの別のヌクレオチドと同一ではない、項目４３５から４３８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４１）
前記第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの前記相補的領域の少なくとも１つのヌクレオチドが、該第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの該相補的領域の別の核酸と同一ではない、項目４３７から４４０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４２）
前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの前記相補的領域の少なくとも１つのヌクレオチドが、該第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの該相補的領域の別の核酸と同一ではない、項目４３７から４４１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４３）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４４１または４４２に記載の組成物。
（項目４４４）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目４４１から４４３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４５）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボグアノシンである、項目４４１から４４４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４６）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、デオキシリボグアノシン類似体である、項目４４１から４４４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４７）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの末端ヌクレオチドである、項目４４１から４４６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４４８）
前記少なくとも１つの同一でないヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４４１または４４２に記載の組成物。
（項目４４９）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの前記相補的領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４３７から４４８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５０）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目４３７から４４９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５１）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボグアノシンである、項目４３７から４５０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５２）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、デオキシリボグアノシン類似体である、項目４３７から４５０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５３）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４３７８６から４４８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５４）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、リボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４３７から４５３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５５）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体ではない、項目４３７から４５４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５６）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドのハイブリダイズさせた領域の少なくとも２つの非末端ヌクレオチドが、デオキシリボヌクレオチドまたはその類似体である、項目４３７から４５５のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５７）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目３７７から４５６のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４５８）
前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目４５７に記載の組成物。
（項目４５９）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な領域を含む、項目４５７または４５８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４６０）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、分子バーコード配列に相補的ではない、項目４５９に記載の組成物。
（項目４６１）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第１の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその増幅産物の領域に相補的ではない、項目４５９または４６０に記載の組成物。
（項目４６２）
前記第１または第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの該領域が、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む、項目４５７から４６１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４６３）
前記第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドに相補的な前記第２の相補的ポリヌクレオチドの前記領域が、該第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加された、３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドを含む、項目４６２に記載の組成物。
（項目４６４）
前記第１の相補的ポリヌクレオチドが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない、項目４５７から４６３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４６５）
前記第２の相補的ポリヌクレオチドが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドに相補的ではない、項目４６４に記載の組成物。
（項目４６６）
第１の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目３７７から４６５のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４６７）
第２の分子バーコード化ポリヌクレオチドの相補体の領域が、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的である、項目４６６に記載の組成物。
（項目４６８）
上記の方法に由来する任意の１つまたは複数のプライマーをさらに含む、項目３７７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４６９）
前記複数の容器の各容器が、固体支持体を含まない、項目３７７から４６８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７０）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、固体支持体に結合されている、項目３７７から４６９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７１）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、ビーズに結合されている、項目３７７から４７０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７２）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せが、プライマーではない、項目３７７から４７１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７３）
前記容器バーコード化ポリヌクレオチド、分子バーコード化ポリヌクレオチド、またはこれらの任意の組合せが、伸長させたポリヌクレオチドではない、項目３７７から４７２のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７４）
前記細胞を、溶解させる、項目３７７から４７３のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７５）
前記複数の容器が、複数のウェルを含む、項目３７７から４７４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７６）
前記複数の容器が、複数のエマルジョンを含む、項目３７７から４７４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７７）
前記複数のエマルジョンの各エマルジョンが、約０．０１ピコリットル〜１０マイクロリットルの容量である、項目４７６に記載の組成物。
（項目４７８）
前記単一細胞が、免疫細胞を含む、項目３７７から４７７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４７９）
前記複数の細胞が、複数の免疫細胞を含む、項目３７７から４７８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４８０）
前記免疫細胞が、リンパ球もしくはその亜型、Ｂ細胞もしくはその亜型、Ｔ細胞もしくはその亜型、またはこれらの組合せである、項目４７８または４７９に記載の組成物。
（項目４８１）
前記複数の細胞が、メモリーＢ細胞、ナイーブＢ細胞、形質芽球性Ｂ細胞、ナイーブＴ細胞、形質芽球性Ｔ細胞、Ｂ細胞の任意の亜型、Ｔ細胞の任意の亜型、またはこれらの任意の組合せについて富化される、項目４７９または４８０に記載の組成物。
（項目４８２）
前記単一細胞が、がん細胞を含む、項目３７７から４７７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４８３）
前記複数の細胞が、複数のがん細胞を含む、項目４８２に記載の組成物。
（項目４８４）
前記がん細胞が、扁平細胞癌細胞、腺癌細胞、移行上皮癌細胞、骨肉腫細胞、軟骨肉腫細胞、筋肉肉腫細胞、白血病細胞、リンパ腫細胞、神経膠腫細胞、またはこれらの任意の組合せである、項目４８２または４８３に記載の組成物。
（項目４８５）
前記複数のがん細胞が、循環がん細胞、内皮がん細胞、上皮がん細胞、希少がん細胞、またはがん細胞の任意の型もしくは亜型について富化される、項目４８３または４８４に記載の組成物。
（項目４８６）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、変異体配列を含む、項目３７７から４８５のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４８７）
前記変異体配列が、変異、多型、欠失、または挿入を含む、項目４８６に記載の組成物。
（項目４８８）
前記多型が、一塩基多型である、項目４８７に記載の組成物。
（項目４８９）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、疾患または状態についてのバイオマーカーである、項目３７７から４８８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４９０）
前記第１または第２の細胞ポリヌクレオチドが、病原体に由来する、項目３７７から４８８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４９１）
前記第１および第２の相補的ポリヌクレオチドが、抗体またはＴＣＲのコード配列にわたる、ＣＤＲ１、ＣＤＲ２、ＣＤＲ３、および／または超変異領域を含む、項目３７７から４９０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４９２）
前記容器バーコードが、少なくとも２個のヌクレオチドを含む、項目３７７から４９１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４９３）
前記容器バーコードが、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む、項目４９２に記載の組成物。
（項目４９４）
前記容器バーコードが、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む、項目４９２に記載の組成物。
（項目４９５）
前記容器バーコードが、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む、項目４９２に記載の組成物。
（項目４９６）
前記容器バーコードが、最大で５０個のヌクレオチドを含む、項目４９２に記載の組成物。
（項目４９７）
前記容器バーコードが、１０〜３０個のヌクレオチドを含む、項目４９２に記載の組成物。
（項目４９８）
前記容器バーコードが、縮重配列を含む、項目４９２から４９７のいずれか一項に記載の組成物。
（項目４９９）
前記容器バーコードが、全長または部分縮重配列を含む、項目４９２から４９８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５００）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目４９９に記載の組成物。
（項目５０１）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮＷＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目４９９に記載の組成物。
（項目５０２）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮＸＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目４９９に記載の組成物。
（項目５０３）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｗであり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目４９９に記載の組成物。
（項目５０４）
前記容器バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｘであり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目４９９に記載の組成物。
（項目５０５）
前記分子バーコードが、少なくとも２個のヌクレオチドを含む、項目３７７から５０４のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５０６）
前記分子バーコードが、少なくとも３、４、５、６、７、８、または９個のヌクレオチドを含む、項目５０５に記載の組成物。
（項目５０７）
前記分子バーコードが、少なくとも１０個のヌクレオチドを含む、項目５０５に記載の組成物。
（項目５０８）
前記分子バーコードが、少なくとも１５個のヌクレオチドを含む、項目５０５に記載の組成物。
（項目５０９）
前記分子バーコードが、最大で５０個のヌクレオチドを含む、項目５０５に記載の組成物。
（項目５１０）
前記分子バーコードが、１０〜３０個のヌクレオチドを含む、項目５０５に記載の組成物。
（項目５１１）
前記分子バーコードが、縮重配列を含む、項目５０５から５１０のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５１２）
前記分子バーコードが、全長または部分縮重配列を含む、項目５０５から５１１のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５１３）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１４）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＴＮＮＡＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸である、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１５）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＷＮＮＷＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１６）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＸＮＮＸＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１７）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｗであり、Ｗが、アデニンまたはチミンである、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１８）
前記分子バーコードが、配列ＮＮＮＮＮＮＮＮを含み、Ｎが、任意の核酸であり、該配列中の少なくとも１つまたは２つのＮが、Ｘであり、Ｘが、任意の既知のヌクレオチドである、項目５１２に記載の組成物。
（項目５１９）
前記複数の容器が、少なくとも３、４、５、５．５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の容器を含む、項目３７７から５１８のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５２０）
複数の細胞ポリヌクレオチドが、少なくとも３、４、５、５．５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、もしくは９×１０１２、またはそれ超の細胞ポリヌクレオチドを含む、項目３７７から５１９のいずれか一項に記載の組成物。
（項目５２１）
ポリヌクレオチドにバーコードを付ける方法であって、
（ａ）分子バーコード化ポリヌクレオチドを、単一細胞に由来する複数のポリヌクレオチドの各々とハイブリダイズさせるステップであり、ハイブリダイズさせた分子バーコード化ポリヌクレオチドが、該単一細胞を含む容器内の、複数の固有に分子バーコード化されたポリヌクレオチドに由来する、ステップと；
（ｂ）分子バーコード化ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた、該単一細胞に由来するポリヌクレオチドを伸長させて、分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｃ）容器バーコード化ポリヌクレオチドを、分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせるステップであり、該容器バーコード化ポリヌクレオチドが、複数の容器のうちの単一の容器に固有である、ステップと；
（ｄ）容器バーコード化ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドを伸長させて、二重バーコード化細胞ポリヌクレオチドを形成するステップと；
（ｅ）該二重バーコード化細胞ポリヌクレオチドをシークエンシングするステップと
を含む、方法。
（項目５２２）
（ａ）におけるハイブリダイゼーションが、単一細胞に由来する前記ポリヌクレオチド上の自然発生の配列の塩基対合を介さない、項目５２１に記載の方法。
（項目５２３）
前記分子バーコード化細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた前記容器バーコード化ポリヌクレオチドが、増幅産物である、項目５２１または５２２に記載の方法。
（項目５２４）
（ｃ）におけるハイブリダイゼーションが、単一細胞に由来する前記ポリヌクレオチド上の自然発生の配列の相補体の塩基対合を介さない、項目５２１から５２３のいずれか一項に記載の方法。
（項目５２５）
（ｃ）におけるハイブリダイゼーションが、（ｂ）において伸長させた、前記単一細胞に由来する前記ポリヌクレオチドの領域との塩基対合を介する、項目５２１から５２４のいずれか一項に記載の方法。
図１Ａは、本明細書で記載される例示的な方法のバーコード化フェーズについての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングなどのために、可変Ｉｇ（例えば、ＶＨおよびＶＬ ｍＲＮＡ）およびＴＣＲ配列（例えば、Ｖα／ＶβおよびＶγ／Ｖδ ｍＲＮＡ）の対など、２つまたはそれ超のポリヌクレオチドを増幅し、バーコードを付ける方法を表す。容器バーコード（ＤＢ）；分子バーコード（ＭＢ）である。（上）単一細胞および他の反応成分（例えば、酵素、緩衝液、オリゴヌクレオチド）を含有するエマルジョン中の単一の液滴（複数の液滴のうちの）を示す図である。（中）細胞の溶解および溶解させた細胞ＲＮＡの逆転写を示す図である。（下）逆転写中における、単一分子の、分子バーコード（ＭＢ）によるタグ付けを示す図である。
図１Ｂは、本明細書で記載される例示的な方法の増幅フェーズについての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングなどのために、可変Ｉｇ（例えば、ＶＨおよびＶＬ ｍＲＮＡ）およびＴＣＲ配列（例えば、Ｖα／ＶβおよびＶγ／Ｖδ ｍＲＮＡ）の対など、２つまたはそれ超のポリヌクレオチドを増幅し、バーコードを付ける方法を表す。（上）容器バーコード（ＶＢ）の独立の増幅により、各液滴中に、同一なＶＢの複数のコピーを生成することを示す図である。増幅のアニーリング／伸長フェーズ中に、同時に、ＶＢにより、ｃＤＮＡ−ＭＢ分子にタグ付けする。（中）増幅サイクル中の、二重バーコード化ｃＤＮＡ分子の同時的増幅を示す図である。（下）エマルジョン中の液滴から回収される増幅産物を示す図である。
図２は、容器バーコード（ＤＢ）の配列同一性により、各ＲＮＡについて、由来する細胞の同定が可能となることを示す概略図を例示する図である。
図３は、同じ分子バーコード（ＭＢ）が、同一な、同じＲＮＡ配列に結合していることが見出される場合、このＲＮＡ−ＭＢ−ＤＢ分子種は、ＰＣＲ複製の結果である可能性が高いことを示す概略図を例示する図である。２つの異なるＭＢが、同一な、同じＲＮＡ配列に結合していることが見出される場合、これらのＲＮＡ１−ＭＢ１−ＤＢおよびＲＮＡ１−ＭＢ２−ＤＢは、元の２つの独立のＲＮＡ分子についての実際の観察であり、ＰＣＲ複製によるものではない。
図４Ａは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングのために、可変Ｉｇ（例えば、ＶＨおよびＶＬ配列）およびＴＣＲ配列（例えば、Ｖα／ＶβおよびＶγ／Ｖδ配列）の対を増幅し、バーコードを付ける方法を表す。容器バーコード（ＤＢ）；分子バーコード（ＭＢ）である。示される反応の各々は、単一のエマルジョン相中で行いうるが、表示を容易とするために別々に示す。
図４Ｂは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングのために、ＶＨおよびＶＬ抗体のｍＲＮＡを増幅し、バーコードを付ける方法を表す。
図４Ｃは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングのために、ＶＨおよびＶＬ抗体のｍＲＮＡを増幅し、バーコードを付ける方法を例示する。
図４Ｄは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングのために、可変Ｉｇ（例えば、ＶＨおよびＶＬ配列）およびＴＣＲ配列（例えば、Ｖα／ＶβおよびＶγ／Ｖδ配列）の対を増幅し、バーコードを付ける方法を例示する。容器バーコード（ＤＢ）により、ｃＤＮＡにタグ付けする前における、任意選択のｃＤＮＡ増幅ステップである。
図５は、容器バーコード（ＤＢ）の配列同一性により、各ＲＮＡについて、由来する細胞の同定が可能となることを示す概略図を例示する図である。方法を、各々が単一細胞を含有する複数の液滴を含有するエマルジョンと共に使用して、単一の反応において、二重バーコード化ｃＤＮＡをもたらすことができる。
図６は、同じ分子バーコード（ＭＢ）が、同一な、同じＲＮＡ配列に結合していることが見出される場合、このＲＮＡ−ＭＢ−ＤＢ分子種は、ＰＣＲ複製の結果である可能性が高いことを示す概略図を例示する図である。２つの異なるＭＢが、同一な、同じＲＮＡ配列に結合していることが見出される場合、これらのＲＮＡ１−ＭＢ１−ＤＢおよびＲＮＡ１−ＭＢ２−ＤＢは、元の２つの独立のＲＮＡ分子についての実際の観察であり、ＰＣＲ複製によるものではない。
図７Ａは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、特許請求の範囲における用語についてのキャプションを表す。
図７Ｂは、本明細書で記載される例示的な方法についての概略を描示する図である。略図は、ライブラリーの調製および免疫シークエンシングなどのために、可変Ｉｇ（例えば、ＶＨおよびＶＬ ｍＲＮＡ）およびＴＣＲ配列（例えば、Ｖα／ＶβおよびＶγ／Ｖδ ｍＲＮＡ）の対など、２つまたはそれ超のポリヌクレオチドを増幅し、バーコードを付ける方法を表す。
いくつかの態様を、例示のための例の適用について言及しながら以下に記載する。本明細書で記載される特色についての完全な理解をもたらすように、多数の具体的な詳細、関係、および方法が明示されることを理解されたい。しかし、当業者は、本明細書で記載される特色は、具体的な詳細の１つまたは複数を伴わずに実施することもでき、他の方法によっても実施できることを容易に認識するであろう。一部の行為は、異なる順序で生じる場合もあり、かつ／または他の行為もしくはイベントと共時的に生じる場合もあるので、本明細書で記載される特色は、行為またはイベントについて例示される順序付けによって限定されない。さらに、例示される全ての行為またはイベントが、本明細書で記載される特色に従う方法を実行するのに要求されるわけではない。
本明細書で使用される用語法は、特定の場合について記載することだけを目的とするものであり、限定的であることを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈によりそうでないことが明らかに示されない限りにおいて、複数形も含むことが意図される。さらに、「含むこと」、「含む」、「有すること」、「有する」、「伴う」という用語、またはこれらの変化形が詳細な説明および／または特許請求の範囲で使用される限り、このような用語は、「含むこと」という用語と同様に包含的であることを意図する。
「約」または「およそ」という用語は、当業者により決定される特定の値について、許容可能な誤差の範囲内にあることを意味する場合があり、これは、値がどのように測定または決定されるか、すなわち、測定システムの限界に部分的に依存するであろう。例えば、「約」とは、当技術分野における慣行に従い、１の標準偏差または１の標準偏差を超える範囲内を意味しうる。代替的に、「約」とは、所与の値の最大で２０％、最大で１０％、最大で５％、または最大で１％の範囲を意味しうる。代替的に、特に、生体系または生物学的過程に関して述べると、用語は、値の桁数の範囲内、５倍以内、より好ましくは２倍以内を意味しうる。特定の値が本出願および特許請求の範囲において記載される場合、そうでないことが述べられていない限りにおいて、特定の値について、許容可能な誤差の範囲内にあることを意味する「約」という用語を仮定するものとする。
Ｔ細胞受容体鎖の対および抗体免疫グロブリン鎖の対は、両方とも免疫受容体の種類であり、進化において類縁である。ハイスループットシークエンシングおよび診断法のためのポリヌクレオチドライブラリーを生成することが、本発明の目的である。また、抗体および／またはＴＣＲを発見するための、ヒト由来のライブラリーパネルであって、特異的な共通の属性を有する患者またはコホートに由来するライブラリーパネルを開発することも本発明の目的である。出発材料は、末梢血の場合もあり、免疫細胞を、包括的に単離するか、または望ましい場合、ナイーブ、メモリー、およびＡＳＣについて部分分取する組織生検からのものである場合もある。開示される発明は、複数の異なる種類の可変配列の対、例えば、Ｔ細胞受容体鎖の対および抗体免疫グロブリン鎖の対に適用することができる。
免疫細胞などの単離細胞は、液滴１つ当たり単一またはそれ未満の免疫細胞を含有する、個別のピコリットルコンパートメントを創出するように、油中水エマルジョン（液滴）などの容器内に封入することができる。被験体に由来する生物学的試料など、各試料について、数百万個の細胞を加工することができ、単一細胞シークエンシング技術におけるハイスループットが可能となる。本明細書で記載される方法を使用して、ビーズなど、固体支持体の使用を回避することができる。また、本明細書で記載される方法を使用して、別個の容器集団を生成する必要も回避することができる。例えば、配列のライブラリーを、同じもしくは単一の反応で、または単一もしくは複数の容器集団内で生成することができる。ＶＨおよびＶＬ抗体鎖ならびに／またはＶα／ＶβおよびＶγ／ＶδＴ細胞受容体（ＴＣＲ）鎖などの細胞ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドを、容器の形成中に導入する。また、容器バーコードを有するポリヌクレオチドも、容器の形成中に導入することができる。これらの容器バーコード化ポリヌクレオチドは、容器バーコードを含有する各細胞ポリヌクレオチドが、それらが存在する容器に対応する固有の同一性コードを含有するように、縮重バーコードを保有しうる。また、分子バーコードを有する複数のポリヌクレオチドも、容器の形成中に導入することができる。これらの分子バーコード化ポリヌクレオチドは、分子バーコードを含有する各細胞ポリヌクレオチド分子が、それらが由来する単一細胞ポリヌクレオチド分子に対応する固有の同一性コードを含有するように、縮重バーコードを保有しうる。数百万個の単一の免疫細胞を、エマルジョンの内部で溶解させることができ、プライマーを使用して、ＶＨおよびＶＬならびに／またはＶα／Ｖβおよび／もしくはＶγ／Ｖδ鎖転写物などの細胞転写物を逆転写またはコピーさせるのに続き、容器バーコードおよび分子バーコードによりタグ付けし、バーコード化ポリヌクレオチドのＰＣＲ増幅を行うことができる。単一の免疫細胞（例えば、Ｂ細胞またはＴ細胞）から生じる、各ＶＨおよびＶＬならびに／またはＶα／Ｖβおよび／もしくはＶγ／Ｖδ鎖は事実上、同じ容器バーコードの同一性により、互いと連結することができる。
次いで、次世代シークエンシング（ＮＧＳ）タグを付加するために、ＶＨおよびＶＬならびに／またはＶα／Ｖβおよび／もしくはＶγ／Ｖδ鎖を容器から回収し、ＰＣＲで富化することができる。ハイスループットシークエンシングプラットフォームに続き、レパートリーの多様性、抗体の頻度についての解析、ＣＤＲ３の特徴付け、体細胞超変異についての系統発生解析などを使用して、ライブラリーをシークエンシングすることができる。容器および分子バーコード配列をデコンボリュートすることにより、適正にマッチさせたＶＨおよびＶＬならびに／またはＶα／Ｖβおよび／もしくはＶγ／Ｖδ対のデータベースを生成することができる。単一の免疫細胞の各々を、それらのそれぞれの容器内で単離するため、２回ずつ観察される各容器バーコードについて、シークエンシングされた転写物は、同じエマルジョン液滴から導出され、したがって、固有の単一細胞から導出された。同じ容器バーコードを含有する配列について観察される、異なる分子バーコードの各々について、シークエンシングされた転写物は、単一細胞からの異なる転写物分子から導出された。同じ容器バーコードを含有する配列について観察される、同じ分子バーコードの各々について、シークエンシングされた転写物は、単一細胞からの同じ転写物分子から導出された（例えば、ＰＣＲ複製物）。
シークエンシングと並行して、容器から回収される、ＶＨおよびＶＬならびに／またはＶα／Ｖβおよび／もしくはＶγ／Ｖδ鎖のライブラリーを、抗体発現ベクターにクローニングし、酵母ディスプレイスクリーニングのために共トランスフェクトすることができる。この同一なライブラリープールのクローニングは、一部の希少な免疫細胞だけを、１つまたは他のアッセイにおいて捕捉するので、生物学的試料を最初に分けることと比較して好ましい方法である。ヒト由来のＶＨおよびＶＬならびに／またはＶαおよびＶβならびに／もしくはＶγおよびＶδ鎖のライブラリーは、古典的なディスプレイアッセイと同様に、対のマッチングが適正であるか適正でないかに関わらず、発現させることができる。次いで、酵母ディスプレイを、１つまたは複数の抗原標的に対して実施して、潜在的な抗体候補について富化することができる。
酵母ディスプレイなどのディスプレイ技術から得られる陽性の候補抗体を、シークエンシングし、マッチさせた対についてのバーコードデータベースに対して検索することができる。酵母ディスプレイされたＶＨならびに／またはＶαおよび／もしくはＶγ鎖の各々は、それぞれ、そのそれぞれのＶＬまたはＶβもしくはＶδ鎖へと戻してマッチさせることができ、酵母ディスプレイされたＶＬならびに／またはＶβおよび／もしくはＶδ鎖の各々は、それぞれ、そのそれぞれのＶＨまたはＶαもしくはＶγ鎖へと戻してマッチさせることができる。これらの適正な候補の対は、遺伝子合成し、哺乳動物の細胞系内で発現させ、目的の標的に対して、機能的に検証することができる。これらの候補は、完全ヒト抗体および／またはＴＣＲでありうる。
「抗体」とは、自然であれ、部分的または全体的に合成により作製されたのであれ、免疫グロブリン（Ｉｇ）を指す。「Ｔ細胞受容体」（「ＴＣＲ」）とは、自然であれ、部分的または全体的に合成により作製されたのであれ、主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）分子に結合した抗原を認識する、Ｔリンパ球（Ｔ細胞）の表面上に見出される分子を指す。抗原結合性ドメインであるか、または抗原結合性ドメインと相同である、結合性ドメインを有するポリペプチドまたはタンパク質が含まれる。用語は、「抗原結合性断片」および下記で記載されるような類似の結合性断片についての他の互換的な用語をさらに含む。また、相補性決定領域（ＣＤＲ）グラフトされた抗体およびＴＣＲならびに他のヒト化抗体およびＴＣＲ（ＣＤＲの修飾およびフレームワーク領域の修飾を含む）も、これらの用語により想定されている。免疫グロブリン鎖（例えば、重鎖および軽鎖）だけに言及しうるが、開示される発明は、複数の他の異なる種類の配列の対、例えば、Ｔ細胞受容体鎖の対（ＴＣＲαおよびＴＣＲβ鎖ならびにＴＣＲγおよびＴＣＲδ鎖）にも適用することができ、免疫グロブリンに限定されないことに注目されたい。
天然抗体および天然の免疫グロブリンは通例、２つの同一な軽（Ｌ）鎖および２つの同一な重（Ｈ）鎖からなる、約１５０，０００ドルトンのヘテロ四量体の糖タンパク質である。各軽鎖は典型的に、１つの共有結合によるジスルフィド結合により、重鎖に連結されているが、ジスルフィド連結の数は、異なる免疫グロブリンアイソタイプの重鎖間で変化する。各重鎖および軽鎖はまた、規則的な間隔を置いた鎖内ジスルフィド架橋も有する。各重鎖は、一方の末端において、可変ドメイン（ＶＨ）に続いて、いくつかの定常ドメイン（ＣＨ）を有する。各軽鎖は、一方の末端（ＶＬ）において、可変ドメインを有し、その他方の末端において、定常ドメイン（ＣＬ）を有し；軽鎖の定常ドメインは、重鎖の第１の定常ドメインによりアラインされ、軽鎖の可変ドメインは、重鎖の可変ドメインによりアラインされる。特定のアミノ酸残基が、軽鎖可変ドメインと重鎖可変ドメインとの間のインターフェースを形成すると考えられる。抗体は、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびＩｇＭなど、それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて異なるクラスに割り当てることができ、これらのうちのいくつかは、サブクラス（アイソタイプ）、例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ、およびＩｇＡ２にさらに分けることができる。抗体の重鎖（ＩｇＨ）は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、それぞれ、α、δ、ε、γ、およびμと呼ばれる、免疫グロブリンの異なるクラスに対応する。任意の脊椎動物種に由来する抗体の軽鎖（ＩｇＬ）は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ（κ）およびラムダ（λ）と呼ばれる、２つの明らかに顕著に異なる種類のうちの１つに割り当てることができる。
多様ながんまたは感染性生物と関連する抗原を認識するＴ細胞の能力は、アルファ（α）鎖およびベータ（β）鎖またはガンマ（γ）およびデルタ（δ）鎖の両方から構成される、そのＴＣＲにより付与される。これらの鎖を構成するタンパク質は、ＴＣＲのとてつもない多様性を生み出す固有の機構を用いるＤＮＡによりコードされる。このマルチサブユニットの免疫認識受容体は、ＣＤ３複合体と会合し、抗原提示細胞（ＡＰＣ）の表面上のＭＨＣクラスＩおよびＩＩタンパク質により提示されるペプチドに結合する。ＴＣＲの、ＡＰＣ上の抗原性ペプチドへの結合は、Ｔ細胞とＡＰＣとの接点の免疫シナプスにおいて生じるＴ細胞の活性化における中心的イベントである。
各ＴＣＲは、可変相補性決定領域（ＣＤＲ）のほか、フレームワーク領域（ＦＲ）および定常領域を含有する。αおよびβ鎖可変ドメインの第３の相補性決定領域（ＣＤＲ３）ループのアミノ酸配列が大部分、β鎖遺伝子座内の、可変（Ｖβ）遺伝子セグメントと、多様性（Ｄβ）遺伝子セグメントと、結合（Ｊβ）遺伝子セグメントとの間の組換え、およびα鎖遺伝子座内の、類似するＶα遺伝子セグメントとＪα遺伝子セグメントとの間の組換えのそれぞれから生じる、αβＴ細胞の配列多様性を決定する。ＴＣＲαおよびβ鎖遺伝子座における、複数のこのような遺伝子セグメントの存在は、多数の顕著に異なるＣＤＲ３配列のコードを可能とする。ＴＣＲ遺伝子再構成の過程中の、Ｖβ−Ｄβ、Ｄβ−Ｊβ、およびＶα−Ｊα結合部における、ヌクレオチドの独立の付加および欠失は、ＣＤＲ３配列の多様性をさらに増大させる。この点で、免疫能は、ＴＣＲの多様性に反映されている。
γδＴＣＲは、それが、生得的免疫系と緊密に相互作用する受容体をコードするという点で、αβＴＣＲと顕著に異なる。ＴＣＲγδは、発生の早期に発現し、特殊な解剖学的分布を有し、固有の病原体および低分子特異性を有し、広範なスペクトルの生得的および後天的細胞性相互作用を有する。個体発生の早期には、出生前に、ＴＣＲγδ細胞の限局的なサブセットが多様な組織に定着するので、ＴＣＲγ ＶおよびＪセグメント発現の偏りのあるパターンが確立される。したがって、病原体および毒性分子への環境的曝露による刺激に続く、末梢における広範にわたる拡大により、成体組織内の多様なＴＣＲγレパートリーの大半がもたらされる。
Ｂ細胞により発現されるＩｇは、２つの重鎖（ＩｇＨ）および２つの軽鎖（ＩｇＬ）である、４つのポリペプチド鎖からなるタンパク質であり、Ｈ２Ｌ２構造を形成する。ＩｇＨおよびＩｇＬ鎖の各対は、ＶＬおよびＶＨ領域からなる超可変ドメインと、定常ドメインとを含有する。ＩｇのＩｇＨ鎖には、μ、δ、γ、α、およびβといういくつかの種類がある。個体におけるＩｇの多様性は主に、超可変ドメインにより決定される。ＴＣＲと同様に、ＩｇＨ鎖のＶドメインは、ＶＨ、ＤＨ、およびＪＨ遺伝子セグメントのコンビナトリアル結合により創出される。Ｉｇ遺伝子再構成の過程中の、ＶＨ−ＤＨ、ＤＨ−ＪＨ、およびＶＨ−ＪＨ結合部における、ヌクレオチドの独立の付加および欠失は、超可変ドメイン配列の多様性をさらに増大させる。この場合、免疫能は、Ｉｇの多様性に反映されている。
抗体鎖、例えば、重鎖および軽鎖、またはＴＣＲ鎖、例えば、アルファ（α）およびベータ鎖またはガンマ（γ）およびデルタ（δ）鎖について言及する場合の「可変」とは、抗体またはＴＣＲ間で配列が異なり、その特定の抗原に対する、各特定の抗体またはＴＣＲの結合および特異性に参与する、抗体またはＴＣＲ鎖の部分を指す。このような可変性は、軽鎖および重鎖可変ドメインまたはアルファおよびベータ可変ドメインの両方において、超可変領域と呼ばれる３つセグメントに集中している。可変ドメインのより高度に保存された部分を、フレームワーク領域（ＦＲ）と呼ぶ。天然重鎖および天然軽鎖の可変ドメインは各々、３つ超可変領域によりつなぎ合わされた４つのＦＲ（それぞれ、ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、およびＦＲ４）を含む。各鎖内の超可変領域は、ＦＲにより、一体に近接するように保持され、他の鎖に由来する超可変領域と共に、抗体の抗原結合性部位の形成に寄与する（Ｋａｂａｔら、Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ、５版、Ｐｕｂｌｉｃ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ、Ｂｅｔｈｅｓｄａ、Ｍｄ．（１９９１年）、６４７〜６６９頁を参照されたい）。定常ドメインは、抗体またはＴＣＲの、抗原への結合には直接関与しないが、多様なエフェクター機能、例えば、抗体依存性細胞傷害性への抗体の参与を呈示する。
「超可変領域」とは、抗原への結合の一因となる、抗体またはＴＣＲのアミノ酸残基を指す。超可変領域は、「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」に由来するアミノ酸残基を含む。「フレームワーク」または「ＦＲ」残基とは、本明細書で規定される超可変領域残基以外の可変ドメイン残基である。
「抗体断片」および「ＴＣＲ断片」は、全長抗体またはＴＣＲの部分、一般に、それらの抗原結合性または可変ドメインを含む。抗体およびＴＣＲ断片の例は、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆｖ、およびｓｃＦｖ断片、直鎖状抗体またはＴＣＲ、単鎖抗体またはＴＣＲ分子、ダイアボディ、ならびに抗体またはＴＣＲ断片から形成された、多特異性抗体またはＴＣＲを含むがこれらに限定されない。
「モノクローナル抗体」とは、免疫細胞の単一のクローンにより合成された抗体分子を指す。「モノクローナル」という修飾語は、抗体の実質的に均質な集団から得られるものとしての抗体の特徴を示し、任意の特定の方法による抗体の作製を要求するとはみなさないものとする。したがって、モノクローナル抗体は、ＫｏｈｌｅｒおよびＭｉｌｓｔｅｉｎ、Ｎａｔｕｒｅ、２５６巻：４９５頁（１９７５年）；Ｅｕｒ．Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．、６巻：５１１頁（１９７６年）により初めて記載されたハイブリドーマ法により作ることもでき、組換えＤＮＡ法により作ることもでき、また、ファージ抗体ライブラリーから単離することもできる。
「ポリクローナル抗体」とは、免疫細胞の集団により合成された抗体分子の集団を指す。
「単鎖Ｆｖ」または「ｓｃＦｖ」とは、抗体の可変重鎖（ＶＨ）および可変軽鎖（ＶＬ）ドメインまたはＴＣＲの可変アルファもしくはガンマ鎖（ＶαまたはＶγ）および可変ベータもしくはデルタ鎖（ＶβまたはＶδ）ドメインを含む、抗体またはＴＣＲ断片であって、これらのドメインが、単一のポリペプチド鎖内に存在する抗体またはＴＣＲ断片を指す。一般に、Ｆｖポリペプチドは、ｓＦｖが、抗原の結合に所望の構造を形成することを可能とする、ＶＨドメインとＶＬドメインまたはＶαドメインとＶβドメインもしくはＶγドメインとＶδドメインとの間のポリペプチドリンカーをさらに含む。
「ダイアボディ」とは、２つの抗原結合性部位を有する、小型抗体および／またはＴＣＲ断片であって、同じポリペプチド鎖内のＶＬにつなぎ合わされたＶＨ（ＶＨ−ＶＬ）または同じポリペプチド鎖内のＶβにつなぎ合わされたＶα（Ｖα−Ｖβ）または同じポリペプチド鎖内のＶδにつなぎ合わされたＶγ（Ｖγ−Ｖδ）を含む断片を指す。同じ鎖上の２つのドメインの間の対合を可能とするには短すぎるリンカーを使用することにより、ドメインは、別の鎖の相補的なドメインと対合し、２つの抗原結合性部位を創出することを強いられる。例示的なダイアボディは、例えば、ＥＰ４０４０９７およびＷＯ９３１１１１６１において、より完全に記載されている。
「二特異性抗体」または「二特異性ＴＣＲ」とは、２つの異なる種類の抗原に対する特異性を示す抗体またはＴＣＲを指す。本明細書で使用される用語は、限定なしに、標的抗原および特定の組織への送達を容易とする別の標的に対する結合特異性を示す抗体およびＴＣＲを具体的に含む。同様に、多特異性抗体およびＴＣＲは、２つまたはそれ超の結合特異性を有する。
「直鎖状抗体」または「直鎖状ＴＣＲ」とは、抗原結合領域の対を形成するタンデムＦｄセグメント（例えば、ＶＨ−ＣＨ１−ＶＨ−ＣＨ１またはＶα−Ｃα１−Ｖα−Ｃα１）の対を指す。直鎖状抗体およびＴＣＲは、例えば、Ｚａｐａｔａら、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇ．、８巻（１０号）：１０５７〜１０６２頁（１９９５年）により記載されている通り、二特異性の場合もあり、単一特異性の場合もある。
「抗原結合性ドメイン」とは、抗原に特異的に結合する能力を保持する、抗体またはＴＣＲの１つまたは複数の断片を指す。このような用語の中に含まれる抗体断片の非限定的な例は、（ｉ）ＶＬ、ＶＨ、ＣＬ、およびＣＨ１ドメインからなる一価断片であるＦａｂ断片；（ｉｉ）ヒンジ領域におけるジスルフィド架橋により連結された２つのＦａｂ断片を含有する二価断片であるＦ（ａｂ’）２断片；（ｉｉｉ）ＶＨおよびＣＨ１ドメインからなるＦｄ断片；（ｉｖ）抗体の単一のアームのＶＬおよびＶＨドメインからなるＦｖ断片；（ｖ）ＶＨドメインを含有するｄＡｂ断片（Ｗａｒｄら、（１９８９年）、Ｎａｔｕｒｅ、３４１巻：５４４〜５４６頁）；ならびに（ｖｉ）単離ＣＤＲを含むがこれらに限定されない。加えて、この定義には、単一の重鎖および単一の軽鎖を含む抗体または単一のアルファ鎖もしくは単一のベータ鎖を有するＴＣＲが含まれる。
「Ｆ（ａｂ’）２」および「Ｆａｂ」部分は、Ｉｇを、ペプシンおよびパパインなどのプロテアーゼで処置することにより作製することができ、２つの重鎖の各々の中のヒンジ領域の間に存在するジスルフィド結合の近傍で、免疫グロブリンを消化することにより生成される抗体断片を含む。例えば、パパインは、２つの重鎖の各々の中のヒンジ領域の間に存在するジスルフィド結合の上流においてＩｇＧを切断して、ＶＬおよびＣＬからなる軽鎖と、ＶＨおよびＣＨγ１（重鎖の定常領域内のγ１領域）からなる重鎖断片とを、ジスルフィド結合を介して、それらのＣ末端領域においてつなぎ合わせた２つの相同な抗体断片を生成する。これらの２つの相同な抗体断片の各々を、「Ｆａｂ」と呼ぶ。ペプシンもまた、２つの重鎖の各々の中のヒンジ領域の間に存在するジスルフィド結合の下流においてＩｇＧを切断して、上記で言及された２つの「Ｆａｂ」をヒンジ領域においてつなぎ合わせた断片よりわずかに大きな抗体断片を生成する。この抗体断片を、Ｆ（’ａｂ’）２と呼ぶ。Ｆａｂ断片はまた、軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第１の定常ドメイン（ＣＨ１）も含有する。「Ｆａｂ」断片は、抗体のヒンジ領域に由来する１つまたは複数のシステインを含む、重鎖ＣＨ１ドメインのカルボキシル末端における少数の残基の付加により、Ｆａｂ断片と異なる。Ｆａｂ’−ＳＨとは、定常ドメインのシステイン残基が、遊離チオール基を持つＦａｂ’のための、本明細書における表記である。Ｆ（ａｂ’）２抗体断片は元来、それらの間にヒンジシステインを有するＦａｂ’断片の対として作製されている。
「Ｆｖ」とは、完全な抗原認識および抗原結合性部位を含有する抗体またはＴＣＲ断片を指す。この領域は、緊密な非共有結合的な会合下にある、１つの重鎖可変ドメインと１つの軽鎖可変ドメインとの二量体または１つのＴＣＲα鎖と１つのＴＣＲβ鎖との二量体または１つのＴＣＲγ鎖と１つのＴＣＲδ鎖との二量体からなる。各可変ドメインの３つＣＤＲが相互作用して、ＶＨ−ＶＬ二量体またはＶα−Ｖβ二量体もしくはＶγ−Ｖδ二量体の表面上で、抗原結合性部位を規定するのは、この立体配置においてである。併せて、ＶＨおよびＶＬ鎖またはＶα−Ｖβ鎖もしくはＶγ−Ｖδ鎖の各々に由来するＣＤＲの１つまたは複数の組合せは、抗体またはＴＣＲに、抗原結合性特異性を付与する。例えば、例えば、ＣＤＲＨ３およびＣＤＲＬ３は、レシピエントの選択された抗体、ＴＣＲ、またはそれらの抗原結合性断片のＶＨおよびＶＬ鎖またはＶαおよびＶβ鎖もしくはＶγ−Ｖδ鎖に移されると、抗体またはＴＣＲに、抗原結合性特異性を付与するのに十分であることが可能であり、このＣＤＲの組合せを、結合、親和性などについて調べうることが理解されるであろう。単一の可変ドメイン（または抗原に対して特異的な３つのＣＤＲだけを含むＦｖの半分）であっても、抗原を認識し、これに結合する能力を有するが、第２の可変ドメインと組み合わせた場合より低い親和性で結合する可能性が高い。さらに、Ｆｖ断片（ＶＬおよびＶＨまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ）の２つのドメインは、別個の遺伝子によりコードされるが、これらは、ＶＬおよびＶＨまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ鎖領域が対合して、一価分子（単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）として公知である；Ｂｉｒｄら（１９８８年）、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２４２巻：４２３〜４２６頁；Ｈｕｓｔｏｎら（１９８８年）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８５巻：５８７９〜５８８３頁；およびＯｓｂｏｕｒｎら（１９９８年）、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．、１６巻：７７８頁）を形成する、単一のタンパク質鎖として、これらを作ることを可能とする、合成リンカーによる組換え法を使用して結合させることができる。このようなｓｃＦｖもまた、抗体の「抗原結合性部分」という用語の中に包摂することを意図する。完全なＩｇ（例えば、ＩｇＧ）分子または他のアイソタイプをコードする発現ベクターを生成するために、特異的なｓｃＦｖの任意のＶＨおよびＶＬ配列を、Ｆｃ領域のｃＤＮＡまたはゲノム配列に連結することができる。ＶＨおよびＶＬはまた、タンパク質化学反応または組換えＤＮＡ技術を使用して、Ｆａｂ、Ｆｖまたは他のＩｇ断片を生成するのにも使用することができる。
抗原結合性ポリペプチドはまた、例えば、ラクダ科動物およびサメに由来する抗体など、重鎖二量体も含む。ラクダ科動物およびサメ抗体は、Ｖ様およびＣ様ドメインの２つの鎖（いずれも軽鎖を有さない）のホモ二量体対を含む。ラクダ科動物における重鎖二量体であるＩｇＧのＶＨ領域は、軽鎖と疎水性相互作用する必要がないので、軽鎖に通常接触する重鎖内の領域は、ラクダ科動物における親水性アミノ酸残基に変化する。重鎖二量体ＩｇＧのＶＨドメインは、ＶＨＨドメインと呼ばれる。サメＩｇ−ＮＡＲは、１つの可変ドメイン（Ｖ−ＮＡＲドメインと称する）と、５つのＣ様定常ドメイン（Ｃ−ＮＡＲドメイン）とのホモ二量体を含む。ラクダ科動物では、抗体レパートリーの多様性は、ＶＨまたはＶＨＨ領域内のＣＤＲ１、２、および３により決定される。ラクダＶＨＨ領域内のＣＤＲ３は、平均して１６アミノ酸という、その比較的長い長さを特徴とする（Ｍｕｙｌｄｅｒｍａｎｓら、１９９４年、Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、７巻（９号）：１１２９頁）。
非ヒト（例えば、マウス）抗体またはＴＣＲの「ヒト化」形態は、非ヒトＩｇまたはＴＣＲから導出された最小限の配列を含有する、キメラ抗体またはＴＣＲを含む。大部分において、ヒト化抗体またはＴＣＲは、レシピエントのＣＤＲの１つまたは複数が、マウス、ラット、ウサギ、または非ヒト霊長動物など、非ヒト種抗体またはＴＣＲ（ドナー抗体またはＴＣＲ）に由来するＣＤＲであって、所望の特異性、親和性、および結合機能を有するＣＤＲにより置きかえられた、ヒトＩｇまたはＴＣＲ（レシピエント抗体またはＴＣＲ）である。場合によって、ヒトＩｇまたはＴＣＲの１つまたは複数のＦＲアミノ酸残基を、対応する非ヒトアミノ酸残基により置きかえる。さらに、ヒト化抗体またはＴＣＲは、レシピエント抗体またはＴＣＲにおいても、ドナー抗体またはＴＣＲにおいても見出されない残基を含有しうる。必要な場合、これらの修飾を施して、抗体またはＴＣＲの性能を精緻化することができる。ヒト化抗体またはＴＣＲは、実質的に全てのまたは少なくとも１つの、場合によって、２つの可変ドメインであって、超可変領域の全てまたは実質的に全てが、非ヒト免疫グロブリンまたはＴＣＲの超可変領域に対応し、ＦＲの全てまたは実質的に全てが、ヒト免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列のＦＲである可変ドメインを含みうる。ヒト化抗体またはＴＣＲはまた任意選択で、免疫グロブリンまたはＴＣＲの定常領域（Ｆｃ）の少なくとも一部、典型的には、ヒト免疫グロブリンまたはＴＣＲの少なくとも一部も含みうる。例えばＪｏｎｅｓら、Ｎａｔｕｒｅ、３２１巻：５２２〜５２５頁（１９８６年）；Ｒｅｉｃｈｍａｎｎら、Ｎａｔｕｒｅ、３３２巻：３２３〜３２９頁（１９８８年）；およびＰｒｅｓｔａ、Ｃｕｒｒ．Ｏｐ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｌ．、２巻：５９３〜５９６頁（１９９２年）を参照されたい。
「生殖細胞系列の配列」とは、生殖細胞系列（一倍体配偶子およびそれらがそこから形成される二倍体細胞）に由来する遺伝子配列を指す。生殖細胞系列のＤＮＡは、単一のＩｇ重鎖または軽鎖、あるいは単一のＴＣＲαもしくはＴＣＲβ鎖、または単一のＴＣＲγもしくはＴＣＲδ鎖をコードする、複数の遺伝子セグメントを含有する。これらの遺伝子セグメントは、胚細胞内に保有されるが、それらが、機能的な遺伝子へと整備されるまでは、転写も翻訳もされえない。骨髄内のＢ細胞およびＴ細胞の分化中に、これらの遺伝子セグメントは、１０８を超える特異性を発生させることが可能な動的な遺伝子系により、ランダムにシャッフルされる。これらの遺伝子セグメントの大半は、生殖細胞系列データベースにより公表および集成されている。
「親和性」とは、２つの薬剤の可逆的結合についての平衡定数を指し、ＫＤとして表される。結合性タンパク質の、リガンドに対する親和性、例えば、抗体の、エピトープに対する親和性は、例えば、約１００ナノモル（ｎＭ）〜約０．１ｎＭ、約１００ｎＭ〜約１ピコモル（ｐＭ）、または約１００ｎＭ〜約１フェムトモル（ｆＭ）でありうる。「アビディティー」という用語は、希釈後における、２つまたはそれ超の薬剤の複合体の、解離に対する抵抗性を指す。
「エピトープ」とは、抗体またはＴＣＲの可変領域の結合性ポケットと結合性相互作用を形成することが可能な、抗原または他の高分子の部分を指す。このような結合性相互作用は、１つまたは複数のＣＤＲの１つまたは複数のアミノ酸残基との分子間接触として顕在化されうる。抗原の結合は、例えば、ＶＨおよびＶＬ鎖の、ＣＤＲ３、ＣＤＲ３対、または、場合によって、最大で６つのＣＤＲ全ての相互作用を伴いうる。エピトープは、直鎖状ペプチド配列の場合（すなわち、「連続」）の場合もあり、非連続アミノ酸配列（すなわち、「コンフォメーショナル」または「不連続」）からなる場合もある。抗体またはＴＣＲは、１つまたは複数のアミノ酸配列を認識することが可能であり、したがって、エピトープは、１つ超の顕著に異なるアミノ酸配列を規定しうる。抗体およびＴＣＲにより認識されるエピトープは、当業者に周知のペプチドマッピング法および配列解析法により決定することができる。結合性相互作用は、ＣＤＲの１つまたは複数のアミノ酸残基との分子間接触として顕在化される。
「特異的」とは、抗体またはＴＣＲが、抗体またはＴＣＲにより認識されるエピトープを含有する抗原以外の分子への著明な結合を示さない状況を指す。用語はまた、例えば、抗原結合性ドメインが、いくつかの抗原により保有される特定のエピトープに対して特異的である場合にも当てはまり、この場合、抗原結合性ドメインを保有する、選択された抗体、ＴＣＲ、またはそれらの抗原結合性断片は、エピトープを保有する多様な抗原に結合することが可能であろう。「優先的に結合する」または「特異的に結合する」という用語は、抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片が、エピトープに、非類縁のアミノ酸配列に結合する場合より大きな親和性で結合し、エピトープを含有する他のポリペプチドに対して交差反応性の場合、それらがヒトに対する使用における投与のために製剤化されるレベルにおいて毒性でないことを意味する。一態様では、このような親和性は、抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片の、非類縁のアミノ酸配列に対する親和性の少なくとも１倍、少なくとも２倍、少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、１０倍、少なくとも２０倍、少なくとも３０倍、少なくとも４０倍、少なくとも５０倍、少なくとも６０倍、少なくとも７０倍、少なくとも８０倍、少なくとも９０倍、少なくとも１００倍、または少なくとも１０００倍である。「結合すること」という用語は、例えば、生理学的条件下における、共有結合的、静電的、疎水性、およびイオン性、ならびに／または水素結合相互作用に起因する、２つの分子の間の直接的な会合を指し、塩架橋および水架橋のほか、他の任意の従来の結合手段などの相互作用を含む。
「薬学的に許容される」とは、生理学的に忍容性であり、典型的に、アレルギー反応、またはヒトに投与された場合に、急性胃蠕動、めまいなど、類似の望ましくない反応をもたらさない分子実体および組成物を指す。
治療用組成物について言及して使用される場合の「単位用量」とは、ヒトのための単位投与量として適する、物理的に個別の単位であって、各単位が、要求される希釈剤；すなわち、担体、または媒体と会合して、所望の治療的効果をもたらすように計算された所定量の活性材料を含有する単位を指す。
「パッケージング材料」とは、キットの構成要素を格納する物理的構造を指す。パッケージング材料は、構成要素を滅菌状態で維持することが可能であり、このような目的で一般に使用される材料（例えば、紙、段ボール、ガラス、プラスチック、ホイル、アンプルなど）で作ることができる。表示または添付文書は、適切な指示書を含みうる。したがって、キットは、加えて、キットの構成要素を、本発明の任意の方法で使用するための表示または指示も含みうる。キットは、本明細書で記載される方法において化合物を投与するための指示と併せて、パック中の化合物または分注器を含みうる。
「防止」とは、症状の発症の予防、防止、過剰レベルのタンパク質と関連する、またはタンパク質の活性と相関する疾患または障害の進行の防止を指す。
「阻害」、「処置」、および「処置すること」は、互換的に使用され、例えば、症状の静止状態、生存の延長、症状の部分的または完全な改善、および過剰レベルのタンパク質と関連する、またはタンパク質の活性と相関する状態、疾患、または障害の部分的または完全な根絶を指す。例えば、がんの処置は、がん性増殖または腫瘍の、静止状態、部分的または完全な消失を含むがこれらに限定されない。処置または部分的消失は、例えば、約２分の１、約３分の１、約４分の１、約５分の１、約１０分の１、約２０分の１、約５０分の１、または任意の中間の分数の低減など、増殖または腫瘍サイズおよび／もしくは容量のある分数の低減を含む。同様に、処置または部分的消失は、増殖または腫瘍サイズおよび／もしくは容量のあるパーセントの低減であって、約１％、２％、３％、４％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、または任意の中間の百分率の低減を含みうる。
「中和抗体」または「中和ＴＣＲ」とは、中和が達成される機構に関わらず、ウイルスまたは細菌などの病原体の複製を阻害する、任意の抗体またはＴＣＲを指す。
「抗体レパートリー」または「ＴＣＲレパートリー」とは、抗体、ＴＣＲ、またはそれらの断片のコレクションを指す。例えば、抗体レパートリーを使用して、特定の抗体を選択することもでき、結合能力、結合特異性、消化管の輸送能力、安定性、親和性など、特定の特性についてスクリーンすることもできる。用語は具体的に、例えば、限定なしに、ナイーブ、合成、および半合成ライブラリーを含む、任意の供給源に由来する単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）およびＦａｂ抗体ファージディスプレイライブラリーを含む抗体ファージディスプレイライブラリーなど、全ての形態のコンビナトリアルライブラリーを含む、抗体およびＴＣＲライブラリーを含む。
「標的核酸分子」、「標的分子」、「標的ポリヌクレオチド」、「標的ポリヌクレオチド分子」は、目的の任意の核酸を指す。
ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）とは、二本鎖ポリヌクレオチドの相補鎖の同時的なプライマーによる伸長によるｉｎ ｖｉｔｒｏにおけるポリヌクレオチド配列の増幅反応を指す。ＰＣＲ反応では、プライマー結合性部位により挟まれた鋳型ポリヌクレオチドのコピーが作製される。各サイクルと共に、両方の鎖が複製されるため、２つのプライマーによる結果は、各サイクルに伴う、両方の鎖の鋳型ポリヌクレオチドコピー数の指数関数的増大である。ポリヌクレオチド二重鎖は、使用されるプライマーの端部に対応する末端を有する。ＰＣＲは、鋳型ポリヌクレオチドを変性させるステップと、プライマーを、プライマー結合性部位にアニールさせるステップと、ヌクレオチドの存在下で、ＤＮＡまたはＲＮＡポリメラーゼにより、プライマーを伸長させるステップとの、１回または複数回の反復を含みうる。各ステップにおける特定の温度、持続時間、およびステップ間の変化の速度は、当業者に周知の多くの因子に依存する。（ＭｃＰｈｅｒｓｏｎら、ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ、Ｏｘｆｏｒｄ（１９９１年および１９９５年））。例えば、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼを使用する従来のＰＣＲでは、二本鎖鋳型ポリヌクレオチドは、＞９０℃の温度で変性させることができ、プライマーは、５０〜７５℃の範囲の温度でアニールさせることができ、プライマーは、７２〜７８℃の範囲の温度で伸長させることができる。一部の実施形態では、ＰＣＲは、逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）、リアルタイムＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、定量的ＰＣＲ、マルチプレックスＰＣＲなどを含む。一部の実施形態では、ＰＣＲは、ＲＴ−ＰＣＲを含まない。（米国特許第５，１６８，０３８号、同第５，２１０，０１５号、同第６，１７４，６７０号、同第６，５６９，６２７号、および同第５，９２５，５１７号；Ｍａｃｋａｙら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、３０巻：１２９２〜１３０５頁（２００２年））。ＲＴ−ＰＣＲは、逆転写反応を先行させたＰＣＲ反応を含み、結果として得られるｃＤＮＡを増幅する。ネステッドＰＣＲは、第１のプライマーセットを使用する第１のＰＣＲ反応のアンプリコンが、そのうちの少なくとも１つが、第１のＰＣＲ反応のアンプリコンの内部の場所に結合する、第２のプライマーセットを使用する第２のＰＣＲ反応のための試料となる、二段階式ＰＣＲを含む。マルチプレックスＰＣＲは、複数のポリヌクレオチド配列を、同じ反応混合物中のＰＣＲに同時にかけるＰＣＲ反応を含む。ＰＣＲ反応の容量は、０．２ｐＬ〜１０００μＬのいずれかでありうる。定量的ＰＣＲは、試料中の１つまたは複数の配列の絶対もしくは相対量、存在度、または濃度を測定するようにデザインされたＰＣＲ反応を含む。定量的測定は、１つまたは複数の基準配列または標準物質を、目的のポリヌクレオチド配列と比較することを含みうる。（Ｆｒｅｅｍａｎら、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、２６巻：１１２〜１２６頁（１９９９年）；Ｂｅｃｋｅｒ−Ａｎｄｒｅら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、１７巻：９４３７〜９４４７頁（１９８９年）；Ｚｉｍｍｅｒｍａｎら、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、２１巻：２６８〜２７９頁（１９９６年）；Ｄｉｖｉａｃｃｏら、Ｇｅｎｅ、１２２巻：３０１３〜３０２０頁（１９９２年）；Ｂｅｃｋｅｒ−Ａｎｄｒｅら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、１７巻：９４３７〜９４４６頁（１９８９年））。
他の実施形態では、本明細書で開示される方法、キット、および組成物は、支持体を含みうる。一部の実施形態では、本明細書で開示される方法、キット、および組成物は、支持体を含まない。典型的には、固体支持体は、１つまたは複数の剛体または半剛体表面を含む、１つまたは複数の材料を含む。一部の実施形態では、支持体は、非固体支持体である。支持体または基質は、膜、紙、プラスチック、コーティング表面、平面、ガラス、スライド、チップ、またはこれらの任意の組合せを含みうる。一部の実施形態では、支持体の１つまたは複数の表面は、実質的に平坦であるが、一部の実施形態では、例えば、ウェル、凸領域、ピン、エッチングトレンチなどにより、異なる化合物に対して、合成領域を物理的に分離することが望ましいことがある。一部の実施形態では、固体支持体は、ビーズ、樹脂、ゲル、マイクロスフェア、または他の幾何学的形状を含む。代替的に、固体支持体は、シリカチップ、マイクロ粒子、ナノ粒子、プレート、およびアレイを含みうる。固体支持体は、マイクロウェル内で自己組織化するビーズの使用を含みうる。例えば、固体支持体は、Ｉｌｌｕｍｉｎａ製のＢｅａｄＡｒｒａｙ技術を含む。代替的に、固体支持体は、Ａｂｂｏｔｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ製のＢｅａｄ Ａｒｒａｙ技術、およびＡｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ製のＦｌｅｘｉＰｌｅｘ（商標）システムを含む。他の場合には、固体支持体は、プレートである。プレートの例は、ＭＳＤマルチアレイプレート、ＭＳＤ Ｍｕｌｔｉ−Ｓｐｏｔ（登録商標）プレート、マイクロプレート、ＰｒｏｔｅＯｎマイクロプレート、ＡｌｐｈａＰｌａｔｅ、ＤＥＬＦＩＡプレート、ＩｓｏＰｌａｔｅ、およびＬｕｍａＰｌａｔｅを含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、支持体は、複数のビーズを含みうる。一部の実施形態では、支持体は、アレイを含みうる。一部の実施形態では、支持体は、スライドガラスを含みうる。ポリマーに適用可能な方法、基質、および技法（米国特許第５，７４４，３０５号、同第５，１４３，８５４号、同第５，２４２，９７４号、同第５，２５２，７４３号、同第５，３２４，６３３号、同第５，３８４，２６１号、同第５，４０５，７８３号、同第５，４２４，１８６号、同第５，４５１，６８３号、同第５，４８２，８６７号、同第５，４９１，０７４号、同第５，５２７，６８１号、同第５，５５０，２１５号、同第５，５７１，６３９号、同第５，５７８，８３２号、同第５，５９３，８３９号、同第５，５９９，６９５号、同第５，６２４，７１１号、同第５，６３１，７３４号、同第５，７９５，７１６号、同第５，８３１，０７０号、同第５，８３７，８３２号、同第５，８５６，１０１号、同第５，８５８，６５９号、同第５，９３６，３２４号、同第５，９６８，７４０号、同第５，９７４，１６４号、同第５，９８１，１８５号、同第５，９８１，９５６号、同第６，０２５，６０１号、同第６，０３３，８６０号、同第６，０４０，１９３号、同第６，０９０，５５５号、同第６，１３６，２６９号、同第６，２６９，８４６号、および同第６，４２８，７５２号；米国特許公開第２００９０１４９３４０号、同第２００８００３８５５９号、同第２００５００７４７８７号；ならびにＰＣＴ公開第ＷＯ００／５８５１６号；同第ＷＯ９９／３６７６０号、および同第ＷＯ０１／５８５９３号）。ポリヌクレオチドの、支持体への結合は、アミン−チオール架橋、マレイミド架橋、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドもしくはＮ−ヒドロキシスルホスクシンイミド、Ｚｅｎｏｎ、またはＳｉｔｅＣｌｉｃｋを含みうる。標識された核酸を支持体に結合することは、ビオチンを複数のポリヌクレオチドに結合すること、および１つまたは複数のビーズをストレプトアビジンでコーティングすることを含みうる。一部の実施形態では、固体支持体は、ビーズである。ビーズの例は、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、Ｄｙｎａｂｅａｄｓ（登録商標）、ＭＡＣＳ（登録商標）マイクロビーズ、抗体コンジュゲートビーズ（例えば、抗免疫グロブリンマイクロビーズ）、プロテインＡコンジュゲートビーズ、プロテインＧコンジュゲートビーズ、プロテインＡ／Ｇコンジュゲートビーズ、プロテインＬコンジュゲートビーズ、ポリヌクレオチドｄＴコンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、およびＢｃＭａｇ（商標）カルボキシ末端磁気ビーズを含むがこれらに限定されない。ビーズの直径は、約５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、または５０μｍでありうる。固体支持体は、アレイまたはマイクロアレイでありうる。固体支持体は、個別の領域を含みうる。固体支持体は、アレイ、例えば、アドレス可能なアレイでありうる。
本明細書で使用される「ヌクレオチド」、「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド残基」、および「ヌクレオシド残基」は、増幅反応（例えば、ＰＣＲ反応）における使用に適するプライマーの構成要素として用いることが可能な、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド残基、または他の類似のヌクレオシド類似体を意味しうる。このようなヌクレオシドおよびその誘導体は、そうでないことが示される場合を除き、本明細書で記載されるプライマーの構成単位として使用することができる。化学修飾が、ポリメラーゼによる、必要に応じた、デオキシグアニン、デオキシシトシン、デオキシチミジン、またはデオキシアデニンとしてのそれらの認識に干渉しないことを条件として、本出願における何物も、増幅反応におけるそれらの安定性または有用性を増強するように化学修飾されたヌクレオシド誘導体または塩基の活用を除外することを意図しない。一部の実施形態では、ヌクレオチド類似体は、ハイブリッド体の形成を安定化させうる。一部の実施形態では、ヌクレオチド類似体は、ハイブリッド体の形成を不安定化させうる。一部の実施形態では、ヌクレオチド類似体は、ハイブリダイゼーション特異性を増強しうる。一部の実施形態では、ヌクレオチド類似体は、ハイブリダイゼーションの特異性を低減しうる。
「核酸」または文法的同等物は、単一のヌクレオチドまたは共有結合により一体に連結された少なくとも２つのヌクレオチドを指す。
「ポリヌクレオチド」または「ポリヌクレオチド」または「ポリヌクレオチド」または文法的同等物は、共有結合により一体に連結された少なくとも２つのヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドは、２つまたはそれ超のヌクレオチドを含有する分子を含む。ポリヌクレオチドは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、またはペプチド核酸（ＰＮＡ）である、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態であって、プリンおよびピリミジン塩基、または他の自然ヌクレオチド塩基、化学的もしくは生化学的に修飾されたヌクレオチド塩基、非自然ヌクレオチド塩基、あるいはヌクレオチド塩基の誘導体を含む、ヌクレオチドのポリマー形態を含む。ポリヌクレオチドの骨格は、糖およびリン酸基、または修飾もしくは置換された糖もしくはリン酸基を含みうる。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドおよびヌクレオチド類似体などの修飾ヌクレオチドを含みうる。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド構成要素により中断される場合がある。ポリヌクレオチドは、別のハイブリダイズさせたポリヌクレオチドなど、他の分子を含みうる。ポリヌクレオチドは、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）、またはこれらの両方の配列を含む。ポリヌクレオチドの非限定的な例は、遺伝子、遺伝子断片、エクソン、イントロン、遺伝子間ＤＮＡ（限定なしに、ヘテロクロマチンＤＮＡを含む）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、転移ＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、リボザイム、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、ｃＤＮＡ、組換えポリヌクレオチド、分枝状ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、配列の単離ＤＮＡ、配列の単離ＲＮＡ、核酸プローブ、およびプライマーを含む。ポリヌクレオチドは、自然供給源から単離することもでき、組換えることもでき、人工的に合成することもできる。
ポリヌクレオチドは、４つのヌクレオチド塩基：アデニン（Ａ）；シトシン（Ｃ）；グアニン（Ｇ）；およびチミン（Ｔ）（ポリヌクレオチドがＲＮＡである場合は、チミン（Ｔ）に代わりウラシル（Ｕ））の特異的な配列を含む。したがって、ポリヌクレオチド配列は、ポリヌクレオチド分子のアルファベット表示であり；代替的に、用語は、ポリヌクレオチド分子自体に適用することもできる。このアルファベット表示は、中央演算装置を有するコンピュータ内のデータベースに入力し、機能的ゲノミクス、相同性検索、配列のビニング、配列のアライメント、コンセンサス配列の決定などのバイオインフォマティクス適用のために使用することができる。
ポリヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体または修飾ヌクレオチドなどの非標準的ヌクレオチドを含みうる。一部の実施形態では、非標準的ヌクレオチドは、ハイブリッド体の形成を安定化させうる。一部の実施形態では、非標準的ヌクレオチドは、ハイブリッド体の形成を不安定化させうる。一部の実施形態では、非標準的ヌクレオチドは、ハイブリダイゼーション特異性を増強しうる。一部の実施形態では、非標準的ヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションの特異性を低減しうる。非標準的ヌクレオチド修飾の例は、２’Ｏ−Ｍｅ、２’Ｏ−アリル、２’Ｏ−プロパルギル、２’Ｏ−アルキル、２’フルオロ、２’アラビノ、２’キシロ、２’フルオロアラビノ、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミデート、２’アミノ、５−アルキル置換ピリミジン、３’デオキシグアノシン、５−ハロ置換ピリミジン、アルキル置換プリン、ハロ置換プリン、二環式ヌクレオチド、２’ＭＯＥ、ＰＮＡ分子、ＬＮＡ分子、ＬＮＡ様分子、ジアミノプリン、Ｓ２Ｔ、５−フルオロウラシル、５−ブロモウラシル、５−クロロウラシル、５−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、４−アセチルシトシン、５−（カルボキシヒドロキシルメチル）ウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオウリジン、５−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ−Ｄ−ガラクトシルケノシン、イノシン、Ｎ６−イソペンテニルアデニン、１−メチルグアニン、１−メチルイノシン、２，２−ジメチルグアニン、２−メチルアデニン、２−メチルグアニン、３−メチルシトシン、５−メチルシトシン、Ｎ６−アデニン、７−メチルグアニン、５−メチルアミノメチルウラシル、５−メトキシアミノメチル−２−チオウラシル、ベータ−Ｄ−マンノシルケノシン、５’−メトキシカルボキシメチルウラシル、５−メトキシウラシル、２−メチルチオ−Ｄ４６−イソペンテニルアデニン、ウラシル−５−オキシ酢酸（ｖ）、ワイブトキソシン（ｗｙｂｕｔｏｘｏｓｉｎｅ）、シュードウラシル、ケノシン、２−チオシトシン、５−メチル−２−チオウラシル、２−チオウラシル、４−チオウラシル、５−メチルウラシル、ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸（ｖ）、５−メチル−２−チオウラシル、３−（３−アミノ−３−Ｎ−２−カルボキシプロピル）ウラシル、（ａｃｐ３）ｗ、２，６−ジアミノプリン、およびそれらの誘導体を含む。
「被験体」、「個体」、「宿主」、または「患者」とは、哺乳動物などの生物を指す。被験体および宿主の例は、ウマ、ウシ、ラクダ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、ラット、マウス（例えば、ヒト化マウス）、アレチネズミ、非ヒト霊長動物（例えば、マカクザル）、ヒトなど、例えば、トリ（例えば、ニワトリまたはカモ）、魚類（例えば、サメ）またはカエル（例えば、Ｘｅｎｏｐｕｓ）などの非哺乳動物の脊椎動物、および非哺乳動物の非脊椎動物のほか、これらのトランスジェニック種を含む非哺乳動物を含むがこれらに限定されない。ある特定の態様では、被験体は、単一の生物（例えば、ヒト）を指す。ある特定の態様では、研究される共通の免疫因子および／もしくは疾患を有する小規模なコホート、ならびに／または疾患を伴わない個体（例えば、陰性／正常対照）のコホートを構成する、個体または個体群が提示される。試料が得られる被験体は、疾患および／または障害（例えば、１つまたは複数のアレルギー、感染症、がんまたは自己免疫障害など）に罹患している場合があり、疾患の影響を受けていない陰性対照の被験体に対して比較することができる。
「キット」とは、本明細書で開示される方法を実行するための材料または試薬を送達するための送達システムを指す。一部の実施形態では、キットは、反応試薬（例えば、適切なコンテナー内のプローブ、酵素など）および／または補助材料（例えば、アッセイを実施するための緩衝液、指示書など）の保存、１つの場所から別の場所への輸送、または送達を可能とするシステムを含む。例えば、キットは、関連する反応試薬および／または補助材料を含有する、１つまたは複数の筐体（例えば、箱）を含む。このような内容物は、意図されるレシピエントに、併せてまたは別々に送達することができる。例えば、第１のコンテナーが、アッセイにおける使用のための酵素を含有しうるのに対し、第２のコンテナーは、複数のプライマーを含有する。
「ポリペプチド」とは、少なくとも２つのアミノ酸を含む分子を指す。一部の実施形態では、ポリペプチドは、単一のペプチドからなる。一部の実施形態では、ポリペプチドは、２つまたはそれ超のペプチドを含む。例えば、ポリペプチドは、少なくとも約２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００のペプチドまたはアミノ酸を含みうる。ポリペプチドの例は、アミノ酸鎖、タンパク質、ペプチド、ホルモン、ポリペプチドサッカリド、脂質、糖脂質、リン脂質、抗体、酵素、キナーゼ、受容体、転写因子、およびリガンドを含むがこれらに限定されない。
「試料」とは、生物学的、環境的、医学的、被験体、もしくは患者試料、または標的ポリヌクレオチドなどのポリヌクレオチドを含有する試料を指す。
試料
ポリヌクレオチドを含有する任意の生物学的試料は、本明細書で記載される方法で使用することができる。例えば、試料は、ＲＮＡまたはＤＮＡを含有する被験体に由来する生物学的試料でありうる。ポリヌクレオチドを、生物学的試料から抽出することもでき、試料を、ポリヌクレオチドの抽出または精製を伴わない方法に直接かけることもできる。試料は、抽出または単離されたＤＮＡまたはＲＮＡでありうる。試料はまた、生物学的検体から抽出された全ＲＮＡまたはＤＮＡの場合もあり、ｃＤＮＡライブラリー、ウイルスＤＮＡ、またはゲノムＤＮＡの場合もある。一実施形態では、ポリヌクレオチドを、タンパク質、脂質、および非鋳型核酸など、他の様々な成分を含有する生物学的試料から単離する。核酸鋳型分子は、動物、植物、細菌、真菌、または他の任意の細胞生物から得られた、任意の細胞材料から得ることができる。ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドを、単一細胞から得る。ポリヌクレオチドは、生物から直接得ることもでき、生物から得られた生物学的試料から得ることもできる。任意の組織または体液検体を、本発明における使用のための核酸のための供給源として使用することができる。ポリヌクレオチドはまた、初代細胞培養物または細胞系など、培養細胞からも単離することができる。鋳型核酸が得られる細胞または組織には、ウイルスまたは他の細胞内病原体を感染させることができる。
ある特定の実施形態では、抗体またはＴＣＲを産生する免疫細胞を、免疫化されているか、または感染症、がん、自己免疫状態、もしくは他の任意の疾患を患っている、ヒトまたは他の動物など、ヒトまたは他の動物など、被験体または宿主の血液または他の生物学的試料から単離して、潜在的な臨床的重要性を有する病原体、腫瘍、および／または疾患特異的抗体またはＴＣＲを同定することができる。例えば、ヒトは、疾患と診断される場合もあり、疾患の症状を呈示している場合もあり、疾患と診断されない場合もあり、疾患の症状を呈示していない場合もある。例えば、ヒトは、感染性作用物質（例えば、ウイルス、細菌、寄生虫、プリオンなど）、抗原、または疾患に曝露された、かつ／またはこれらに対して有用な抗体もしくはＴＣＲを作りうるヒトでありうる。例えば、動物は、感染性作用物質（例えば、ウイルス、細菌、寄生虫、プリオンなど）、抗原、または疾患に曝露された、かつ／またはこれらに対して有用な抗体もしくはＴＣＲを作りうる動物でありうる。免疫化された宿主に由来するある特定の免疫細胞は、問題となる１つもしくは複数の標的抗原、および／または１つもしくは複数の未知の抗原に対する抗体またはＴＣＲを作る。本発明では、蛍光活性化細胞分取（ＦＡＣＳ）、磁気活性化細胞分取（ＭＡＣＳ）、パニング、または他のスクリーニング法を使用する、細胞のスクリーニングおよび分取など、任意の適切な方法により、リンパ球のプールを、所望の免疫細胞について富化して、免疫細胞ライブラリーなど、試料に由来する複数の免疫細胞を生成してから、抗体鎖をシークエンシングすることもでき、抗体を作ることもでき、発現ライブラリーを作ることもできる。異なる抗体を発現させる免疫細胞の少数のサブセットだけ、したがって、可変ドメインの少数の自然発生の組合せだけをもたらす、先行技術の富化法とは対照的に、本発明の免疫細胞ライブラリーは、異なる抗体またはＴＣＲを発現させる個別の免疫細胞の少なくとも２つのサブセットを含有する。例えば、本発明の免疫細胞ライブラリーは、異なる抗体またはＴＣＲを発現させる個別の免疫細胞の少なくとも５つ、１０、１００、２５０、５００、７５０、１０００、２５００、５０００、１００００、２５０００、５００００、７５０００、１００００、２５００００、５０００００、７５００００、１００００００、２５０００００、５００００００、７５０００００、または１０００００００のサブセットを含有しうる。本発明の方法は、免疫細胞の回収を最大化し、非常に高度な多様性をもたらす。
一部の実施形態では、免疫化されていないヒトまたは非ヒトドナーに由来する免疫細胞を活用する。動物のナイーブレパートリー（抗原感作前のレパートリー）は、任意の本質的に非自己分子に、中程度の親和性（約１×１０−６〜１×１０−７ＭのＫＡ）で結合しうる抗体またはＴＣＲを、動物にもたらす。抗体またはＴＣＲの結合性部位の配列多様性は、生殖細胞系列内では直接コードされないが、Ｖ遺伝子セグメントから、コンビナトリアル方式でアセンブルされる。免疫化は、免疫原に結合するＶＨ−ＶＬまたはＶα−ＶβもしくはＶγ−Ｖδの組合せを作る任意の免疫細胞が、増殖（クローン的拡大）し、上記で注目した対応する抗体を分泌することを誘発する。しかし、免疫化されていない被験体に由来する脾臓細胞および／もしくは免疫細胞または他の末梢血リンパ球（ＰＢＬ）の使用は、可能な抗体またはＴＣＲレパートリーについてのよりよい表示をもたらすことができ、また、任意の動物種を使用する、後続の、Ｂ細胞もしくはＴ細胞抗体またはＴＣＲライブラリーの構築も可能とする。
場合によって、検査に十分な核酸を得るために、少なくとも０．００１、０．００５、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０ｍＬの血液容量を採取する。
場合によって、出発材料は、末梢血である。末梢血細胞は、特定の細胞型（例えば、単核細胞；赤血球；ＣＤ４＋細胞；ＣＤ８＋細胞；免疫細胞；Ｔ細胞、ＮＫ細胞など）について富化することができる。末梢血細胞からはまた、特定の細胞型（例えば、単核細胞；赤血球；ＣＤ４＋細胞；ＣＤ８＋細胞；免疫細胞；Ｔ細胞、ＮＫ細胞など）を選択的に枯渇させることができる。
場合によって、出発材料は、非限定的な例が、脳、肝臓、肺、腎臓、前立腺、卵巣、脾臓、リンパ節（扁桃腺を含む）、甲状腺、膵臓、心臓、骨格筋、腸、喉頭、食道、および胃を含む、固形組織を含む組織試料でありうる。他の場合には、出発材料は、核酸を含有する細胞、免疫細胞、特に、Ｂ細胞またはＴ細胞でありうる。場合によって、出発材料は、遺伝子材料が得られうる、任意の生物に由来する、核酸を含有する試料でありうる。場合によって、試料は、体液、例えば、血液、唾液、リンパ、または尿である。
試料は、状態を有する被験体から採取することができる。場合によって、試料が採取される被験体は、患者、例えば、がん患者またはがんを有することが疑われる患者でありうる。被験体は、哺乳動物、例えば、ヒトであることが可能であり、男性の場合もあり、女性の場合もある。場合によって、女性は、妊娠している。試料は、腫瘍生検でありうる。生検は、例えば、医師、医師の助手、看護師、獣医、歯科医、カイロプラクター、救急医療師、皮膚科医、がん専門医、消化器科医、または外科医を含む医療ケア提供者により実施されうる。
場合によって、酵素処理（プロテアーゼ消化など）を使用して、非核酸材料を、出発材料から取り出すことができる。
場合によって、血液は、ＥＤＴＡを含むがこれに限定されないマグネシウムキレート剤を含有する器具に回収することができ、４℃で保存する。任意選択で、ＥＧＴＡを含むがこれに限定されないカルシウムキレート剤を添加することができる。別の場合には、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド誘導体、ホルマリン、グルタルアルデヒド、グルタルアルデヒド誘導体、タンパク質架橋剤、核酸架橋剤、タンパク質−核酸架橋剤、一級アミン反応性架橋剤、スルフヒドリル反応性架橋剤、スルフヒドリルの付加またはジスルフィドの還元、炭水化物反応性架橋剤、カルボキシル反応性架橋剤、光反応性架橋剤、または切断性架橋剤を含むがこれらに限定されない細胞溶解阻害剤を血液に添加する。
場合によって、抽出された材料が、一本鎖ＲＮＡ、二本鎖ＲＮＡ、またはＤＮＡ−ＲＮＡハイブリッド体を含む場合、当技術分野で公知の技法を使用して、これらの分子を二本鎖ＤＮＡに転換することができる。例えば、逆転写酵素を用いて、ＤＮＡをＲＮＡ分子から合成することができる。場合によって、ＲＮＡの、ＤＮＡへの転換は、リンカー断片をＲＮＡにライゲートし、これにより、逆転写を開始するユニバーサルプライマーの使用を可能とする、あらかじめのライゲーションステップを要求しうる。他の場合には、例えば、ｍＲＮＡ分子のポリＡテールを使用して、逆転写を開始することができる。場合によって、ＤＮＡへの転換に続き、本明細書で詳述される方法を使用して、所望の配列をさらに捕捉するか、選択するか、これにタグ付けするか、またはこれを単離することができる。
核酸分子は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）および／またはリボ核酸（ＲＮＡ）を含む。核酸分子は、合成の場合もあり、自然発生の供給源から導出される場合もある。一実施形態では、核酸分子を、タンパク質、脂質、および非鋳型核酸などの他の様々な成分を含有する生物学的試料から単離する。核酸鋳型分子は、動物、植物、細菌、真菌、または他の任意の細胞生物から得られた、任意の細胞材料から得ることができる。ある特定の実施形態では、核酸分子を、単一細胞から得る。本発明における使用のための生物学的試料は、ウイルス粒子または調製物を含む。核酸分子は、生物から直接得ることもでき、生物から得られた生物学的試料、例えば、血液、尿、脳脊髄液、精液、唾液、痰、糞便、および組織から得ることもできる。任意の組織または体液検体を、本発明における使用のための核酸のための供給源として使用することができる。核酸分子はまた、初代細胞培養物または細胞系など、培養細胞からも単離することができる。鋳型核酸が得られる細胞または組織には、ウイルスまたは他の細胞内病原体を感染させることができる。
試料はまた、生物学的検体から抽出された全ＲＮＡの場合もあり、ｃＤＮＡライブラリー、ウイルスＤＮＡ、またはゲノムＤＮＡの場合もある。ある特定の実施形態では、核酸分子を、タンパク質、酵素、基質、抗体、結合剤、ビーズ、低分子、ペプチド、または他の任意の分子など、他の標的分子に結合させる。一般に、核酸は、ＳａｍｂｒｏｏｋおよびＲｕｓｓｅｌｌ、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
Ｍａｎｕａｌ、３版、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、Ｎ．Ｙ．（２００１年）により記載されている技法など、様々な技法により、生物学的試料から抽出することができる。核酸分子は、一本鎖、二本鎖、または一本鎖領域を有する二本鎖（例えば、ステムループ構造）でありうる。
ＤＮＡの抽出法は、当技術分野で周知である。古典的なＤＮＡ単離プロトコールは、フェノールとクロロホルムとの混合物などの有機溶媒を使用する抽出とその後のエタノールによる沈殿に基づく（Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋら、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ」、１９８９年、２版、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、Ｎ．Ｙ．）。他の方法は、塩析によるＤＮＡの抽出（Ｐ．Ｓｕｎｎｕｃｋｓら、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、１９９６年、１４４巻：７４７〜７５６頁；Ｓ．Ｍ．Ａｌｊａｎａｂｉら、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．、１９９７年、２５巻：４６９２〜４６９３頁）、トリメチルアンモニウムブロミド塩によるＤＮＡの抽出（Ｓ．Ｇｕｓｔｉｎｃｉｃｈら、ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、１９９１年、１１巻：２９８〜３０２頁）およびチオシアン酸グアニジウムによるＤＮＡの抽出（Ｊ．Ｂ．Ｗ．Ｈａｍｍｏｎｄら、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１９９６年、２４０巻：２９８〜３００頁）を含む。生物学的試料からＤＮＡを抽出するための様々なキットが市販されている（例えば、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｌｏｎｔｅｃｈ（Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ、ＣＡ）；Ｅｐｉｃｅｎｔｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）；Ｇｅｎｔｒａ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）；ＭｉｃｒｏＰｒｏｂｅ Ｃｏｒｐ．（Ｂｏｔｈｅｌｌ、ＷＡ）；Ｏｒｇａｎｏｎ Ｔｅｋｎｉｋａ（Ｄｕｒｈａｍ、ＮＣ）；およびＱｉａｇｅｎ Ｉｎｃ．（Ｖａｌｅｎｃｉａ、ＣＡ））。
当技術分野では、ＲＮＡの抽出法も周知であり（例えば、Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋら、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ」、１９８９年、２１１ｄ Ｅｄ．、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ：Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、体液からＲＮＡを抽出するためのキットが市販されている（例えば、Ａｍｂｉｏｎ，Ｉｎｃ．（Ａｕｓｔｉｎ、ＴＸ）；Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ、ＮＪ）；ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｌｏｎｔｅｃｈ（Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ、ＣＡ）；ＢｉｏＲａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ）；Ｄｙｎａｌ Ｂｉｏｔｅｃｈ Ｉｎｃ．（Ｌａｋｅ Ｓｕｃｃｅｓｓ、ＮＹ）；Ｅｐｉｃｅｎｔｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）；Ｇｅｎｔｒａ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）；ＧＩＢＣＯ ＢＲＬ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、ＭＤ）；Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）；ＭｉｃｒｏＰｒｏｂｅ Ｃｏｒｐ．（Ｂｏｔｈｅｌｌ、ＷＡ）；Ｏｒｇａｎｏｎ Ｔｅｋｎｉｋａ（Ｄｕｒｈａｍ、ＮＣ）；Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｉｎｃ．（Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）；およびＱｉａｇｅｎ Ｉｎｃ．（Ｖａｌｅｎｃｉａ、ＣＡ））。
１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の供給源に由来しうる。試料の１つまたは複数は、２つまたはそれ超の供給源に由来しうる。試料の１つまたは複数は、１つまたは複数の被験体に由来しうる。試料の１つまたは複数は、２つまたはそれ超の被験体に由来しうる。試料の１つまたは複数は、同じ被験体に由来しうる。１つまたは複数の被験体は、同じ種に由来しうる。１つまたは複数の被験体は、異なる種に由来しうる。１つまたは複数の被験体は、健常でありうる。１つまたは複数の被験体は、疾患、障害、または状態の影響を受けている可能性がある。
一部の実施形態では、試料は、血液、唾液、リンパ、尿、脳脊髄液、精液などの体液、痰、糞便、または組織ホモジネートである。
試料は、状態を有する被験体から採取することができる。一部の実施形態では、試料が採取される被験体は、患者、例えば、がん患者またはがんを有することが疑われる患者でありうる。被験体は、哺乳動物、例えば、ヒトであることが可能であり、男性の場合もあり、女性の場合もある。一部の実施形態では、女性は、妊娠している。試料は、腫瘍生検でありうる。生検は、例えば、医師、医師の助手、看護師、獣医、歯科医、カイロプラクター、救急医療師、皮膚科医、がん専門医、消化器科医、または外科医を含む医療ケア提供者により実施されうる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドを、タンパク質、酵素、基質、抗体、結合剤、ビーズ、低分子、ペプチド、または他の任意の分子など、他の標的分子に結合させる。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドを、固体支持体に結合させない。核酸は、様々な技法（Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、３版、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、Ｎ．Ｙ．（２００１年））により、生物学的試料から抽出することができる。
一部の実施形態では、試料は、唾液である。一部の実施形態では、試料は、全血である。一部の実施形態では、検査に十分な量のポリヌクレオチドを得るために、少なくとも約０．００１、０．００５、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１、２、３、４、５、１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０ｍＬの血液容量を採取する。一部の実施形態では、血液は、ＥＤＴＡを含むがこれに限定されないマグネシウムキレート剤を含有する器具に回収することができ、４℃で保存する。任意選択で、ＥＧＴＡを含むがこれに限定されないカルシウムキレート剤を添加することができる。
一部の実施形態では、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド誘導体、ホルマリン、グルタルアルデヒド、グルタルアルデヒド誘導体、タンパク質架橋剤、核酸架橋剤、タンパク質−核酸架橋剤、一級アミン反応性架橋剤、スルフヒドリル反応性架橋剤、スルフヒドリルの付加またはジスルフィドの還元のための薬剤、炭水化物反応性架橋剤、カルボキシル反応性架橋剤、光反応性架橋剤、または切断性架橋剤を含むがこれらに限定されない細胞溶解阻害剤を血液に添加する。一部の実施形態では、酵素処理（プロテアーゼ消化など）を使用して、非核酸材料を、出発材料から取り出すことができる。
複数の試料は、少なくとも２つ、３つ、４つ、５つ、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００、またはそれ超の試料を含みうる。複数の試料は、少なくとも約１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、もしくは１０００、またはそれ超の試料を含みうる。複数の試料は、少なくとも約１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００の試料、９０００、もしくは１０，０００の試料、もしくは１００，０００の試料、もしくは１，０００，０００、またはそれ超の試料を含みうる。複数の試料は、少なくとも約１０，０００の試料を含みうる。
第１の試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドは、第２の試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドと異なりうる。第１の試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドは、複数の試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドと異なりうる。試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドは、少なくとも約８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％の配列同一性を含みうる。一部の実施形態では、試料中の１つまたは複数のポリヌクレオチドは、約１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２５、２０、２５、１０、９つ、８つ、７つ、６つ、５つ、４つ、３つ、２つ、または１つ未満のヌクレオチドまたは塩基対と異なりうる。複数の試料の１つまたは複数の試料中の複数のポリヌクレオチドは、２つまたはそれ超の同一な配列を含みうる。複数の試料の１つまたは複数中の全ポリヌクレオチドの少なくとも約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％、または１００％は、同じ配列を含みうる。複数の試料の１つまたは複数の試料中の複数のポリヌクレオチドは、少なくとも２つの異なる配列を含みうる。複数の試料の１つまたは複数中の全ポリヌクレオチドの少なくとも約５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％は、少なくとも２つの異なる配列を含みうる。一部の実施形態では、１つまたは複数のポリヌクレオチドは、互いの変異体である。例えば、１つまたは複数のポリヌクレオチドは、一塩基多型または他の種類の変異を含有しうる。別の例では、１つまたは複数のポリヌクレオチドは、スプライス変異体である。
第１の試料は、１つまたは複数の細胞を含むことができ、第２の試料は、１つまたは複数の細胞を含むことができる。第１の試料の１つまたは複数の細胞は、第２の試料の１つまたは複数の細胞と同じ細胞型でありうる。第１の試料の１つまたは複数の細胞は、複数の試料の１つまたは複数の細胞と異なる細胞型でありうる。
複数の試料は、共時的に得ることができる。複数の試料は、同時に得ることができる。複数の試料は、逐次的に得ることができる。複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得る何年間かの経過、例えば、１００年間、１０年間、５年間、４年間、３年間、２年間、または１年間にわたり得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから約１年間以内に得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから１２カ月間、１１カ月間、１０カ月間、９カ月間、８カ月間、７カ月間、６カ月間、４カ月間、３カ月間、２カ月間、または１カ月間以内に得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから３０日間、２８日間、２６日間、２４日間、２１日間、２０日間、１８日間、１７日間、１６日間、１５日間、１４日間、１３日間、１２日間、１１日間、１０日間、９日間、８日間、７日間、６日間、５日間、４日間、３日間、２日間、または１日間以内に得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから約２４時間、２２時間、２０時間、１８時間、１６時間、１４時間、１２時間、１０時間、８時間、６時間、４時間、２時間、または１時間以内に得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから約６０秒間、４５秒間、３０秒間、２０秒間、１０秒間、５秒間、２秒間、または１秒間以内に得ることができる。１つまたは複数の試料は、１つまたは複数の異なる試料を得てから１秒間未満以内に得ることができる。
試料の異なるポリヌクレオチドは、試料中に、異なる濃度または量（例えば、異なる分子数）で存在しうる。例えば、１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の別のポリヌクレオチドの濃度または量を超えうる。一部の実施形態では、試料中の少なくとも１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の少なくとも１つの他のポリヌクレオチドの濃度または量の、少なくとも約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００倍、またはそれ超である。別の例では、１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の別のポリヌクレオチドの濃度または量未満である。試料中の少なくとも１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の少なくとも１つの他のポリヌクレオチドの濃度または量の、少なくとも約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００分の１、またはそれ未満でありうる。
一部の実施形態では、２つまたはそれ超の試料は、異なる量または濃度のポリヌクレオチドを含有しうる。一部の実施形態では、１つの試料中の１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、異なる試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量を超えうる。例えば、血液試料は、尿試料より多量の特定のポリヌクレオチドを含有しうる。代替的に、単一の試料は、２つまたはそれ超の部分試料に分けることができる。部分試料は、異なる量または濃度の同じポリヌクレオチドを含有しうる。１つの試料中の少なくとも１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、別の試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量の、少なくとも約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００倍、またはそれ超でありうる。代替的に、１つの試料中の１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、異なる試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量未満でありうる。例えば、１つの試料中の少なくとも１つのポリヌクレオチドの濃度または量は、別の試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量の、少なくとも約１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００分の１、またはそれ未満でありうる。
標的ポリヌクレオチド
場合によって、本明細書で提示される方法は、細胞に由来するポリヌクレオチド分子などの標的ポリヌクレオチド分子の増幅およびシークエンシングを対象とする。場合によって、本明細書で提示される方法は、標的ポリヌクレオチド分子の２つまたはそれ超の領域の増幅およびシークエンシングを対象とする。場合によって、本明細書で提示される方法は、２つまたはそれ超の標的ポリヌクレオチド分子の増幅およびシークエンシングを対象とする。一態様では、標的ポリヌクレオチドは、ＲＮＡである。一態様では、標的ポリヌクレオチドは、ゲノム核酸である。特定の生物の染色体内の遺伝子材料から導出されるＤＮＡは、ゲノムＤＮＡでありうる。好ましい実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生される抗体またはＴＣＲの可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生される抗体の重鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生される抗体の軽鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されるＴＣＲのアルファ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されるＴＣＲのベータ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されるＴＣＲのガンマ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されるＴＣＲのデルタ鎖の可変領域を含む配列を含む。
標的ポリヌクレオチドは、事実上任意の供給源から得ることができ、当技術分野で公知の方法を使用して調製することができる。例えば、標的ポリヌクレオチドは、限定なしに、ゲノムＤＮＡまたはｍＲＮＡの断片を、生物または細胞（例えば、免疫細胞）から抽出して、標的ポリヌクレオチドを得ることを含む当技術分野で公知の方法を使用する増幅を伴わずに、直接単離することができる。標的ポリヌクレオチドはまた、逆転写ＰＣＲを介してＲＮＡ（ｍＲＮＡなど）から生成されるｃＤＮＡも包摂しうる。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、ＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡ分子、またはｍＲＮＡ分子から作製されたｃＤＮＡである。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、ｍＲＮＡ分子、またはｍＲＮＡ分子から作製されたｃＤＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、ｍＲＮＡ分子、またはｍＲＮＡ分子から作製されたｃＤＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、重鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、重鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、軽鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、軽鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、抗体可変配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、可変軽鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変軽鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、可変重鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変重鎖抗体配列をコードするｍＲＮＡ分子である。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、無細胞核酸、例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡでありうる。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、個別の免疫細胞に由来する、可変アルファ、ベータ、ガンマ、および／またはデルタ鎖ＴＣＲ配列をコードするｍＲＮＡ分子である。
本明細書で記載される方法を使用して、シークエンシングのために、１つまたは複数の標的ポリヌクレオチドに由来するポリヌクレオチドのライブラリーを生成することができる。標的ポリヌクレオチドは、増幅反応の産物ではない、目的の任意のポリヌクレオチドを含む。例えば、標的ポリヌクレオチドは、生物学的試料中のポリヌクレオチドを含みうる。例えば、標的ポリヌクレオチドは、ＰＣＲ反応の産物を含まない。例えば、標的ポリヌクレオチドは、増幅反応の産物を生成するのに使用されるポリヌクレオチド鋳型を含みうるが、増幅産物自体を含まない。例えば、標的ポリヌクレオチドは、逆転写反応またはプライマー伸長反応の産物を生成するのに使用されるポリヌクレオチド鋳型を含むことが可能であり、また、逆転写反応またはプライマー伸長反応産物自体も含みうる。例えば、標的ポリヌクレオチドは、逆転写反応またはプライマー伸長反応にかけうる、目的のポリヌクレオチドを含む。例えば、標的ポリヌクレオチドは、ＲＮＡまたはＤＮＡを含む。例えば、標的ポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡを含む。一部の実施形態では、標的のＲＮＡポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡである。一部の実施形態では、標的のＲＮＡポリヌクレオチドは、ポリアデニル化されている。一部の実施形態では、ＲＮＡポリヌクレオチドは、ポリアデニル化されていない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ＤＮＡポリヌクレオチドである。ＤＮＡポリヌクレオチドは、ゲノムＤＮＡでありうる。ＤＮＡポリヌクレオチドは、エクソン、イントロン、非翻訳領域、またはこれらの任意の組合せを含みうる。
一部の実施形態では、ライブラリーは、標的ポリヌクレオチドの２つまたはそれ超の領域から生成することができる。一部の実施形態では、ライブラリーは、２つまたはそれ超の標的ポリヌクレオチドから生成することができる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、染色体から導出される、ゲノム核酸またはＤＮＡである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、多型または変異などの変異体を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ＤＮＡを含み、ＲＮＡを含まない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ＲＮＡを含み、ＤＮＡを含まない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ＤＮＡおよびＲＮＡを含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡ分子である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、ＤＮＡ分子である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、一本鎖ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、二本鎖ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、二本鎖ポリヌクレオチドの単一の鎖である。
標的ポリヌクレオチドは、任意の生物学的試料から得ることができ、当技術分野で公知の方法を使用して調製することができる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを、増幅を伴わずに、直接単離する。直接的な単離のための方法は、当技術分野で公知である。非限定的な例は、ゲノムＤＮＡまたはｍＲＮＡを、生物学的試料、生物、または細胞から抽出するステップを含む。
一部の実施形態では、１つまたは複数の標的ポリヌクレオチドを、生物学的試料から精製する。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを、それが含有される生物学的試料から精製しない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを、生物学的試料から単離する。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを、それが含有される生物学的試料から単離しない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、無細胞核酸でありうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、断片化された核酸でありうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、転写された核酸でありうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、修飾ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、非修飾ポリヌクレオチドである。
一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、単一細胞に由来するポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、個別の細胞に由来する。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、複数の細胞を含有する試料に由来するポリヌクレオチドである。
一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、バイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、２つまたはそれ超のバイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、バイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、２つまたはそれ超のバイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００、またはそれ超のバイオマーカー配列をコードする。
一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、免疫グロブリン配列のパネルを含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、ＴＣＲ配列のパネルを含む。例えば、免疫グロブリン配列のパネルは、ＶＨおよび／またはＶＬ配列でありうる。一部の実施形態では、免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列のパネルは、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列を含有する。一部の実施形態では、免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列のパネルは、少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、または９×１０１２の免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列を含有する。一部の実施形態では、免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列のパネルは、最大で約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、または９×１０１２の免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列を含有する。一部の実施形態では、免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列のパネルは、約１０〜２０、１０〜３０、１０〜４０、１０〜３０、１０〜４０、１０〜５０、１０〜６０、１０〜７０、１０〜８０、１０〜９０、１０〜１００、５０〜６０、５０〜７０、５０〜８０、５０〜９０、５０〜１００、１００〜２００、１００〜３００、１００〜４００、１００〜３００、１００〜４００、１００〜５００、１００〜６００、１００〜７００、１００〜８００、１００〜９００、１００〜１０００、５００〜６００、５００〜７００、５００〜８００、５００〜９００、５００〜１０００、１０００〜２０００、１０００〜３０００、１０００〜４０００、１０００〜３０００、１０００〜４０００、１０００〜５０００、１０００〜６０００、１０００〜７０００、１０００〜８０００、１０００〜９０００、１０００〜１００００、５０００〜６０００、５０００〜７０００、５０００〜８０００、５０００〜９０００、５０００〜１００００、１つ〜１×１０５、１つ〜２×１０５、１つ〜３×１０５、１つ〜４×１０５、１つ〜５×１０５、１つ〜６×１０５、１つ〜７×１０５、１つ〜８×１０５、９×１０５、１つ〜１×１０６、１つ〜２×１０６、１つ〜３×１０６、１つ〜４×１０６、１つ〜５×１０６、１つ〜６×１０６、１つ〜７×１０６、１つ〜８×１０６、９×１０６、１×１０７、１つ〜２×１０７、１つ〜３×１０７、１つ〜４×１０７、１つ〜５×１０７、１つ〜６×１０７、１つ〜７×１０７、１つ〜８×１０７、１つ〜９×１０７、１つ〜１×１０８、１つ〜２×１０８、１つ〜３×１０８、１つ〜４×１０８、１つ〜５×１０８、１つ〜６×１０８、１つ〜７×１０８、１つ〜８×１０８、１つ〜９×１０８、１つ〜１×１０９、１つ〜２×１０９、１つ〜３×１０９、１つ〜４×１０９、１つ〜５×１０９、１つ〜６×１０９、１つ〜７×１０９、１つ〜８×１０９、１つ〜９×１０９、１つ〜１×１０１０、１つ〜２×１０１０、１つ〜３×１０１０、１つ〜４×１０１０、１つ〜５×１０１０、１つ〜６×１０１０、１つ〜７×１０１０、１つ〜８×１０１０、１つ〜９×１０１０、１つ〜１×１０１１、１つ〜２×１０１１、１つ〜３×１０１１、１つ〜４×１０１１、１つ〜５×１０１１、１つ〜６×１０１１、１つ〜７×１０１１、１つ〜８×１０１１、１つ〜９×１０１１、１つ〜１×１０１２、１つ〜２×１０１２、１つ〜３×１０１２、１つ〜４×１０１２、１つ〜５×１０１２、１つ〜６×１０１２、１つ〜７×１０１２、１つ〜８×１０１２、または１つ〜９×１０１２の免疫グロブリンまたはＴＣＲ配列を含有する。
一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、もしくは２０，０００塩基または塩基対の長さである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、もしくは２０，０００塩基または塩基対の長さである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、最大で約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、もしくは２０，０００塩基または塩基対の長さである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、約１０〜２０、１０〜３０、１０〜４０、１０〜３０、１０〜４０、１０〜５０、１０〜６０、１０〜７０、１０〜８０、１０〜９０、１０〜１００、５０〜６０、５０〜７０、５０〜８０、５０〜９０、５０〜１００、１００〜２００、１００〜３００、１００〜４００、１００〜３００、１００〜４００、１００〜５００、１００〜６００、１００〜７００、１００〜８００、１００〜９００、１００〜１０００、５００〜６００、５００〜７００、５００〜８００、５００〜９００、５００〜１０００、１０００〜２０００、１０００〜３０００、１０００〜４０００、１０００〜３０００、１０００〜４０００、１０００〜５０００、１０００〜６０００、１０００〜７０００、１０００〜８０００、１０００〜９０００、１０００〜１００００、５０００〜６０００、５０００〜７０００、５０００〜８０００、５０００〜９０００、もしくは５０００〜１００００塩基または塩基対の長さである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドまたはその断片の平均の長さは、約１００、２００、３００、４００、５００、もしくは８００塩基対未満、または約５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、もしくは２００ヌクレオチド未満、または約１、２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００キロベース未満でありうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを含有する試料など、比較的短い鋳型に由来する標的配列は、約４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００塩基である。ある特定の実施形態では、疾患または状態と関連する配列または免疫グロブリンもしくはＴＣＲ配列を含有するデータベースを使用して、シークエンシングデータを、既知のまたは期待される配列に対してアラインする。
免疫レパートリーのシークエンシング
本発明は、ポリヌクレオチドのライブラリーを生成するために核酸を操作するステップを、シークエンシングのために活用する。一部の実施形態では、本発明は、組換えモノクローナル抗体を作製するために、核酸を操作するステップを活用する。一般的な意味において、本発明の一部の実施形態では、免疫細胞および／またはＴ細胞の遺伝子材料の増幅のために、例えば、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（逆転写ＰＣＲ）が、免疫細胞の遺伝子材料のｃＤＮＡ増幅を起こすために用いられる。抗体分子では、免疫グロブリン遺伝子は、免疫細胞またはＴ細胞のゲノムＤＮＡまたはｍＲＮＡから得ることができる。ＲＮＡは、重鎖（Ｖ、Ｄ、Ｊセグメント）の場合もあり、軽鎖（Ｖ、Ｊセグメント）の場合もある。一部の実施形態では、出発材料は、抗体をコードし、定常領域を含有する、Ｖ、Ｄ、Ｊ遺伝子セグメントからなる、免疫細胞に由来するＲＮＡである。
ＲＮＡなどのポリヌクレオチド出発材料は、ポリヌクレオチドの１つまたはプールを使用して、ｃＤＮＡに逆転写することができる。ポリヌクレオチドは、例えば定常領域内またはｍＲＮＡのポリＡテールに、ＲＮＡの領域に相補的な部分を含む。容器バーコードは、ＮＮＮＮＷＮＮＮＮＷＮＮＮＮＷＮＮＮＮＷ［配列中、Ｗは、ＡまたはＴを意味する］などの公知の挿入塩基位置を伴うかまたは伴わない、約２０の縮重ヌクレオチドの連なりでありうる。
逆転写から生じるｃＤＮＡは、１つまたは複数のバーコード、例えば、容器バーコードおよび分子バーコードでタグ付けすることができる。特定のデザインの多様なオリゴヌクレオチドを、タグ付けのために使用することができる。逆転写から生じるタグ付けされたｃＤＮＡは、ＰＣＲ増幅などにより、１回または複数回増幅することができる。特定のデザインの多様なプライマーを、増幅のために使用することができる。ＰＣＲなどの第１の増幅反応の産物は、第１または第２のＰＣＲフェーズなど、第２の増幅反応を使用して増幅することができる。多様なプライマーを、増幅ステップのために使用することができる。本明細書で記載される方法を使用して、増幅されたポリヌクレオチドのライブラリーを生成することができる。結果として得られるライブラリーは、適切な分子および容器バーコードを有する、完全または部分的な抗体またはＴＣＲ配列を含みうる。
他の実施形態では、鋳型のスイッチングを使用して、免疫レパートリーをシークエンシングするためなどのライブラリーを生成することができる。例えば、鋳型のスイッチングを、逆転写中に用いて、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたは分子バーコード化ポリヌクレオチドなど、バーコードを有するポリヌクレオチドに相補的な、逆転写産物における領域を生成することができる。鋳型のスイッチングを、逆転写中に用いて、ＰＣＲバイアスの問題を取り除くことができる。これらの方法は、ハイスループットシークエンシングプラットフォームの使用などを介する、抗体のシークエンシングのために使用することができる。
出発材料は、抗体をコードし、定常領域を含有する、Ｖ、Ｄ、Ｊ遺伝子セグメントを含む、免疫細胞またはＴ細胞などに由来するＲＮＡまたはＤＮＡでありうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、重鎖セグメント（Ｖ、Ｄ、Ｊセグメント）、または軽鎖セグメント（Ｖ、Ｊセグメント）を含む。
標的ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドの１つまたはプールを使用して、ｃＤＮＡに逆転写することができる。標的ポリヌクレオチドを逆転写するためのポリヌクレオチドのプール中のプライマーの例は、標的ポリヌクレオチドの領域に相補的な部分を含みうる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドの領域に相補的な部分は、ｍＲＮＡなど、標的ポリヌクレオチドの定常領域またはポリＡテールに相補的でありうる。プライマーなどの複数のオリゴヌクレオチドは、１つまたは複数の定常領域をアニールするのに使用することができる。逆転写酵素を用いて、逆転写反応を実行することができる。特定の実施形態では、逆転写酵素は、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含みうる。非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素が、鋳型の端部に達すると、この逆転写酵素は、３つまたはそれ超の非鋳型シトシン残基など、３つまたはそれ超の非鋳型残基を付加しうる。一部の実施形態では、Ｓｕｐｅｒｓｃｉｐｔ ＩＩ（商標）逆転写酵素を、この目的で使用する。一部の実施形態では、Ｍａｘｉｍａ（商標）逆転写酵素を、この目的で使用する。一部の実施形態では、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ（商標）逆転写酵素を、この目的で使用する。一部の実施形態では、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）を、この目的で使用する。一部の実施形態では、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ（商標）逆転写酵素を、この目的で使用する。一部の実施形態では、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを、この目的で使用する。一部の実施形態では、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素を、この目的で使用する。非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を有する、ＲＮＡを転写することが可能な任意の逆転写酵素を使用することができる。非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を有する、ＲＮＡを転写することが可能な任意のリバースポリメラーゼを使用することができる。非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を有する、ＤＮＡを転写することが可能な任意のリバースポリメラーゼを使用することができる。
上記で記載した逆転写反応などの逆転写反応は、３’側タグ付けポリヌクレオチドの存在下で行うことができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端に核酸を付加するのに使用されるポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端に核酸を付加する鋳型として使用されるポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズするポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする３’末端領域など、３’側領域を含有するポリヌクレオチドでありうる。例えば、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、３つまたはそれ超の非鋳型残基にアニールするセグメントなどのセグメントを含みうる。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコードポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコードを含みうる。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、逆転写酵素により産生される鎖に相補的であり、これにアニールする、３’末端における、３つのリボグアニン残基またはそれらの類似体（ｒＧｒＧｒＧ）（ＲＮＡ塩基）を含みうる。一部の実施形態では、リボグアニンの代わりに、３つまたはそれ超のグアニン残基（ＲＮＡヌクレオチドの代わりに、ＤＮＡヌクレオチド）を使用することができる。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、逆転写酵素により産生される鎖に相補的であり、これにアニールする、３’末端における１つまたは２つのリボグアニン残基および３’末端におけるデオキシリボグアニン残基またはその類似体（ｒＧｒＧＧ）を含みうる。
３’側タグ付けポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡ鎖のＣＣＣにアニールしたら、逆転写酵素は、反応中、引き続き、ｃＤＮＡを、タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させ、これにより、分子バーコードまたはその相補体を、ｃＤＮＡなど、ポリヌクレオチドの標的集団に結合させることが可能である。例えば、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする５’側領域〜３’側領域を含有するポリヌクレオチドでありうる。標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、ｃＤＮＡなどの標的ポリヌクレオチドに相補的ではない領域を含みうる。標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、分子バーコードを含みうる。標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的な領域を含みうる。他の実験では、鋳型のスイッチングを、別個の反応において実施することができる。例えば、逆転写反応の後で、３’側タグ付けポリヌクレオチドを付加することができ、逆転写酵素またはポリメラーゼなどの酵素を使用して、タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させることができる。タグ付けポリヌクレオチドは、容器内の各分子上に、固有の縮重分子バーコードを有しうるため、容器内の各ｃＤＮＡを、分子バーコードにより、固有にタグ付けすることができる。一部の実施形態では、鋳型のスイッチングを、逆転写反応を行うのと同時に実施することができる。
一部の実施形態では、分子バーコード化ポリヌクレオチドなど、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、容器バーコードなど、別のバーコードを含有する、３’側タグ付けポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的な、５’末端領域などの５’側領域をさらに含みうる。一部の実施形態では、タグ付けされたｃＤＮＡ分子など、分子バーコードまたはその相補体を含有する標的ポリヌクレオチドは、容器バーコードなど、別のバーコードを含有する、３’側タグ付けポリヌクレオチドまたはその相補体に相補的な、３’末端領域などの３’側領域を含みうる。
一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドである。分子バーコードまたはその相補体を含有するポリヌクレオチドを、標的ポリヌクレオチドから生成したら、容器バーコードを、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドに付加することができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端に核酸を付加するのに使用されるポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端に核酸を付加する鋳型として使用されるポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズするポリヌクレオチドでありうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドなど、標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、３’末端領域などの３’側領域を含有するポリヌクレオチドでありうる。容器バーコード化ポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、３’末端領域などの３’側領域を含みうる。
３’側タグ付けポリヌクレオチドが、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドにアニールしたら、逆転写酵素は、反応中、引き続き、ｃＤＮＡを、容器バーコード化ポリヌクレオチドなど、３’側タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させ、これにより、容器バーコードまたはその相補体を、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドなど、ポリヌクレオチドの標的集団に結合させることが可能である。例えば、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする５’側領域〜３’側領域を含有するポリヌクレオチドでありうる。分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、標的ポリヌクレオチドまたは分子バーコード化標的ポリヌクレオチドに相補的ではない領域を含みうる。分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、容器バーコードを含みうる。
一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、増幅産物である。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、単一分子に由来する増幅産物である。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、容器バーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である。一部の実施形態では、３’側タグ付けポリヌクレオチドは、単一の容器バーコード化ポリヌクレオチドに由来する増幅産物である。分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、プライマーまたはその相補体に相補的な領域を含みうる。分子バーコード化標的ポリヌクレオチドの３’末端とハイブリダイズする、５’側領域〜３’側領域は、容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅するのに使用されたプライマーまたはその相補体に相補的な領域を含みうる。
次いで、分子バーコードおよび容器バーコードを含有する二重バーコード化標的ポリヌクレオチド、例えばｃＤＮＡなどを、ＰＣＲなどにより増幅することができる。次いで、例えば、プライマーセットを使用することにより、ＰＣＲを行うことができる。次いで、前述のＰＣＲ反応の産物を、１つまたは複数のラウンドのＰＣＲなどにより、１回または複数回増幅することもでき、直接シークエンシングすることもできる。
本明細書で記載される方法に従い作製されたライブラリーは、容器バーコードおよび分子バーコードなど、適切なバーコードを有する大型の抗体もしくはＴＣＲ配列または完全な抗体もしくはＴＣＲ配列であって、シークエンシングされる抗体またはＴＣＲ配列を含むライブラリーでありうる。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法に従い作製されたライブラリーは、シークエンシングに適切なクラスタリングセグメントを含有しうる。一部の実施形態では、同一な分子バーコードの多くのコピーを生成することができる。一部の実施形態では、同一な分子バーコードを含有するポリヌクレオチドの多くのコピーを、固有の出発標的ポリヌクレオチド分子の各々について生成することができる。一部の実施形態では、同一な分子バーコードを含有するポリヌクレオチドの多くのコピーを、容器バーコードでタグ付けされた、固有の出発標的ポリヌクレオチド分子の各々について生成することができる。
シークエンシングしたら、同一な分子バーコードを有する配列を、マッチまたは対合させることができる。シークエンシングしたら、同一な容器バーコードを有する配列を、マッチまたは対合させることができる。シークエンシングしたら、同一な標的配列を有する配列を、マッチまたは対合させることができる。一部の実施形態では、シークエンシングリードを、コンセンサス配列へとコラプシングすることができる。マッチまたは対合させたシークエンシングリードを、コンセンサス配列へとコラプシングし、これにより、シークエンシングエラーおよびＰＣＲエラーを低減するか、または消失させることができる。シークエンシングは、第１のリードについて、第１のプライマー部位を使用して実施することができる。シークエンシングは、第２のリードについて、第１のプライマー部位を使用して実施することができる。シークエンシングは、第２のリードについて、第２のプライマー部位を使用して実施することができる。
同じ容器バーコードを含有する抗体の重鎖および軽鎖を対合させることができ、一部の実施形態では、哺乳動物のベクター系においてクローニングすることができる。抗体構築物は、他のヒトまたは哺乳動物の宿主細胞系において発現させることができる。次いで、構築物を、一過性トランスフェクションアッセイおよび発現させた目的の抗体またはＴＣＲについてのウェスタンブロット解析により検証することができる。
ＲＮＡまたはＤＮＡの増幅法は、当技術分野で周知であり、本明細書で提示される教示および指針に基づき、過度の実験を伴わずに、本発明に従って使用することができる。ＤＮＡまたはＲＮＡの公知の増幅法は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）および関連する増幅工程（例えば、Ｍｕｌｌｉｓらによる、米国特許第４，６８３，１９５号、同第４，６８３，２０２号、同第４，８００，１５９号、同第４，９６５，１８８号；Ｔａｂｏｒらによる同第４，７９５，６９９号および同第４，９２１，７９４号；Ｉｎｎｉｓによる同第５，１４２，０３３号；Ｗｉｌｓｏｎらによる同第５，１２２，４６４号；Ｉｎｎｉｓによる同第５，０９１，３１０号；Ｇｙｌｌｅｎｓｔｅｎらによる同第５，０６６，５８４号；Ｇｅｌｆａｎｄらによる同第４，８８９，８１８号；Ｓｉｌｖｅｒらによる同第４，９９４，３７０号；Ｂｉｓｗａｓによる同第４，７６６，０６７号；Ｒｉｎｇｏｌｄによる同第４，６５６，１３４号を参照されたい）、ならびに二本鎖ＤＮＡ合成のための鋳型として、標的配列に対するアンチセンスＲＮＡを使用するＲＮＡを媒介する増幅（Ｍａｌｅｋらによる米国特許第５，１３０，２３８号、商標名をＮＡＳＢＡとする）を含むがこれらに限定されず、これらの参考文献の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ、前出；またはＳａｍｂｒｏｏｋ、前出を参照されたい。）
増幅、シークエンシングなど、本明細書で記載される方法ステップは、アレイなど、その上に、例えば、抗原など、複数の基質を固定化させた固相を用いるマルチプレックスアッセイフォーマットで実行してもしなくてもよく、好都合である。一部の実施形態では、アレイは、タンパク質バイオチップである。タンパク質バイオチップを使用して、数百さらには数千の抗原をスクリーニングすることができる。本明細書で使用される場合、「アレイ」、「マイクロアレイ」、または「バイオチップ」とは、吸着材を結合させたほぼ平面を有する固体基質を指す。多くの場合、バイオチップの表面は、複数のアドレス可能な場所を含み、これらの場所の各々に吸着材を結合させる。バイオチップは、プローブインターフェースに係合するように適合させることができ、したがって、プローブとして機能しうる。「タンパク質バイオチップ」とは、ポリペプチドの捕捉に適合させたバイオチップを指す。当技術分野では、多くのタンパク質バイオチップが記載されている。ポリペプチドアレイを作製する方法は、例えば、Ｄｅ Ｗｉｌｄｔら、２０００年、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．、１８巻：９８９〜９９４頁；Ｌｕｅｋｉｎｇら、１９９９年、Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．、２７０巻：１０３〜１１１頁；Ｇｅ、２０００年、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．、２８巻、ｅ３号、１−ＶＨ；ＭａｃＢｅａｔｈおよびＳｃｈｒｅｉｂｅｒ、２０００年、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２８９巻：１７６０〜１７６３頁；ＷＯ０１／４０８０３およびＷＯ９９／５１７７３Ａ１において記載されている。アレイの使用は、スクリーニングなど、いくつかのステップを、ロボット方式および／またはハイスループット方式で実施することを可能とする。アレイのためのポリペプチドは、例えば、Ｇｅｎｅｔｉｃ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ製またはＢｉｏＲｏｂｏｔｉｃｓ製などの市販のロボット装置を使用して、高速度でスポッティングすることができる。アレイ基質は、例えば、ニトロセルロース、プラスチック、ガラス、例えば、表面改変ガラスでありうる。アレイはまた、多孔性マトリックス、例えば、アクリルアミド、アガロース、または別のポリマーも含みうる。バイオチップ上に捕捉したら、解析物を、例えば、気相イオン分光分析法、光学法、電気化学法、原子間力顕微鏡法、および高周波法から選択される、様々な検出法により検出することができる。特に興味深いのは、質量分析、特にＳＥＬＤＩの使用である。光学法は、例えば、蛍光、発光、化学発光、吸光度、反射率、透過率、複屈折または屈折率の検出（例えば、表面プラズモン共鳴、偏光解析法、共振ミラー法、グレーティングカプラ導波路法、または干渉法）を含む。光学法は、顕微鏡法（共焦点および非共焦点の両方）、イメージング法、および非イメージング法を含む。多様なフォーマットにおけるイムノアッセイ（例えば、ＥＬＩＳＡ）は、固相上で捕捉された解析物を検出するための一般的な方法である。電気化学法は、ボルタンメトリーおよびアンペロメトリー法を含む。高周波法は、多重極共鳴分光法を含む。
本発明の一部の実施形態では、例えば、モノクローナル抗体を調製するための自然多様性法、単一細胞に対処するために確立された技法を用いる。１つの技法は、ＦＡＣＳにおいて、単一細胞を、別々のコンテナーへと偏向させるのに使用しうる、特殊なアクセサリーを組み込む。このようなアクセサリーは、市販されており、当技術分野で周知である。このようなアクセサリーは、単一細胞を、例えば、標準的な９６ウェルマイクロ滴定培養プレートの選択されたコンパートメントに分注するのに有用である。代替的に、細胞は、単一細胞の沈着を確保するように、限界希釈率で、マイクロ滴定プレートへと沈着させることができる。
第２の技法は、ＶＨおよびＶＬセグメントを増幅するように、単一の免疫細胞上で実施されるＰＣＲである。自然多様性法では、単一細胞ＰＣＲを使用して、単一細胞内のＶＬとＶＨとの天然対合を保持する。抗体の特異性は、ＶＬ領域およびＶＨ領域内の相補性決定領域（ＣＤＲ）により決定される。
当技術分野では、単一細胞ＰＣＲを実施するための方法が周知である（例えば、Ｌａｒｒｉｃｋ，Ｊ．Ｗ．ら、Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、７巻：９３４頁（１９８９年））。例えば、Ｂ細胞ライブラリーに由来する抗体産生Ｂ細胞またはＴ細胞ライブラリーに由来するＴＣＲ産生Ｔ細胞は、固定剤溶液、またはホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなどの化学物質を含有する溶液で固定することができる。次いで、細胞を、例えば、洗浄剤を含む透過化溶液で透過処理する。固定および透過化工程は、細胞内コンパートメントまたはその中の核酸の過度の破壊を伴わずに、酵素、ヌクレオチド、および他の試薬の、細胞への移入を可能とするのに十分な多孔性をもたらすものとする。次いで、添加された酵素およびヌクレオチドは、細胞に移入して、細胞内ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβまたはＶγおよびＶδｍＲＮＡを、例えば、対応するｃＤＮＡ配列に逆転写しうる。逆転写酵素、十分な量の４つのｄＮＴＰ、およびｍＲＮＡに結合するプライマーであって、逆転写酵素が重合を開始するための３’ヒドロキシル基をもたらすプライマーを使用して、単一のステップで、または任意選択で、ＰＣＲ手順と併せて、逆転写を実施することができる。ｍＲＮＡに相補的な任意のプライマーを使用しうるが、可変領域ｍＲＮＡの選択を容易とするように、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ分子の３’末端に相補的なプライマーを使用することが好ましい。多数の研究は、縮重ポリヌクレオチドを、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδのための５’末端プライマーとして用いるために調製しうることを示している。標的化分子を作るコンビナトリアルライブラリー法は、このようなプライマーに依拠する。さらに、多数の実験は、ＰＣＲにより、単一細胞から、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδなど、目的の遺伝子セグメントを増幅しうることを示している。単一細胞に対してでも対処する能力のため、このＰＣＲ法により、目的の免疫細胞が低頻度で生じる場合であっても、抗体を生成することができる。
高多様性の実施形態では、ＦＡＣＳによる分取の後で、免疫細胞ライブラリーの細胞をプールし、逆転写ＰＣＲを、細胞のプール全体に対して実施する。抗体またはＴＣＲをクローニングする目的での、ｍＲＮＡの生成は、抗体またはＴＣＲの調製および特徴付けのための周知の手順により、容易に達成される（例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、１９８８年を参照されたい）。例えば、Ｂ細胞ライブラリーに由来する全ＲＮＡは、当技術分野で標準的であり、常套的である、適切な方法により抽出する。次いで、例えば、ランダムヘキサマーポリヌクレオチド、またはＣ遺伝子もしくはＣ遺伝子ファミリー特異的プライマー、またはＶ遺伝子もしくはＶ遺伝子ファミリー特異的プライマーを使用する適切な方法により、ｃＤＮＡを、ＲＮＡから合成する。ここでもまた、これらは、上記で説明した通り、当業者に公知の工程である。Ｂ細胞またはＴ細胞ライブラリーから導出される核酸分子のライブラリー、例えば、このようなＢまたはＴリンパ球から導出されるＲＮＡまたはｃＤＮＡ分子のライブラリーは、発現ライブラリーを形成するように、発現ベクターにクローニングすることができる。一部の実施形態では、免疫細胞ライブラリーから導出されるＶＨまたはＶαもしくはＶγドメインだけを増幅して、ＶＨまたはＶαもしくはＶγドメインのライブラリーを生成する。本明細書で記載される方法を使用して、抗体またはＴＣＲを生成するのに、別の供給源に由来するＶＬまたはＶβもしくはＶδライブラリーを、ＶＨまたはＶαもしくはＶγライブラリーと組み合わせて使用する。抗体またはＴＣＲ断片のライブラリーは、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδライブラリーを、当業者に公知の任意の数の方式で、併せて組み合わせることにより構築することができる。例えば、各ライブラリーを、異なるベクター内で創出し、ベクターを、ｉｎ
ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏで組み換えることができる。代替的に、ライブラリーは、同じベクターに逐次的にクローニングすることもでき、ＰＣＲにより併せてアセンブルし、次いで、クローニングすることもできる。ＰＣＲアセンブリーはまた、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδＤＮＡを、可撓性のペプチドスペーサーをコードするＤＮＡと結合させて、本明細書の別の箇所で記載される単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）ライブラリーを形成するのにも使用することができる。さらに別の技法では、細胞内ＰＣＲアセンブリーを使用して、ＰＣＲにより、リンパ球内のＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ遺伝子を組み合わせ、次いで、連結された遺伝子のレパートリーをクローニングする。
単一細胞のバーコード化
容器バーコードおよび分子バーコードにより、単一細胞にバーコードを付けるために、結果として得られる容器が、容器１つ当たり細胞１個またはそれ未満を含有するように、油中水エマルジョンなどの容器を創出することができる。結果として得られる容器がまた、容器１つ当たり１つの容器バーコードも含有するように、容器を創出することができる。結果として得られる容器がまた、容器１つ当たり１つの分子バーコード化ポリヌクレオチドも含有するように、容器を創出することができる。結果として得られる容器がまた、容器１つ当たり２つもしくはそれ超または複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドも含有するように、容器を創出することができる。細胞／容器は、本明細書で記載される、ＲＮＡまたはＤＮＡの単一バーコード化プロトコールの下にあり、各容器の容器バーコードおよび１つまたは複数の分子バーコードを、細胞ポリヌクレオチドなど、目的の標的と融合させることができる。一部の実施形態では、マッチする容器バーコード化ポリヌクレオチドは、１つまたは複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドと同じ容器内に存在する細胞構成要素と融合させることができる。シークエンシングに続き、容器バーコードおよび分子バーコードのデコンボリューションを使用して、どのＲＮＡ（またはＤＮＡ）が、どの細胞に由来するかを同定することができる。一部の実施形態では、結果として得られるエマルジョンが、エマルジョン１つ当たり細胞１個またはそれ超を含有するように、油中水エマルジョンなどの容器を創出することができる。一部の実施形態では、結果として得られるエマルジョンが、容器１つ当たり１つの容器バーコード化ポリヌクレオチドおよび２つまたはそれ超の分子バーコード化ポリヌクレオチドを含有するように、油中水エマルジョンを創出することができる。一部の実施形態では、結果として得られる容器が、容器１つ当たり１つ超の容器バーコード化ポリヌクレオチドおよび２つまたはそれ超の分子バーコード化ポリヌクレオチドを含有するように、容器を創出することができる。一部の実施形態では、容器バーコードおよび分子バーコードは、溶液中にある場合に、容器に導入することができる。一部の実施形態では、容器バーコードおよび分子バーコードは、ビーズなど、固体支持体に結合させていない場合に、容器に導入することができる。
一部の態様では、単一細胞は、コンパートメントとして作用しうる、エマルジョンの内部で単離することができる。細胞は、溶解させることができ、細胞からの転写物は、バーコード化することができる。同じ容器バーコードで、２つまたはそれ超のＲＮＡ転写物が検出される場合、それらは、同じ出発細胞から導出されたと決定されうるように、転写物の各々を、分子バーコードまたは容器バーコードと融合させることができる。これは、多くの異なる種類の配列に適用することができる。１つの特定の適用は、抗体およびＴＣＲ配列のＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ鎖を連結することでありうる。
１つまたは複数の単一細胞は、１つまたは複数のエマルジョンの１つの液滴が、最大で細胞１個またはそれ未満を含有しうるように、１つまたは複数のエマルジョン内、容器バーコードおよび分子バーコードの存在下で単離することができる。細胞は、エマルジョン中に含有される緩衝液により化学的に溶解させることもでき、凍結融解より溶解させることもでき、これにより、細胞の内容物を、エマルジョン中に放出することができる。
単一細胞のＲＮＡは、ｃＤＮＡに逆転写することができる。逆転写反応は、上記で記載した通り、約３つのシトシン残基を付加する、非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を所有する逆転写酵素によりなされうる。エマルジョンを形成する場合は、逆転写緩衝液、酵素、およびヌクレオチドの全てが存在しうる。一部の実施形態では、全てのｍＲＮＡを標的化するように、プライマーを一般化することができる（ポリｄＴ配列を含むポリヌクレオチドなど）。一部の実施形態では、ＤＮＡを使用することができる。一部の実施形態では、２つ超のＲＮＡを標的化することができる。
一部の実施形態では、逆転写中に、容器バーコードを、ＲＮＡに連結することができる。一部の実施形態では、逆転写中に、分子バーコードを、ＲＮＡに連結することができる。一部の実施形態では、逆転写中に、容器バーコードおよび分子バーコードを、ＲＮＡに連結することができる。
逆転写反応は、３’側タグ付けポリヌクレオチドの存在下で行うことができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、シークエンシングプライマーをアニールさせるために使用されうるＰ７セグメントを含みうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、容器バーコードまたは分子バーコードを含みうる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、逆転写酵素により産生される鎖に相補的でありえ、これにアニールさせうる、３’末端における３つのリボグアニン残基（ｒＧｒＧｒＧ）（ＲＮＡ塩基）を含みうる。したがって、容器バーコードおよび分子バーコードを、逆転写酵素により、この同じエマルジョン中のｃＤＮＡの末端に付加することができる。一部の実施形態では、リボグアニンの代わりに、グアニン残基（ＲＮＡヌクレオチドの代わりに、ＤＮＡヌクレオチド）を使用することができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドが、ｃＤＮＡ鎖のＣＣＣにアニールしたら、逆転写酵素は、反応中、引き続き、ｃＤＮＡを、３’側タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させ、これにより、全てのｃＤＮＡに対する分子バーコード化タグを創出する。３’側タグ付けポリヌクレオチドが、分子バーコード化ｃＤＮＡの領域にアニールしたら、逆転写酵素またはポリメラーゼは、反応中、引き続き、分子バーコード化ｃＤＮＡを、別の３’側タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させ、これにより、全てのｃＤＮＡに対する容器バーコード化タグを創出する。一部の実施形態では、鋳型のスイッチングは、逆転写反応が行われうるときと同時になされる代わりに、別個の反応で施すことができる。一部の実施形態では、逆転写反応の後で、３’側タグ付けポリヌクレオチドを付加することができ、逆転写酵素またはポリメラーゼなどの酵素を使用して、類似の方式で、タグ付けポリヌクレオチドへと伸長させることができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、各単一分子上に、固有の縮重分子バーコードを有しうるため、各ｃＤＮＡを、分子バーコードで、固有にタグ付けすることができる。３’側タグ付けポリヌクレオチドは、単一の容器に由来する各単一分子上に、同じ縮重容器バーコードを有しうるため、各ｃＤＮＡを、容器に固有の容器バーコードでタグ付けすることができる。
Ｂ細胞ライブラリーの遺伝子材料のクローニングおよび発現
本明細書で使用される「抗体発現ライブラリー」または「ＴＣＲ発現ライブラリー」または「発現ライブラリー」とは、核酸またはタンパク質レベルにおける、分子のコレクション（すなわち、２つまたはそれ超の分子）を指す場合がある。したがって、この用語は、複数の抗体またはＴＣＲ分子をコードする発現ベクターのコレクション（すなわち、核酸レベルにおける）を指す場合もあり、それらを適切な発現系において発現させた後における、抗体またはＴＣＲ分子のコレクション（すなわち、タンパク質レベルにおける）を指す場合もある。代替的に、発現ベクター／発現ライブラリーは、それらを発現させうる適切な宿主細胞内に含有される場合もある。本発明の発現ライブラリー内でコードされるかまたは発現する抗体分子は、任意の適切なフォーマットであることが可能であり、例えば、全抗体またはＴＣＲ分子の場合もあり、抗体またはＴＣＲ断片、例えば、単鎖抗体（例えば、ｓｃＦｖ抗体）、Ｆｖ抗体、Ｆａｂ’抗体、（Ｆａｂ’）２断片、ダイアボディなどの場合もある。特定の酵素を「コードする（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）」／「コードする（ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ）」核酸配列、またはそのＤＮＡコード配列、またはそれを「コードする（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）」／「コードする（ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ）」ヌクレオチド配列である場合の、「コードすること（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）」および「コードすること（ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ）」という用語、ならびに他の同義の用語は、適切な調節配列の制御下に置かれた場合に、酵素に転写および翻訳されるＤＮＡ配列を指す。「プロモーター配列」とは、細胞内のＲＮＡポリメラーゼに結合し、下流の（３’方向の）コード配列の転写を開始することが可能な、ＤＮＡ調節領域である。プロモーターは、ＤＮＡ配列の一部である。この配列領域は、その３’末端において、開始コドンを有する。プロモーター配列は、バックグラウンドを上回る検出可能なレベルで転写を開始するのに必要なエレメントを有する、最小数の塩基を含む。しかし、ＲＮＡポリメラーゼが配列に結合し、転写が、開始コドン（プロモーターを有する３’末端）において開始された後、転写は、下流において、３’方向に進行する。プロモーター配列内には、転写開始部位（ヌクレアーゼＳ１によるマッピングにより規定されるので好都合である）のほか、ＲＮＡポリメラーゼの結合の一因となるタンパク質結合性ドメイン（コンセンサス配列）も見出されるであろう。
本発明の抗体またはＴＣＲ発現ライブラリーにより同定されるか、これらから導出されるか、これらから選択されるか、またはこれらから得られる、抗体またはＴＣＲ分子は、本発明のなおさらなる態様を形成する。ここでもまた、これらの抗体またはＴＣＲ分子は、タンパク質の場合もあり、抗体またはＴＣＲ分子をコードする核酸の場合もあり、これらの核酸は、適切な発現ベクターに組み込まれる場合もあり、かつ／または適切な宿主細胞内に含有される場合もある。
ｃＤＮＡプールは、抗体遺伝子の重鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドと、抗体またはＴＣＲ遺伝子の、ＶＨまたはＶαもしくはＶγ鎖領域の５’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドとを伴うＰＣＲ反応にかけることができる。ｃＤＮＡプールは、抗体またはＴＣＲ遺伝子の重鎖またはアルファもしくはガンマ鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドと、抗体またはＴＣＲ配列を含むバーコード化ポリヌクレオチドの、ＶＨまたはＶαもしくはＶγ鎖領域の５’末端に対して５’側の領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドとを伴うＰＣＲ反応にかけることができる。ＰＣＲ反応はまた、例えば、カッパおよびラムダクラスのＶＬまたはＶβもしくはＶδ鎖プールを増幅するためにも設定することができる。ｃＤＮＡプールは、抗体遺伝子の軽鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドと、抗体またはＴＣＲ遺伝子の、ＶＬまたはＶβもしくはＶδ鎖領域の５’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドとを伴うＰＣＲ反応にかけることができる。ｃＤＮＡプールは、抗体遺伝子の軽鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドと、抗体またはＴＣＲ配列を含むバーコード化ポリヌクレオチドの、ＶＬまたはＶβもしくはＶδ鎖領域の５’末端に対して５’側の領域にハイブリダイズするポリヌクレオチドとを伴うＰＣＲ反応にかけることができる。このようなオリゴヌクレオチドまたはプライマーは、公知であり、公表されている、免疫グロブリンまたはＴＣＲ遺伝子の配列データベース情報に基づきデザインすることができる。
一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列は、重鎖遺または軽鎖遺伝子に対して特異的ではなく、特に、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδポリヌクレオチドの一方または両方の末端領域に対して特異的ではない、１つまたは複数のプライマーを使用するＰＣＲ増幅により作製された、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから好都合に得ることができる。一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬ配列は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に対して特異的な、プライマーを使用するＰＣＲ増幅により作製された、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから好都合に得ることができる。一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬ配列は、Ｃ遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはＣ遺伝子特異的プライマーを使用するＰＣＲ増幅により作製された、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから好都合に得ることができる。一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬ配列は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に対して特異的な第１のプライマーと、Ｃ遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはＣ遺伝子特異的プライマーである、第２のプライマーまたは複数の第２のプライマーとを有するプライマーセットを使用するＰＣＲ増幅により作製された、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから好都合に得ることができる。一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列は、容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に対して特異的な第１のプライマーと、ユニバーサル配列に対して特異的な第２のプライマーとを有するプライマーセットを使用するＰＣＲ増幅により作製された、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから好都合に得ることができる。
一部の実施形態では、逆転写時に、結果として得られるｃＤＮＡ配列を、免疫グロブリン遺伝子に特異的であり、特に、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδポリヌクレオチドの一方または両方の末端領域に特異的な、１つまたは複数のプライマーを使用するＰＣＲにより増幅することができる。一部の実施形態では、ＶＨおよびＶＬ配列は、Ｖ遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはＶ遺伝子特異的プライマーを使用するＰＣＲ増幅により作製される、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列のライブラリーから得ることができるか（Ｎｉｃｈｏｌｌｓら、Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．Ｍｅｔｈ．、１９９３年、１６５巻：８１頁；Ｗ０９３／１２２２７）、または入手可能な配列情報に基づき、当技術分野で公知の標準的な方法に従いデザインされる。（ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列は通例、介在するスペーサー配列（例えば、インフレームの可撓性のペプチドスペーサーをコードする）とライゲートし、単鎖抗体をコードするカセットを形成することが可能である）。Ｖ領域配列は、免疫グロブリン発現細胞のためのｃＤＮＡ増幅産物またはＰＣＲ増幅産物として好都合にクローニングしうる。ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ領域を任意選択で、本明細書で記載される方法で、特に、言及されたある特定のステップの後で（例えば、単一細胞ＰＣＲの後；哺乳動物または他の細胞表面ディスプレイの後、ＦＡＣＳによるスクリーニングの後など）シークエンシングする。シークエンシングは、とりわけ、多様性のレベルが、許容可能なレベルであることを検証する理由で使用することができる。シークエンシングは、ハイスループットシークエンシング、ディープシークエンシング（配列の差異を同定するのに、複数の個別の試料から同じ遺伝子をシークエンシングする）、またはこれら２つの組合せを含みうる。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法を使用して、自然のＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδの組合せを物理的に連結することは不要である。一部の実施形態では、ｃＤＮＡ、バーコード化ポリヌクレオチド、またはＰＣＲ増幅されたバーコード化ｃＤＮＡを、物理的に連結しない。一部の実施形態では、ｃＤＮＡ、バーコード化ポリヌクレオチド、またはＰＣＲ増幅されたバーコード化ｃＤＮＡを、同じ反応中または容器内で、物理的に連結しない。
一部の実施形態では、ｃＤＮＡプライマーに加えて、ＶＨまたはＶαもしくはＶγ遺伝子の５’末端のための１つのプライマーまたは複数のプライマーおよびＶＬまたはＶβもしくはＶδ遺伝子の５’末端のための別のプライマーまたは複数のプライマーを使用して、自然のＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδの組合せを物理的に連結する。これらのプライマーはまた、ＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ遺伝子の自己組織化を可能とするように、追加の配列の相補的なテールも含有する。増幅および連結反応は、各細胞内で実施されるため、ＰＣＲ増幅および連結の後、混合された産物、言い換えれば、混合された可変領域を得る可能性は、最小限である。混合の危険性は、ジゴキシゲニンで標識されたヌクレオチドなどのバルキー試薬を活用して、Ｖ領域のｃＤＮＡ対が、細胞内コンパートメントを離れ、交雑することなく、ＰＣＲ増幅および連結のために細胞内にとどまることをさらに確保することにより、さらに減少させることができる。増幅した配列は、相補的な末端配列のハイブリダイゼーションにより連結する。連結の後、本明細書で記載されるさらなる方法ステップにおける使用のために、配列を細胞から回収することができる。例えば、回収されたＤＮＡは、必要な場合、末端のプライマーを使用してＰＣＲ増幅することができ、下記で詳述される通り、プラスミド、ファージ、コスミド、ファージミド、ウイルスベクター、またはこれらの組合せでありうるベクターにクローニングすることができる。好都合な制限酵素部位を、ハイブリダイズさせる配列に組み込んで、クローニングを容易とすることができる。これらのベクターはまた、その後の使用のために、連結された可変領域のライブラリーとして保存することもできる。
さらなるＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδの組合せをもたらすことが所望される一部の実施形態では、これを容易とするように、発現系を選び出す。例えば、バクテリオファージ発現系は、重鎖配列および軽鎖配列のランダムな組換えを可能とする。他の適切な発現系は、当業者に公知である。
非ヒトから導出されるＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ配列の場合、一部の実施形態では、これらの配列を、完全ヒトＦｃと共にキメラ化することが好ましい場合があることに注目されたい。本明細書で使用される「キメラ化された」とは、重鎖および軽鎖可変領域またはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ領域がヒト由来ではなく、重鎖および軽鎖またはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδ鎖の定常領域がヒト由来である、免疫グロブリンまたはＴＣＲを指す。これは、可変ドメインを、ヒトＦｃへと増幅およびクローニングすることによりなされる。ヒトＦｃは、ベクターの一部の場合もあり、別個の分子内にある場合もあり、Ｆｃのライブラリーもまた、使用しうる。好ましい実施形態では、キメラ化分子を、ＣＨＯ細胞など、哺乳動物細胞内で増殖させ、ＦＡＣＳにより、２回スクリーニングして、細胞集団を、目的の抗体を発現させる細胞について富化した。キメラ化抗体またはＴＣＲは、シークエンシングとその後の機能的特徴付け、または直接的な機能的特徴付けもしくは反応速度により特徴付ける。増殖、スクリーニング、および特徴付けは、下記に詳細に記載する。
上記で記載されたＰＣＲ反応が、ＩｇＧ形態にある抗体のクローニングについて記載されていることに注目することは重要である。これらは、一般に、より成熟した免疫応答と関連し、一般にＩｇＭ抗体より高度な親和性を呈示し、これにより、ある特定の治療および診断適用により望ましいものとなっているので、好ましい。しかし、所望または適切な場合、免疫グロブリン分子の他の形態、例えば、ＩｇＭ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、およびＩｇＤの１つまたは複数のクローニングを可能とするポリヌクレオチドをデザインしうることが明らかである。
抗体またはＴＣＲを同定し、前記細胞の適切な集団を、適切な時点において単離し、上記で記載した通り、任意選択で富化したら、細胞内に含有される遺伝子材料を完全に保つことができ、これにより、後日にライブラリーを作ることを可能とする限りにおいて、抗体またはＴＣＲ発現ライブラリーを即座に作成する必要はない。したがって、例えば、細胞、細胞溶解物、または核酸、例えば、これらに由来するＲＮＡまたはＤＮＡは、適切な方法、例えば、凍結により、後日まで保存し、後日、望ましい場合に発現ライブラリーを生成することができる。
発現ベクターのライブラリーを生成したら、次いで、コードされた抗体分子を、適切な発現系において発現させ、当技術分野で周知であり、記述されている適切な技法を使用してスクリーニングすることができる。したがって、上記で規定された本発明の方法は、発現ベクターのライブラリーを、適切な発現系において発現させ、下記でさらに詳細に説明される通り、発現させたライブラリーを、所望の特性を有する抗体についてスクリーニングする、さらなるステップを含みうる。
本明細書で示される通り、抗体またはＴＣＲ配列をコードするポリヌクレオチドを含む、本開示の方法により調製されたポリヌクレオチドは、抗体またはＴＣＲ断片自体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、全抗体もしくはＴＣＲまたはそれらの部分の非コード配列、抗体またはＴＣＲ、断片または部分のコード配列のほか、少なくとも１つのシグナルリーダーのコード配列などのさらなる配列、例えば少なくとも１つのイントロンなど、前述のさらなるコード配列を伴うかまたは伴わない融合ペプチドであって、転写されるが翻訳されない配列であって、スプライシングおよびポリアデニル化シグナル（例えば、リボソームの結合およびｍＲＮＡの安定性）を含む、転写、ｍＲＮＡのプロセシングにおいて役割を果たす配列など、非コードの５’および３’配列を含むがこれらに限定されない、さらなる非コード配列と併せた融合ペプチドのコード配列；さらなる機能性をもたらすアミノ酸など、さらなるアミノ酸をコードするさらなるコード配列を含みうるがこれらに限定されない。したがって、抗体をコードする配列を、抗体断片もしくは抗体部分またはＴＣＲ断片もしくはＴＣＲ部分を含む、融合抗体またはＴＣＲの精製を容易とするペプチドをコードする配列などのマーカー配列と融合させることができる。
次いで、一次ＰＣＲ産物を、任意選択で、抗体またはＴＣＲ可変ドメインである、ＶＨ、ＶＬカッパ、およびＶＬラムダまたはＶαおよびＶβまたはＶγおよびＶδの５’および３’末端（新しいポリヌクレオチドセットを共に使用する一次ＰＣＲ反応を、重鎖または軽鎖抗体遺伝子あるいはＶαもしくはＶβＴＣＲ遺伝子またはＶγもしくはＶδＴＣＲ遺伝子の部分を増幅するようにデザインしたかどうかに応じて適宜）とハイブリダイズする新しいポリヌクレオチドセットによる、二次ＰＣＲ反応にかけることができる。これらのポリヌクレオチドは、後続のクローニングのための、制限酵素（すなわち、制限酵素部位）の規定されたセットに特異的なＤＮＡ配列を含むと有利である。選択される制限酵素は、ヒト抗体またはＴＣＲ Ｖ遺伝子セグメント内で切断しないように選択しなければならない。このようなポリヌクレオチドは、公知の公的に利用可能な免疫グロブリンまたはＴＣＲ遺伝子配列および制限酵素データベース情報に基づきデザインすることができる。しかし、組入れることが好ましい制限酵素部位は、ＮｃｏＩ、Ｈｉｎｄ ＩＩＩ、ＭｌｕＩ、およびＮｏｔＩである。このような二次ＰＣＲ反応の産物は、多様な抗体重鎖Ｖ断片／ドメイン、抗体軽鎖カッパＶ断片／ドメイン、および抗体軽鎖ラムダＶ断片／ドメインのレパートリーである。したがって、この種類の二次ＰＣＲ反応は一般に、目的の発現ライブラリーフォーマットが、抗体またはＴＣＲのＶＨおよびＶＬまたはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδドメインだけが存在する、ｓｃＦｖまたはＦｖフォーマットである場合に実行される。
ＰＣＲ産物はまた、バーコード化ポリヌクレオチドの５’および３’末端とハイブリダイズする新しいプライマーセットによるＰＣＲ反応にかけることもできる。これらのポリヌクレオチドは、後続のクローニングのための、制限酵素（すなわち、制限酵素部位）の規定されたセットに特異的なＤＮＡ配列を有利に含みうる。選択される制限酵素は、ヒト抗体またはヒトＴＣＲ Ｖ遺伝子セグメント内で切断しないように選択しなければならない。このようなポリヌクレオチドは、公知の公的に利用可能な免疫グロブリンまたはＴＣＲ遺伝子配列および制限酵素データベース情報に基づきデザインすることができる。しかし、組入れることが好ましい制限酵素部位は、ＮｃｏＩ、Ｈｉｎｄ ＩＩＩ、ＭｌｕＩ、およびＮｏｔＩである。このような二次ＰＣＲ反応の産物は、多様なＶＨ、ＶＬカッパ、およびＶＬラムダ抗体断片／ドメイン、またはＶαおよびＶβもしくはＶγおよびＶδＴＣＲ断片／ドメインのレパートリーである。
当業者は、また、重鎖または軽鎖あるいはＶαもしくはＶβ鎖またはＶγもしくはＶδ鎖による、ＦｖもしくはＦａｂ断片、または単鎖抗体もしくはＴＣＲも、このシステムと共に使用しうることを認識するであろう。重鎖または軽鎖あるいはＶαもしくはＶβ鎖またはＶγもしくはＶδ鎖を変異誘発するのに続いて、相補的な鎖を溶液に添加することができる。次いで、２つの鎖を組み合わせ、機能的な抗体断片を形成させる。ランダムで非特異的な軽鎖または重鎖あるいはＶαもしくはＶβ鎖またはＶγもしくはＶδ鎖配列の付加は、多様なメンバーによるライブラリーを生成するコンビナトリアルシステムの作製を可能とする。
本明細書で規定される免疫感作宿主のＢまたはＴリンパ球から導出される抗体またはＴＣＲ遺伝子の、可変重鎖またはＶα鎖もしくはＶγ鎖領域、あるいはそれらの断片、および／あるいは可変軽鎖またはＶβ鎖もしくはＶδ鎖領域、あるいはそれらの断片を含む、クローニングされた断片のこのようなレパートリーのライブラリーは、本発明のさらなる態様を形成する。クローニングされた可変領域を含むこれらのライブラリーを、任意選択で、発現ベクターに挿入して、発現ライブラリーを形成することができる。
一部の実施形態では、単離免疫細胞集団内に含有される、多様な抗体またはＴＣＲ鎖の定常領域の全部または一部を保持するように、ＰＣＲ反応を設定することができる。これは、発現ライブラリーフォーマットが、重鎖またはアルファもしくはガンマ鎖成分が、ＶＨまたはＶαもしくはＶγおよびＣＨまたはＣαもしくはＣγドメインを含み、軽鎖またはＶβ鎖もしくはＶδ鎖成分が、ＶＬまたはＶβもしくはＶδ鎖およびＣＬまたはＣβもしくはＣδドメインを含む、Ｆａｂフォーマットである場合に望ましい。ここでもまた、抗体またはＴＣＲ鎖の定常領域の全部または一部を含む、このようなクローニングされた断片のライブラリーは、本発明のさらなる態様を形成する。
これらの核酸は、本発明のポリヌクレオチドに加えて、配列を好都合に含みうる。例えば、１つまたは複数のエンドヌクレアーゼ制限部位を含むマルチクローニング部位を核酸に挿入して、ポリヌクレオチドの単離の一助としうる。また、翻訳可能な配列を挿入して、翻訳された本発明のポリヌクレオチドの単離の一助とすることもできる。例えば、ヘキサ−ヒスチジンマーカー配列は、本発明のタンパク質を精製するのに好都合な手段を提供する。コード配列を除く、本発明の核酸は、任意選択で、本発明のポリヌクレオチドをクローニングおよび／または発現するための、ベクター、アダプター、またはリンカーである。
さらなる配列を、このようなクローニングおよび／または発現配列に付加して、クローニングおよび／または発現におけるそれらの機能を最適化することもでき、ポリヌクレオチドの単離の一助とすることもでき、ポリヌクレオチドの、細胞への導入を改善することもできる。当技術分野では、クローニングベクター、発現ベクター、アダプター、およびリンカーの使用が周知である。（例えば、Ａｕｓｕｂｅｌ、前出；またはＳａｍｂｒｏｏｋ、前出を参照されたい）。
本明細書で開示されるライブラリーは、様々な適用において使用することができる。本明細書で使用される場合、ライブラリーは、複数の分子を含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、複数のポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、複数のプライマーを含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、１つまたは複数のポリヌクレオチド、アンプリコン、またはアンプリコンのセットに由来する複数の配列リードを含む。ライブラリーは、保存し、解析のための試料を生成するために、複数回使用することができる。一部の適用は、例えば、多型の遺伝子型決定、ＲＮＡプロセシングについての研究、および代表的クローンを選択して、本明細書で提示される方法に従い、シークエンシングを行うことを含む。プライマーなど、複数のポリヌクレオチドを含むライブラリー、またはシークエンシングもしくは増幅のためのライブラリーを生成することができ、この場合、複数のポリヌクレオチドは、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１，０００，０００、５０，０００，０００、１００，０００，０００、またはそれ超の分子バーコードまたは容器バーコードを含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドのライブラリーは、複数の少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１，０００，０００、５０，０００，０００、１００，０００，０００、またはそれ超の固有のポリヌクレオチドを含み、各固有のポリヌクレオチドは、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを含む。
バーコード
バーコードは、分子バーコードまたは容器バーコードでありうる。一部の実施形態では、分子バーコードまたは容器バーコードなどのバーコードは、各々、２〜３６ヌクレオチド、４〜３６ヌクレオチド、または６〜３０ヌクレオチド、または８〜２０ヌクレオチド、２〜２０ヌクレオチド、４〜２０ヌクレオチド、または６〜２０ヌクレオチドの範囲内の長さを有しうる。ある特定の態様では、セット内のバーコードの溶融温度は、互いから１０℃以内、互いから５℃以内、または互いから２℃以内である。ある特定の態様では、セット内のバーコードの溶融温度は、互いから１０℃以内、互いから５℃以内、または互いから２℃以内ではない。他の態様では、バーコードは、交差ハイブリダイズが最小限であるセットのメンバーである。例えば、このようなセットの各メンバーのヌクレオチド配列は、メンバーが、厳密なハイブリダイゼーション条件下で、他の任意のメンバーの相補体と安定的な二重鎖を形成しえないセットの他のあらゆるメンバーの配列と十分に異なりうる。一部の実施形態では、交差ハイブリダイズが最小限であるセットの各メンバーのヌクレオチド配列は、他のあらゆるメンバーの配列と、少なくとも２つのヌクレオチド異なる。バーコード技術は、Ｗｉｎｚｅｌｅｒら（１９９９年）、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２８５巻：９０１頁；Ｂｒｅｎｎｅｒ（２０００年）、Ｇｅｎｏｍｅ Ｂｉｏｌ．、１巻：１頁 Ｋｕｍａｒら（２００１年）、Ｎａｔｕｒｅ Ｒｅｖ．、２巻：３０２頁；Ｇｉａｅｖｅｒら（２００４年）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、１０１巻：７９３頁；Ｅａｓｏｎら（２００４年）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、１０１巻：１１０４６頁；およびＢｒｅｎｎｅｒ（２００４年）、Ｇｅｎｏｍｅ Ｂｉｏｌ．、５巻：２４０頁において記載されている。
本明細書で使用される場合、分子バーコードは、単一細胞もしくは単一の容器に由来する単一の分子、または２つもしくはそれ超の単一細胞または２つもしくはそれ超の単一の容器に由来する、複数の分子または分子のライブラリーの２つまたはそれ超の分子に固有の情報を含む。本明細書で使用される場合、容器バーコードは、異なる単一細胞または異なる単一の容器に由来するポリヌクレオチドと比較して、単一細胞または単一の容器に由来するポリヌクレオチドに固有の情報を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、ヌクレオチドの固有の配列を含む。例えば、分子バーコードまたは容器バーコードを含む、ヌクレオチドの固有なまたはランダムな配列の同一性および順序を決定することにより、分子バーコードまたは容器バーコードの配列を決定することができる。一部の実施形態では、固有の情報を使用して、標的ポリヌクレオチドの配列を同定することはできない。例えば、分子バーコードを、１つの標的ポリヌクレオチドに結合させうるが、分子バーコードを使用して、それを結合させた標的ポリヌクレオチドを決定することはできない。一部の実施形態では、固有の情報は、標的ポリヌクレオチドの配列の同一性と連関する既知の配列ではない。例えば、容器バーコードを、１つまたは複数の標的ポリヌクレオチドに結合させうるが、容器バーコードを使用して、それを結合させた、１つまたは複数の標的ポリヌクレオチドを決定することはできない。一部の実施形態では、固有の情報は、ヌクレオチドのランダムな配列を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、ポリヌクレオチド上の、ヌクレオチドの１つまたは複数の固有な配列を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、縮重ヌクレオチド配列または縮重バーコードを含む。縮重バーコードは、可変的なヌクレオチド塩基の組成または配列を含みうる。例えば、縮重バーコードは、ランダム配列でありうる。一部の実施形態では、分子バーコードまたは容器バーコードの相補体配列もまた、分子バーコードまたは容器バーコード配列である。
分子バーコードまたは容器バーコードは、任意の長さのヌクレオチドを含みうる。例えば、分子バーコードまたは容器バーコードは、少なくとも約２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００のヌクレオチドを含みうる。例えば、分子バーコードまたは容器バーコードは、最大で約５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００のヌクレオチドを含みうる。一部の実施形態では、分子バーコードまたは容器バーコードは、特定の長さのヌクレオチドを有する。例えば、分子バーコードまたは容器バーコードは、約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００ヌクレオチドの長さでありうる。
一部の実施形態では、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、少なくとも約２つのヌクレオチドを有する。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００ヌクレオチドの長さでありうる。一部の実施形態では、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、最大で約１０００のヌクレオチドを有する。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、最大で約５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００ヌクレオチドの長さでありうる。一部の実施形態では、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、同じ長さのヌクレオチドを有する。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の各分子バーコードまたは容器バーコードは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００ヌクレオチドの長さでありうる。一部の実施形態では、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の、１つまたは複数の分子バーコードまたは容器バーコードは、異なる長さのヌクレオチドを有する。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の、１つまたは複数の第１の分子バーコードまたは容器バーコードは、約２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、もしくは１０００ヌクレオチド、または少なくともおよそそれらの数のヌクレオチドを有することが可能であり、複数の分子バーコードまたは容器バーコード内の、１つまたは複数の第２の分子バーコードまたは容器バーコードは、約２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、５００、または１０００のヌクレオチドを有することが可能であり、この場合、１つまたは複数の第１の分子バーコードまたは容器バーコードのヌクレオチドの数は、１つまたは複数の第２の分子バーコードまたは容器バーコードと異なる。
分子バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数に対して過剰でありうる。容器バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数に対して過剰でありうる。例えば、分子バーコードまたは容器バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数の少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００倍でありうる。
異なる分子バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数に対して過剰でありうる。一部の実施形態では、異なる分子バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数の少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００倍である。
単一の容器内の異なる分子バーコードの数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数に対して過剰でありうる。一部の実施形態では、単一の容器内の異なる分子バーコードの数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数の、少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００倍である。
異なる容器バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数未満でありうる。一部の実施形態では、異なる容器バーコードの数は、複数の容器内で標識される総分子数の、少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００分の１である。
単一の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチド分子に由来する増幅産物分子の数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数に対して過剰でありうる。一部の実施形態では、単一の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチド分子に由来する増幅産物分子の数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数の、少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００倍である。
単一の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数未満でありうる。一部の実施形態では、単一の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、単一の容器内で標識される異なる分子の数の少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または１００分の１である。
単一の容器内の容器バーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、１つの分子でありうる。単一の容器内の増幅されない容器バーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、１つの分子でありうる。
一部の実施形態では、異なる分子バーコードの少なくとも約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、または１００％は同じ濃度を有する。一部の実施形態では、異なる容器バーコードの少なくとも約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、または１００％は同じ濃度を有する。
一部の実施形態では、異なる分子バーコードの少なくとも約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、または１００％は異なる濃度を有する。一部の実施形態では、異なる容器バーコードの少なくとも約１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、または１００％は異なる濃度を有する。
分子バーコードまたは容器バーコードの集団内の、分子バーコードまたは容器バーコードは、少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、またはそれ超の異なる配列を有しうる。例えば、集団内の分子バーコードまたは容器バーコードは、少なくとも２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、６，０００、７，０００、８，０００、９，０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１，０００，０００、またはそれ超の異なる配列を有しうる。したがって、複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、標的ポリヌクレオチドなど、１つまたは複数のポリヌクレオチドに由来する、少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、またはそれ超の異なる配列を生成することができる。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、標的ポリヌクレオチドなど、１つまたは複数のポリヌクレオチドに由来する、少なくとも２，０００、３，０００、４，０００、５，０００、６，０００、７，０００、８，０００、９，０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、９×１０１２またはそれ超の異なる配列を生成することができる。例えば、複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、９×１０１２またはそれ超の標的ポリヌクレオチドに由来する、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６、１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８、２×１０８、３×１０８、４×１０８、５×１０８、６×１０８、７×１０８、８×１０８、９×１０８、１×１０９、２×１０９、３×１０９、４×１０９、５×１０９、６×１０９、７×１０９、８×１０９、９×１０９、１×１０１０、２×１０１０、３×１０１０、４×１０１０、５×１０１０、６×１０１０、７×１０１０、８×１０１０、９×１０１０、１×１０１１、２×１０１１、３×１０１１、４×１０１１、５×１０１１、６×１０１１、７×１０１１、８×１０１１、９×１０１１、１×１０１２、２×１０１２、３×１０１２、４×１０１２、５×１０１２、６×１０１２、７×１０１２、８×１０１２、９×１０１２またはそれ超の異なる配列を生成することができる。
一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングする。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、同じ分子バーコードを含有する。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、アンプリコンのセットを含む。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、複数の配列を含み、複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチド分子から導出された。
一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングする。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、同じ容器バーコードを含有する。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、１つまたは複数のアンプリコンのセットを含む。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、複数の配列を含み、複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一の容器または単一細胞に由来するポリヌクレオチドから導出された。
一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングする。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、同じ分子バーコードおよび同じ容器バーコードを含有する。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、１つまたは複数のアンプリコンのセットを含む。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングするが、この場合、各ビン内の配列は、複数の配列を含み、複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチドから導出され、同じ単一細胞または単一の容器から導出された。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードは、配列をアラインするのに使用しない。
一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードは、配列をアラインするのに使用しない。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングし、標的特異的な領域を使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードは、配列をアラインするのに使用しない。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、１つまたは複数の容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングし、標的特異的な領域を使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードおよび容器バーコードを使用して、配列を群分けまたはビニングし、標的特異的な領域を使用して、配列をアラインする。
一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じ分子バーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じ容器バーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じ分子バーコードおよび容器バーコードを含有する。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、配列をアラインするが、この場合、アラインされた配列は、アンプリコンのセットに由来する２つまたはそれ超の配列を含む。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、配列をアラインするが、この場合、アラインされた配列は、複数の配列を含み、複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチド分子から導出された。一部の実施形態では、１つまたは複数の分子バーコードまたは容器バーコードを使用して、配列をアラインするが、この場合、アラインされた配列は、複数の配列を含み、複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一細胞または単一の容器から導出された。
液滴の生成
複数の細胞の試料を、複数の細胞に由来する個別の細胞に由来するかまたはそれから導出されるポリヌクレオチドの分子および容器バーコード化とカップリングさせて、小反応容量に分けることにより、バイオマーカー配列などの配列のレパートリーのハイスループットシークエンシングを可能とすることができる。
複数の細胞の試料を、複数の細胞に由来する個別の細胞に由来するかまたはそれから導出されるポリヌクレオチドの分子および容器バーコード化とカップリングさせて、小反応容量に分けることにより、生物のトランスクリプトームのある百分率を表す配列などの配列のレパートリーのハイスループットシークエンシングを可能とすることができる。例えば、配列のレパートリーは、生物のトランスクリプトームの少なくとも約０．００００１％、０．００００５％、０．０００１０％、０．０００５０％、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、３０％、３５％、４０％、４５、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、９９％、または１００％を表す複数の配列を含みうる。
免疫細胞の試料を、複数の免疫細胞に由来する個別の免疫細胞に由来するかまたはそれから導出されるポリヌクレオチドの分子および容器バーコード化とカップリングさせて、小反応容量に分けることにより、重鎖および軽鎖配列のレパートリーのハイスループットシークエンシングを可能とすることができる。これらの方法により、バーコード化配列に基づくシークエンシングの後における、重鎖と軽鎖との対合もまた可能とすることができる。本明細書で記載される通り、試料を小反応容量に分けることにより、量を低減した試薬の使用もまた可能とすることができ、これにより、解析の材料費用の低廉化を可能とすることができる。
場合によって、逆転写反応および／または増幅反応（例えば、ＰＣＲ）は、液滴型デジタルＰＣＲなど、液滴中で実行する。ある特定の態様では、本発明は、標的材料の全部または部分を含有する流体コンパートメントを提供する。一部の実施形態では、コンパートメントは、液滴である。本明細書全体を通して「液滴」に言及する場合、そうでないことが示されない限りにおいて、この用語は、流体コンパートメントおよび流体区画と互換的に使用される。そうでないことが示される場合を除き、簡便さのために「液滴」を使用し、任意の流体区画またはコンパートメントを使用することができる。本明細書で使用される液滴は、米国特許第７，６２２，２８０号において記載されているエマルジョン組成物などのエマルジョン組成物（または２つまたはそれ超の不混和流体の混合物）を含みうる。液滴は、ＷＯ／２０１０／０３６３５２において記載されているデバイスにより生成させることができる。エマルジョンという用語は、本明細書で使用される場合、不混和液体（油および水など）の混合物を指す場合がある。油相および／または油中水エマルジョンは、水滴中の反応混合物のコンパートメント化を可能とする。エマルジョンは、連続油相中の水滴を含みうる。本明細書で提示されるエマルジョンは、水中油エマルジョンであることが可能であり、この場合、液滴は、連続水性相中の油滴である。本明細書で提示される液滴は、その内容物が蒸発し、他のコンパートメントの内容物とコアレセンスすることを、各コンパートメントが防ぐことで、コンパートメント間の混合を防止するようにデザインされている。
本明細書で記載される混合物またはエマルジョンは、安定な場合もあり、不安定な場合もある。エマルジョンは、比較的安定であることが可能であり、最小限のコアレセンスを有する。コアレセンスは、小さな液滴を組み合わせて、徐々に大きな液滴を形成する場合に生じる。ある場合には、液滴生成器から生成した液滴の０．００００１％、０．００００５％、０．０００１０％、０．０００５０％、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、６％、７％、８％、９％、または１０％未満が他の液滴とコアレセンスする。エマルジョンではまた、分散相が懸濁液からフレーク状に析出する過程、フロキュレーションも限定されうる。
約０．００１、０．０１、０．０５、０．１、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、１００、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１８０、２００、３００、４００、もしくは５００ミクロン、およそそれら未満、またはおよそそれら超、または少なくともおよそそれらの平均直径を有する液滴を生成させることができる。液滴は、約０．００１〜約５００、約０．０１〜約５００、約０．１〜約５００、約０．１〜約１００、約０．０１〜約１００、または約１〜約１００ミクロンの平均直径を有しうる。マイクロチャネルクロスフローフォーカシングまたは物理的撹拌を使用して、エマルジョン液滴を生み出すマイクロ流体法は、単分散または多分散エマルジョンを生み出すことが公知である。液滴は、単分散液滴でありうる。液滴のサイズが、液滴の平均サイズの±５％を超えて変動しないように、液滴を生成させることができる。場合によって、液滴のサイズが、液滴の平均サイズの±２％を超えて変動しないように、液滴を生成させる。液滴生成器は、単一の試料に由来する液滴の集団を生成することができ、液滴のいずれもサイズが、液滴の総集団の平均サイズの±約０．１％、０．５％、１％、１．５％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、５．５％、６％、６．５％、７％、７．５％、８％、８．５％、９％、９．５％、または１０％を超えて変動しない。
より高度な力学的安定性は、マイクロ流体の操作および高せん断流体加工（例えば、マイクロ流体キャピラリー内または流体管路内の弁など、９０度の屈曲を介する）に有用でありうる。熱処理前または熱処理後の液滴またはカプセルは、標準的なピペット操作および遠心分離に対して、力学的に安定でありうる。
液滴は、油相を、水性試料中に流動させることにより形成することができる。水性相は、細胞、ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体、分子バーコード化ポリヌクレオチド、容器バーコード化ポリヌクレオチドのプライマー、鋳型核酸、ならびにＤＮＡポリメラーゼ、ＲＮＡポリメラーゼ、および／または逆転写酵素などの酵素を含む、増幅反応を実施するための緩衝液および試薬を含みうる。
水性相は、ビーズなど、固体表面を伴うかまたは伴わない、増幅反応を実施するための緩衝液および試薬を含みうる。緩衝液は、約１、５、１０、１５、２０、３０、５０、１００、もしくは２００ｍＭ、およそそれら超、またはおよそそれら未満のトリスを含みうる。場合によって、塩化カリウムの濃度は、約１０、２０、３０、４０、５０、６０、８０、１００、２００ｍＭであるか、およそそれら超であるか、またはおよそそれら未満でありうる。緩衝液は、約１５ｍＭのトリスおよび５０ｍＭのＫＣｌを含みうる。ヌクレオチドは、ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、およびｄＴＴＰを、各々、約５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、もしくは７００μＭ、およそそれら超、またはおよそそれら未満の濃度で含む、デオキシリボヌクレオチド三リン酸分子を含みうる。場合によって、ｄＵＴＰを、水性相中に、約５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、もしくは７００、８００、９００、もしくは１０００μＭ、およそそれら超、またはおよそそれら未満の濃度まで添加する。場合によって、塩化マグネシウムまたは酢酸マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を、水性相に、約１．０、２．０、３．０、４．０、もしくは５．０ｍＭ、およそそれら超、またはおよそそれら未満の濃度で添加する。ＭｇＣｌ２の濃度は、約３．２ｍＭでありうる。場合によって、酢酸マグネシウムまたはマグネシウムを使用する。場合によって、硫酸マグネシウムを使用する。
ＢＳＡまたはウシの皮膚に由来するゼラチンなど、非特異的ブロッキング剤を使用することができ、ゼラチンまたはＢＳＡは、約０．１〜０．９％ｗ／ｖの濃度範囲で存在する。他の可能なブロッキング剤は、ベータラクトグロブリン、カゼイン、粉乳、または他の一般的なブロッキング剤を含みうる。場合によって、ＢＳＡおよびゼラチンの好ましい濃度は、約０．１％ｗ／ｖである。
水性相中の増幅のためのプライマーは、約０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．２、１．５、１．７、もしくは２．０μＭ、およそそれら超、またはおよそそれら未満の濃度を有しうる。水性相中のプライマーの濃度は、約０．０５〜約２、約０．１〜約１．０、約０．２〜約１．０、約０．３〜約１．０、約０．４〜約１．０、または約０．５〜約１．０μＭでありうる。プライマーの濃度は、約０．５μＭでありうる。ＰＣＲにおける標的核酸濃度に適する範囲は、約１ｐｇ〜約５００ｎｇの間を含むがこれに限定されない。
場合によって、水性相はまた、非特異的バックグラウンド／ブロッキング核酸（例えば、サケ精子ＤＮＡ）、バイオプリザーバティブ（例えば、アジドナトリウム）、ＰＣＲ増強剤（例えば、ベタイン、トレハロースなど）、および阻害剤（例えば、ＲＮアーゼ阻害剤）を含むがこれらに限定されない添加剤も含みうる。他の添加剤は、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、ベタイン一水和物（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシン＝［カルボキシ（ｃａｒｏｘｙ）−メチル］トリメチルアンモニウム）、トレハロース、７−デアザ−２’−デオキシグアノシン三リン酸（ｄＣ７ＧＴＰまたは７−デアザ−２’−ｄＧＴＰ）、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）、ホルムアミド（メタンアミド）、テトラメチルアンモニウムクロリド（ＴＭＡＣ）、他のテトラアルキルアンモニウム誘導体（例えば、テトラエチルアンモニウムクロリド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）（ＴＥＡ−Ｃｌ）およびテトラプロピルアンモニウムクロリド（ＴＰｒＡ−Ｃｌ））、非イオン性洗浄剤（例えば、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、Ｔｗｅｅｎ ２０、Ｎｏｎｉｄｅｔ Ｐ−４０（ＮＰ−４０））、またはＰＲＥＸＣＥＬ−Ｑを含みうる。場合によって、水性相は、０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含みうる。他の場合には、水性相は、少なくとも０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含みうる。
場合によって、非イオン性エチレンオキシド／酸化プロピレンブロックコポリマーを、水性相に、約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、または１．０％の濃度で添加することができる。一般的なバイオサーファクタントは、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−６８、Ｔｅｔｒｏｎｉｃｓ、およびＺｏｎｙｌ ＦＳＮなどの非イオン性界面活性剤を含む。Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−６８は、約０．５％ｗ／ｖの濃度で存在しうる。
場合によって、硫酸マグネシウムを、類似の濃度の塩化マグネシウムに代用することもできる。様々な販売元からの広範にわたる一般的な市販のＰＣＲバッファーを、緩衝液に代用することができる。
エマルジョンは、加熱することにより、固体様界面間薄膜を有するマイクロカプセルに転換されうる、液体様界面間薄膜を有する、単分散性の高い液滴を作製するように調合することができ；このようなマイクロカプセルは、ＰＣＲ増幅など、反応過程を通して、それらの内容物を保持することが可能なバイオリアクターとして挙動しうる。マイクロカプセル形態への転換は、加熱時に生じうる。例えば、このような転換は、約５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、または９５℃超の温度で生じうる。場合によって、この加熱は、サーモサイクラーを使用して施す。加熱工程中、流体または鉱物油によるオーバーレイを使用して、蒸発を防止することができる。過剰な連続油相は、加熱の前に除去できる場合もあり、除去できない場合もある。生体適合性カプセルは、広範に及ぶ熱的および機械的加工にわたり、コアレセンスおよび／またはフロキュレーションに対して抵抗性でありうる。転換に続き、カプセルを、約３℃、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、もしくは４０℃、およそそれら超、またはおよそそれら未満で保存することができる。これらのカプセルは、高分子、特に、核酸もしくはタンパク質、またはこれらの両方のミックスを併せて含有する水性の生物学的流体の、安定的でデジタル化された封入；薬物およびワクチンの送達；生体分子のライブラリー；臨床用イメージング適用、その他など、生物医学的適用において有用でありうる。
マイクロカプセルは、１つまたは複数のポリヌクレオチドを含有することが可能であり、特に高温において、コアレセンスに抵抗しうる。したがって、ＰＣＲ増幅反応は、非常に高い密度（例えば、単位容量当たりの反応の数）で生じうる。場合によって、１ｍｌ当たり１００，０００、５００，０００、１，０００，０００、１，５００，０００、２，０００，０００、２，５００，０００、５，０００，０００、または１０，０００，０００超の別個の反応が生じうる。場合によって、反応は、反応容量間の混和を伴わずに、単一のウェル、例えば、マイクロ滴定プレートのウェル内で生じる。マイクロカプセルはまた、逆転写、プライマーの伸長、および／またはＰＣＲ反応が生じるのを可能にするのに必要な他の成分、例えば、プライマー、プローブ、ｄＮＴＰ、ＤＮＡまたはＲＮＡポリメラーゼなども含有しうる。これらのカプセルは、広範に及ぶ熱的および機械的加工にわたり、コアレセンスおよびフロキュレーションに対する抵抗性を呈示する。
場合によって、増幅するステップは、マイクロ流体ベースのデジタルＰＣＲまたは液滴型デジタルＰＣＲなど、デジタルＰＣＲを実施することにより実行される。
液滴は、マイクロ流体システムまたはデバイスを使用して生成させることができる。本明細書で使用される場合、「マイクロ」という接頭辞（例えば、「マイクロチャネル」または「マイクロ流体」など）は一般に、約１ｍｍ未満、場合によって約１００ミクロン（マイクロメートル）未満の幅または直径を有する要素または事物を指す。場合によって、要素または事物は、流体が流動しうるチャネルを含む。加えて、本明細書で使用される「マイクロ流体」は、少なくとも１つのマイクロスケールのチャネルを含む、デバイス、装置、またはシステムを指す。
マイクロ流体システムおよびデバイスは、様々な文脈で、典型的には、ミニ検査室（例えば、臨床）解析の文脈で記載されている。他の使用もまた、記載されている。例えば、国際特許出願公開第ＷＯ０１／８９７８８号；同第ＷＯ２００６／０４０５５１号；同第ＷＯ２００６／０４０５５４号；同第ＷＯ２００４／００２６２７号；同第ＷＯ２００８／０６３２２７号；同第ＷＯ２００４／０９１７６３号；同第ＷＯ２００５／０２１１５１号；同第ＷＯ２００６／０９６５７１号；同第ＷＯ２００７／０８９５４１号；同第ＷＯ２００７／０８１３８５号；および同第ＷＯ２００８／０６３２２７号。
液滴は一般に、第２の担体流体中に、ある量の第１の試料流体を含む。液滴を形成するための、当技術分野で公知の任意の技法を、本発明の方法と共に使用することができる。例示的な方法は、それが、担体流体を流動させる２つの向かい合う流れと交差するように、標的材料（例えば、免疫細胞）を含有する試料流体の流れを流動させるステップを伴う。担体流体は、試料流体と不混和である。試料流体の、担体流体を流動させる２つの向かい合う流れとの交差は、試料流体の、標的材料を含有する個別の試料液滴への区画化を結果としてもたらす。
担体流体は、試料流体と不混和である、任意の流体でありうる。例示的な担体流体は、油である。ある特定の実施形態では、担体流体は、界面活性剤を含む。
同じ方法を適用して、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、または多重鎖置換増幅など、非ＰＣＲベースの増幅反応、または当業者に公知の他の方法などの増幅反応のための試薬など、他の試薬を含有する個別の液滴を創出することができる。ＰＣＲベースの増幅反応を実行するのに適する試薬は、当業者に公知であり、ＤＮＡポリメラーゼ、フォワードおよびリバースプライマー、デオキシヌクレオチド三リン酸（ｄＮＴＰ）、および１つまたは複数の緩衝液を含むがこれらに限定されない。
ある特定の実施形態では、標的材料（例えば、免疫細胞および／またはビーズなどの固体支持体）を含む第１の流体区画（例えば、液滴）および第２の流体（例えば、流体の流れとして、または液滴内）を供給することにより、流体コンパートメントを形成する。第１および第２の流体を融合させて、液滴を形成する。融合は、２つの流体に電界をかけることにより達成することができる。ある特定の実施形態では、第２の流体は、ポリメラーゼ連鎖反応または増幅反応などの増幅反応を実行するための試薬を含有する。
ある特定の態様では、本発明は、固有にバーコード化された、重鎖および軽鎖抗体配列ならびに／またはアルファおよびベータ鎖ＴＣＲ配列ならびに／もしくはガンマおよびデルタ鎖ＴＣＲ配列のライブラリーを作る方法であって、複数の核酸構築物を得るステップを含み、各構築物が、固有のＮマーおよび機能的なＮマーを含む方法を提供する。機能的なＮマーは、ランダムＮマー、ＰＣＲプライマー、ユニバーサルプライマー、抗体、粘着末端、または他の任意の配列でありうる。方法は、各々が、１つまたは複数のコピーの固有の構築物を含有する、数Ｎの流体コンパートメントのＭセットを作るステップを含みうる。方法は、さらなる構築物を各コンパートメントにセットで添加し、これを各セットについて反復して、各々が、構築物の固有の対を含有するＮ×Ｍコンパートメントを作製することにより、より高い複雑性のバーコードライブラリーを創出しうる。対を、ハイブリダイズさせるかまたはライゲートして、新しい構築物を作製することができる。バーコードライブラリー内の各構築物では、各固有のＮマーを、シークエンシング、プローブハイブリダイゼーション、他の方法、または方法の組合せによる同定に適合させることができる。
液滴ライブラリー
一般に、液滴ライブラリーは、単一のコレクション内に併せてプールされている、いくつかのライブラリーエレメントから構成される。ライブラリーは、単一のライブラリーエレメント〜１×１０１５またはそれ超のライブラリーエレメントで、複雑性を変動させることができる。各ライブラリーエレメントは、一定の濃度における、１つまたは複数の所与の成分である。エレメントは、細胞、ビーズ、アミノ酸、タンパク質、ポリペプチド、核酸、ポリヌクレオチド、または低分子化合物でありうるがこれらに限定されない。エレメントは、分子バーコード、容器バーコード、またはこれらの両方などの識別子を含有しうる。
細胞ライブラリーエレメントは、ハイブリドーマ、Ｂ細胞、Ｔ細胞、初代細胞、培養細胞系、がん細胞、幹細胞、または他の任意の細胞型を含みうるがこれらに限定されない。細胞ライブラリーエレメントは、千〜数万個の多数の細胞を、個別の液滴内に封入することにより調製する。封入される細胞の数は通例、細胞数密度および液滴の容量から、ポアソン統計により与えられる。しかし、場合によって、Ｅｄｄら、「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ−ｃｅｌｌｓ ｉｎｔｏ ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ ｐｉｃｏｌｉｔｒｅ ｄｒｏｐｓ．」、Ｌａｂ Ｃｈｉｐ、８巻（８号）：１２６２〜１２６４頁、２００８年において記載されている通り、数は、ポアソン統計から逸脱する。細胞の個別の性格は、ライブラリーを、各々が１つずつの抗体またはＴＣＲを産生する免疫細胞など、複数の細胞変異体であって、全てが単一の出発媒質中に存在する複数の細胞変異体を有する塊で調製することを可能とし、次いで、この媒質を、最大で１個の細胞を含有する個別の液滴カプセルに分割する。次いで、個別の液滴カプセル内の細胞を溶解させ、溶解させた細胞に由来する、重鎖および軽鎖ポリヌクレオチドならびに／またはアルファおよびベータ鎖ポリヌクレオチドならびに／もしくはガンマおよびデルタ鎖ポリヌクレオチドを、分子バーコードおよび容器バーコードでバーコード化し、増幅し、次いで、組み合わせるか、またはプールして、重鎖および軽鎖ライブラリーエレメントならびに／またはアルファおよびベータならびに／もしくはガンマおよびデルタ鎖ライブラリーエレメントからなるライブラリーを形成する。
ビーズベースのライブラリーエレメントは、１つまたは複数のビーズを含有し、また、抗体、酵素、または他のタンパク質など、他の試薬も含有しうる。全てのライブラリーエレメントが、異なる種類のビーズを含有するが、同じ周囲の媒質を含有する場合、ライブラリーエレメントは、全てが単一の出発流体から調製される場合もあり、様々な出発流体を有する場合もある。変異体のコレクションから塊で調製される細胞ライブラリーの場合、ライブラリーエレメントは、様々な出発流体から調製されるであろう。複数の細胞から出発する場合、液滴１つ当たり正確に１個の細胞を有し、１個超の細胞を含有する液滴はほんの少数であることが望ましい。場合によって、ポアソン統計からの変動を達成して、液滴１つ当たり正確に１個の細胞を有する液滴が増え、空の液滴または１個超の細胞を含有する液滴が少数の例外となるように、液滴のローディングを増強することができる。
一部の実施形態では、複数の容器バーコード化ポリヌクレオチドから出発する場合、液滴１つ当たり正確に１つの容器バーコード化ポリヌクレオチドを有し、１つ超の容器バーコード化ポリヌクレオチドを含有する液滴はほんの少数であることが望ましい。場合によって、ポアソン統計からの変動を達成して、液滴１つ当たり正確に１つの容器バーコード化ポリヌクレオチドを有する液滴が増え、空の液滴または１つ超の容器バーコード化ポリヌクレオチドを含有する液滴が少数の例外となるように、液滴のローディングを増強することができる。
液滴ライブラリーの例は、ビーズ、細胞、低分子、ＤＮＡ、プライマー、抗体、およびバーコード化ポリヌクレオチドの範囲の異なる内容物を有する、液滴のコレクションである。液滴のサイズは、ほぼ０．５ミクロン〜５００ミクロンの直径の範囲であり、これは、約１ピコリットル〜１ナノリットルに対応する。しかし、液滴は、５ミクロンほど小さい場合があり、５００ミクロンほど大きい場合がある。液滴は、直径が１００ミクロン未満、約１ミクロン〜約１００ミクロンであることが好ましい。最も好ましいサイズは、約２０〜４０ミクロンの直径（１０〜１００ピコリットル）である。液滴ライブラリーについて検討される好ましい特性は、浸透圧の均衡、均一のサイズ、およびサイズの範囲を含む。
本発明により提供される液滴ライブラリー内に含まれる液滴は、サイズが均一であることが好ましい。すなわち、ライブラリー内の任意の液滴の直径は、同じライブラリー内の他の液滴の直径と比較した場合、５％、４％、３％、２％、１％、または０．５％未満変動する。ライブラリー内の液滴の均一なサイズは、液滴の安定性および完全性を維持するのに極めて重要な場合があり、また、本明細書で記載される、多様な生物学的および化学的アッセイのための、ライブラリー内の液滴のその後の使用に不可欠でもありうる。
本発明は、不混和流体内に複数の水滴を含む液滴ライブラリーであって、各液滴が、サイズが実質的に均一であり、異なるライブラリーエレメントを含む液滴ライブラリーを提供する。本発明は、液滴ライブラリーを形成する方法であって、異なるライブラリーエレメントを含む単一の水性流体を用意するステップと、各ライブラリーエレメントを、不混和流体内の水滴に封入するステップとを含む方法を提供する。
ある特定の実施形態では、異なる種類のエレメント（例えば、細胞またはビーズ）を、同じ媒質中に含有される単一の供給源中にプールする。初期のプーリングの後、次いで、エレメントを、液滴内に封入して、液滴のライブラリーを生成するが、この場合、異なる種類のビーズまたは細胞を有する各液滴は、異なるライブラリーエレメントである。初期溶液の希釈は、封入工程を可能とする。一部の実施形態では、形成される液滴は、単一のエレメントを含有するか、または何も含有しない、すなわち、空である。他の実施形態では、形成される液滴は、ライブラリーエレメントの複数のコピーを含有する。封入されるエレメントは一般に、１つの種類の変異体である。一例では、エレメントは、血液試料の免疫細胞であり、各免疫細胞を封入して、免疫細胞内のヌクレオチドの抗体配列を増幅し、バーコードを付ける。
例えば、エマルジョンライブラリーの１つの種類では、異なる媒質中に、異なる粒子、すなわち、細胞またはバーコード化ポリヌクレオチドを有し、プーリングの前に封入されるライブラリーエレメントが存在する。一例では、指定された数のライブラリーエレメント、すなわち、数ｎの異なる細胞またはバーコード化ポリヌクレオチドが、異なる媒質中に含有されている。ライブラリーエレメントの各々を、別々に乳化させ、プールするが、この時点で、数ｎのプールされた異なるライブラリーエレメントの各々を組み合わせ、単一のプールにプールする。結果として得られるプールは、各々が異なる種類の粒子を含有する、複数の油中水エマルジョン液滴を含有する。
一部の実施形態では、形成される液滴は、単一のライブラリーエレメントを含有するか、または何も含有しない、すなわち、空である。他の実施形態では、形成される液滴は、ライブラリーエレメントの複数のコピーを含有する。ビーズの内容物は、ポアソン分布（いくつかのイベントが、既知の平均速度で、直前のイベントからの時間とは独立に生じる場合、これらのイベントが一定の時間内に生じる確率を表す個別の確率分布が存在する）に従う。ライブラリーを創出するのに使用される油および界面活性剤により、液滴間における、ライブラリーの内容物の交換を防止する。
逆転写
場合によって、標的ポリヌクレオチドは、逆転写により、ＲＮＡから調製される。場合によって、標的ポリヌクレオチドは、ポリメラーゼなどを使用して、プライマーの伸長により、ＤＮＡから調製される。
本明細書で記載される方法は、逆転写−ＰＣＲのカップリング（逆転写ＰＣＲ）において使用することができる。例えば、逆転写およびＰＣＲは、２つの顕著に異なるステップにおいて実行することができる。第１に、ポリヌクレオチドｄＴプライマー、配列特異的プライマー、ユニバーサルプライマー、または本明細書で記載される任意のプライマーを使用して、試料ｍＲＮＡのｃＤＮＡコピーを合成することができる。
逆転写およびＰＣＲは、単一の閉じた容器反応において実行することができる。例えば、１つは逆転写のためのプライマーであり、２つはＰＣＲのためのプライマーである、３つのプライマーを用いることができる。逆転写のためのプライマーは、ＰＣＲアンプリコンの位置の３’側のｍＲＮＡに結合しうる。不可欠ではないが、逆転写プライマーは、ＲＮＡ残基または修飾された類似体であって、ｍＲＮＡとハイブリダイズさせる場合に、ＲＮａｓｅ Ｈの基質を形成しない、２’−Ｏ−メチルＲＮＡ塩基などの類似体を含みうる。
逆転写反応を実行する温度は、使用される逆転写酵素に依存する。場合によって、熱安定性逆転写酵素を使用し、約３７℃〜約７５℃、約３７℃〜約５０℃、約３７℃〜約５５℃、約３７℃〜約６０℃、約５５℃〜約７５℃、約５５℃〜約６０℃、約３７℃、または約６０℃において、逆転写反応を実行する。場合によって、３つまたはそれ超の非鋳型末端ヌクレオチドを、転写産物の末端に転移させる逆転写酵素を使用する。
本明細書で記載される逆転写反応およびＰＣＲ反応は、チューブ、マイクロ滴定プレート、マイクロ流体デバイス、または、好ましくは液滴など、当技術分野で公知の多様なフォーマットで実行することができる。
逆転写反応は、５μＬ〜１００μＬの範囲の容量、または１０μＬ〜２０μＬの反応容量で実行することができる。液滴内で、反応容量は、１ｐＬ〜１００ｎＬまたは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲でありうる。場合によって、逆転写反応は、約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する液滴内で実行する。場合によって、ＰＣＲ反応は、１ｐＬ〜１００ｎＬ、好ましくは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する液滴内のＰＣＲ反応である。場合によって、ＰＣＲ反応は、約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する液滴内で実行する。場合によって、逆転写反応およびＰＣＲ反応は、１ｐＬ〜１００ｎＬまたは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する同じ液滴内で実行する。場合によって、逆転写反応およびＰＣＲ反応は、約１ｎＬもしくはそれ未満の容量または約１ｐＬもしくはそれ未満の容量を有する液滴内で実行する。場合によって、逆転写反応およびＰＣＲ反応は、異なる液滴内で実行する。場合によって、逆転写反応およびＰＣＲ反応は、各々が１ｐＬ〜１００ｎＬまたは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する複数の液滴内で実行する。場合によって、逆転写反応およびＰＣＲ反応は、各々が約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する複数の液滴内で実行する。
場合によって、第１のＰＣＲ反応は、１ｐＬ〜１００ｎＬ、好ましくは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する第１の液滴内のＰＣＲ反応であり、第２のＰＣＲ反応は、１ｐＬ〜１００ｎＬ、好ましくは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する第２の液滴内のＰＣＲ反応である。場合によって、第１のＰＣＲ反応は、約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する第１の液滴内のＰＣＲ反応であり、第２のＰＣＲ反応は、約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する第２の液滴内のＰＣＲ反応である。
場合によって、第１のＰＣＲ反応および第２のＰＣＲ反応は、各々が１ｐＬ〜１００ｎＬまたは１０ｐＬ〜１ｎＬの範囲の反応容量を有する複数の液滴内で実行する。場合によって、第１のＰＣＲ反応および第２のＰＣＲ反応は、各々が約１ｎＬまたはそれ未満の容量を有する複数の液滴内で実行する。
ＲＮＡなどの標的ポリヌクレオチドは、１つまたは複数の逆転写プライマーを使用して、ｃＤＮＡに逆転写することができる。１つまたは複数の逆転写プライマーは、定常領域（例えば、重鎖もしくは軽鎖定常領域またはｍＲＮＡのポリＡテール）など、ＲＮＡの領域に相補的な領域を含みうる。一部の実施形態では、逆転写プライマーは、第１のＲＮＡの定常領域に相補的な領域を有する第１の逆転写プライマーと、第２のＲＮＡの定常領域に相補的な領域を有する第２の逆転写プライマーとを含みうる。一部の実施形態では、逆転写プライマーは、第１のＲＮＡの定常領域に相補的な領域を有する第１の逆転写プライマー、および１つまたは複数のＲＮＡの定常領域に相補的な領域を有する１つまたは複数の逆転写プライマーをそれぞれ含みうる。
一部の実施形態では、逆転写プライマーは、バーコードを含まない。
逆転写プライマーは、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域をさらに含みうる。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、ＲＮＡに相補的なプライマーの領域に対して５’側である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、ＲＮＡに相補的なプライマーの領域に対して３’側である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、５’突出領域である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、増幅および／またはシークエンシング反応のためのプライミング部位を含む。本明細書で記載される１つまたは複数のプライマーを使用し、当技術分野で公知の適切な試薬を使用して、ＲＮＡ分子を逆転写する。
ＲＮＡ分子の逆転写反応を実施した後で、結果として得られるｃＤＮＡ分子を、分子バーコードおよび容器バーコードでバーコード化し、第１および／または第２のＰＣＲ反応など、１つまたは複数のＰＣＲ反応により増幅することができる。第１および／または第２のＰＣＲ反応では、１つまたは複数のプライマー対を活用することができる。第１および／または第２のＰＣＲ反応では、複数のフォワード／リバースプライマーおよびリバースプライマーを活用することができる。第１および／または第２のＰＣＲ反応では、複数のフォワード／リバースプライマーおよびフォワードプライマーを活用することができる。複数のフォワード／リバースプライマーのうちの第１および／または第２のプライマーは、ｃＤＮＡ分子またはバーコード化ｃＤＮＡ分子に相補的な領域を含有するフォワード／リバースプライマーでありうる。複数のフォワード／リバースプライマーのうちの第１および／または第２のプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡ分子に相補的な領域を含有するフォワード／リバースプライマーでありうる。
一部の実施形態では、複数のフォワード／リバースプライマーは、１つまたは複数のフォワード／リバースプライマーを含み、複数のフォワード／リバースプライマー中のフォワード／リバースプライマーの各々は、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、１つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、１つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む１つまたは複数の他のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＶセグメントに対する、第３の上流または下流領域に相補的な領域を含む第３のフォワード／リバースプライマーなどとを含む。複数のフォワード／リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫Ｂ細胞またはＴ細胞などの細胞により発現される、全てのＶセグメントの、全ての可能な上流または下流領域にアニールさせることができる。
一部の実施形態では、複数のフォワード／リバースプライマーは、１つまたは複数のフォワード／リバースプライマーを含み、複数のフォワード／リバースプライマー中のフォワード／リバースプライマーの各々は、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、１つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、１つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む１つまたは複数の他のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーと、ｃＤＮＡまたはバーコード化ｃＤＮＡのＣセグメントに対する、第３の上流または下流領域に相補的な領域を含む第３のフォワード／リバースプライマーなどとを含む。複数のフォワード／リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫Ｂ細胞またはＴ細胞などの細胞により発現される、全てのＣセグメントの、全ての可能な上流または下流領域にアニールさせることができる。
一部の実施形態では、複数のフォワード／リバースプライマーは、１つまたは複数のフォワード／リバースプライマーを含み、複数のフォワード／リバースプライマー中のフォワード／リバースプライマーの各々は、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、１つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、１つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む１つまたは複数の他のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの分子バーコードに対する、第３の上流または下流領域に相補的な領域を含む第３のフォワード／リバースプライマーなどとを含む。複数のフォワード／リバースプライマーを使用して、試料中の免疫Ｂ細胞またはＴ細胞などの細胞により発現される、全ての分子バーコードの、全ての可能な上流または下流領域にアニールさせることができる。
一部の実施形態では、複数のフォワード／リバースプライマーは、１つまたは複数のフォワード／リバースプライマーを含み、複数のフォワード／リバースプライマー中のフォワード／リバースプライマーの各々は、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、１つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、１つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む１つまたは複数の他のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーとを含む。例えば、複数のフォワード／リバースプライマーは、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、第１の上流もしくは下流領域および／または第２の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第１および／または第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、第２の上流または下流領域に相補的な領域を含む第２のフォワード／リバースプライマーと、バーコード化ｃＤＮＡの容器バーコードに対する、第３の上流または下流領域に相補的な領域を含む第３のフォワード／リバースプライマーなどとを含む。複数のフォワード／リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫Ｂ細胞またはＴ細胞などの細胞により発現される、全ての容器バーコードの、全ての可能な上流または下流領域にアニールさせることができる。
複数のフォワード／リバースプライマー中のフォワード／リバースプライマーは、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域をさらに含む。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、ＲＮＡに相補的なフォワード／リバースプライマーの領域に対して５’側（すなわち、Ｖセグメントの上流または下流領域）である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、ＲＮＡに相補的なフォワード／リバースプライマーの領域に対して３’側である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、５’突出領域である。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、増幅および／または第２のシークエンシング反応のためのプライミング部位を含む。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、増幅および／または第３のシークエンシング反応のためのプライミング部位を含む。一部の実施形態では、ＲＮＡの領域に相補的ではない領域は、第２および第３のシークエンシング反応のためのプライミング部位を含む。一部の実施形態では、第２のシークエンシング反応のためのプライミング部位の配列と、第３のシークエンシング反応のためのプライミング部位の配列とは、同じである。本明細書で記載される、１つまたは複数のフォワード／リバースプライマーおよびリバースプライマーを使用し、当技術分野で公知の適切な試薬を使用して、ｃＤＮＡ分子を増幅する。一部の実施形態では、領域は、ｍＲＮＡの定常領域またはポリＡテールなど、ＲＮＡの領域に相補的である。
増幅
標的ポリヌクレオチドを含有する試料は、増幅されうるｍＲＮＡ、またはその断片を含みうる。場合によって、ｍＲＮＡまたはその断片の平均の長さは、約１００、２００、３００、４００、５００、もしくは８００塩基対未満、または約５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、もしくは２００ヌクレオチド未満、または約１、２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００キロベース未満でありうる。場合によって、約４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００塩基である鋳型を含有する試料など、比較的短い鋳型に由来する標的配列を増幅する。
増幅反応は、１つまたは複数の添加剤を含みうる。場合によって、１つまたは複数の添加剤は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、ベタイン一水和物（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシン＝［カルボキシ−メチル］トリメチルアンモニウム）、トレハロース、７−デアザ−２’−デオキシグアノシン三リン酸（ｄＣ７ＧＴＰまたは７−デアザ−２’−ｄＧＴＰ）、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）、ホルムアミド（メタンアミド）、テトラメチルアンモニウムクロリド（ＴＭＡＣ）、他のテトラアルキルアンモニウム誘導体（例えば、テトラエチルアンモニウムクロリド（ＴＥＡ−Ｃｌ）およびテトラプロピルアンモニウムクロリド（ＴＰｒＡ−Ｃｌ））、非イオン性洗浄剤（例えば、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、Ｔｗｅｅｎ ２０、Ｎｏｎｉｄｅｔ Ｐ−４０（ＮＰ−４０））、またはＰＲＥＸＣＥＬ−Ｑである。場合によって、増幅反応は、０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含む。他の場合には、増幅反応は、少なくとも０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含む。
サーモサイクリング反応を、反応容量（例えば、液滴）中に含有される試料に対して実施することができる。液滴は、撹拌、超音波処理を介して、またはＴ−チャネルジャンクションもしくは当業者による他の手段を介するマイクロ流体法により生成させた多分散液滴、好ましくは単分散液滴でありうる。密度は、４０ｕｌ当たりの液滴２０，０００（１ｎＬの液滴）、４０ｕｌ当たりの液滴２００，０００（１００ｐＬの液滴）を超える場合がある。液滴は、サーモサイクリング中に完全なままでありうる。液滴は、１μＬ当たりの液滴約１０，０００、１μＬ当たりの液滴１００，０００、１μＬ当たりの液滴２００，０００、１μＬ当たりの液滴３００，０００、１μＬ当たりの液滴４００，０００、１μＬ当たりの液滴５００，０００、１μＬ当たりの液滴６００，０００、１μＬ当たりの液滴７００，０００、１μＬ当たりの液滴８００，０００、１μＬ当たりの液滴９００，０００、または１μＬ当たりの液滴１，０００，０００超の密度におけるサーモサイクリング中に完全なままでありうる。他の場合に、２つまたはそれ超の液滴は、サーモサイクリング中にコアレセンスしない。他の場合に、１００超、または１，０００超の液滴は、サーモサイクリング中にコアレセンスしない。
プライマーの伸長を触媒する任意のＤＮＡポリメラーゼであって、Ｅ．ｃｏｌｉ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｅ．ｃｏｌｉ ＤＮＡポリメラーゼ１のＫｌｅｎｏｗ断片、Ｔ７ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔ４ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔａｑポリメラーゼ、Ｐｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｖｅｎｔ ＤＮＡポリメラーゼ、バクテリオファージ２９、ＲＥＤＴａｑ（商標）、ゲノムＤＮＡポリメラーゼ、またはシークエナーゼを含むがこれらに限定されないＤＮＡポリメラーゼを使用することができる。場合によって、熱安定性ＤＮＡポリメラーゼを使用する。ポリメラーゼを添加する前に、反応物を、２分間にわたり、９５℃まで加熱するか、またはサイクル１における第１の加熱ステップまで、ポリメラーゼを不活性に保ちうる、ホットスタートＰＣＲもまた、実施することができる。ホットスタートＰＣＲを使用して、非特異的増幅を最小化することができる。例えば、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、もしくは４５サイクル、およそそれら超、またはおよそそれら未満など、任意の数のＰＣＲサイクルを使用して、ＤＮＡを増幅することができる。増幅サイクルの数は、約１〜４５、１０〜４５、２０〜４５、３０〜４５、３５〜４５、１０〜４０、１０〜３０、１０〜２５、１０〜２０、１０〜１５、２０〜３５、２５〜３５、３０〜３５、または３５〜４０でありうる。
標的核酸の増幅は、当技術分野で公知の任意の手段により実施することができる。標的核酸は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）または等温ＤＮＡ増幅により増幅することができる。使用されうるＰＣＲ法の例は、定量的ＰＣＲ、定量的蛍光ＰＣＲ（ＱＦ−ＰＣＲ）、マルチプレックス蛍光ＰＣＲ（ＭＦ−ＰＣＲ）、リアルタイムＰＣＲ（逆転写ＰＣＲ）、単一細胞ＰＣＲ、制限断片長多型ＰＣＲ（ＰＣＲ−ＲＦＬＰ）、ＰＣＲ−ＲＦＬＰ／逆転写ＰＣＲ−ＲＦＬＰ、ホットスタートＰＣＲ、ネステッドＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕポロニーＰＣＲ、ｉｎ ｓｉｔｕローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、デジタルＰＣＲ（ｄＰＣＲ）、液滴型デジタルＰＣＲ（ｄｄＰＣＲ）、架橋ＰＣＲ、ピコリットルＰＣＲ、およびエマルジョンＰＣＲを含むがこれらに限定されない。他の適切な増幅法は、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）、転写増幅、分子反転プローブ（ＭＩＰ）ＰＣＲ、自己持続配列複製、標的ポリヌクレオチド配列の選択的増幅、コンセンサス配列プライミングポリメラーゼ連鎖反応（ＣＰ−ＰＣＲ）、任意プライムポリメラーゼ連鎖反応（ＡＰ−ＰＣＲ；ａｒｂｉｔｒａｒｉｌｙ ｐｒｉｍｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）、縮重ポリヌクレオチドプライミングＰＣＲ（ＤＯＰ−ＰＣＲ）、および核酸ベースの配列増幅（ＮＡＢＳＡ）を含む。本明細書で使用されうる他の増幅法は、米国特許第５，２４２，７９４号；同第５，４９４，８１０号；同第４，９８８，６１７号；および同第６，５８２，９３８号において記載されている増幅法を含むほか、Ｑベータレプリカーゼ媒介型ＲＮＡ増幅も含む。増幅は、等温増幅、例えば、等温線形増幅でありうる。
一部の実施形態では、増幅を、固体支持体上で行わない。一部の実施形態では、増幅を、液滴内の固体支持体上で行わない。一部の実施形態では、増幅が、液滴内の増幅ではない場合、増幅を、固体支持体上で行う。
増幅反応は、１つまたは複数の添加剤を含みうる。一部の実施形態では、１つまたは複数の添加剤は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、ベタイン一水和物（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルグリシン＝［カルボキシ−メチル］トリメチルアンモニウム）、トレハロース、７−デアザ−２’−デオキシグアノシン三リン酸（ｄＣ７ＧＴＰまたは７−デアザ−２’−ｄＧＴＰ）、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）、ホルムアミド（メタンアミド）、テトラメチルアンモニウムクロリド（ＴＭＡＣ）、他のテトラアルキルアンモニウム誘導体（例えば、テトラエチルアンモニウムクロリド（ＴＥＡ−Ｃｌ）およびテトラプロピルアンモニウムクロリド（ＴＰｒＡ−Ｃｌ））、非イオン性洗浄剤（例えば、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、Ｔｗｅｅｎ ２０、Ｎｏｎｉｄｅｔ Ｐ−４０（ＮＰ−４０））、またはＰＲＥＸＣＥＬ−Ｑである。一部の実施形態では、増幅反応は、０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含みうる。他の場合には、増幅反応は、少なくとも０、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０の異なる添加剤を含みうる。
プライマー
一般に、１つまたは複数のプライマー対を、増幅反応において使用することができ、プライマー対のうちの１つのプライマーは、フォワードプライマーであることが可能であり、プライマー対のうちの１つのプライマーは、リバースプライマーでありうる。
場合によって、プライマーの第１の対を、増幅反応において使用することができ、第１の対の１つのプライマーは、第１の標的ポリヌクレオチド分子の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第１の対の１つのプライマーは、第１の標的ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第１の標的遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。一部の実施形態では、第１の標的遺伝子座は、ＶＨまたはＶαもしくはＶγ配列を含む。
場合によって、プライマーの第２の対を、増幅反応において使用することができ、第２の対の１つのプライマーは、第２の標的ポリヌクレオチド分子の第１の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第２の対の１つのプライマーは、第２の標的ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第２の標的遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。一部の実施形態では、第２の標的遺伝子座は、ＶＬまたはＶβもしくはＶδ配列を含む。
場合によって、プライマーの第３の対を、増幅反応において使用することができ、第３の対の１つのプライマーは、第３の標的ポリヌクレオチド分子の第１の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第３の対の１つのプライマーは、第３の標的ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第３の標的遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。一部の実施形態では、第３の標的遺伝子座は、分子バーコードまたは容器バーコードなどのバーコードを含む。
フォワードプライマーおよびリバースプライマーの長さは、標的ポリヌクレオチドおよび標的遺伝子座の配列に依存しうる。例えば、フォワードプライマーおよびリバースプライマーの長さおよび／またはＴＭは、最適化することができる。場合によって、プライマーは、約１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、もしくは６０ヌクレオチドの長さであるか、およそそれら超の長さであるか、またはおよそそれら未満の長さでありうる。場合によって、プライマーは、約１５〜約２０、約１５〜約２５、約１５〜約３０、約１５〜約４０、約１５〜約４５、約１５〜約５０、約１５〜約５５、約１５〜約６０、約２０〜約２５、約２０〜約３０、約２０〜約３５、約２０〜約４０、約２０〜約４５、約２０〜約５０、約２０〜約５５、または約２０〜約６０ヌクレオチドの長さである。
プライマーは、鋳型ポリヌクレオチドに結合する前に、一本鎖ＤＮＡでありうる。場合によって、プライマーは当初、二本鎖配列を含む。プライマーの適切な長さは、プライマーの意図される使用に依存しうるが、約６〜約５０ヌクレオチド、または約１５〜約３５ヌクレオチドの範囲でありうる。短鎖プライマー分子は一般に、鋳型との十分に安定的なハイブリッド体複合体を形成するのにより低い温度を要求しうる。一部の実施形態では、プライマーは、鋳型核酸の正確な配列を反映する必要はないが、鋳型とハイブリダイズするのに十分に相補的でありうる。場合によって、プライマーは、鋳型ポリヌクレオチドに結合する前に、部分的に二本鎖でありうる。二本鎖配列を有するプライマーは、約３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、もしくは２０塩基、およそそれら超、またはおよそそれら未満のヘアピンループを有しうる。プライマーの二本鎖部分は、約３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、もしくは５０塩基対、およそそれら超、およそそれら未満、または少なくともおよそそれらでありうる。当技術分野では、所与の標的配列の増幅に適するプライマーのデザインが周知である。
プライマーには、プライマーの検出または固定化を可能とするが、プライマーの基本的な特性（例えば、ＤＮＡ合成の開始点として作用する）は変更しない、さらなる特色を組み込むことができる。例えば、プライマーは、５’末端に、標的核酸とハイブリダイズしないが、クローニングもしくはさらなる増幅、または増幅産物のシークエンシングを容易とする、さらなる核酸配列を含有しうる。例えば、さらなる配列は、ユニバーサルプライマー結合性部位などのプライマー結合性部位を含みうる。本明細書では、鋳型とハイブリダイズするのに十分に相補的なプライマーの領域を、ハイブリダイジング領域と称することができる。
別の場合には、本明細書で記載される方法および組成物において活用されるプライマーは、１つまたは複数のユニバーサルヌクレオシドを含みうる。ユニバーサルヌクレオシドの非限定的な例は、米国出願公開第２００９／０３２５１６９号および同第２０１０／０１６７３５３号において記載されている、５−ニトロインドールおよびイノシンである。
プライマーは、二次構造および自己ハイブリダイゼーションを回避するための公知のパラメータに従いデザインすることができる。異なるプライマー対を、ほぼ同じ温度、例えば、別のプライマー対から１℃、２℃、３℃、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、または１０℃以内でアニールおよび溶融させることができる。場合によって、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、１００、２００、５００、１０００、５０００、１０，０００超のプライマーを、当初使用する。このようなプライマーは、本明細書で記載される標的ポリヌクレオチドとハイブリダイズしうる。
プライマーは、当技術分野で周知（Ｎａｒａｎｇら、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．、６８巻：９０頁（１９７９年）；Ｂｒｏｗｎら、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．、６８巻：１０９頁（１９７９年））の方法を使用して、適切な配列のクローニングおよび直接的な化学合成を含むがこれらに限定されない、様々な方法により調製することができる。プライマーはまた、市販の供給源からも得ることができる。プライマーは、同一の溶融温度を有しうる。プライマーは、同一でない溶融温度を有しうる。プライマーの長さを、５’末端または３’末端において、伸長させるかまたは短縮して、所望の溶融温度を有するプライマーを作製することができる。プライマー対のプライマーのうちの１つは、他のプライマーより長い場合がある。プライマー対のうち、プライマーの３’側アニーリングの長さは、異なりうる。プライマー対の配列および長さが、所望の溶融温度をもたらすように、各プライマー対のアニーリング位置もまた、デザインすることができる。２５塩基対より小型のプライマーの溶融温度を決定するための式は、ウォレスの規則（ＴＭ＝２（Ａ＋Ｔ）＋４（Ｇ＋Ｃ））である。コンピュータプログラムもまた、プライマーをデザインするのに使用することができる。各プライマーのＴＭ（溶融またはアニーリング温度）は、ソフトウェアプログラムを使用して計算することができる。プライマーのアニーリング温度は、サイクル１、２、３、４、５、サイクル６〜１０、サイクル１０〜１５、サイクル１５〜２０、サイクル２０〜２５、サイクル２５〜３０、サイクル３０〜３５、またはサイクル３５〜４０を含むがこれらに限定されない、増幅の任意のサイクルの後で、再計算し、増大させることができる。増幅の初期サイクルの後、プライマーの５’側を、目的の各遺伝子座に由来する産物に組み込むことができ、したがって、ＴＭを、各プライマーの５’側および３’側の両方の配列に基づき、再計算することができる。
本明細書で開示される方法の１つまたは複数の反応の実行は、１つまたは複数のプライマーの使用を含みうる。本明細書で使用される場合、プライマーは、二本鎖、一本鎖、または鋳型ポリヌクレオチドとハイブリダイズするのに十分に相補的な部分的に一本鎖のポリヌクレオチドを含む。プライマーは、鋳型ポリヌクレオチドに結合する前に、一本鎖ＤＮＡでありうる。一部の実施形態では、プライマーは当初、二本鎖配列を含む。プライマー部位は、プライマーがハイブリダイズする鋳型の帯域を含む。一部の実施形態では、プライマーは、鋳型指向型核酸合成のための開始点として作用することが可能である。例えば、プライマーは、４つの異なるヌクレオチドおよびＤＮＡもしくはＲＮＡポリメラーゼまたは逆転写酵素などの重合化剤または酵素と共に使用されると、鋳型指向型核酸合成を開始することができる。プライマー対は、２つのプライマー：鋳型配列の５’末端とハイブリダイズする５’側上流領域を有する第１のプライマー、および鋳型配列の３’末端の相補体とハイブリダイズする３’側下流領域を有する第２のプライマーを含む。プライマーセットは、２つまたはそれ超のプライマー：１つまたは複数の鋳型配列の５’末端とハイブリダイズする５’側上流領域を有する第１の１つまたは複数のプライマー、および１つまたは複数の鋳型配列の３’末端の相補体とハイブリダイズする３’側下流領域を有する第２の１つまたは複数のプライマーを含む。一部の実施形態では、プライマーは、標的特異的配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、試料バーコード配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、ユニバーサルプライミング配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、ＰＣＲプライミング配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、ポリヌクレオチドの増幅を開始するのに使用される、ＰＣＲプライミング配列を含む。（Ｄｉｅｆｆｅｎｂａｃｈ、ＰＣＲ Ｐｒｉｍｅｒ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、２版（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（２００３年））。ユニバーサルプライマー結合性部位または配列は、ユニバーサルプライマーの、ポリヌクレオチドおよび／またはアンプリコンへの結合を可能とする。ユニバーサルプライマーは、当技術分野で周知であり、−４７Ｆ（Ｍ１３Ｆ）、ａｌｆａＭＦ、ＡＯＸ３’、ＡＯＸ５’、ＢＧＨｒ、ＣＭＶ−３０、ＣＭＶ−５０、ＣＶＭｆ、ＬＡＣｒｍｔ、ｌａｍｇｄａ ｇｔ１０Ｆ、ｌａｍｂｄａ ｇｔ１０Ｒ、ｌａｍｂｄａ ｇｔ１１Ｆ、ｌａｍｂｄａ ｇｔ１１Ｒ、Ｍ１３ ｒｅｖ、Ｍ１３Ｆｏｒｗａｒｄ（−２０）、Ｍ１３Ｒｅｖｅｒｓｅ、ｍａｌｅ、ｐ１０ＳＥＱＰｐＱＥ、ｐＡ−１２０、ｐｅｔ４、ｐＧＡＰ Ｆｏｒｗａｒｄ、ｐＧＬＲＶｐｒ３、ｐＧＬｐｒ２Ｒ、ｐＫＬＡＣ１４、ｐＱＥＦＳ、ｐＱＥＲＳ、ｐｕｃＵ１、ｐｕｃＵ２、ｒｅｖｅｒｓＡ、ｓｅｑＩＲＥＳｔａｍ、ｓｅｑＩＲＥＳｚｐｅｔ、ｓｅｑｏｒｉ、ｓｅｑＰＣＲ、ｓｅｑｐＩＲＥＳ−、ｓｅｑｐＩＲＥＳ＋、ｓｅｑｐＳｅｃＴａｇ、ｓｅｑｐＳｅｃＴａｇ＋、ｓｅｑｒｅｔｒｏ＋ＰＳＩ、ＳＰ６、Ｔ３−ｐｒｏｍ、Ｔ７−ｐｒｏｍ、およびＴ７−ｔｅｒｍＩｎｖを含むがこれらに限定されない。本明細書で使用される場合、「結合する」とは、共有結合的相互作用および非共有結合的相互作用の両方または一方を指す場合がある。ユニバーサルプライマーの、ユニバーサルプライマー結合性部位への結合を、ポリヌクレオチドおよび／またはアンプリコンの増幅、検出、および／またはシークエンシングのために使用することができる。ユニバーサルプライマー結合性部位は、少なくとも約１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００のヌクレオチドまたは塩基対を含みうる。別の例では、ユニバーサルプライマー結合性部位は、少なくとも約１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、または１００００のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、ユニバーサルプライマー結合性部位は、１〜１０、１０〜２０、１０〜３０、または１０〜１００のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、ユニバーサルプライマー結合性部位は、約１〜９０、１〜８０、１〜７０、１〜６０、１〜５０、１〜４０、１〜３０、１〜２０、１〜１０、２〜９０、２〜８０、２〜７０、２〜６０、２〜５０、２〜４０、２〜３０、２〜２０、２〜１０、１〜９００、１〜８００、１〜７００、１〜６００、１〜５００、１〜４００、１〜３００、１〜２００、１〜１００、２〜９００、２〜８００、２〜７００、２〜６００、２〜５００、２〜４００、２〜３００、２〜２００、２〜１００、５〜９０、５〜８０、５〜７０、５〜６０、５〜５０、５〜４０、５〜３０、５〜２０、５〜１０、１０〜９０、１０〜８０、１０〜７０、１０〜６０、１０〜５０、１０〜４０、１０〜３０、１０〜２０、１０〜１０、５〜９００、５〜８００、５〜７００、５〜６００、５〜５００、５〜４００、５〜３００、５〜２００、５〜１００、１０〜９００、１０〜８００、１０〜７００、１０〜６００、１０〜５００、１０〜４００、１０〜３００、１０〜２００、１０〜１００、２５〜９００、２５〜８００、２５〜７００、２５〜６００、２５〜５００、２５〜４００、２５〜３００、２５〜２００、２５〜１００、１００〜１０００、１００〜９００、１００〜８００、１００〜７００、１００〜６００、１００〜５００、１００〜４００、１００〜３００、１００〜２００、２００〜１０００、２００〜９００、２００〜８００、２００〜７００、２００〜６００、２００〜５００、２００〜４００、２００〜３００、３００〜１０００、３００〜９００、３００〜８００、３００〜７００、３００〜６００、３００〜５００、３００〜４００、４００〜１０００、４００〜９００、４００〜８００、４００〜７００、４００〜６００、４００〜５００、５００〜１０００、５００〜９００、５００〜８００、５００〜７００、５００〜６００、６００〜１０００、６００〜９００、６００〜８００、６００〜７００、７００〜１０００、７００〜９００、７００〜８００、８００〜１０００、８００〜９００、または９００〜１０００のヌクレオチドまたは塩基対を含む。
プライマーは、プライマー伸長産物の合成におけるその使用と適合性の長さを有しうる。プライマーは、８〜２００ヌクレオチドの長さのポリヌクレオチドでありうる。プライマーの長さは、鋳型ポリヌクレオチドおよび鋳型遺伝子座の配列に依存しうる。例えば、プライマーまたはプライマーセットの長さおよび／または溶融温度（ＴＭ）を最適化することができる。場合によって、プライマーは、約１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、もしくは６０ヌクレオチドの長さであるか、およそそれら超の長さであるか、またはおよそそれら未満の長さでありうる。一部の実施形態では、プライマーは、約８〜１００ヌクレオチドの長さ、例えば、１０〜７５、１５〜６０、１５〜４０、１８〜３０、２０〜４０、２１〜５０、２２〜４５、２５〜４０、７〜９、１２〜１５、１５〜２０、１５〜２５、１５〜３０、１５〜４５、１５〜５０、１５〜５５、１５〜６０、２０〜２５、２０〜３０、２０〜３５、２０〜４５、２０〜５０、２０〜５５、または２０〜６０ヌクレオチドの長さ、およびこれらの間の任意の長さである。一部の実施形態では、プライマーは、最大で約１０、１２、１５、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００ヌクレオチドの長さである。
一般に、１つまたは複数のプライマー対は、指数関数的増幅反応において使用することができ、プライマー対のうちの１つのプライマーは、フォワードプライマーであることが可能であり、プライマー対のうちの１つのプライマーは、リバースプライマーでありうる。一部の実施形態では、プライマーの第１の対は、指数関数的増幅反応において使用することができ、第１の対の１つのプライマーは、第１の鋳型ポリヌクレオチド分子の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第１の対の１つのプライマーは、第１の鋳型ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第１の鋳型遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。一部の実施形態では、プライマーの第２の対を、増幅反応において使用することができ、第２の対の１つのプライマーは、第２の標的ポリヌクレオチド分子の第１の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第２の対の１つのプライマーは、第２の標的ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第２の標的遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。一部の実施形態では、第２の標的遺伝子座は、可変軽鎖抗体配列を含む。一部の実施形態では、プライマーの第３の対を、増幅反応において使用することができ、第３の対の１つのプライマーは、第３の鋳型ポリヌクレオチド分子の第１の配列に相補的なフォワードプライマーであることが可能であり、第３の対の１つのプライマーは、第３の鋳型ポリヌクレオチド分子の第２の配列に相補的なリバースプライマーであることが可能であり、第３の鋳型遺伝子座は、第１の配列と第２の配列との間に存在しうる。
１つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも一部にアニールしうる。１つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの３’末端および／または５’末端にアニールしうる。１つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの内部領域にアニールしうる。内部領域は、複数の鋳型ポリヌクレオチドの３’末端または５’末端から、少なくとも約１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、１００、１５０、２００、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５８０、５９０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、または１０００のヌクレオチドでありうる。１つまたは複数のプライマーは、プライマーの固定されたパネルを含みうる。１つまたは複数のプライマーは、少なくとも１つまたはそれ超のカスタムプライマーを含みうる。１つまたは複数のプライマーは、少なくとも１つまたはそれ超の対照プライマーを含みうる。１つまたは複数のプライマーは、少なくとも１つまたはそれ超のハウスキーピング遺伝子プライマーを含みうる。１つまたは複数のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含みうる。ユニバーサルプライマーは、ユニバーサルプライマー結合性部位にアニールしうる。一部の実施形態では、１つまたは複数のカスタムプライマーは、ＳＢＣ、標的特異的な領域、その相補体、またはこれらの任意の組合せにアニールする。１つまたは複数のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含みうる。１つまたは複数のプライマーは、１つまたは複数の標的または鋳型ポリヌクレオチドを増幅するか、またはこれらのプライマーの伸長、逆転写、直鎖状の伸長、非指数関数的増幅、指数関数的増幅、ＰＣＲ、もしくは他の任意の増幅法を実施するようにデザインすることができる。
標的特異的な領域は、少なくとも約１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、１００、１５０、２００、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５８０、５９０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、または１０００のヌクレオチドまたは塩基対を含みうる。別の例では、標的特異的な領域は、少なくとも約１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、または１００００のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、標的特異的な領域は、約５〜１０、１０〜１５、１０〜２０、１０〜３０、１５〜３０、１０〜７５、１５〜６０、１５〜４０、１８〜３０、２０〜４０、２１〜５０、２２〜４５、２５〜４０、７〜９、１２〜１５、１５〜２０、１５〜２５、１５〜３０、１５〜４５、１５〜５０、１５〜５５、１５〜６０、２０〜２５、２０〜３０、２０〜３５、２０〜４５、２０〜５０、２０〜５５、２０〜６０、２〜９００、２〜８００、２〜７００、２〜６００、２〜５００、２〜４００、２〜３００、２〜２００、２〜１００、２５〜９００、２５〜８００、２５〜７００、２５〜６００、２５〜５００、２５〜４００、２５〜３００、２５〜２００、２５〜１００、１００〜１０００、１００〜９００、１００〜８００、１００〜７００、１００〜６００、１００〜５００、１００〜４００、１００〜３００、１００〜２００、２００〜１０００、２００〜９００、２００〜８００、２００〜７００、２００〜６００、２００〜５００、２００〜４００、２００〜３００、３００〜１０００、３００〜９００、３００〜８００、３００〜７００、３００〜６００、３００〜５００、３００〜４００、４００〜１０００、４００〜９００、４００〜８００、４００〜７００、４００〜６００、４００〜５００、５００〜１０００、５００〜９００、５００〜８００、５００〜７００、５００〜６００、６００〜１０００、６００〜９００、６００〜８００、６００〜７００、７００〜１０００、７００〜９００、７００〜８００、８００〜１０００、８００〜９００、または９００〜１０００のヌクレオチドまたは塩基対を含む。
プライマーは、二次構造および自己ハイブリダイゼーションを回避するための公知のパラメータに従いデザインすることができる。一部の実施形態では、異なるプライマー対を、ほぼ同じ温度、例えば、別のプライマー対から１℃、２℃、３℃、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、または１０℃以内でアニールおよび溶融させることができる。一部の実施形態では、複数のプライマー中の１つまたは複数のプライマーを、ほぼ同じ温度、例えば、複数のプライマー中の別のプライマーから１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０℃以内でアニールおよび溶融させることができる。一部の実施形態では、複数のプライマー中の１つまたは複数のプライマーを、複数のプライマー中の別のプライマーと異なる温度でアニールおよび溶融させることができる。
本明細書で記載される方法の１つまたは複数のステップのための複数のプライマーは、約１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、５０，０００、６０，０００、７０，０００、８０，０００、９０，０００、１００，０００、２００，０００、３００，０００、４００，０００、５００，０００、６００，０００、７００，０００、８００，０００、９００，０００、１，０００，０００、５０，０００，０００、１００，０００，０００の異なるプライマー、最大でおよそそれらの異なるプライマー、または少なくともおよそそれらの異なるプライマーを含む複数のプライマーを含みうる。例えば、複数のプライマー中の各プライマーは、異なる標的特異的な領域もしくは配列または鋳型特異的な領域もしくは配列を含みうる。
シークエンシング
本明細書で記載される方法または方法ステップの１つまたは複数を実施した後、生成されたポリヌクレオチドのライブラリーをシークエンシングすることができる。
シークエンシングは、当技術分野で公知の任意のシークエンシング法により実施することができる。一部の実施形態では、シークエンシングを、ハイスループットで実施することができる。適切な次世代シークエンシング技術は、４５４ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓプラットフォーム（Ｒｏｃｈｅ、Ｂｒａｎｆｏｒｄ、ＣＴ）（Ｍａｒｇｕｌｉｅｓら、Ｎａｔｕｒｅ、４３７巻、３７６〜３８０頁（２００５年））；Ｉｌｌｕｍｉｎａ製のＧｅｎｏｍｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ、ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅ Ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ Ａｓｓａｙ、またはＩｎｆｉｎｉｕｍ Ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ Ａｓｓａｙ、すなわち、Ｉｎｆｉｎｉｕｍ ＨｕｍａｎＭｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ ２７Ｋ ＢｅａｄＡｒｒａｙまたはＶｅｒａＣｏｄｅ ＧｏｌｄｅｎＧａｔｅメチル化アレイ（Ｉｌｌｕｍｉｎａ、Ｓａｎ
Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ；Ｂｉｂｋｏｖａら、Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓ．、１６巻、３８３〜３９３頁（２００６年）；および米国特許第６，３０６，５９７号、同第７，５９８，０３５号、同第７，２３２，６５６号）、またはライゲーションによるＤＮＡシークエンシングである、ＳＯＬｉＤ Ｓｙｓｔｅｍ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ／Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；米国特許第６，７９７，４７０号、同第７，０８３，９１７号、同第７，１６６，４３４号、同第７，３２０，８６５号、同第７，３３２，２８５号、同第７，３６４，８５８号、および同第７，４２９，４５３号）；またはＨｅｌｉｃｏｓ Ｔｒｕｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ ＤＮＡシークエンシング技術（Ｈａｒｒｉｓら、Ｓｃｉｅｎｃｅ、３２０巻、１０６〜１０９頁（２００８年）；および米国特許第７，０３７，６８７号、同第７，６４５，５９６号、同第７，１６９，５６０号、および同第７，７６９，４００号）、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓの単一分子リアルタイム（ＳＭＲＴＴｍ）技術、およびシークエンシング（Ｓｏｎｉら、Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．、５３巻、１９９６〜２００１頁（２００７年））を含む。これらのシステムは、試料から単離された多くのポリヌクレオチドのマルチプレックスパラレルシークエンシングを可能とする（Ｄｅａｒ、Ｂｒｉｅｆ Ｆｕｎｃｔ．Ｇｅｎｏｍｉｃ Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃ、１巻（４号）、３９７〜４１６頁（２００３年）；およびＭｃＣａｕｇｈａｎら、Ｊ．Ｐａｔｈｏｌ．、２２０巻、２９７〜３０６頁（２０１０年））。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドを、色素で修飾されたプローブのライゲーションによるシークエンシング、パイロシークエンシング、または単一分子シークエンシングによりシークエンシングする。ポリヌクレオチドの配列の決定は、Ｈｅｌｉｏｓｃｏｐｅ（商標）単一分子シークエンシング、ナノポアＤＮＡシークエンシング、Ｌｙｎｘ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ製のＭａｓｓｉｖｅｌｙ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ（ＭＰＳＳ）、４５４製のパイロシークエンシング、Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ（ＲＮＡＰ）シークエンシング、Ｉｌｌｕｍｉｎａ（Ｓｏｌｅｘａ）シークエンシング、ＳＯＬｉＤシークエンシング、Ｉｏｎ Ｔｏｒｒｅｎｔ（商標）、Ｉｏｎ半導体シークエンシング、Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ ＳＭＲＴ（商標）シークエンシング、ポロニーシークエンシング、ＤＮＡナノボールシークエンシング、およびＶｉｓｉＧｅｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製の手法などのシークエンシング法により実施することができる。代替的に、ポリヌクレオチドの配列の決定では、Ｉｌｌｕｍｉｎａにより提供されているＧｅｎｏｍｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＩＩｘ、ＨｉＳｅｑおよびＭｉＳｅｑ、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）により提供されているＰａｃＢｉｏ ＲＳシステムおよびＳｏｌｅｘａ ＳｅｑｕｅｎｃｅｒなどのＳｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ（ＳＭＲＴ（商標））技術、Ｈｅｌｉｃｏｓ Ｉｎｃ．（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＭＡ）により提供されているＨｅｌｉＳｃｏｐｅ（商標）ＳｅｑｕｅｎｃｅｒなどのＴｒｕｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ（ｔＳＭＳ（商標））技術を含むがこれらに限定されない、シークエンシングプラットフォームを使用することができる。シークエンシングは、ＭｉＳｅｑシークエンシングを含みうる。シークエンシングは、ＨｉＳｅｑシークエンシングを含みうる。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドの配列の決定は、ペアドエンドシークエンシング、ナノポアシークエンシング、ハイスループットシークエンシング、ショットガンシークエンシング、色素ターミネーターシークエンシング、多重プライマーＤＮＡシークエンシング、プライマーウォーキング、サンガージデオキシシークエンシング、マキシム−ギルバートシークエンシング、パイロシークエンシング、ｔｒｕｅ
ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅシークエンシング、またはこれらの任意の組合せを含む。代替的に、ポリヌクレオチドの配列は、電子顕微鏡法または化学感受性電界効果トランジスター（ｃｈｅｍＦＥＴ）アレイにより決定することができる。
方法は、ライブラリー内の１つまたは複数のポリヌクレオチドをシークエンシングするステップをさらに含みうる。方法は、ライブラリー内の１つまたは複数のポリヌクレオチド配列、配列リード、アンプリコンの配列、またはアンプリコンのセットの配列を、互いに照らしてアラインするステップをさらに含みうる。
本明細書で使用される場合、アラインするステップは、配列リードなどの被験配列を、１つまたは複数の他の被験配列、基準配列、またはこれらの組合せと比較することを含む。一部の実施形態では、アラインするステップを使用して、複数の配列またはアラインされた配列からコンセンサス配列を決定することができる。一部の実施形態では、アラインするステップは、各々が同一な分子バーコードまたは容器バーコードを有する複数の配列からコンセンサス配列を決定することを含む。一部の実施形態では、比較を目的としてアラインされる配列の長さは、基準配列の長さの少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％である。２つまたはそれ超の配列の実際の比較は、例えば、数学的アルゴリズムを使用する周知の方法により達成することができる。このような数学的アルゴリズムの非限定的な例は、Ｋａｒｌｉｎ，Ｓ．およびＡｌｔｓｃｈｕｌ，Ｓ．、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、９０−５８７３〜５８７７頁（１９９３年）において記載されている。このようなアルゴリズムは、Ａｌｔｓｃｈｕｌ，Ｓ．ら、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．、２５巻：３３８９〜３４０２頁（１９９７年）において記載されている、ＮＢＬＡＳＴおよびＸＢＬＡＳＴプログラム（ｖｅｒｓｉｏｎ２．０）に組み込まれている。ＢＬＡＳＴおよびＧａｐｐｅｄ ＢＬＡＳＴプログラムを活用する場合、それぞれのプログラム（例えば、ＮＢＬＡＳＴ）の任意の関与性のパラメータを使用することができる。例えば、配列比較のためのパラメータは、スコア＝１００、ワード長＝１２に設定することもでき、変動させることもできる（例えば、Ｗ＝５またはＷ＝２０）。他の例は、ＭｙｅｒｓおよびＭｉｌｌｅｒ、ＣＡＢＩＯＳ（１９８９年）のアルゴリズムである、ＡＤＶＡＮＣＥ、ＡＤＡＭ、ＢＬＡＴ、およびＦＡＳＴＡを含む。一部の実施形態では、２つのアミノ酸配列の間の同一性パーセントは、例えば、ＧＣＧソフトウェアパッケージ（Ａｃｃｅｌｒｙｓ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ、ＵＫ）内のＧＡＰプログラムを使用して達成することができる。
シークエンシングするステップは、少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００またはそれ超のヌクレオチドまたは塩基対のポリヌクレオチドをシークエンシングすることを含みうる。一部の実施形態では、シークエンシングするステップは、少なくとも約２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、またはそれ超のヌクレオチドまたは塩基対のポリヌクレオチドをシークエンシングすることを含む。他の場合には、シークエンシングするステップは、少なくとも約１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、またはそれ超のヌクレオチドまたは塩基対のポリヌクレオチドをシークエンシングすることを含む。
シークエンシングするステップは、試行１回当たり少なくとも約２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、またはそれ超のシークエンシングリードを含みうる。本明細書で使用される場合、配列リードは、シークエンシング法により生成される一連のデータまたはデータの連なりから決定されるヌクレオチドの配列を含む。一部の実施形態では、シークエンシングするステップは、試行１回当たり少なくとも約１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、またはそれ超のシークエンシングリードをシークエンシングすることを含む。シークエンシングするステップは、試行１回当たり約１，０００，０００，０００超、それ未満、またはそれと等しいシークエンシングリードを含みうる。シークエンシングするステップは、試行１回当たり約２００，０００，０００超、それ未満、またはそれと等しいリードを含みうる。
一部の実施形態では、コンセンサス配列を決定するのに使用される配列リードの数は、約２〜１０００の配列リードである。例えば、コンセンサス配列を決定するのに使用される配列リードの数は、約２〜９００、２〜８００、２〜７００、２〜６００、２〜５００、２〜４００、２〜３００、２〜２００、２〜１００、２５〜９００、２５〜８００、２５〜７００、２５〜６００、２５〜５００、２５〜４００、２５〜３００、２５〜２００、２５〜１００、１００〜１０００、１００〜９００、１００〜８００、１００〜７００、１００〜６００、１００〜５００、１００〜４００、１００〜３００、１００〜２００、２００〜１０００、２００〜９００、２００〜８００、２００〜７００、２００〜６００、２００〜５００、２００〜４００、２００〜３００、３００〜１０００、３００〜９００、３００〜８００、３００〜７００、３００〜６００、３００〜５００、３００〜４００、４００〜１０００、４００〜９００、４００〜８００、４００〜７００、４００〜６００、４００〜５００、５００〜１０００、５００〜９００、５００〜８００、５００〜７００、５００〜６００、６００〜１０００、６００〜９００、６００〜８００、６００〜７００、７００〜１０００、７００〜９００、７００〜８００、８００〜１０００、８００〜９００、または９００〜１０００の配列リードでありうる。一部の実施形態では、コンセンサス配列を決定するのに使用される配列リードの数は、少なくとも約１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、５５，０００、６０，０００、６５，０００、７０，０００、７５，０００、８０，０００、８５，０００、９０，０００、９５０００、１００，０００、１５０，０００、２００，０００、２５０，０００、３００，０００、３５０，０００、４００，０００、４５０，０００、５００，０００、５５０，０００、６００，０００、６５０，０００、７００，０００、７５０，０００、８００，０００、８５０，０００、９００，０００、９５０，０００、１，０００，０００、５０，０００，０００、または１００，０００，０００のリードである。一部の実施形態では、コンセンサス配列を決定するのに使用される配列リードの数は、最大で約１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、１０，０００、１１，０００、１２，０００、１３，０００、１４，０００、１５，０００、１６，０００、１７，０００、１８，０００、１９，０００、２０，０００、２５，０００、３０，０００、３５，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、５５，０００、６０，０００、６５，０００、７０，０００、７５，０００、８０，０００、８５，０００、９０，０００、９５０００、１００，０００、１５０，０００、２００，０００、２５０，０００、３００，０００、３５０，０００、４００，０００、４５０，０００、５００，０００、５５０，０００、６００，０００、６５０，０００、７００，０００、７５０，０００、８００，０００、８５０，０００、９００，０００、９５０，０００、１，０００，０００、５０，０００，０００、または１００，０００，０００のリードである。
方法は、ミスリードをシークエンシングするステップを含みうる。方法は、反応条件を決定することまたはプライマー配列をデザインすることなどのために、ミスリードの数を決定するステップを含みうる。１つまたは複数の第１の条件または条件のセットの下で生成されるミスリードの数の比較を使用して、好ましい条件または条件のセットを決定することができる。例えば、第１の方法は、ＰＣＲ反応中の高塩濃度において実行することができ、第２の方法は、ＰＣＲ反応中の低塩濃度において実行することができ、第１および第２の方法は、塩濃度の差を除くと、実質的に同様に実行される。第１の方法が、特定の標的ポリヌクレオチド配列またはプライマーについてのより大きな数のミスリードなど、より大きな数のミスリードを結果としてもたらす場合、より少ない塩の反応条件を、この特定の標的ポリヌクレオチド配列またはプライマーに好ましいと決定することができる。
診断法
一部の実施形態では、方法は、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。一部の実施形態では、方法は、標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、またはレベルに基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。一部の実施形態では、方法は、１つまたは複数の標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、またはレベルに基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。
一部の実施形態では、方法は、本明細書で記載される方法を使用して得られる配列の１つまたは複数の存在、非存在、レベル、または配列に基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。例えば、疾患の診断は、本明細書で記載される方法を使用して得られる変異体配列の存在、非存在、レベル、または配列に基づき下すことができる。一部の実施形態では、方法は、本明細書で記載される方法を使用して得られる配列リードの１つまたは複数の存在、非存在、レベル、または配列に基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。一部の実施形態では、方法は、本明細書で記載される方法を使用して得られるコンセンサス配列の１つまたは複数の存在、非存在、レベル、または配列に基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を、診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。一部の実施形態では、方法は、試料中の標的ポリヌクレオチドのレベル（例えば、量または濃度）の決定に基づき、被験体において、疾患、障害、症状、および／または状態を診断し、予後予測し、モニタリングし、処置し、改善し、かつ／または防止するステップをさらに含みうる。試料中の標的ポリヌクレオチドのレベルは、１つまたは複数の配列リード、配列、コンセンサス配列、またはこれらの任意の組合せに基づき決定することができる。試料中の複数の標的ポリヌクレオチドの各々のレベルは、本明細書で記載される方法を使用して決定することができる。試料中の複数の標的ポリヌクレオチドの各々のレベルは、複数の標的ポリヌクレオチド中の各標的ポリヌクレオチドについての、いくつかの配列リード、配列、コンセンサス配列、またはこれらの任意の組合せに基づき決定することができる。例えば、第１の標的ポリヌクレオチドのレベルおよび第２の標的ポリヌクレオチドのレベルは、本明細書で記載される方法を使用して決定することができる。
一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドのうちの第１および第２の標的ポリヌクレオチドは、同じである。例えば、第１の標的ポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡ分子の第１のコピーを含むことが可能であり、第２の標的ポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡ分子の第２のコピーを含みうる。一部の実施形態では、第１および第２の標的ポリヌクレオチドは、異なる。例えば、第１の標的ポリヌクレオチドは、第１のｍＲＮＡ分子を含むことが可能であり、第２の標的ポリヌクレオチドは、第１のｍＲＮＡ分子とは異なる遺伝子から転写された第２のｍＲＮＡ分子を含みうる。例えば、第１の標的ポリヌクレオチドは、第１の対立遺伝子を含むことが可能であり、第２の標的ポリヌクレオチドは、第２の対立遺伝子を含みうる。例えば、第１の標的ポリヌクレオチドは、野生型配列を含むことが可能であり、第２の標的ポリヌクレオチドは、変異体配列を含みうる。
一部の実施形態では、方法は、疾患、障害、症状、および／または状態を有する被験体を、少なくとも５０％の信頼度で診断または予後予測するステップをさらに含みうる。例えば、疾患、障害、症状、および／または状態を有する被験体の診断または予後予測は、少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、９９％、または１００％の信頼度で決定することができる。一部の実施形態では、疾患、障害、症状、および／または状態を有する被験体の診断または予後予測は、５０％〜１００％の信頼度で決定することができる。例えば、疾患、障害、症状、および／または状態を有する被験体の診断または予後予測は、６０％〜１００％、７０％〜１００％、８０％〜１００％、９０％〜１００％、５０％〜９０％、５０％〜８０％、５０％〜７０％、５０％〜６０％、６０％〜９０％、６０％〜８０％、６０％〜７０％、７０％〜９０％、７０％〜８０％、または８０％〜９０％の信頼度で決定することができる。
一部の実施形態では、バイオマーカーなど、被験体における標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、レベル、配列、またはこれらの任意の組合せは、少なくとも５０％の信頼度で決定することができる。例えば、被験体における標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、レベル、配列、またはこれらの任意の組合せは、少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、９９％、または１００％の信頼度で決定することができる。一部の実施形態では、被験体における標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、レベル、配列、またはこれらの任意の組合せは、５０％〜１００％の信頼度で決定することができる。例えば、被験体における標的ポリヌクレオチドの存在、非存在、レベル、配列、またはこれらの任意の組合せは、６０％〜１００％、７０％〜１００％、８０％〜１００％、９０％〜１００％、５０％〜９０％、５０％〜８０％、５０％〜７０％、５０％〜６０％、６０％〜９０％、６０％〜８０％、６０％〜７０％、７０％〜９０％、７０％〜８０％、または８０％〜９０％の信頼度で決定することができる。
酵素
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の酵素を含みうる。酵素の例は、リガーゼ、逆転写酵素、ポリメラーゼ、および制限ヌクレアーゼを含むがこれらに限定されない。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドへのアダプターの結合は、１つまたは複数のリガーゼの使用を含む。リガーゼの例は、ＤＮＡリガーゼＩ、ＤＮＡリガーゼＩＩＩ、ＤＮＡリガーゼＩＶ、およびＴ４ ＤＮＡリガーゼなどのＤＮＡリガーゼ、ならびにＴ４ ＲＮＡリガーゼＩおよびＴ４ ＲＮＡリガーゼＩＩなどのＲＮＡリガーゼを含むがこれらに限定されない。
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の逆転写酵素の使用をさらに含みうる。一部の実施形態では、逆転写酵素は、ＨＩＶ−１逆転写酵素、Ｍ−ＭＬＶ逆転写酵素、ＡＭＶ逆転写酵素、およびテロメラーゼ逆転写酵素である。一部の実施形態では、逆転写酵素は、Ｍ−ＭＬＶ逆転写酵素である。
一部の実施形態では、本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数のプロテアーゼの使用を含む。
一部の実施形態では、本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数のポリメラーゼの使用を含む。ポリメラーゼの例は、ＤＮＡポリメラーゼおよびＲＮＡポリメラーゼを含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、ＤＮＡポリメラーゼは、ＤＮＡポリメラーゼＩ、ＤＮＡポリメラーゼＩＩ、ＤＮＡポリメラーゼＩＩＩホロ酵素、およびＤＮＡポリメラーゼＩＶである。市販されているＤＮＡポリメラーゼは、Ｂｓｔ ２．０ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｂｓｔ ２．０ ＷａｒｍＳｔａｒｔ（商標）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｂｓｔ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓ ＤＮＡポリメラーゼＩＶ、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ、９°Ｎ（商標）ｍ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｄｅｅｐ ＶｅｎｔＲ（商標）（ｅｘｏ−）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｄｅｅｐ ＶｅｎｔＲ（商標）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｈｅｍｏ ＫｌｅｎＴａｑ（商標）、ＬｏｎｇＡｍｐ（登録商標）Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ、ＯｎｅＴａｑ（登録商標）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｐｈｕｓｉｏｎ（登録商標）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｑ５（商標）Ｈｉｇｈ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔｈｅｒｍｉｎａｔｏｒ（商標）γ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔｈｅｒｍｉｎａｔｏｒ（商標）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔｈｅｒｍｉｎａｔｏｒ（商標）ＩＩ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔｈｅｒｍｉｎａｔｏｒ（商標）ＩＩＩ ＤＮＡポリメラーゼ、ＶｅｎｔＲ（登録商標）ＤＮＡポリメラーゼ、ＶｅｎｔＲ（登録商標）（ｅｘｏ−）ＤＮＡポリメラーゼ、Ｂｓｕ ＤＮＡポリメラーゼ、ｐｈｉ２９ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔ４ ＤＮＡポリメラーゼ、Ｔ７ ＤＮＡポリメラーゼ、ターミナルトランスフェラーゼ、Ｔｉｔａｎｉｕｍ（登録商標）Ｔａｑポリメラーゼ、ＫＡＰＡ Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ、およびＫＡＰＡ Ｔａｑ Ｈｏｔ Ｓｔａｒｔ ＤＮＡポリメラーゼを含むがこれらに限定されない。
一部の実施形態では、ポリメラーゼは、ＲＮＡポリメラーゼＩ、ＲＮＡポリメラーゼＩＩ、ＲＮＡポリメラーゼＩＩＩ、Ｅ．ｃｏｌｉポリ（Ａ）ポリメラーゼ、ｐｈｉ６ ＲＮＡポリメラーゼ（ＲｄＲＰ）、ポリ（Ｕ）ポリメラーゼ、ＳＰ６ ＲＮＡポリメラーゼ、およびＴ７ ＲＮＡポリメラーゼなどのＲＮＡポリメラーゼである。
さらなる試薬
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の試薬の使用を含みうる。試薬の例は、ＰＣＲ試薬、ライゲーション試薬、逆転写試薬、酵素試薬、ハイブリダイゼーション試薬、試料調製試薬、親和性捕捉のための試薬、ビーズなどの固体支持体、ならびに核酸の精製および／または単離のための試薬を含むがこれらに限定されない。
固体支持体は、事実上任意の不溶性または固体材料を含むことが可能であり、水中で不溶性の固体支持体組成を選択することが多い。例えば、固体支持体は、シリカゲル、ガラス（例えば、制御細孔ガラス（ＣＰＧ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−ｐｏｒｅ ｇｌａｓｓ））、ナイロン、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）、Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ（登録商標）、セルロース、金属表面（例えば、鉄鋼、金、銀、アルミニウム、ケイ素、および銅）、磁気材料、プラスチック材料（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニリデンジフルオリド（ＰＶＤＦ））などを含むか、または本質的にこれらからなりうる。実施形態に従う使用のためのビーズの例は、ビーズが核酸分子と相互作用することを可能とする親和性部分を含みうる。固相（例えば、ビーズ）は、結合性対（例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体）のメンバーを含みうる。例えば、ビーズは、ストレプトアビジン−コーティングされたビーズであることが可能であり、ビーズ上に固定化するための核酸分子は、ビオチン部分を含みうる。場合によって、各ポリヌクレオチド分子は、ポリヌクレオチドをさらに安定化させるように、ビオチンなど、２つの親和性部分を含みうる。ビーズは、核酸の固定化に使用するためのさらなる特色または下流のスクリーニングもしくは選択工程において使用されうるさらなる特色を含みうる。例えば、ビーズは、結合性部分、蛍光標識、または蛍光消光剤を含みうる。場合によって、ビーズは、磁気ビーズでありうる。場合によって、固体支持体は、ビーズである。ビーズの例は、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、Ｄｙｎａｂｅａｄｓ（登録商標）、ＭＡＣＳ（登録商標）マイクロビーズ、抗体コンジュゲートビーズ（例えば、抗免疫グロブリンマイクロビーズ）、プロテインＡコンジュゲートビーズ、プロテインＧコンジュゲートビーズ、プロテインＡ／Ｇコンジュゲートビーズ、プロテインＬコンジュゲートビーズ、ポリヌクレオチド−ｄＴコンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、およびＢｃＭａｇ（商標）カルボキシ末端磁気ビーズを含むがこれらに限定されない。ビーズまたは粒子は、膨潤性（例えば、ワング樹脂などのポリマービーズ）または非膨潤性（例えば、ＣＰＧ）でありうる。一部の実施形態では、固相は、実質的に親水性である。一部の実施形態では、固相（例えば、ビーズ）は、実質的に疎水性である。一部の実施形態では、固相は、結合性対（例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体）のメンバーを含み、実質的に疎水性であるか、または実質的に親水性である。一部の実施形態では、固相は、結合性対（例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体）のメンバーを含み、固体支持体１ｍｇ当たり約１３５０ピコモルの遊離捕捉剤（例えば、遊離ビオチン）を超える結合能を有する。一部の実施形態では、結合性対のメンバーを含む固相の結合能は、固体支持体１ｍｇ当たり８００、９００、１０００、１１００、１２００、１２５０、１３００、１３５０、１４００、１４５０、１５００、１６００、１８００、２０００ピコモルの遊離捕捉剤を超える。本発明に適するビーズの他の例は、金コロイドまたはポリスチレンビーズもしくはシリカビーズなどのビーズである。実質的に任意のビーズ半径を使用することができる。ビーズの例は、１５０ナノメートル〜１０ミクロンの範囲の半径を有するビーズを含みうる。他のサイズもまた、使用することができる。
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の緩衝液の使用を含みうる。緩衝液の例は、洗浄緩衝液、ライゲーション緩衝液、ハイブリダイゼーション緩衝液、増幅緩衝液、および逆転写緩衝液を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、ハイブリダイゼーション緩衝液は、ＴＭＡＣ Ｈｙｂ液、ＳＳＰＥハイブリダイゼーション液、およびＥＣＯＮＯ（商標）ハイブリダイゼーション緩衝液など、市販の緩衝液である。本明細書で開示される緩衝液は、１つまたは複数の洗浄剤を含みうる。
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の担体の使用を含みうる。担体は、本明細書で開示される１つまたは複数の反応（例えば、ライゲーション反応、逆転写、増幅、ハイブリダイゼーション）の効率を増強または改善しうる。担体は、分子またはその任意の産物（例えば、ポリヌクレオチドおよび／またはアンプリコン）の非特異的な喪失を減少させるか、または防止しうる。例えば、担体は、表面への吸収を介して、ポリヌクレオチドの非特異的な喪失を減少させうる。担体は、ポリヌクレオチドの、表面または基質（例えば、コンテナー、エッペンドルフチューブ、ピペットチップ）に対する親和性を減少させうる。代替的に、担体は、ポリヌクレオチドの、表面または基質（例えば、ビーズ、アレイ、ガラス、スライド、チップ）に対する親和性を増大させうる。担体は、ポリヌクレオチドを、分解から保護しうる。例えば、担体は、ＲＮＡ分子を、リボヌクレアーゼから保護しうる。代替的に、担体は、ＤＮＡ分子を、ＤＮアーゼから保護しうる。担体の例は、ＤＮＡおよび／もしくはＲＮＡなどのポリヌクレオチド、またはポリペプチドを含むがこれらに限定されない。ＤＮＡ担体の例は、プラスミド、ベクター、ポリアデニル化ＤＮＡ、およびＤＮＡポリヌクレオチドを含む。ＲＮＡ担体の例は、ポリアデニル化ＲＮＡ、ファージＲＮＡ、ファージＭＳ２ ＲＮＡ、Ｅ．ｃｏｌｉ ＲＮＡ、酵母ＲＮＡ、酵母ｔＲＮＡ、哺乳動物ＲＮＡ、哺乳動物ｔＲＮＡ、短鎖ポリアデニル化合成リボヌクレオチド、およびＲＮＡポリヌクレオチドを含む。ＲＮＡ担体は、ポリアデニル化ＲＮＡでありうる。代替的に、ＲＮＡ担体は、非ポリアデニル化ＲＮＡでありうる。一部の実施形態では、担体は、細菌、酵母、またはウイルスに由来する。例えば、担体は、細菌、酵母、またはウイルスから導出されたポリヌクレオチドまたはポリペプチドでありうる。例えば、担体は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓに由来するタンパク質である。別の例では、担体は、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉに由来するポリヌクレオチドである。代替的に、担体は、哺乳動物（例えば、ヒト、マウス、ヤギ、ラット、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、またはウサギ）、トリ、両生類、または爬虫類に由来するポリヌクレオチドまたはペプチドである。
本明細書で開示される方法およびキットは、１つまたは複数の対照薬剤の使用を含みうる。対照薬剤は、対照ポリヌクレオチド、不活性酵素、非特異的競合物質を含みうる。代替的に、対照薬剤は、ブライトハイブリダイゼーション、ブライトプローブ対照、核酸鋳型、スパイクイン対照、ＰＣＲ増幅対照を含む。ＰＣＲ増幅対照は、陽性対照でありうる。他の場合には、ＰＣＲ増幅対照は、陰性対照である。核酸鋳型対照は、濃度が既知でありうる。対照薬剤は、１つまたは複数の標識を含みうる。
スパイクイン対照は、反応または試料に添加される鋳型でありうる。例えば、スパイクイン鋳型を、増幅反応物に添加することができる。スパイクイン鋳型を、第１の増幅サイクル後の任意の時点において、増幅反応物に添加することができる。一部の実施形態では、スパイクイン鋳型を、サイクル数２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０の後で、増幅反応物に添加する。スパイクイン鋳型を、最後の増幅サイクル前の任意の時点において、増幅反応物に添加することができる。スパイクイン鋳型は、１つまたは複数のヌクレオチドまたは核酸塩基対を含みうる。スパイクイン鋳型は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、またはこれらの任意の組合せを含みうる。スパイクイン鋳型は、１つまたは複数の標識を含みうる。
本明細書では、本明細書で開示される方法および組成物のために使用されうるか、これらと共に使用されうるか、これらを調製するときに使用されうるか、またはこれらの産物である、分子、材料、組成物、および成分が開示される。これらの材料の組合せ、サブセット、相互作用、群などが開示される一方、これらの分子および化合物についての、各々の多様で個別かつ包括的な組合せおよび順列に対する具体的な言及が、明示的に開示されえない場合、本明細書では、これらの各々が具体的に想定され、記載されていると理解される。例えば、ヌクレオチドまたは核酸について開示し、論じ、ヌクレオチドまたは核酸を含むいくつかの分子に対して施されうるいくつかの修飾について論じる場合、逆のことが具体的に示されない限りにおいて、ヌクレオチドまたは核酸のありとあらゆる組合せおよび順列ならびに可能な修飾が具体的に想定される。この概念は、開示される方法および組成物を作る方法および使用する方法におけるステップを含むがこれらに限定されない、本出願の全ての態様に当てはまる。したがって、実施しうる様々なさらなるステップが存在する場合、これらのさらなるステップの各々を、開示される方法の任意の特異的な実施形態または実施形態の組合せと共に実施することができ、このような組合せの各々が、具体的に想定され、開示されていると考えるものとすることが理解される。
本明細書では、本明細書で記載される一部の実施形態を示し、記載してきたが、このような実施形態は、例だけを目的として提示するものである。当業者は、本明細書で提示される本開示から逸脱することなく、多数の変更、変化、および代替に想到するであろう。本明細書で記載される方法を実施するときには、本明細書で記載される実施形態に対する多様な代替物を採用しうることを理解されたい。
そうでないことが説明されない限りにおいて、本明細書で使用される全ての科学技術用語は、本開示が属する技術分野の当業者により共通に理解されるのと同じ意味を有する。以下の参考文献は、本明細書で使用しうる方法および組成物についての実施形態を含有する：Ｔｈｅ Ｍｅｒｃｋ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ、１８版、Ｍｅｒｃｋ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ刊、２００６年（ＩＳＢＮ ０−９１１９１０２）；Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｌｅｗｉｎ、Ｇｅｎｅｓ ＩＸ、Ｊｏｎｅｓ ＆ Ｂａｒｔｌｅｔｔ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ刊、２００７年（ＩＳＢＮ−１３：９７８０７６３７４０６３４）；Ｋｅｎｄｒｅｗら（編）、Ｔｈｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｔｄ．刊、１９９４年（ＩＳＢＮ ０−６３２−０２１８２−９）；およびＲｏｂｅｒｔ Ａ． Ｍｅｙｅｒｓ（編）、Ｍｏｌ． Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ： ａ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ， Ｉｎｃ．刊、１９９５年（ＩＳＢＮ １−５６０８１−５６９−８）。
本開示の標準的手順は、例えば、Ｍａｎｉａｔｉｓら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、Ｎ．Ｙ．、ＵＳＡ（１９８２年）；Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ： Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ（２版）、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ
Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ、Ｎ．Ｙ．、ＵＳＡ（１９８９年）；Ｄａｖｉｓら、Ｂａｓｉｃ Ｍｅｔｈｏｄｓ
ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ， Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＵＳＡ（１９８６年）；またはＭｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ： Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、１５２巻、Ｓ．Ｌ．ＢｅｒｇｅｒおよびＡ．Ｒ．Ｋｉｍｍｅｒｌ（編）、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＵＳＡ（１９８７年））において記載されているＣｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ （ＣＰＭＢ）（Ｆｒｅｄ Ｍ．Ａｕｓｕｂｅｌら編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）；Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ （ＣＰＰＳ）（Ｊｏｈｎ Ｅ．Ｃｏｌｉｇａｎら編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）；Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ（ＣＰＩ）（Ｊｏｈｎ Ｅ．Ｃｏｌｉｇａｎら編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）；Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ（ＣＰＣＢ）（Ｊｕａｎ Ｓ．Ｂｏｎｉｆａｃｉｎｏら編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）；Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｃｅｌｌｓ：Ａ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ、Ｒ．Ｉａｎ Ｆｒｅｓｈｎｅｙ、Ｗｉｌｅｙ−Ｌｉｓｓ刊、５版（２００５年）；ならびにＡｎｉｍａｌ Ｃｅｌｌ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ、５７巻、Ｊｅｎｎｉｅ Ｐ．ＭａｔｈｅｒおよびＤａｖｉｄ Ｂａｒｎｅｓ編、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１版、１９９８年）。
（実施例１ａ）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するための細胞を調製するためのプロトコール
目的の細胞集団を得た。これらは、全ＰＢＭＣ、分取細胞、抗体により富化されたＢもしくはＴ細胞、または他の細胞型を含んだ。細胞は、それらが、過剰量のｍＲＮＡを、周囲の培地へと漏出しないように、無傷の細胞膜を有した。細胞は、生細胞である必要はなかった。
細胞を、細胞緩衝液：１倍濃度のダルベッコリン酸緩衝生理食塩液（ＰＢＳ）中、２回の遠心分離（Ｔ細胞またはＢ細胞について、２００ｇで１０分間にわたる）により洗浄した。次いで、細胞を、細胞緩衝液中、１ｍＬ当たり３．５×１０６個の細胞濃度に希釈した。次いで、２０μｍの細胞ストレイナーを介して、懸濁液をピペッティングした。
（実施例１ｂ）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するための固形組織を調製するためのプロトコール
固形組織（例えば、腫瘍または非腫瘍生検試料）を、コラゲナーゼＩＩＩ（２００Ｕ／ｍＬ）、ＤＮアーゼＩ（２００Ｕ／ｍＬ）およびトリプシン（５ｍｇ／ｍＬ）、およびＮＥＤＢ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を含む多様なプロテアーゼで処理して、個別の細胞と、１つ超の細胞を含有する凝集物との混合物をもたらした。略述すると、マウスから摘出された腫瘍を、低温の培養培地に添加し、周囲のマウス乳腺組織および脂肪を除去した。腫瘍を、２〜４ｍｍの断片へとミンチにし、次いで、これを、適切な解離溶液または酵素と共に、３７℃で３０分間にわたりインキュベートした。チップを組織断片サイズに適合する直径に切断した１，０００ｍＬのマイクロピペットを使用して、腫瘍断片を、１０分間ごとに、上下に混合した。各インキュベーション時間の後、４０ｍｍのナイロンメッシュによる細胞ストレイナーを介して、断片を濾過した。放出された細胞を、１２００ｒ．ｐ．ｍ．で２分間にわたり遠心分離し、３０％のＦＣＳを含む低温の培地中、４℃で保存した。未使用の解離溶液を、残りの組織断片に、３０分間にわたり添加した。さらなる細胞が放出されなくなったら、解離を停止させた。断片を、篩を介して押し出し、全てのインキュベーション時間に由来する全ての細胞をプールし、カウントした。次いで、ストレイナー（例えば、１０、２０、３０、４０μｍ）を介して、細胞懸濁液を濾して、大型の凝集物を取り除いた。細胞を、細胞緩衝液：１倍濃度のダルベッコリン酸緩衝生理食塩液（ＰＢＳ）中、２回の遠心分離（Ｔ細胞またはＢ細胞について、２００ｇで１０分間にわたる）により洗浄した。エマルジョンによる解析の前に、細胞集団を、染色、分取またはそれ以外の方法によって分離しなかった。
また、摘出された腫瘍を調製するための代替法も実施した。摘出された腫瘍を、１ｍＬの解離緩衝液１（ＲＰＭＩ＋１０％のＦＢＳ中に１００Ｕ／ｍｌのＩＶ型コラゲナーゼおよび１００μｇ／ｍＬのＤＮアーゼ）、または解離緩衝液２（５％のＦＢＳ、Ｉ型コラゲナーゼ（２００Ｕ／ｍＬ）およびＤＮアーゼＩ（１００μｇ／ｍＬ）を補充したＲＰＭＩ培地）中に入れ、３７℃で３０分間にわたりインキュベートした。その後、骨髄細胞を単離する場合は、５％のＦＢＳおよびＩ型コラゲナーゼを、解離緩衝液２中、それぞれ、１０％のＦＢＳおよびＩＶ型コラゲナーゼ（２００Ｕ／ｍｌ）で置きかえた。１，０００ｍＬのマイクロピペットを使用して、腫瘍断片を、上下に混合した。次いで、懸濁液を、７０μｍのフィルターを介して濾過し、骨髄細胞を単離するための、１０％のＦＢＳを補充したＭＡＣＳ分離緩衝液で、３回洗浄した。非常に大型の腫瘍（＞３００ｍｍ２）では、密度勾配遠心分離（ＰｅｒｃｏｌｌまたはＦｉｃｏｌｌ）を使用して、炎症性細胞を、あらかじめ富化することができる。次いで、濾過された細胞懸濁液を、４００ｇで１０分間にわたり遠心分離した。ペレットを、１０ｍＬのＭＡＣＳ緩衝液ですすぎ、同じ設定で、再度遠心分離した。
（実施例２）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するためのエマルジョン反応混合物を調製するためのプロトコール
下記の表１中の試薬およびオリゴヌクレオチドを含有する、エマルジョン反応混合物を、ＰＣＲ用クリーンフード中、室温で混合した。
Figure 0006960490
 ／５Ｂｉｏｓｇ／＝５’ビオチン修飾；／ｉＳｐ１８／＝１８炭素のスペーサー；Ｖ＝Ａ、Ｃ、またはＧ；Ｎ＝任意の塩基；ｒＧ＝リボグアノシン；Ｗ＝ＡまたはＴ
（実施例３）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、エマルジョンを生成するためのプロトコール
細胞および反応混合物を調製したら、エマルジョンを形成した。１００μＬのＨａｍｉｌｔｏｎ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｅｒシリンジを使用して、約１００μＬずつの反応混合物の２回の注入により、１００μＬのＰＥＥＫ試料ループにオーバーロードした。１００μＬのＨａｍｉｌｔｏｎ Ｇａｓｔｉｇｈｔシリンジを使用して、約１１０μＬの細胞懸濁液を、約１００μＬで、内径を０．２ｍｍとするＦＥＰチュービングループにロードした。ループを、１〜２秒間ごとに約１回、定常的に細胞ループを反転させて、細胞が定着して固まることを防止する機械的ローテーターに結合させた。内部にフルオロフィリックコーティングを施したＤｏｌｏｍｉｔｅ ２試薬チップを介して、ジェット流の焦点を絞ることにより、エマルジョンを形成した。外側の油チャネルは、ＨＦＥ７５００（Ｎｏｖｅｃ
７５００）フルオロカーボン油中に、０．５〜５．０％（ｗ／ｖ）のポリエチレングリコールベースの界面活性剤を含有した。エマルジョンジェットは、一定の流量（細胞相チャネル内と、反応物相チャネル内とで等しい）で走らせた。エマルジョンチップの出力は、低温ブロック内、およそ０℃に保たれたポリプロピレン製のＰＣＲチューブへと滴下させることにより、１２ｃｍで、内径を０．５ｍｍとするＰＥＥＫチューブを介して回収した。各々がエマルジョン中に５０μＬずつの水性材料を含有する、４つの画分を回収した（画分１つ当たりの試行時間を５分間とする）。定着した油の大半は、キャピラリーマイクロピペットにより、各チューブの底部から除去した。各エマルジョン画分は、４０μＬのオーバーレイ溶液：５０ｍＭのＮａ−ＥＤＴＡ、ｐＨ８．０、０．００２％（ｗ／ｖ）のクレゾールレッドと共に、静かにオーバーレイした。エマルジョンは、以下のプログラム（分：秒）：
１．３０：００にわたり４２．０℃（逆転写）、
２．０５：００にわたり９５．０℃（逆転写酵素およびＤＮＡ鋳型の変性）、
３．００：１０にわたり９５．０℃、
４．００：３０にわたり６５．０℃、
５．００：３０にわたり７２．０℃、
６．３に戻り合計５５サイクル（容器バーコードを増幅し、ｃＤＮＡと融合させる）、
７．無期限で４．０℃
により、サーマルサイクラー内でインキュベートした。
エマルジョンは、４．０℃で一晩にわたり保持した。
（実施例４）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、エマルジョンを壊すためのプロトコール
キャピラリーマイクロピペットチップを使用して、エマルジョン材料を除去せずに、可能な限り多くのオーバーレイ溶液を除去した。各チューブに、１２．５μＬのＱｉａｇｅｎ Ｐｒｏｔｅａｓｅ溶液および０．５ＭのＮａ−ＥＤＴＡ ２．５μＬ、ｐＨ８．０を添加した。１：１のＦＣ−４０：ペルフルオロオクタノール４０μＬを添加することにより、エマルジョンを壊し、約１０回、静かに反転させた。
チューブの内容物を、静かに遠心分離し、サーマルサイクラー内で、以下のプログラム（分：秒）：
１．１５：００にわたり５０℃（プロテアーゼによる消化）、
２．１０：００にわたり７０℃で（プロテアーゼの不活化）、
３．０３：００にわたり９５℃（プロテアーゼの不活化およびＤＮＡの変性）、
４．無期限で４．０℃
により、インキュベートした。
チューブを遠心分離し、上側の水性相および界面を、未使用のマイクロ遠心管に移し、１５，０００ｇで１分間にわたりで遠心分離した。界面を撹乱せずに、上側の水性相を、新しいチューブに移し替えた。
（実施例５）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、ポリヌクレオチドを、エマルジョンから清浄化するためのプロトコール
０．２５倍容量のＮＥＢストレプトアビジンビーズを、２×ＢＷ（１０ｍＭのトリス−Ｃｌ、ｐＨ８．０、１ｍＭのＥＤＴＡ、２ＭのＮａＣｌ、０．２％のＴｗｅｅｎ−２０）中に添加し、室温で１５分間にわたりインキュベートした。次いで、ビーズを、１×ＢＷで洗浄し、０．００１％のＴｗｅｅｎ−２０で３回洗浄し、０．２５倍容量の０．００１％のＴｗｅｅｎ−２０を添加し、３分間にわたり９５℃に加熱することにより溶出させた。５倍容量のＱｉａｇｅｎ Ｂｕｆｆｅｒ ＰＢを添加し、Ｚｙｐｐｙシリカカラムに適用した。次いで、ビーズを、０．７ｍＬのＺｙｐｐｙ洗浄緩衝液で洗浄し、５ｍＭのトリス−Ｃｌ、ｐＨ８．８、０．１ｍＭのＥＤＴＡ、０．００１％のＴｗｅｅｎ−２０ １８０μＬ中に溶出させた。
（実施例６）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、次世代シークエンシングのための、ポリヌクレオチドに対する第１のＰＣＲ反応（ＰＣＲ１）のためのプロトコール
１６３．２μＬの精製ｃＤＮＡを、ＰＣＲ１のために使用した。第１のＰＣＲ反応のための例示的な設定を、下記の表２に示す。
Figure 0006960490
Figure 0006960490
６０μＬずつの反応物４つを、ＰＣＲチューブに等分し、サーモサイクラー内で以下のプログラム：
１．０１：００にわたり９８℃、
２．００：１０にわたり９８℃、
３．００：２０にわたり６４℃、
４．００：２０にわたり７２℃、
５．２に戻り合計６サイクル
６．無期限で４℃
を試行した。
ＰＣＲ産物を、１．２倍容量のＡＭＰｕｒｅ ＸＰで精製し、８０％のエタノールで洗浄し、６０μＬの希釈緩衝液（１０ｍＭのトリス−Ｃｌ、ｐＨ８．０、０．１ｍＭのＥＤＴＡ）中で溶出させた。
（実施例７）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、次世代シークエンシングのための、ポリヌクレオチドに対する第２のＰＣＲ反応（ＰＣＲ２）のためのプロトコール
２０μＬの精製ＰＣＲ１産物を、各サブライブラリー（例えば、ＩｇＬまたはＩｇＨ鎖あるいはＴＣＲαもしくはＴＣＲβ鎖またはＴＣＲγもしくはＴＣＲδ鎖）のために使用した。第２のＰＣＲ反応のための例示的な設定を、下記の表３に示す。
Figure 0006960490
Figure 0006960490
Ｉｌｌｕｍｉｎａ Ｃ７、６塩基のバーコード、およびＰ７配列の連結を含むプライマーである「Ｐ７−インデックス−Ｃ７」：
Figure 0006960490
 を使用した。
以下のプログラム：
１．０１：００にわたり９８℃、
２．００：１０にわたり９８℃、
３．００：２０にわたり６４℃、
４．００：２０にわたり７２℃、
５．２に戻り合計６サイクル、
６．無期限で４℃
を、サーモサイクラー内で試行した。
ＰＣＲ産物を、１．２倍容量のＡＭＰｕｒｅで精製し、４０μＬの希釈緩衝液中で溶出させた。
（実施例８）
エマルジョンベースの超ハイスループット単一細胞ポリヌクレオチドシークエンシングを実施するために、次世代シークエンシングのための、ポリヌクレオチドに対する第３のＰＣＲ反応（ＰＣＲ３）のためのプロトコール
８μＬの精製ＰＣＲ２産物を、最終的な増幅サイクル数を決定するｑＰＣＲのために使用した。第３のＰＣＲ反応のための設定を、下記の表４に示す。
Figure 0006960490
以下のプログラム：
１．０１：００にわたり９８℃、
２．００：１０にわたり９８℃、
３．００：２０にわたり６４℃、
４．００：２０にわたり７２℃、
５．プレートの読み取り、
６．２に戻り合計２５サイクル、
７．無期限で４℃
を、ｑＰＣＲ装置内で試行した。
ｑＰＣＲ強度プロットを精査して、蛍光強度は最大となるが、ＤＮＡの指数関数的増幅はいまだ終了していない増幅サイクルを決定した。これを、ＰＣＲ３の終点のための、最終的なサイクル数とした。
２４．０μＬの精製ＰＣＲ２産物を、終点のＰＣＲ３のために使用した。第３のＰＣＲの終点のサイクル数を決定するＰＣＲ反応のための例示的な設定を、下記の表５に示す。
Figure 0006960490
以下のプログラム：
１．０１：００にわたり９８℃、
２．００：１０にわたり９８℃、
３．００：２０にわたり６４℃、
４．００：２０にわたり７２℃、
５．２に戻り決定された数のサイクル
６．無期限で４℃
を、サーモサイクラー内で試行した。
ＰＣＲ産物を、１．２倍容量のＡＭＰｕｒｅで精製し、２０μＬの希釈緩衝液中で溶出させた。ライブラリーは、シークエンシングの準備ができた。ライブラリーは、アガロースゲル精製を伴うかまたは伴わずに、所望の通り、夾雑する切断型アンプリコンを除去するようにプールし、次いで、次世代シークエンシング技術によるプラットフォームを使用して、シークエンシングした。
（実施例９）
リードの加工およびアイソタイプの割り当て
ｐＲＥＳＴＯパッケージ１をもとにして構築されたカスタムパイプラインを使用して、ｍＲＮＡ分子および液滴の全長コンセンサス配列を生成するように、Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＭｉＳｅｑリードを加工し、ＩｇＢＬＡＳＴおよびＩＭＧＴ／ＨｉｇｈＶ−ＱＵＥＳＴにより注釈付けし、カスタムスクリプトおよびＣｈａｎｇｅ−Ｏパッケージで加工して、統計量および図を生成した。Ｉｌｌｕｍｉｎａソフトウェアを使用して、ＭｉＳｅｑリードのマルチプレックス処理を解除した。Ｐｈｒｅｄクォリティーが５未満の位置は、Ｎでマスキングした。アイソタイプ特異的プライマー、液滴バーコード（ＤＢ）、および分子バーコード（ＭＢ）を、アンプリコン内で同定し、ｐＲＥＳＴＯ ＭａｓｋＰｒｉｍｅｒｓ−ｃｕｔを使用し、最大のエラーを０．２として、トリミングした。リード１のコンセンサス配列およびリード２のコンセンサス配列は、ＤＢとＭＢとを一緒に含む固有分子識別子（ＵＭＩ）によって群分けされたリードから各ｍＲＮＡにつき別々に生成されたものであり、このＵＭＩは、同じ起源のｍＲＮＡ分子から生じるＰＣＲ複製物である。ＵＭＩリード群は、ＭＵＳＣＬＥによりアラインし、以下のパラメータ：ｍａｘｄｉｖ＝０．１；ｂｆ ＰＲＩＭＥＲ；ｐｒｆｒｅｑ＝０．６；ｍａｘｍｉｓｓ＝０．５；ｑ＝５；リード群について判定されたＰＣＲプライマー配列の一致≧６０％；最大のヌクレオチド多様性＝０．１；インデル位置について多数決を使用すること；および事後（コンセンサス）クォリティーの低いアライメントカラムのマスキングにより、ｐＲＥＳＴＯを使用して、コンセンサス配列を構築した。次いで、ペアドエンドコンセンサス配列を、２ラウンドでスティッチングした。第１に、各リード対のコンセンサス配列末端の、ギャップを施さないアライメントを、Ｚスコア近似を使用して最適化し、以下のパラメータ：最小の長さ＝８；アルファ１×１０−５；および最大のエラー＝０．３により、ｐＲＥＳＴＯ ＡｓｓｅｍｂｌｅＰａｉｒｓ−ａｌｉｇｎにおいて実装される、二項検定のｐ値によりスコア付けした。この方式でスティッチングできないリード対については、ｐＲＥＳＴＯのＡｓｓｅｍｂｌｅＰａｉｒｓ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅパラメータ：最小の同一性＝０．５；ｅ値１×１０−５を使用する、スティッチングまたはギャップを施したリード結合の前に、各リードの足場を組むように、ヒトＢＣＲおよびＴＣＲ生殖細胞系列のＶエクソンを使用して、スティッチングを試みた。
（実施例１０）
Ｖ（Ｄ）Ｊセグメントの注釈付けおよびアイソタイプの確認
ＩｇＢＬＡＳＴ、Ｃｈａｎｇｅ−Ｏ、およびカスタムスクリプトを使用して、元の生殖細胞系列Ｖ（Ｄ）Ｊ遺伝子を同定し、ｍＲＮＡ配列を、Ｖ（Ｄ）Ｊ領域に照らしてトリミングし、ＣＤＲ３領域を同定し、生殖細胞系列Ｖヌクレオチド配列からの変異を計算した。ＩｇＢＬＡＳＴでは、Ｎをミスマッチとしてカウントするが、Ｖ領域におけるＮが６つを超えるｍＲＮＡ配列には、変異解析および交差画分対合についての精度解析のためにフィルターをかけた。Ｉｇ重鎖については、ｐＲＥＳＴＯ ＭａｓｋＰｒｉｍｅｒｓ−ｓｃｏｒｅパラメータ：ｓｔａｒｔ＝０；最大のエラー＝０．２を使用して、非プライマーＣ領域（定常領域エクソン）を、期待される配列とマッチさせることにより、アイソタイプの同一性を確認した。プライマー／非プライマーＣ領域による判定が一致しないアンプリコンは、目視により、特異的なプライマークロストークイベントを解決した、２つのプライマー／非プライマーの組合せを除き、棄却した。
（実施例１１）
Ｖ（Ｄ）Ｊ配列の、クローン系統への群分け
重み付けされたクローン内距離による、単一連関クラスタリングを使用して、Ｖ（Ｄ）Ｊ配列を、クローンへと群分けした。クラスタリングは、Ｃｈａｎｇｅ−ＯパッケージのＤｅｆｉｎｅＣｌｏｎｅｓ−ｂｙ−ｇｒｏｕｐパラメータ：ｍｏｄｅｌ＝ｍ１ｎ；遺伝子＝第１；ｄｉｓｔ＝４．０；ｎｏｒｍ＝なしにより実施した。第１に、同じ初期組換えイベントから生じた可能性がある配列が、併せてビニングされる（マッチが最良のＩｇＶＨ遺伝子、マッチが最良のＩｇＪＨ遺伝子、およびＩＭＧＴ／ＨｉｇｈＶ−ＱＵＥＳＴにより同定される結合部の長さに基づき）ように、全ての機能的なＩｇＶＨ鎖の液滴コンセンサス配列を、Ｖ−Ｊ結合部ビンへとビニングした。クローン内距離の閾値は、Ｃｈａｎｇｅ−ＯのｓｈｍパッケージのｄｉｓｔＴｏＮｅａｒｅｓｔ関数を使用して、各ＩｇＶＨビン内の最近傍距離についてのヒストグラムを生成し、ヒストグラムを、自然距離カットオフ（二峰性のヒストグラムのトラフ内）について目視することにより選び出した。軽鎖のクローンクラスターは、同じ距離モデルおよび閾値を使用して規定した。
（実施例１２）
液滴のフィルタリング、対合忠実度の計算
重鎖−軽鎖対合の信頼度を２つの独立の方式で：液滴内のｍＲＮＡ配列の一致と、複製物対間のｍＲＮＡ配列一致とを使用して評価した。液滴内のｍＲＮＡの一致は、遺伝子座内のＶ（Ｄ）Ｊ配列についての、対応のあるヌクレオチド差異の平均値（Ｎｅｉによるパイ＜０．０２）として規定した。ｍＲＮＡ配列は、ＩｇＢＬＡＳＴによる注釈付けを使用して、Ｖ（Ｄ）Ｊヌクレオチドコード配列へとトリミングした。各液滴内で、全ての有効なｍＲＮＡ配列を、Ｖ遺伝子座により群分けした。各群内では、デフォルトのパラメータを使用するｐＲＥＳＴＯ ＡｌｉｇｎＳｅｔｓ内で実装されるＭＵＳＣＬＥを使用して、複数の配列をアラインした。液滴コンセンサス鎖は、ｐＲＥＳＴＯパラメータ：ＢｕｉｌｄＣｏｎｓｅｎｓｕｓ．ｐｙ；ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉｖ＝０．２；ｍａｘｉｍｕｍ ｍｉｓｓ＝０．５を使用して、遺伝子座１つ当たり複数のｍＲＮＡから構築した。ランダムにシャッフルされた液滴を使用して、多様性のカットオフであるパイ≦０．０２を選択した。シャッフルされた液滴内で、重鎖遺伝子座の０．０１％未満（軽鎖遺伝子座の＜０．２％）がこの基準を満たした。複数の細胞または免疫受容体を含む液滴を、さらなる精度解析のために分離した。
対合の精度は、単一の系統、すなわち、単一のＶ（Ｄ）ＪおよびＶＪ再構成に続く拡大から生じる系統だけを含有する可能性が高いＶＤＪクラスターに焦点を当てた、複数の複製物（別個のエマルジョン実験）にわたる同じクローン対についての観察に基づき計算した。天然では、複数の異なる軽鎖ＶＪ再構成と対合する、同じ重鎖Ｖ（Ｄ）Ｊ再構成をもたらす、類似のＶＤＪ再構成は、個々の複数の独立の時間以内で生じうる。Ｖ（Ｄ）Ｊ再構成が、本明細書で記載される方法により達成される技法上の精度のより正確な尺度をもたらすことは希少であるため、長鎖である重鎖ＣＤＲ３（ＣＤＲ３Ｈ）を、この解析の焦点とした（より希少なＶ（Ｄ）Ｊ再構成の代用物として）。また、＞６Ｎを有する配列も除去して、クローンへの割り当ての信頼度を増大させた。対合の精度は、画分にわたり観察される、最長四分位のクローン（結合部長≧５４ｎｔである２，６０４のクローン）について、ＣＤＲ３Ｈの長さと共に、９６％超まで増大した。クローン対一致の確率は、２つの独立の実験における、真の対の結合の確率であるため、対合の精度は、複製物にわたる、対合の一致についての平方根であって、以下の式［式中、
Figure 0006960490
 は、重鎖クローンｈと、軽鎖クローンｌとの対を有し、物理的画分ｆ内で見出される、液滴バーコードの数ｄである］の通りに計算される平方根として推定した。各実験についての対合の精度の平均値（平方）は、重鎖クローンｈおよび全ての画分の対（ｆ、ｇ）にわたり、対合した軽鎖クローン（ｌ、ｋ）の一致を平均すること：
Figure 0006960490
 により、推定する。
したがって、この例示的な実験に従う、各実験についての平均値精度（実験間の精度の分散の範囲内の）は、９６．１％であった。
（実施例１３）
ＨＩＶ系統進化解析
ＨＩＶに対する新しい広域中和抗体（ｂＮＡｂ）は、本発明者らのハイスループットの抗体対の公知のｂＮＡｂとの類似性に関して加工された配列により、発見した。ＰＧＴドナーおよび他のドナーに由来する既知のｂＮＡｂを、文献から取り出した。エマルジョンから回収された、全てのＨＩＶ ＩｇＨ ｍＲＮＡを、公知のＣＤＲ３アミノ酸配列との類似性について、ｔｂｌａｓｔｘ １０によりスコア付けした。健常ドナーに由来するＩｇＨ ｍＲＮＡ配列を使用して、配列類似性のバックグラウンドの分布を生成し、２７のビットスコアカットオフを使用して、候補ｂＮＡｂ様ＣＤＲ３を、さらなる解析のために区別した。デフォルトのパラメータによるＭＵＳＣＬＥ １１を使用して、候補配列のＶ（Ｄ）Ｊ配列を、公知のｂＮＡｂに照らしてアラインしたが、特に、ｇａｐｏｐｅｎ＝−１５を除き、デフォルトのパラメータを使用して、ＰＧＴドナー系統に照らしてアラインした。ＰｈｙＭＬのデフォルトのパラメータにより、系統樹を生成し、操作し、Ｎｅｗｉｃｋ ＵｔｉｌｓおよびＤｅｎｄｒｏｓｃｏｐｅにより視覚化し、手作業で精査して、公知のｂＮＡｂ配列と共に散在する免疫グロブリン重鎖配列を選択した。各液滴のコンセンサス配列は、任意の液滴内アミノ酸の不一致についてのアライメントに対する手作業による精査を、ＪＡＬＶＩＥＷにおいて使用して、既に記載した通りに構築した。８つの重鎖配列およびこれらの天然で対合する軽鎖抗体配列を、合成、クローニング、発現、および中和アッセイのために選択した。
（実施例１４）
データ解析およびプロッティング
プロットは、ｄｐｌｙｒおよびｇｇｐｌｏｔ２Ｒパッケージを使用して生成した。データは、散布図による視覚化だけを目的として、ランダムにダウンサンプリングし、かつ／またはＲによるジッター付加を施した。ダウンサンプリングの最小は、アイソタイプ１つ当たり２０，０００の液滴であるか、または他の形で言及される通りであった。同じ一様な確率分布から取り出された、垂直方向および水平方向のノイズを添加することにより、ｍＲＮＡ単位については、最大≦０．２とし、変異については、最大≦０．６％として、データ点にジッター付加を施した。

Claims (14)

  1. （ａ）試料に由来する複数の免疫細胞から、第１の細胞ポリヌクレオチドに由来する第１の相補的ポリヌクレオチドと、第２の細胞ポリヌクレオチドに由来する第２の相補的ポリヌクレオチドを、
    （ｉ）該複数の免疫細胞に由来する該第１の細胞ポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第１の標的プライマー；
    （ｉｉ）該複数の免疫細胞に由来する該第２の細胞ポリヌクレオチドの同じ領域に相補的な領域を含む第２の標的プライマー；
    （ｉｉｉ）非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む逆転写酵素であって、３つまたはそれ超の同一な非鋳型ヌクレオチドが該第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端に付加される、逆転写酵素；
    （ｉｖ）各々が、
    （Ａ）分子バーコード、
    （Ｂ）容器バーコード化ポリヌクレオチドの領域に相補的な５’末端領域、および
    （Ｃ）該３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドに相補的な３’末端領域
    を含む、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチド；ならびに
    （ｖ）容器バーコード化ポリヌクレオチド
    により作製し、これにより、第１および第２の単一細胞の単一バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
    （ｂ）該容器バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを形成するステップと；
    （ｃ）該第１および第２の単一細胞の二重バーコード化ポリヌクレオチドを増幅し、これにより、該第１の細胞ポリヌクレオチドもしくは第２の細胞ポリヌクレオチド、またはこれらの組合せの可変領域を含む配列のライブラリーを形成するステップと；
    （ｄ）該ライブラリーの該配列の１つまたは複数をシークエンシングするステップと
    を含み、（ａ）は、複数の容器のうちの１つの容器内で実施され、該容器は、該複数の免疫細胞に由来する単一の免疫細胞を含む、方法。
  2. 前記第１の細胞ポリヌクレオチドが、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）ポリヌクレオチド、Ｔ細胞受容体アルファ（ＴＣＲα）ポリヌクレオチド、または、Ｔ細胞受容体ガンマ（ＴＣＲγ）ポリヌクレオチドであり、前記第２の細胞ポリヌクレオチドが、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）ポリヌクレオチド、Ｔ細胞受容体ベータ（ＴＣＲβ）ポリヌクレオチド、または、Ｔ細胞受容体デルタ（ＴＣＲδ）ポリヌクレオチドである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドにおける各分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコードが固有であり、前記複数の容器における各容器バーコード化ポリヌクレオチドが固有である、請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. （ａ）が、（ａ）（ｉｉｉ）の前記逆転写酵素により、前記第１の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた前記第１の標的プライマーを伸長させることと、前記第２の細胞ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせた前記第２の標的プライマーを伸長させることとを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. （ａ）がさらに、
    （ｉ）前記複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコード化ポリヌクレオチドの３’末端領域を、前記第１の相補的ポリヌクレオチドの３’末端にある前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせることと、前記複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコード化ポリヌクレオチドの３’末端領域を、前記第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端にある前記３つまたはそれ超の非鋳型ヌクレオチドとハイブリダイズさせること；および
    （ｉｉ）該第１および第２の相補的ポリヌクレオチドの３’末端を伸長させること
    を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. （ｂ）の増幅ステップが、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドを付着させる前、または、前記容器バーコード化ポリヌクレオチドを付着させるのと同時に実施される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 非鋳型ターミナルトランスフェラーゼ活性を含む前記逆転写酵素が、Ｓｕｐｅｒｓｃｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、Ｍａｘｉｍａ逆転写酵素、Ｐｒｏｔｏｓｃｒｉｐｔ ＩＩ逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素（ＭＭＬＶ−ＲＴ）、ＨｉｇｈＳｃｒｉｂｅｒ逆転写酵素、トリ骨髄芽球症ウイルス（ＡＭＶ）逆転写酵素、ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ活性を含む任意の逆転写酵素、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第１の標的プライマーまたは前記第２の標的プライマーがポリ（Ｔ）配列を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 第１の標的プライマーが、複数の第１の標的プライマーを含み、および／または、前記第２の標的プライマーが、複数の第２の標的プライマーを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第１の標的プライマーが、重鎖免疫グロブリン（ＩｇＨ）配列、重鎖定常領域（Ｃ Ｈ ）配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲα定常領域（Ｃα）配列、ＴＣＲγ配列、ＴＣＲγ定常領域（Ｃγ）配列、またはこれらの組合せと相補的な配列を含み、前記第２の標的プライマーが、軽鎖免疫グロブリン（ＩｇＬ）配列、軽鎖定常領域（Ｃ Ｌ ）配列、ＴＣＲβ配列、ＴＣＲβ定常領域（Ｃβ）配列、ＴＣＲδ配列、ＴＣＲδ定常領域（Ｃδ）配列、またはこれらの組合せと相補的な配列を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法がさらに、シークエンシングすることから、固有のＩｇＬ配列とＩｇＨ配列の対、固有のＴＣＲα配列とＴＣＲβ配列の対、または、固有のＴＣＲγ配列とＴＣＲδ配列の対を決定することを含み、配列の対が、同じ容器バーコードを持つ配列である、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記方法がさらに、
    （ａ）固有のＩｇＨ配列、ＴＣＲα配列、またはＴＣＲγ配列の総数；
    （ｂ）固有のＩｇＬ配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列の総数；
    （ｃ）固有のＩｇＨ配列、ＩｇＬ配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、ＴＣＲβ配列およびＴＣＲδ配列の総数；
    （ｄ）固有のＩｇＬ配列とＩｇＨ配列の対、固有のＴＣＲα配列とＴＣＲβ配列の対、または固有のＴＣＲγ配列とＴＣＲδ配列の対の総数であって、配列の対が、同じ容器バーコードを持つ配列である、固有の配列の対の総数；
    （ｅ）ＩｇＨ配列、ＩｇＬ配列、ＴＣＲα配列、ＴＣＲγ配列、ＴＣＲβ配列、またはＴＣＲδ配列の頻度；あるいは
    （ｆ）１つもしくは複数の他の配列に対するＩｇＨ配列およびＩｇＬ配列の組合せ、１つもしくは複数の他の配列に対するＴＣＲα配列およびＴＣＲβ配列の組合せ、または１つもしくは複数の他の配列に対するＴＣＲγ配列およびＴＣＲδ配列の組合せ、の頻度
    の少なくとも１つを決定することを含む、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
  13. 前記複数の免疫細胞が、メモリーＢ細胞、ナイーブＢ細胞、形質芽球性Ｂ細胞、ナイーブＴ細胞、形質芽球性Ｔ細胞、Ｂ細胞の任意の亜型、Ｔ細胞の任意の亜型、またはこれらの任意の組合せについて富化される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記配列の対のライブラリーを抗体発現ベクターにクローニングし、酵母ディスプレイスクリーニングのために共トランスフェクトさせることをさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
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