KR20230085149A - 다중화된 표적-결합 후보 선별 분석 - Google Patents
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Abstract
DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대해 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법 및 시스템. PCR 증폭 프로세스를 수행하기 위한 사이클 데이터가 복수의 샘플에 대해 식별된다. 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수를 포함한다. 복수의 빈의 빈들 간 사이클 수 편차가 감소되도록 사이클 데이터에 기초하여 복수의 샘플이 복수의 빈으로 분류된다. 빈 사이클 수가 복수의 빈의 각각의 빈에 할당된다. 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에 고유하다. 식별 정보가 빈에 대해 생성된다. 빈 및 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 이용해 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력이 생성된다.
Description
발명자: Christian N. Cunningham, Kenneth K. Hallenbeck
관련 출원의 교차 참조
이 출원은 그 전체가 모든 목적으로 참조로서 본 명세서에 포함되는 2020년10월15일에 출원된 미국 가특허출원 번호 63/092,104, 발명의 명칭 "Multiplexed Target-Binding Candidate Screening Analysis"의 우선권의 이익을 주장한다.
배경기술
현재 다중화된 표적-결합 후보 선별 분석 시스템이 샘플 간 편차 및 데이터 복잡성과 같은 문제로 인해 원하는 표적과 결합하기 위한 많은 뉴클레오티드-함유 펩티드 라이브러리를 동시에 선택하는 데 어려움이 있다. 따라서, 원하는 결합 표적, 가령, 단백질에 대한 후보 결합체의 동시 선택을 돕기 위해 개선된 다중화된 표적-결합 후보 선별 분석 시스템 및 방법이 필요하다.
본 명세서에 기재된 실시예는 개선된 다중화된 선별 분석을 위한 다양한 방법, 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 프로덕트를 제공한다.
일부 실시예에서, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기한다. 상기 방법은 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계를 더 포함하며, 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성할 수 있거나 생성하도록 결정된다. 상기 방법은 그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계를 더 포함하며, 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 상기 방법은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에 명령하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트가 제공되며, 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함한다. 상기 방법은 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기한다. 상기 방법은 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계를 더 포함하며, 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정된다. 상기 방법은 그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계를 더 포함하며, 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 상기 방법은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에 명령하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소 ― DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며, 선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 하나 이상의 데이터 프로세서, 및 상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치 ― 상기 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함한다. 상기 방법은 상기 데이터세트를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계를 포함하고, 각각의 빈은 상기 정량화 정보를 이용한 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 상기 시스템은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서, 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하며 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각에 대해 PCR을 수행하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하도록 구성된 써모사이클러를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기한다. 상기 방법은 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드에 대해 라이브러리 각각의 정량화 정보를 디스플레이한다. 상기 방법은 복수의 차후 선택 라운드 동안 상기 수신 단계 및 생성 단계를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계를 더 포함하며, 추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여, 각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 한다.
일부 실시예에서, 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트가 제공된다. 컴퓨터-프로그램 프로덕트는 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 그래픽 사용자 인터페이스에서 표적 결합을 검출하기 위해 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 수행하게 하도록 구성된 명령을 포함한다. 상기 방법은, 제1 단계에서, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계를 포함하며, DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기한다. 상기 방법은 제2 단계에서, 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 디스플레이하는 단계 ― 상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드 후 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 포함함 ― , 및 복수의 차후 선택 라운드 동안 제1 단계 및 제2 단계를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계를 포함하며, 추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여, 각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 한다.
일부 실시예에서, 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소 ― DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며, 선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 상기 시스템은 하나 이상의 데이터 프로세서 및 상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치를 포함하며, 상기 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 디스플레이하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함한다. 상기 방법은 디스플레이되도록 선택된 임의의 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각의 정량화 정보를 디스플레이하도록 선택된 윈도를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 단계를 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대해 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법이 제공된다. PCR 증폭 프로세스를 수행하기 위한 사이클 데이터가 복수의 샘플에 대해 식별된다. 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수를 포함한다. 복수의 빈의 빈들 간 사이클 수 편차가 감소되도록 사이클 데이터에 기초하여 복수의 샘플이 복수의 빈으로 분류된다. 빈 사이클 수가 복수의 빈의 각각의 빈에 할당된다. 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에 고유하다. 식별 정보가 빈에 대해 생성된다. 빈 및 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 이용해 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력이 생성된다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 데이터 프로세서 및 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기에 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하는 시스템이 제공된다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 구현되는 컴퓨터 프로그램 프로덕트가 제공된다.
본 개시내용의 일부 실시예는 하나 이상의 데이터 프로세서를 포함하는 시스템을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부 및/또는 하나 이상의 프로세스 중 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부 및/또는 여기서 개시된 하나 이상의 프로세스의 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트를 포함한다.
채용된 용어 및 표현은 한정이 아닌 설명 측면에서 사용되며, 이러한 용어 및 표현의 사용에 도시되고 기재된 특징부 또는 이의 일부분의 임의의 균등물을 배제하는 어떠한 의도도 없고, 청구된 실시예의 범위 내에서 다양한 수정이 가능함이 자명하다. 따라서, 본 청구된 실시예가 실시예 및 선택적 특징으로 특정하게 개시되었지만 본 명세서에 개시된 개념의 수정, 및 변형이 해당 분야의 통상의 기술자에 의해 이용될 수 있고, 이러한 수정 및 변형이 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주됨이 이해될 것이다.
본 개시내용은 첨부된 도면과 함께 설명된다:
도 1은 다양한 실시예에 따른, 원하는 결합 표적과의 결합을 위한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 선별하기 위한 일반적인 개략적 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 일반적인 개략적 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 3a-3c은 다양한 실시예에 따른, 결합 표적과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따라, 결합 표적과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따라 DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대한 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 함유하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 함유하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 비제한적 예시적 방법(800)을 설명하는 흐름도이다.
도 9a은 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝(dynamic binning)의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 9b는 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따르는 균등한 분배를 이용하는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 11a은 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 11b는 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하도록 구성된 시스템의 비제한적 예시의 개략도이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 15은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 시스템 및 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 16은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 17은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 18은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 19는 다양한 실시예에 따른, 본 명세서에 제공된 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 설명하는 비제한적 예시의 블록도이다.
첨부된 도면에서, 유사한 구성요소 및/또는 특징은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 또한, 동일한 유형의 다양한 구성요소는 참조 라벨 뒤의 대시와 유사한 구성 요소를 구별하는 두 번째 라벨로 구분할 수 있다. 명세서에서 첫 번째 참조 라벨만 사용되는 경우 두 번째 참조 라벨과 관계없이 동일한 첫 번째 참조 라벨을 가진 유사한 구성요소 중 하나에 설명이 적용된다.
도 1은 다양한 실시예에 따른, 원하는 결합 표적과의 결합을 위한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 선별하기 위한 일반적인 개략적 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 일반적인 개략적 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 3a-3c은 다양한 실시예에 따른, 결합 표적과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따라, 결합 표적과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따라 DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대한 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 함유하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 함유하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 비제한적 예시적 방법(800)을 설명하는 흐름도이다.
도 9a은 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝(dynamic binning)의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 9b는 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따르는 균등한 분배를 이용하는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 11a은 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다.
도 11b는 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하도록 구성된 시스템의 비제한적 예시의 개략도이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 15은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 복수의 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 시스템 및 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 도시한다.
도 16은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 17은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 18은 다양한 실시예에 따른, 그래픽 사용자 인터페이스에서 결합 표적과의 결합을 검출하도록 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 실시예를 설명하는 스크린샷을 도시한다.
도 19는 다양한 실시예에 따른, 본 명세서에 제공된 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 설명하는 비제한적 예시의 블록도이다.
첨부된 도면에서, 유사한 구성요소 및/또는 특징은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 또한, 동일한 유형의 다양한 구성요소는 참조 라벨 뒤의 대시와 유사한 구성 요소를 구별하는 두 번째 라벨로 구분할 수 있다. 명세서에서 첫 번째 참조 라벨만 사용되는 경우 두 번째 참조 라벨과 관계없이 동일한 첫 번째 참조 라벨을 가진 유사한 구성요소 중 하나에 설명이 적용된다.
I. 개요
본 개시는 하나 이상의 원하는 표적(들)과의 결합 활동에 대해 뉴클레오티드-태그된 펩티드 라이브러리를 선별하기 위한 방법, 및 시스템의 다양한 실시예를 기술한다. 그러나 본 개시는 이들 실시예 및 적용예 또는 상기 실시예 및 적용예가 작동하거나 본 명세서에 기재된 방식에 한정되지 않는다. 또한, 도면은 단순화되거나 부분적인 모습을 보여줄 수 있으며, 도면 내 요소의 치수가 과장되거나 비율이 맞지 않을 수 있다.
II. 용어의 예시적 맥락 및 기술
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 한정하려는 의도를 갖지 않음이 자명할 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 용어, 표기법 및 기타 기술 및 과학 용어는 청구된 주제가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖도록 의도된다. 일부 경우, 일반적으로 이해되는 의미를 갖는 용어는 명료성 및/또는 용이한 참조를 위해 본 명세서에서 정의되며, 본 명세서에 이러한 정의를 포함하는 것이 해당 분야에서 일반적으로 이해되는 것과 실질적 차이를 나타내는 것으로 반드시 해석되는 것은 아니다. 일반적으로, 본 명세서에 기술된 화학, 생화학, 분자 생물학, 약리학 및 독성학과 관련하여 사용되는 명명법 및 기법이 해당 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 명세서에서 사용될 때, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용될 때 "및/또는"은 관련된 나열된 항목 중 하나 이상의 임의의 그리고 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 또한 이해될 것이다. "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "포함하다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 명시된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및 /또는 유닛의 존재를 특정하지만 하나 이상의 다른 기능, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 유닛 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서 전반에 걸쳐, 다양한 양태가 범위 형식으로 제시된다. 범위 형식의 기재는 단지 편의와 간결함을 위한 것이며 본 개시 내용에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되어서는 안 됨을 이해해야 한다. 따라서, 범위에 대한 기재는 가능한 모든 하위 범위와 그 범위 내의 개별 수치를 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 값의 범위가 제공되는 경우, 그 범위의 상한과 하한 사이의 각각의 중간 값과 그 언급된 범위 내 임의의 다른 언급된 또는 중간 값이 본 개시에 포함되는 것으로 이해된다. 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있고, 또한 명시된 범위에서 임의의 구체적으로 배제된 한계에 따라 본 개시내용에 포함된다. 명시된 범위가 한계 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우 포함된 한계 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위도 본 개시에 포함된다. 이는 범위의 폭에 무관하게 적용된다.
본 명세서에서 사용되는 "약"이라는 용어는 쉽게 알려진 각각의 값에 대한 통상적인 오차 범위를 포함하는 것을 지칭한다. 본 명세서에서 값 또는 파라미터의 "약"에 대한 언급은 그 값 또는 파라미터 자체에 관한 실시예를 포함(및 기재)한다. 예를 들어, "약 X"에 대한 설명은 "X"의 기재를 포함한다. 일부 실시예에서, "약"은 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 ±15%, ±10%, ±5%, 또는 ±1%를 지칭할 수 있다.
또한, "~와 통신하다" 또는 "~와 통신 가능하게 결합된" 또는 유사한 단어가 본 명세서에서 사용될 때, 하나의 요소는 하나 이상의 유선 통신 링크, 하나 이상의 무선 통신 링크, 하나 이상의 광학 통신 링크, 또는 이들의 조합을 통해 다른 요소와 직접, 또는 간접적으로, 또는 두 가지 모든 방식으로 통신할 수 있다. 또한, 요소(가령, 요소 a, b, c)의 목록이 지칭될 때, 이러한 지칭은 나열된 요소 중 임의의 요소만, 나열된 모든 요소보다 적은 요소의 조합, 및/또는 나열된 요소 모두의 조합 중 임의의 하나를 포함하도록 의도된다.
본 명세서에서 사용될 때, "실질적으로"는 의도된 목적으로 작동하기에 충분함을 의미한다. 따라서 용어 "실질적으로"는 해당 분야의 통상의 기술자가 예상할 수 있는 절대적인 또는 완벽한 상태, 치수, 측정치, 결과 등으로부터의 사소하고 무의미한 변동, 가령, 해당 분야의 통상의 기술자에 의해 예상될 것이지만 전체 성능에 눈에 띄는 영향을 미치지 않는 것을 허용한다. 수치 값 또는 파라미터 또는 수치 값으로 표현될 수 있는 특성과 관련하여 사용될 때, "실질적으로"가 10 퍼센트 내를 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "것들(ones)"는 하나 보다 많음을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "복수의" 또는 "그룹"은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상일 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세트(set)"는 하나 이상을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, "~ 중 적어도 하나"라는 구문은, 항목들의 목록과 함께 사용될 때, 나열된 아이템들 중 하나 이상의 상이한 조합이 사용될 수 있고 목록 내 항목들 중 단 하나만 필요할 수 있음을 의미할 수 있다. 항목은 특정 객체, 물건, 단계, 동작, 프로세스, 또는 카테고리일 수 있다. 달리 말하면, "~ 중 적어도 하나"는 항목들의 임의의 조합 또는 다수의 항목이 목록에서 사용될 수 있지만, 목록의 모든 항목이 필요하지는 않을 수 있음을 의미한다. 비제한적 예를 들면, "항목 A, 항목 B 또는 항목 C 중 적어도 하나" 또는 "항목 A, 항목 B, 및 항목 C 중 적어도 하나"는 항목 A, 항목 A와 항목 B, 항목 B, 항목 A와 항목 B와 항목 C, 항목 B와 항목 C, 또는 항목 A와 C를 의미할 수 있다. 일부 경우, "항목 A, 항목 B 또는 항목 C 중 적어도 하나" 또는 "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는 항목 A 중 2개와 항목 B 중 하나와 항목 C 중 10개, 항목 B 중 4개와 항목 C 중 7개, 또는 그 밖의 다른 적절한 조합을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"개체", "대상체", 또는 "환자"가 포유류일 수 있다. 포유류는 가축(가령, 소, 양, 고양이, 개 및 말), 영장류(가령, 인간 및 비인간 영장류, 가령, 원숭이), 토끼 및 설치류(가령, 생쥐 및 쥐)를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 특정 양태에서, 개체 또는 대상체는 인간이다.
본 명세서에서 사용될 때 "핵산 시퀀싱 데이터", "핵산 시퀀싱 정보", "핵산 서열", "게놈 서열", "유전 서열" 또는 "단편 서열" 또는 "핵산 시퀀싱 판독"은 DNA 또는 RNA의 분자(가령, 전장 게놈, 전장 전사체, 엑솜, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드, 단편 등)에서 뉴클레오티드 염기(가령, 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민/우라실)의 순서를 나타내는 임의의 정보 또는 데이터를 지시할 수 있다. 본 교시는 모든 이용 가능한 다양한 기법, 플랫폼 또는 기술, 가령, 모세관 전기영동, 마이크로어레이, 결찰 기반 시스템, 중합효소 기반 시스템, 혼성화 기반 시스템, 직접 또는 간접 뉴클레오티드 식별 시스템, 파이로시퀀싱, 이온- 또는 pH 기반 검출 시스템, 전자 시그니처 기반 시스템 등을 이용해 획득된 서열 정보를 고려하는 것으로 이해되어야 한다.
"뉴클레오티드", "폴리뉴클레오티드", "핵산" 또는 "올리고뉴클레오티드"는 뉴클레오시드간 연결에 의해 결합된 뉴클레오시드(가령, 데옥시리보뉴클레오시드, 리보뉴클레오시드 또는 이의 유사체 포함)의 선형 폴리머를 지칭할 수 있다. 일반적으로, 폴리뉴클레오티드는 적어도 3개의 뉴클레오시드를 포함한다. 일반적으로 올리고뉴클레오티드는 몇 개의 단량체 유닛(가령, 3-4개)에서 수백 개의 단량체 유닛까지 크기가 다양하다. 폴리뉴클레오티드, 가령, 올리고뉴클레오티드가 "ATGCCTG"와 같은 일련의 문자로 표시될 때마다, 달리 명시되지 않는 한, 뉴클레오티드는 왼쪽에서 오른쪽으로 5'->3' 순서이고 "A"는 데옥시아데노신, " C"는 데옥시시티딘, "G"는 데옥시구아노신, "T"는 티미딘을 나타낸다. 문자 A, C, G 및 T는, 해당 분야에서 표준인 바와 같이, 염기 자체, 뉴클레오시드, 또는 염기를 포함하는 뉴클레오티드를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세포"는 용어 "생물학적 세포"와 상호교환적으로 사용될 수 있다. 생물학적 세포의 비제한적 예로는 진핵 세포, 식물 세포, 동물 세포, 가령, 포유동물 세포, 파충류 세포, 조류 세포, 어류 세포 등, 원핵 세포, 박테리아 세포, 진균 세포, 원생동물 세포 등, 조직, 가령, 근육, 연골, 지방, 피부, 간, 폐, 신경조직 등으로부터 분리된 세포, 면역 세포, 가령, T세포, B세포, 자연살해세포, 대식세포 등, 배아(가령, 접합자), 난모세포, 난자, 정자 세포, 혼성세포, 배양된 세포, 세포주로부터의 세포, 암세포, 감염된 세포, 형질감염 및/또는 형질전환 세포, 리포터 세포 등을 포함한다. 포유동물 세포는 예를 들어 인간, 생쥐, 쥐, 말, 염소, 양, 소, 영장류 등으로부터 유래할 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때 "게놈"은 세포 또는 유기체, 가령, 동물, 가령, 포유류, 가령, 인간의 유전 물질이다. 인간에서, 게놈은 예를 들어 유전자, 비암호화 DNA 및 미토콘드리아 DNA와 같은 전체 DNA를 포함한다. 인간 게놈은 일반적으로 다음의 23쌍의 선형 염색체를 포함한다: 22쌍의 상염색체와 성을 결정하는 X 및 Y 염색체. 23쌍의 염색체는 각 부모로부터의 하나의 복사본을 포함한다. 염색체를 구성하는 DNA가 염색체 DNA라고 지칭되며 인간 세포의 핵에 존재한다(핵 DNA). 미토콘드리아 DNA는 원형 염색체로서 미토콘드리아 내에 위치하며, 모계에서만 유전되고, 핵에 위치한 DNA의 핵 게놈에 비교해서 종종 미토콘드리아 게놈이라고도 지칭된다.
구문 "시퀀싱"은 핵산의 적어도 일부의 연속적인 뉴클레오티드의 식별을 가능하게 하는 해당 업계에 공지된 임의의 기법을 지칭할 수 있다. 비제한적인 예시적인 시퀀싱 기술에는 RNA-seq(전장 전사체 시퀀싱으로도 알려짐), Illumina™ 시퀀싱, 직접 시퀀싱, 랜덤 샷건 시퀀싱, Sanger 디데옥시 종결 시퀀싱, 전장 게놈 시퀀싱, MPSS(massively parallel signature sequencing), 혼성화에 의한 시퀀싱, 파이로시퀀싱, 모세관 전기영동, 겔 전기영동, 듀플렉스 시퀀싱, 사이클 시퀀싱, 단일 염기 확장 시퀀싱, 고상 시퀀싱, 고처리율 시퀀싱, 대규모 병렬 시그니처 시퀀싱, 에멀젼 PCR, 가역적 염료 터미네이터에 의한 시퀀싱, 페어드 엔드 시퀀싱, 단기 시퀀싱, 엑소뉴클레아제 시퀀싱, 결찰에 의한 시퀀싱, 짧은-판독(short-read) 시퀀싱, 단일 분자 시퀀싱, 합성에 의한 시퀀싱, 실시간 시퀀싱, 역종결자 시퀀싱, 나노포어(nanopore) 시퀀싱, 454 시퀀싱, Solexa Genome Analyzer 시퀀싱, SOLiD™ 시퀀싱, MS-PET 시퀀싱, 질량 분석법 및 이들의 임의의 조합이 포함된다.
구문 "RNA-seq(RNA-시퀀싱)"은 차세대 시퀀싱(NGS)과 같은 시퀀싱을 사용하여 생물학적 샘풀 내 RNA의 존재 여부, 양 또는 서열을 검사할 수 있는 모든 단계 또는 기법을 지칭할 수 있다. RNA-seq는 RNA 내에 암호화된 유전자 발현 패턴의 전사체를 분석할 수 있다.
구문 "차세대 시퀀싱"(NGS)은 예를 들어 한 번에 수십만 개의 상대적으로 작은 시퀀스 판독을 생성할 수 있는 능력을 갖는, 전통적인 Sanger 및 모세관 전기영동 기반 접근법과 비교하여 증가된 처리량을 갖는 시퀀싱 기법을 지칭할 수 있다. 차세대 시퀀싱 기법의 일부 예는 합성에 의한 시퀀싱, 결찰에 의한 시퀀싱, 및 혼성화에 의한 시퀀싱을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 더 구체적으로, Illumina의 MISEQ, HISEQ 및 NEXTSEQ 시스템과 Life Technologies Corp의 PGM(Personal Genome Machine) 및 SOLiD 시퀀싱 시스템이 전체 또는 표적 게놈의 대규모 병렬 시퀀싱을 제공한다. SOLiD 시스템 및 관련 작업흐름, 프로토콜, 화학 등은, 각각의 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 포함되는 국제 출원일 2006년02월01일의 PCT 공개 번호 WO 2006/084132, 발명의 명칭 "Reagents, Methods, and Libraries for Bead-Based Sequencing", 2010년08월31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 12/873,190, 발명의 명칭 "Low-Volume Sequencing System and Method of Use" 및 2010년08월31일에 출원된 미국 특허 출원 번호 No. 12/873,132, 발명의 명칭 "Fast-Indexing Filter Wheel and Method of Use"에 더 상세히 기재된다.
용어 "시험관내 디스플레이(in vitro display)"는 표현형과 표현형의 서열을 암호화하는 유전자형을 비공유 결합 또는 공유 결합으로 결합시킴으로써 표현형을 유전자형과 함께 표시하는 시스템을 지칭할 수 있다. 시험관내 디스플레이의 비제한적 예는 mRNA 디스플레이, PD 디스플레이, STABLE(비공유 DNA 디스플레이), 마이크로비즈/액적 디스플레이, 공유 DNA 디스플레이, 파지 디스플레이 및 리보솜 디스플레이를 포함한다. 시험관내 디스플레이는 시험관에서 재구성된 복제 시스템을 사용하여 활성 종의 농축 및 증폭(선택)을 가능하게 할 수 있다. 시험관내 디스플레이 시스템의 가장 큰 장점은 원핵생물과 진핵생물을 배지로 사용하지 않고 다양한 표준, 비표준 펩티드 또는 이들의 조합을 포함하는 라이브러리를 통해 검색할 수 있음으로써, 고도의 활성 생리학적 물질(가령, 펩티드)의 선택을 가능하게 한다는 것이다. 시험관내 디스플레이는 10 내지 13승의 다양성으로 라이브러리를 검색하게 할 수 있다. 일부 구현예에서 mRNA 디스플레이가 예로서 설명되지만, 시험관내 디스플레이가 대신 사용될 수 있다.
용어 "RNA 디스플레이" 또는 "mRNA 디스플레이"는 발현된 단백질 또는 펩티드가 그들의 암호화 핵산으로 공유적 또는 비공유적 상호작용에 의해 연결되어 "mRNA/DNA-펩티드 접합체" 분자를 형성하는 시험관내(in vitro) 기법을 지칭할 수 있다. mRNA/DNA-펩티드 접합체의 단백질 또는 펩티드 성분은 원하는 결합 표적에 결합하기 위한 후보로서 선택되고 후보 단백질 또는 펩티드의 신원이 부착된 암호화 mRNA 성분의 시퀀싱에 의해 결정된다.
용어 "플렉시자임(flexizyme)"은 아미노아실-tRNA 합성효소로 개발된 인공 RNA 촉매를 지칭할 수 있다. 플렉시자임은 dFx(dinitrobenzyl flexizyme), eFx(enhanced flexizyme), aFx(amino flexizyme) 등과 같은 명칭으로도 알려져 있다. 플렉시자임은 아미노산이 반응하는 카르보닐기, 측쇄 내 방향족 고리 또는 아미노산의 이탈기 또는 링커의 3' 말단에서의 ACC-3' 서열을 인식함으로써 약하게 활성화된 아미노산을 기질로 사용하여 3' 말단에서 아데노신의 아미노아실화를 촉매할 수 있다.
용어 "거대고리 펩티드" 또는 "거대고리"는 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개 또는 그 이상의 아미노산 또는 그로부터 유도된 임의의 중간 범위 또는 값의 거대고리 구조를 포함하는 펩티드를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때 "거대고리 구조"는 선형 펩티드에 형성된 폐쇄된 고리 구조를 지칭한다. 고리 구조는 적어도 2개의 아미노산 잔기에 의해 분리된 2개의 아미노산을 직접 또는 링커를 통해 결합시킴으로써 형성될 수 있다. 거대고리 펩티드 또는 거대고리는 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 고리를 포함할 수 있다.
용어 "Ct(역치 사이클)"는 형광 신호가 임계값을 교차(가령, 배경 수준 초과)하는 데 필요한 사이클 수를 지칭할 수 있다. Ct 레벨은 샘플 내 후보 핵산의 양에 반비례한다(즉, Ct 레벨이 낮을수록 샘플 내 후보 핵산의 양이 많아진다).
표적-결합 선택에서 사용되는 용어 "선택"은 한 분자를 집단 내의 다른 분자로부터 실질적으로 분리하는 것을 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "선택" 단계는 선택 단계 후 집단에서 원치 않는 분자에 비해 원하는 분자의 적어도 2배, 바람직하게는 30배, 더 바람직하게는 100배, 가장 바람직하게는 1000배 농축을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 지시될 때, 선택 단계는 임의의 횟수로 반복되거나 및/또는 상이한 유형의 선택 단계가 주어진 접근법에서 조합될 수 있다.
표적-결합 후보 발견
본 명세서에 기재된 다양한 방법 및 시스템 실시예는 원하는 표적과 결합하기 위한 선택에서 펩티드 후보를 검출하기 위한 개선된 다중화된 방법을 가능하게 한다. 예를 들어, RNA 디스플레이 방법이 여기에서 사용될 수 있다. RNA 디스플레이는 일반적으로 단백질 또는 펩티드의 발현을 수반하며, 발현된 단백질 또는 펩티드는 RNA/단백질 융합 분자를 형성하기 위해 그들의 암호화 mRNA에 공유적 또는 긴밀한 비공유적 상호작용에 의해 연결된다. RNA/단백질 융합체의 단백질 또는 펩티드 성분은 원하는 표적과의 결합을 위해 선택될 수 있고 단백질 또는 펩티드의 신원은 부착된 암호화 mRNA 성분의 시퀀싱에 의해 결정된다.
도 1은 다양한 구현예에 따라, 원하는 표적과의 결합에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 선별하기 위한 일반적인 개략적 작업흐름의 비제한적 실시예를 도시한다.
작업흐름(100)은 단계(110)에서 시작 핵산 라이브러리(예를 들어, 다중-웰 플레이트의 웰)를 획득하는 단계 및 시작 핵산 라이브러리를 대응하는 핵산에 의해 암호화되는 펩티드 라이브러리로 번역하여 뉴클레오티드-함유 접합체의 라이브러리를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 시작 핵산 라이브러리는 적어도, 최대, 또는 약 10, 100, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1010, 1011, 1012, 1013, 1014, 1015, 1016, 1017, 1018, 1019, 또는 1020개(또는 그로부터 유도된 범위의 임의의 중간 수)의 접합체를 포함할 수 있다. 시작 핵산 라이브러리는 설계 선호에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 시작 핵산 라이브러리는 적은 양의 접합체를 갖도록 선택될 수 있고 약 10, 100 또는 103개(또는 그로부터 유도된 범위의 임의의 중간 수)의 접합체를 포함할 수 있다. 시작 핵산 라이브러리는 접합체가 중간 정도로 풍부하도록 선택될 수 있고 약 104, 105, 106, 107, 108, 또는 109개(또는 그로부터 유도된 범위의 임의의 중간 수)의 접합체를 포함할 수 있다. 시작 핵산 라이브러리는 매우 풍부한 접합체를 갖도록 선택될 수 있고 약 1010, 1011, 1012, 1013, 또는 1014개(또는 그로부터 유도된 범위의 임의의 중간 수)의 접합체를 포함할 수 있다.
작업흐름(100)은 일부 실시예에 따라 시험관내 번역 믹스를 추가함으로써 RNA를 펩티드로 번역한다. 예를 들어, 시험관내 번역 믹스는 tRNA를 표준 아미노산으로 충전하는 리보자임, tRNA을 비표준 아미노산을 충전하는 리보자임, 또는 이들의 조합, 가령, 표준 아미노산을 추가하기 위한 아미노아실-tRNA 합성효소(synthetase)(aaRS 또는 ARS 또는 tRNA-결합효소(ligase)라고도 불리움), 비표준 아미노산을 첨가하기 위한 플렉시자임, 또는 이들의 조합을 포함한다. 시험관내 번역 반응 동안 mRNA 분자는 3' 말단에서 융합된 펩티드 수용체(가령, 푸로마이신)를 통해 펩티드 생성물에 공유 결합하게 된다. 추가 및 대체 구현예에서, 뉴클레오티드-함유 접합체는 mRNA를 대응하는 펩티드에 연결하는 링커를 포함할 수 있다.
펩티드는 선형, 스테이플형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있다. 특정 실시예에서, 고리형 펩티드는 거대고리 펩티드이다. 거대고리 펩티드는 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 고리를 가질 수 있다. 거대고리 펩티드는 모노사이클 펩티드, 바이시클 펩티드 또는 테트라사이클 펩티드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 뉴클레오티드-함유 접합체의 라이브러리는 mRNA-디스플레이된 펩티드로서 펩티드에 접합된 RNA를 포함할 수 있다.
작업흐름(100)은 단계(120)에서 뉴클레오티드-함유 접합체의 시험관내 역전사 및 시험관내 역전사 생성물의 탈염을 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업흐름(100)은 역전사 믹스를 mRNA-펩티드 접합체에 추가함으로써 DNA-mRNA-펩티드 접합체를 생성한다. 작업흐름(100)은 결과적인 DNA-mRNA-펩티드 접합체를 염 및 기타 작은 분자를 제거하기 위해 탈염 컬럼으로 전달하여 탈염된 라이브러리가 생성된다. 탈염된 라이브러리는 선택 라운드에 대해 입력되어 표적 결합 후보 펩티드를 검출할 수 있다.
작업흐름(100)은 단계(130)에서 입력된 라이브러리로부터 표적-결합 후보의 선택을 포함할 수 있다. 입력 라이브러리는 시험관내 역전사 및 탈염 후 뉴클레오티드-함유 접합체를 포함할 수 있다. 각각의 선택은 원하는 표적 분자와 결합하는 후보 결합제에 대한 양성 선택, 원하는 표적 분자 없이 지지체와 결합하는 라이브러리를 제거하기 위한 음성 선택, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 표적 분자는 고형 지지체, 가령, 아가로스 비즈에 결합된다. 표적 분자는 고체 기질에 직접 연결된다. 또 다른 실시예에서, 먼저 표적 분자가 변형, 예를 들어 비오티닐화되고, 변형된 표적 분자는 변형을 통해 비즈와 같은 고체 기질에 결합된다. 고체 지지체의 비제한적 예는 스트렙타비딘(SA)-M280, 뉴트라비딘-M280, SA-M270, NA-M270, SA-MyOne, NA-MyOne, SA-아가로스 및 NA-아가로스를 포함한다. 추가 및 대안 실시예에서, 고체 지지체는 자성 비즈, 예를 들어 Dynabeads®를 더 포함한다. 이러한 자기 비즈는 자석을 사용하여 분석 혼합물로부터 고체 지지체 및 임의의 결합된 뉴클레오티드-함유 접합체를 분리할 수 있게 한다.
부정 선택에서, 입력 라이브러리는 빈 비즈와 완전히 혼합될 수 있다. 입력 라이브러리로부터 모든 비즈-결합 멤버가 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 첫 번째 선택 라운드는 음성 선택을 건너뛴다.
양성 선택에서, 입력 라이브러리는 고체 지지체에 결합된 하나 이상의 표적 분자, 예를 들어, 하나 이상의 표적 분자 상에 디스플레이되는 태그를 포착하는 비즈와 함께 배양될 수 있다. 예를 들어, 결합되지 않은 뉴클레오티드-함유 접합체를 세척하고 표적 단백질에 부착된 비즈, 즉, 양성 비즈로부터 후보 결합제를 용출하기 위해 풀-다운 분석이 수행될 수 있다.
표적-결합된 뉴클레오티드-함유 접합체는 핵산 성분의 증폭 전에 고체 지지체로부터 용출될 수 있다. 임의의 이용가능한 용출 방법이 고려된다. 대안으로 또는 추가로, 표적-결합된 뉴클레오티드-함유 접합체는 고온, 예를 들어 비등점에서 용출될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 표적-결합된 뉴클레오티드-함유 접합체는 알칼리성 상태를 이용하여, 예를 들어, 약 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0 또는 이로부터 유도된 임의의 중간 범위 또는 값의 pH를 이용하여, 용출된다. 추가 및 대안적 실시예에서, 표적-결합된 뉴클레오티드-함유 접합체는 산성 상태를 이용하여, 예를 들어 약 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0 또는 이로부터 유도된 임의의 중간 범위 또는 값의 pH를 이용하여, 용출된다.
예를 들어, 양성 비즈가 PCR 플레이트로 이송되고, 밀폐되고, 끓여질 수 있다. 그런 다음 양성 비즈는 냉각되어 자기 플레이트로 이송될 수 있다. 자기 플레이트에서 상청액이 제거되어 뉴클레오티드-함유 접합체의 추가 분석을 위해 새로운 PCR 플레이트로 이송될 수 있다.
작업흐름(100)은 단계(140)에서 입력 라이브러리로부터 선택된 표적-결합 후보의 증폭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 선택된 표적-결합 후보는 DNA-RNA-펩티드 접합체이다. 작업흐름(100)은 PCR에 의해 선택된 표적-결합 후보에서 DNA를 증폭하고 증폭된 생성물은 다음 선택 라운드를 위한 입력으로 사용되거나 시퀀싱에 의해 분석된다.
작업흐름(100)은 단계(140)에서 DNA 증폭을 위해 선택된 표적-결합 후보를 정량화하고 정규화한다. 작업흐름(100)은 예를 들어 정량적 PCR(qPCR)에 의해 선택된 표적-결합 후보에서 DNA 농도를 측정한다. 작업흐름(100)은 정규화를 위한 qPCR 데이터를 수집하고 분석하여 다음 선택 라운드에서 사용될 적절한 DNA 농도를 보장할 수 있다. 예를 들어, 작업흐름(100)은 qPCR에 의해 각각의 선택된 표적-결합 후보에 대한 Ct 값을 수집하고 각각의 선택된 표적-결합 후보를 증폭하기 위해 PCR을 사용하기 위한 적절한 PCR 사이클을 결정하는 데 사용될 수 있다.
추가 및 대안 실시예에서, 선택된 표적-결합 후보 내의 RNA가 증폭되어 더 많은 RNA를 생성할 수 있다. 예를 들어, RNA 레플리카제 효소를 사용하는 임의의 이용가능한 RNA 복제 방법이 고려된다. 또 다른 실시예에서, 용출된 표적-결합 후보 내의 RNA가 PCR에 의해 증폭되기 전에 cDNA로 전사될 수 있다.
단계(140)는 증폭을 위해 선택된 표적-결합 후보의 정량화 및 정규화를 포함할 수 있으며, 이는 도 2-8에서 추가 및 대체 정규화 작업흐름에서 추가로 상세히 예시될 수 있다. 정량화 및 정규화 결과의 시각화가 시각화 작업흐름 및 도 9-14에서 더 자세히 설명될 수 있다.
작업흐름(100)은 단계(150)에서 입력 라이브러리로부터 표적-결합 후보의 반복된 선택을 포함할 수 있다. PCR-증폭된 풀이 최고 친화도 표적-결합 후보에 대해 농후화하기 위해 하나 이상의 선택 라운드, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 라운드의 대상이 될 수 있다. 라이브러리가 원하는 속성을 가진 후보에 의해 지배될 때까지 선택 및 증폭의 프로세스가 반복된다. 필요한 반복 횟수는 시작 라이브러리의 다양성과 선택 단계에서 달성된 농후화에 따라 달라진다.
단계(150)에서, 증폭된 DNA 뉴클레오티드가 mRNA로 전사된 다음, 단계(110, 120, 130 및 140)의 또 다른 라운드 선택을 위한 뉴클레오티드-함유 접합체의 추가 라이브러리를 생성하기 위해 펩티드로 번역될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 핵산 서열은 증폭된 DNA에 돌연변이를 도입하는 조건 하에서 증폭될 수 있으며, 이로써 선택된 핵산 서열에 추가 다양성을 도입할 수 있다. 이 돌연변이된 DNA 분자 풀은 추가 선택 라운드의 대상이 될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, PCR 증폭된 핵산 풀은 모든 선택된 뉴클레오티드-함유 접합체의 핵산 서열을 결정하기 위해 임의의 이용가능한 시퀀싱 방법, 예를 들어 차세대 시퀀싱(NGS)을 사용하여 시퀀싱될 수 있다. 선택된 뉴클레오티드-함유 접합체의 서열 동일성은 선택된 뉴클레오티드 서열의 표적 결합 친화성의 검증을 위해 추가로 사용될 수 있다.
III. 뉴클레오티드-함유 라이브러리의 정규화
본 명세서에 기재된 다양한 방법 및 시스템 실시예는 시험관내 디스플레이를 사용하여 표적 결합 선택의 개선된 신뢰할 수 있는 정량적 평가를 가능하게 한다. 특히, 본 명세서에 기재된 실시예는 한 라운드에서 다른 라운드로의 시뮬레이션 선택의 진행 및 성공 또는 실패를 추적할 수 있게 한다. 본 명세서에 기재된 방법 및 시스템은 강건하고 재현 가능하며 표적 결합 선택을 위해 뉴클레오티드-함유 라이브러리를 정규화하는 데 사용될 수 있다.
정규화는 개별 DNA-함유 조성물들 간 후속 라운드에 대한 입력 DNA의 편차, 예를 들어 웰(well) 간 편차를 최소화하는 데 도움이 된다. 입력 DNA는 잠재적 결합체의 라이브러리를 생성하는 데 사용될 수 있으며, 생성된 라이브러리의 DNA 농도는 각각의 선택 라운드에서 실험의 일부로 측정되고 기록될 수 있다. 정규화는 각각의 선택 라운드에서 동시 선택의 진행 및 성공/실패를 비교하는 데 도움이 된다.
하나의 비제한적 이점은 본 명세서에서 사용된 정규화 방법 및 시스템이 수동 개입의 필요성을 없애면서 입력으로서 DNA 농도의 임의의 가능한 조합을 갖는 여러 선택 라운드의 진행을 추적하는 것을 가능하게 할 수 있다는 것이다.
III.A. 정규화 작업흐름
일반적인 도식적인 작업흐름(200)이 도 2에 제공되어, 다양한 실시예에 따라 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 비제한적 예시적 프로세스를 도시한다. 이러한 정규화는 개입 없이 상이한 실험 간에 상이한 라이브러리의 DNA 농도의 임의의 가능한 조합을 처리할 수 있다. 예를 들어, 상이한 실험은 표적-결합 후보에 대한 상이한 선택 라운드, 예를 들어 시험관내 디스플레이 선택일 수 있다. 작업흐름은 도 2에 도시된 것보다 더 많든 적든, 다양한 기능 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 도 2는 단순히 가능한 작업흐름의 한 예를 보여준다. 작업흐름(200)은 예를 들어 도 12와 관련하여 기재된 시스템(1200) 또는 유사한 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(210)에서, 원하는 표적 분자와의 결합을 검출하기 위한 선택 라운드를 시작하는 것을 포함할 수 있다. 선택 라운드는 표적 분자와의 결합을 검출하기 위한 번역, 역전사, 탈염 및 선택, 및 예를 들어 qPCR에 의한 선택된 뉴클레오티드-함유 조성물의 정량화로 시작할 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(220)에서, 표적-결합 후보를 검출하기 위한 선택 라운드로부터의 qPCR 데이터 수집을 포함할 수 있다. 작업흐름(200)은 선택된 뉴클레오티드-함유 접합체 각각의 소량의 샘플을 용기, 예를 들어, 384-웰 플레이트의 지정된 공간으로 이송함으로써 qPCR을 수행한다. 다양한 실시예에서, qPCR은 DNA 농도 측정이 뒤따르는 서열-특이적 DNA 증폭의 반복된 사이클을 통해 주어진 샘플에서 후보 DNA의 농도를 측정하는 데 사용된다. 후속 사이클들 사이에, 각 후보 DNA의 양은 증폭의 기하급수적 단계 동안 약 두 배가 된다. 관찰된 DNA 농도가 고정된 역치값을 처음 초과하는 사이클을 일반적으로 역치 사이클(Ct)이라고 한다. 이러한 Ct 값은 DNA 농도의 정량적 평가를 나타내며 종종 후속 분석을 위한 원시 데이터로 취급된다.
단계(220)에서, qPCR 데이터 수집은 qPCR 기계로부터 qPCR 데이터를 수신하고, 데이터 분석을 수행하며, 데이터를 컴퓨터로 내보내는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 가장 최근의 qPCR 데이터가 데이터베이스로 전송되고 판독될 수 있다. 한 선택 라운드의 각각의 샘플의 Ct 값은 qPCR 데이터로부터 추출될 수 있고 동시에 도 9-14에 보다 상세히 기술된 바와 같이 가시화될 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(230)에서 복수의 DNA-함유 조성물을 분류하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 DNA-함유 조성물은 각자의 정량화 정보, 예를 들어, 각각의 샘플(즉, DNA-함유 조성물)의 Ct 값 또는 Ct 값에 기초하여 결정된 각 샘플의 PCR 사이클 수에 기초하여 빈으로 분류될 수 있다. 분류는 자동화될 수 있다.
예를 들어, 각각의 빈은 각각의 DNA-함유 조성물의 농도를 정규화하기 위해 후속 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된다. 각각의 빈은 유사한 농도, 예를 들어 범위 내에서 동일한 Ct 값 또는 범위 내에서 동일한 PCR 사이클 수를 갖는 DNA-함유 조성물을 그룹화한다. 범위 내의 동일한 Ct 값은 1, 2, 3, 4 또는 5개 정수 값 내의 Ct 값 또는 이로부터 파생된 임의의 범위 또는 값을 지칭할 수 있다. 범위 내의 동일한 PCR 사이클 수는 1, 2, 3, 4 또는 5개의 정수 값 내의 PCR 사이클 수 값 또는 이로부터 유도된 임의의 범위 또는 값을 지칭할 수 있다.
예를 들어, 3개의 Ct 값(가령, 9, 10 및 11의 Ct) 내의 Ct 값을 갖는 모든 개별 웰은 하나의 빈으로 결합될 수 있으며, 후속 증폭에 대한 전체 빈에 대해 동일한 수의 PCR 사이클 수(가령, 10 PCR 사이클)가 적용될 수 있다. 각 빈에는 바코드와 같은 식별 라벨과 qPCR 정량 분석에서 Ct와 같은 정량 정보를 기반으로 할당된 공통 PCR 주기가 있는 해당 샘플이 할당될 수 있다. 예를 들어, 각각의 웰에 대한 각각의 PCR 사이클 수 또는 할당된 공통 PCR 사이클은 지정 공식에 기초할 수 있고, 예를 들어, 각각의 웰에 대한 각각의 PCR 사이클 수 또는 할당된 공통 PCR 사이클은 가장 가까운 정수로 반올림된 각자의 웰의 Ct 또는 반올림된 정수에서 범자연수를 더하거나 빼는 각자의 웰의 Ct일 수 있다. 여러 웰이 유사한 Ct를 갖는 경우, 일부 웰은 공통 PCR 사이클 수를 할당 받거나, 각각이 유사한 Ct에 기초하여 유사한 PCR 사이클 수를 가지며, 이들 유사한 Ct 값 또는 유사한 PCR 사이클 카운트의 범위에 기초하여 공통 PCR 사이클 수를 할당 받는다. 일부 실시예에서, 각각의 웰에 대한 PCR 사이클 수는 동등할 수 있거나 유사한 Ct 값을 갖는 여러 웰에 의해 공유되는 공통 PCR 사이클 수와 동등하도록 조정될 수 있다.
이들 할당은 작업목록으로 구성되어 리퀴드 핸들러(liquid handler)로 전송될 수 있다. 리퀴드 핸들러는 샘플을 선택하고 선택된 샘플을 소스 플레이트로부터 할당된 공통 PCR 사이클로 PCR 증폭을 위한 플레이트로 이송함으로써 작업목록을 실행할 수 있다. PCR 증폭 후, 리퀴드 핸들러는 이렇게 증폭된 샘플을 다시 소스 플레이트의 원래 웰로 이송할 수 있다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 결정된 qPCR Ct 값(Min 및 Max는 각각의 빈 내 최소 및 최대 qPCR Ct 값을 지칭함)을 사용하여 향후 증폭을 위한 PCR 사이클 수가 결정될 수 있다. 표 1에서, 모든 샘플은 이전에 결정된 qPCR Ct 값에 따라 빈으로 분류되며, 각각의 빈은 향후 증폭을 위해 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 샘플을 가진다. 예를 들어, 샘플이 13의 qPCR Ct를 가질 때, 샘플은 제3 빈에 있게 되며 다음 표 1("PCR 사이클 수")에 표시된 대로 후속 증폭을 위해 15회 사이클의 PCR을 갖도록 할당될 것이다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 0 내지 9의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 9회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 10 내지 12의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 12회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 13 내지 15의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 15회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 16 내지 18의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 18회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 19 내지 20의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 20회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 21 내지 23의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 23회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 24 내지 26의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 26회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다. 27 내지 40의 qPCR Ct를 갖는 임의의 샘플이, 빈 내 모든 샘플이 후속 증폭을 위해 28회 사이클의 PCR을 할당 받는 빈에 할당될 수 있다.
표 1 - 샘플의 비닝의 비제한적 예
추가 및 대안 실시예에서, 분류하는 것은 모든 샘플의 PCR 사이클 수 값 범위를 식별하고 PCR 사이클 수 값 범위를 이용해 정수 개의 빈으로 분류함으로써, 각각의 빈이 동일한 수의 샘플 또는 범위 내에서 동일한 수의 샘플을 갖도록 하는 것을 포함할 수 있다. 정수 개의 빈은 적어도 또는 최대 또는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 또는 그 이상일 수 있다. 범위 내의 동일한 수의 샘플은 각각의 빈이 동일한 수의 샘플을 갖거나 각각의 빈들 간 샘플 크기의 차이가 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8를 초과하지 않음을 의미할 수 있다. 특정 실시예에서, 정수 개의 빈은 8개의 빈일 수 있고, 8개의 빈 각각은 동일한 수의 샘플을 가진다. 따라서, 하나 이상의 실시예에서, 샘플은 선택된 N개의 빈으로 고르게 분류될 수 있다.
표적-결합 후보에 대한 각각의 선택 라운드에서, 각각의 빈의 크기는 고정되거나 동적일 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 빈의 크기는 선택 라운드에 걸쳐 고정될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 각각의 빈의 크기는 PCR 사이클 수 범위가 얼마나 넓게 변하느냐에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 이전 라운드에서, 정수 개의 빈 및 PCR 플레이트 각각에 대한 더 큰 빈 크기는 더 넓은 범위의 PCR 사이클 수를 기반으로 자동으로 생성될 수 있다. 그러나 이후의 선택 라운드에서, 데이터가 수렴되기 시작할 때, 각각의 정수 개의 빈과 PCR 플레이트는 훨씬 더 작은 빈 크기, 즉, 더 좁은 범위의 PCR 사이클 수에 기초하여, 각각의 빈 내 더 작은 크기의 샘플을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 정수는 8이다. 예를 들어 8개의 빈과 같은 큰 빈에 샘플을 확산시키면 우수한 정확도의 정규화가 달성된다.
작업흐름(200)은, 단계(240)에서, 작업목록, 예를 들어 순방향 작업목록 및 역방향 작업목록의 생성을 포함할 수 있다. 작업흐름(200)은 각각의 빈에 두 개의 작업목록을 할당한다. 순방향 작업목록은 하나의 빈의 샘플이 빈의 할당된 공통 PCR 카운트 수에 기초하여 PCR을 수행하기 위해 소스 플레이트의 원래 웰로부터 PCR 플레이트로 선택되도록 하는 명령을 가진다. 예를 들어, 소스 플레이트는 동일한 Ct 값을 갖고 동일한 빈으로 분류되는 개별 웰 A5, B5 및 D5을 가질 수 있다(가령, A5, B5 및 D5는 96-웰 플레이트 내 행 A, B 및 D와 다섯 번째 열을 지칭한다). 순방향 작업목록은 후속 PCR 증폭을 위해 동일한 빈으로부터, 즉, 웰 A5, B5 및 D5으로부터 동일한 PCR 플레이트로 샘플을 선택하도록 생성될 수 있다. 역방향 작업목록에서, 샘플은 PCR 증폭 후 소스 플레이트의 원래 웰로 다시 이송될 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(250)에서, 순방향 작업목록의 실행을 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업흐름(200)은 PCR 플레이트를 획득하고 PCR 플레이트에 임의의 바코드를 할당한다. 순방향 작업목록은 리퀴드 핸들러가 샘플을 소스 플레이트의 원래 웰로부터 대응하는 PCR 플레이트로 이송하도록 실행될 수 있다. 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 각각의 빈은 특정 바코드가 있는 대응하는 PCR 플레이트에 할당될 수 있으며 할당은 데이터베이스에 저장될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시예에서, 단일 PCR 플레이트는 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 샘플만을 수용할 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(260)에서 순방향 작업목록에 따라 PCR 증폭을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에게 명령을 생성 및 전송하는 것을 포함할 수 있다. 상기 명령은 각각의 빈에 대한 공통 PCR 사이클 수에 기초한다. 명령은 데이터베이스에 대해 각각의 PCR 플레이트의 바코드를 체크하고 어떤 바코드가 PCR에 대해 준비되었는지 PCR 써모사이클러에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 단일 빈 내 샘플의 플레이트가 대응하는 PCR 플레이트로 이송되면, 작업흐름(200)은 대응하는 PCR 플레이트를 PCR 써모사이클러로 이동시키고 지정된 파일을 PCR 플레이트의 바코드로 업데이트할 수 있다. 데이터베이스는 대응하는 빈과 일치하는 바코드의 목록을 포함한 파일을 갖기 때문에, PCR 써모사이클러는 데이터베이스를 액세스하고 파일을 읽어 어떤 바코드가 써모사이클러의 PCR 플레이트에 로드되었는지를 확인하고 데이터베이스와 비교하여 정량화로부터 대응하는 Ct 수 및 증폭을 위한 할당된 공통 PCR 사이클 수를 갖는 일치하는 빈을 식별할 수 있다. 명령은 또한 PCR 플레이트의 바코드와 샘플의 빈 사이의 일치에 따라 대응하는 샘플에 대해 실행할 PCR의 사이클 수(즉, 증폭을 위해 할당된 공통 사이클 수)에 대해 써모사이클러를 업데이트할 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(270)에서 처리된 샘플을 다시 소스 플레이트로 넣기 위해 역방향 작업목록을 실행하는 것을 포함할 수 있다. PCR 후, 역방향 작업목록이 실행되어 처리된 샘플, 가령, PCR 플레이트 내 증폭된 샘플을 다시 소스 플레이트의 원래 웰로 이송하여, 각각의 원래 웰에 대한 증폭된 DNA가 생성되게 할 수 있다.
예를 들어, 작업흐름(200)은 먼저 데이터베이스로부터 작업목록을 수신하고 작업목록 1 및 2를 실행하여 샘플을 원래의 웰로부터 대응하는 PCR 플레이트로 이송할 수 있다. 작업흐름(200)은 PCR 플레이트가 PCR 써모사이클러로 이송되게 할 수 있다. 작업흐름(200)는 바코드 1 및 2 및 이들의 대응하는 PCR 플레이트가 PCR 증폭을 위해 준비되었음을 PCR 써모사이클러에게 통지할 수 있다. PCR 써모사이클러는 PCR 플레이트 1 및 2와 일치하는 제1 및 제2 빈 내 샘플의 PCR 사이클 수를 확인한 다음 제1 및 제2 빈 내 샘플을 증폭하기 위해 대응하는 PCR 사이클을 수행할 수 있다. 역방향 작업목록 1 및 2는 증폭된 샘플을 소스 플레이트의 원래 웰로 다시 이송하도록 실행될 수 있다. 작업흐름(200)은 바코드 3 및 4에 대한 작업목록이 존재하는지 여부를 체크할 수 있고, 존재하는 경우 작업목록 1 및 2에 대해 위의 단계를 반복할 수 있다. 작업흐름(200)은 동시에 수행될 수 있는 상이한 PCR 반응의 수에 따라 작업목록을 한 번에 하나, 한 번에 두 개, 한 번에 세 개, 한 번에 네 개, 한 번에 다섯 개, 한 번에 여섯 개 또는 그 이상을 수신하고 실행할 수 있다.
작업흐름(200)은 단계(280)에서 이 라운드를 끝내고 또 다른 선택 라운드를 반복하는 것을 포함할 수 있다. 후속 선택 라운드는 단계(210, 220, 230, 240, 250, 260 및 270)를 포함하는 동일한 작업흐름(200)을 수반할 수 있다.
도 3a-3c는 정규화 작업흐름(300)의 비제한적 실시예를 보여주는 그래프이다. 정규화 작업흐름(300)은 원하는 표적과 결합하기 위한 양성 선택 또는 원하는 표적 분자 없이 지지체에 결합하는 라이브러리를 제거하기 위한 음성 선택 후에 각각의 선택 라운드의 끝에서(마지막 선택 라운드 제외) 반복될 수 있음으로써, 모든 라이브러리 내 DNA 농도를 정규화하기 위해 선택 후 더 많은 DNA를 갖는 라이브러리가 더 많은 PCR 사이클을 수행하도록 결정된다.
도 3a에서, 정규화 작업흐름(300)은 DNA를 포함하는 입력 라이브러리(310)를 도 1에 도시된 바와 같이, mRNA 디스플레이 및 표적-결합 선택 후 표적-결합 결과를 갖는 라이브러리(320)로 변환하는 것을 포함한다. 개별 웰에 있는 DNA의 양은 예를 들어 히트 맵(heat map)에서 상이한 등급의 음영, 상이한 색상, 상이한 패턴 또는 이들의 조합으로 동시에 시각화될 수 있다.
도 3b에서, 표적-결합 결과를 갖는 라이브러리(320) 내의 DNA 농도는 qPCR에 의해 측정되고 상이한 웰에 걸쳐 정규화된다. 정규화 작업흐름(300)의 단계(330)에서, qPCR 후, 도 3a의 각각의 라이브러리(320)(가령, 멀티-웰 플레이트의 각각의 웰)의 PCR 사이클이 Ct 값으로서 계산되고 대응하는 웰과 일치하도록 내보내 질 수 있다. 예를 들어, 사전 설정된 기준이 사용되어 Ct 값에서 사전 결정된 숫자를 더하거나 뺌에 기초하여 임의의 샘플에 대한 PCR 카운트 수를 할당할 수 있다.
정규화 작업흐름(300)의 단계(340)에서, PCR 정량화로부터의 범위 내에서 동일한 Ct 값을 갖는 웰 또는 범위 내에서 향후 증폭을 위한 동일한 PCR 사이클 수를 갖는 웰이 함께 5개의 빈으로 그룹화할 수 있다. 예를 들어 제1 빈은 웰 A6, B5 및 D5을 가지며 이들 모두 9의 qPCR Ct를 가진다. 제2 빈은 웰 E5, F5, G5 및 H5을 가지며 이들 모두 12의 qPCR Ct를 가진다. 제3 빈은 몇 개의 웰을 가지며, 이들은 15 및 18의 유사한 qPCR Ct를 가진다. 제4 빈은 몇 개의 웰을 가지며, 이들은 18, 20 및 23의 유사한 qPCR Ct를 가진다. 제5 빈은 몇 개의 웰을 가지며, 이들은 23 및 26의 qPCR Ct 카운트를 가진다. 각각의 빈은 범위 내 동일한 Ct 값을 가진 접합체를 그룹화하고, 후속 증폭을 위해 공통 PCR 사이클을 공유하여, 동일한 빈 내 모든 라이브러리에 걸쳐 그리고 상이한 빈에 걸쳐 DNA 양을 정규화하도록 결정될 것이다.
(350)에서, 소스 플레이트의 원래 웰로부터 대응하는 PCR 플레이트로 이송하도록 하나의 빈의 샘플을 선택하도록 명령하는 순방향 작업목록 및 소스 플레이트 내 원래 웰로 다시 샘플로 전송하도록 명령하는 역방향 작업목록이 예를 들어 데이터베이스에 의해 생성될 수 있다.
정규화 작업흐름(300)의 단계(360)에서, 각각의 빈은 할당된 바코드와 함께 대응하는 PCR 플레이트에 할당될 수 있다. 예를 들어, 1의 바코드는 최저 Ct 범위 또는 값을 갖는 빈에 할당될 수 있다. 작업목록, 가령, 순방향 및 역방향 작업목록은 해당 빈의 샘플들의 목록과 함께 바코드를 이용해 생성될 수 있다. 그런 다음 이 프로세스는 모든 빈에 대해 반복될 수 있다. 두 번째로 낮은 Ct 범위 또는 값을 가진 빈은 2의 바코드를 가질 수 있고, 세 번째로 낮은 Ct 범위 또는 값을 가진 빈은 3의 바코드를 가질 수 있는 식으로 가장 높은 CT 범위 또는 값을 가진 빈에 빈의 총 개수인 N의 바코드까지 할당된다. 빈의 수는 qPCR 데이터에 따라 적어도, 약 또는 최대 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그로부터 파생된 임의의 범위 또는 값일 수 있다. 이는 바코드 할당 및 빈을 대응하는 바코드에 할당하는 동적 프로세스일 수 있다.
모든 빈에 할당된 PCR 플레이트의 바코드가 있고 모든 작업목록이 생성된 후, 장치, 가령, 리퀴드 핸들러가 작업목록에 따라 증폭을 위해 PCR 플레이트를 액세스하고 처리를 명령하기 위한 작업목록이 저장될 수 있다. 예를 들어, 증폭을 위한 유사한 공통 PCR 사이클 수를 갖는 빈은 함께 처리될 수 있다. 제1 빈은 증폭을 위해 할당된 공통 PCR 사이클 수 9를 가질 수 있다. 제2 빈은 증폭을 위해 할당된 공통 PCR 사이클 수 12를 가질 수 있다. 제3 빈은 증폭을 위해 할당된 공통 PCR 사이클 수 15를 가질 수 있다. 제4 빈은 증폭을 위해 할당된 공통 PCR 사이클 수 18을 가질 수 있다. 제5 빈은 증폭을 위해 할당된 PCR 사이클 수 18을 가질 수 있다. 처리는 낮은 PCR 사이클 수에서 높은 PCR 사이클 수로 수행될 수 있는데, 예를 들어, 바코드 1 및 2를 갖는 PCR 플레이트가 함께 처리될 수 있고, 바코드 3 및 4를 갖는 PCR 플레이트가 함께 처리될 수 있으며, 바코드 5를 갖는 PCR 플레이트가 이후에 처리될 수 있다.
본 개시의 하나의 비제한적 이점으로서, 낮은 PCR 사이클 수를 갖는 빈의 샘플이 증폭 후 높은 PCR 사이클 수를 갖는 빈의 샘플과 유사한 양의 DNA를 갖도록 증폭됨으로써 웰과 웰 간 편차가 최소화될 수 있다.
(370)에서, 순방향 작업목록이 리퀴드 핸들러에 의해 실행되어 각각의 빈의 샘플을 소스 플레이트의 원래 웰에서 할당된 대응하는 PCR 플레이트로 이송하고 각각의 빈에 대해 할당된 공통 PCR 사이클 수에 따라 PCR을 수행할 수 있다. PCR 후, 역방향 작업목록이 리퀴드 핸들러에 의해 실행되어 증폭된 DNA를 함유하는 처리된 샘플을 소스 플레이트의 각각의 원래 웰로 다시 이송할 수 있다.
도 3c에서, 작업흐름(300)은 모든 웰에 걸친 범위 내에서 동일한 DNA 농도를 가질 수 있는 정규화된 라이브러리(380)를 계속해서 생성한다. 정규화된 라이브러리(380)는 후속 선택 라운드에서 입력 DNA(390)로서 사용되거나 시퀀싱 분석을 위해 사용될 수 있다.
III.B. 예시적인 정규화 방법
DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 컴퓨터 소프트웨어 또는 하드웨어를 통해 구현될 수 있다. 방법은 또한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 엔진의 조합을 포함할 수 있는 컴퓨팅 장치/시스템에서 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/시스템은 직접 연결 또는 인터넷 연결을 통해, 데이터 소스, 샘플 분석기(가령, 게놈 서열 분석기) 및 디스플레이 장치 중 하나 이상에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
III.B.1. PCR 수행을 위한 정규화
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 정규화를 위한 비제한적 예시적 방법(400)을 예시하는 흐름도가 개시된다. 방법(400)은 단계(402)에서, 제1 선택 라운드의 선택을 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하고, 제1 선택 라운드는 표적 단백질에 대한 결합 친화도를 기반으로 DNA 접합체의 선택을 야기한다. 예를 들어, DNA 접합체는 펩티드, 가령, 거대고리를 포함한다. DNA 접합체는 펩티드, 가령, 선형 또는 고리형 펩티드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 고리형 펩티드는 거대고리를 포함할 수 있다. 거대고리는 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 고리 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 예를 들어, 정량화 정보는 정량적 PCR(qPCR)에 대한 역치 사이클(Ct) 값을 포함한다.
상기 방법(400)은 단계(404)에서, 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 것을 포함하며, 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정된다. DNA 양이 적은 웰일수록 qPCR에 의해 결정된 높은 Ct를 가질 것이고 DNA 양이 적은 웰과 DNA 양이 많은 웰 간 차이를 정규화하기 위해 증폭에서 더 많은 PCR 사이클 수를 가질 필요가 있을 것이다.
방법(400)은 단계(406)에서, DNA-함유 조성물의 라이브러리를 단계(404)에서 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 사용하여 빈으로 분류하는 것을 포함할 수 있다. 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것으로 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함할 수 있다. 동일한 빈에 있는 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 각각의 서브세트에 있는 라이브러리는 라이브러리의 다른 빈과 상이한 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 이러한 방식으로, 각각의 빈에는 고유한 PCR 사이클 수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 빈 중 적어도 하나는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 라이브러리와 같은 DNA-함유 조성물의 하나 초과의 라이브러리를 포함하므로, 유사한 PCR 사이클 수를 갖는 라이브러리가 미래 증폭을 위해 공통 PCR 사이클 수가 할당될 동일한 빈으로 그룹 지어질 수 있다.
빈들 중 임의의 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는, 일부 실시예에서, 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 동일하거나 유사한 양의 증폭된 DNA를 생산하는 것으로 결정된다. 따라서, 방법은 각각의 빈 내에 그리고 상이한 빈에 거쳐 동일하거나 유사한 양의 DNA가 있도록 각각의 상이한 빈에 대해 상이한 PCR 사이클 수를 결정함으로써 각각의 빈 내 조성물을 정규화할 수 있다. 일부 실시예에서, 동일하거나 유사한 양의 DNA는 지정된 범위 내의, 예를 들어, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8 %, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% 또는 1% 미만으로 차이 나는 양을 가질 수 있다. 사전 결정된 범위는 Ct 값의 비닝(binning)에 기초하여 결정될 수 있으며, 예를 들어, 하나의 빈 내 모든 접합체의 Ct 값의 분산이 클수록, 사전 결정된 범위가 높다.
방법(400)은, 각각의 빈을 대응하는 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 대응하는 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR 증폭을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법(400)은, 단계(408)에서, 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에 명령하는 단계를 포함할 수 있다. 방법(400)은, 추가 증폭된 DNA를 동시에 생성하도록 추가 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 추가 빈의 DNA-함유 조성물 각각에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법(400)은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하여 증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 빈 각각의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법(400)은, PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치(웰)로 이송될 증폭된 DNA-함유 조성물에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법(400)은, 단계(410)에서, 추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하여, 샘플간 편차를 최소화하는 것을 포함할 수 있다. 정규화된 라이브러리는 시험관내 번역, 역전사, 원하는 표적 또는 빈 비즈를 포함한 배양, 비결합제(non-binder)의 세척, 추정 결합제의 용출, 및 본원에 기재된 바와 같은 정규화에 의한 후보 결합제의 증폭을 포함하는 다음 선택 라운드를 시작할 수 있다.
III.B.2. 표적 단백질과의 결합 친화도에 대한 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 정규화
이제 도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 표적-결합 선택에서 정규화를 위한 비제한적 예시적 방법(500)을 예시하는 흐름도가 개시된다. 상기 방법은 표적 단백질과의 결합 친화도에 대한 후보 DNA 접합체를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 상기 방법은 단계(502)에서, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있으며, 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기한다.
상기 방법은 단계(504)에서, 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 것을 포함하며, 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정된다.
상기 방법은 단계(506)에서, DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 것을 포함할 수 있으며, 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 일부 실시예에서, 빈들 중 적어도 하나는 DNA-함유 조성물의 하나 초과의 라이브러리, 예컨대 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 라이브러리를 포함한다. 빈들 중 임의의 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는, 일부 실시예에서, 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 실질적으로 동일한 양의 증폭된 DNA를 생산하는 것으로 결정된다. 따라서, 방법은 각각의 빈 내에 그리고 상이한 빈에 거쳐 동일하거나 유사한 양의 DNA가 있도록 각각의 상이한 빈에 대해 상이한 PCR 사이클 수를 결정함으로써 각각의 빈 내 조성물을 정규화할 수 있다. 일부 실시예에서, 동일하거나 유사한 양의 DNA는 지정된 범위 내의, 예를 들어, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8 %, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% 또는 1% 미만으로 또는 이로부터 도출된 임의의 범위 또는 값만큼 차이나는 양을 가질 수 있다.
상기 방법은, 단계(508)에서, 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에 명령하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은, 단계(510)에서, 추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 각각의 라이브러리에 대한 증폭된 DNA 를 생성하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되어, 샘플간 편차를 최소화하는 것을 포함할 수 있다.
방법은 단계(512)에서, 라이브러리 각각에 대한 증폭된 DNA로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하도록 시퀀서에 명령하는 것을 포함할 수 있다. 후보 DNA 접합체는 임의의 사용 가능한 시퀀싱 방법, 가령 차세대 시퀀싱에 의해 식별될 수 있다. 예를 들어, 시퀀서는 차세대 시퀀싱 시스템을 포함할 수 있다.
III.B.3. 동적 비닝을 사용한 PCR 증폭을 위한 정규화
이제 도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따라 DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대한 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 비제한적 예시적 방법(600)을 설명하는 흐름도이다. 방법(600)은 도 1의 작업흐름(100)의 단계(140)에서 수행될 수 있는 정규화에 대한 하나의 구현예일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 방법(600)은 예를 들어, 컴퓨팅 시스템, 가령, 이하에서 기재된 도 12의 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)을 이용해 구현될 수 있다. 일부 경우에, 방법(600)은 컴퓨팅 시스템의 하나 이상의 엔진(가령, 앞서 기재된 도 12의 PCR 사이클 수 엔진(1208), 분류 엔진(1210) 및 증폭 엔진(1212) 중 하나 이상)을 사용하여 구현될 수 있다.
방법(600)은 단계(602)에서, 복수의 샘플에 대한 PCR 증폭을 수행하기 위한 사이클 데이터를 식별하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수(Ct)를 포함한다. 복수의 샘플은 또한 복수의 라이브러리로 지칭될 수 있다. 복수의 샘플은 예를 들어 DNA-함유 조성물을 포함할 수 있다. 사이클 데이터는 PCR 사이클 데이터라고도 지칭될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 사이클 데이터는 qPCR 시스템으로부터 수신된다. 또 다른 실시예에서, qPCR 시스템으로부터 수신된 초기 사이클 데이터를 이용해 사이클 데이터가 생성되며, 상기 초기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 초기 사이클 카운트를 포함한다. 단계(602)는 복수의 샘플 중 적어도 하나의 샘플에 대한 초기 사이클 수를 수정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 복수의 샘플 중 적어도 하나의 샘플은 "미결정" 또는 널 값을 갖는 초기 사이클 수를 가질 수 있다. 단계(602)는 적어도 하나의 샘플에 대한 초기 사이클 수를 미리 선택된 사이클 수로 변경하는 것을 포함할 수 있다(가령, 복수의 샘플에 대한 최소 사이클 수와 동일한 사이클 수, 3회 사이클, 5회 사이클, 10회 사이클, 또는 일부 다른 사이클 수).
일부 실시예에서, 단계(602)는 복수의 샘플에 대한 각각의 초기 사이클 수에 선택된 사이클 수를 더하는 것, 각각의 비정수(non-integer) 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하는 것(가령, 다음 정수로 올림하는 것), 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 추가된 사이클의 선택된 수는 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 또는 몇몇 다른 사이클 수일 수 있다. 한 예에서, 12.2의 사이클 수는 사이클 수의 "범자연수" 부분인 12를 사용하거나 가장 가까운 정수인 13으로 올림하여 정수 값으로 변환된다.
다른 실시예에서, 단계(602)는 예를 들어 qPCR 시스템으로부터 수신된 DNA 양과 같은 일부 다른 형태의 데이터로부터 사이클 데이터를 유도하는 것을 포함할 수 있다.
방법(600)은, 단계(604)에서, 복수의 빈의 각각의 빈 내의 사이클 수 편차가 감소되도록 사이클 데이터에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 것을 포함할 수 있다. 단계(604)는 다수의 상이한 방식 중 임의의 방식으로 수행될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 단계(604)는 사이클 데이터 내의 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 실질적으로 균등하게 분배함으로써 수행될 수 있다. 실질적으로 균등하게 분배하는 것은 대략 동일한 수(예를 들어, 1, 2, 3 또는 4개 이내의 동일한 수)의 샘플이 각각의 빈에 할당되도록 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 것을 지칭할 수 있다.
사이클 수의 선택된 범위는 예를 들어 사이클 데이터 내 최소 사이클 수와 사이클 데이터 내 최대 사이클 수를 포함하여 이들 사이에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 사이클 수의 선택된 범위는 선택된 낮은 사이클 수(가령, 3, 6, 5, 6 등의 사이클 수)와 선택된 높은 사이클 수(가령, 23, 24, 25, 26, 27 등 사이클 수)를 포함하여 이들 사이에 있을 수 있다. 동일한 사이클 수 또는 서로의 선택된 사이클 범위 내(가령, 1, 2, 3, 5, 6 등의 사이클 내)에서 대응하는 사이클 수를 갖는 샘플들을 동일한 빈에 할당함으로써 각각의 빈 내의 사이클 수 편차는 감소될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 우선 사이클 데이터 내 각각의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하여 수정된 사이클 데이터를 형성함으로써 단계(604)가 수행될 수 있다. 비정수 사이클 수(가령, 13.2)는 가장 가까운 정수(가령, 14)로 올림될 수 있다. 어떤 경우에는, 비정수 사이클 수(가령, 13.2)가 이의 범자연수(가령, 13)로 변환될 수 있다. 그런 다음 복수의 샘플은 수정된 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 복수의 빈으로 실질적으로 고르게 분포될 수 있다. 이 분포는 앞서 기재된 방식과 유사한 방식으로 수행될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 단계(604)는 동일한 정수 값과 연관된 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 동일한 빈으로 함께 그룹 지어지도록 복수의 빈 내 복수의 샘플의 분포를 수정하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 복수의 빈으로의 복수의 샘플의 실질적으로 균일한 분포는 2개(또는 그 이상)의 상이한 빈에 있는 동일한 정수 값과 연관된 사이클 수를 초래할 수 있다. 동일한 정수 값과 연관된 사이클 수는 예를 들어 13.2, 13.4 및 13.8을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 동일한 정수 값 13에 대응한다. 경우에 따라, 다음으로 가장 가까운 정수 값으로 반올림하면 동일한 정수 값 14를 도출하기 때문에 이들 사이클 수는 동일한 정수와 연관된 것으로 간주될 수 있다. 이 예에서, 분포를 수정하면 정수 값 13(또는 올림할 경우 14)과 연관된 사이클 수를 가진 모든 샘플이 동일한 빈에 함께 저장됨이 보장된다.
방법(600)은 단계(606)에서 복수의 빈의 각각의 빈에 빈 사이클 수를 할당하는 것을 포함할 수 있다. 단계(606)와 관련하여, 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에 고유하다. 즉, 어떠한 두 개의 빈도 동일한 빈 사이클 수도 할당 받지 않을 수 있다. 복수의 빈의 하나의 빈의 빈 사이클 수는 예를 들어, 빈 내 샘플의 세트의 가장 높은 사이클 수, 평균 사이클 수, 또는 중앙값 사이클 수로 이루어진 군에서 선택된 사이클 수를 이용해 생성될 수 있다. 예를 들어, 주어진 빈 내 샘플의 세트의 가장 높은 사이클 수는 해당 빈에 대한 빈 사이클 수로서 사용될 수 있다. 또는, 가장 높은 사이클 수와 연관된 정수 값이 빈 사이클 수로서 사용될 수 있다. 경우에 따라, 빈 사이클 수는 샘플의 세트에 대한 가장 높은 사이클 수와 선택된 사이클 수의 합 또는 그러한 합의 정수 값이다. 선택된 사이클 수는 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 그 밖의 다른 사이클 수일 수 있다. 하나의 예를 들면, 선택된 사이클 수가 2일 때, 빈에 있는 샘플의 세트의 가장 높은 사이클 수가 10 사이클인 경우, 해당 빈에는 12의 빈 사이클 수가 할당될 수 있다.
방법(600)은 단계(608)에서 복수의 빈에 대한 식별 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 식별 정보는 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 식별자를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 이 빈 식별자는 빈을 고유하게 식별하는 고유 식별자이다. 빈 식별자는 예를 들어 바코드일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 하나 이상의 실시예에서, 빈에 할당된 빈 식별자는 PCR 플레이트와 연관된 플레이트 식별자와 동일할 수 있다. 예를 들어, 빈에 할당된 빈 식별자는 PCR 플레이트의 바코드일 수 있다. 이러한 할당은 해당 빈에 포함된 샘플의 세트가 동일한 바코드를 갖는 PCR 플레이트로 이송됨을 나타낸다. 다른 구현예에서, 빈 식별자는 데이터베이스, 스프레드시트, 또는 빈 식별자를 플레이트 식별자와 일치시키는 그 밖의 다른 데이터 형식을 사용하여 PCR 플레이트의 플레이트 식별자에 일치될 수 있는 것이다. 일부 실시예에서, 식별 정보는 복수의 빈에 대한 추가 정보, 예를 들어 빈의 총 수, 각각의 빈 내 샘플의 세트의 총 수, 각각의 빈과 연관된 최소 및/또는 최대 빈 사이클 수, 복수의 빈을 전체로서 및/또는 각각의 개별 빈으로서 특징 짓는 그 밖의 다른 정보, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 방법(600)은 단계(610)에서 복수의 빈 및 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 사용하여 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 출력은, 예를 들어, 식별 정보를 이용해 복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 데 사용되기 위한 이송 출력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별 정보는 복수의 빈의 각각의 빈이 PCR 플레이트의 세트 중 대응하는 PCR 플레이트와 일치하도록 복수의 빈을 PCR 플레이트의 세트에 일치시키는 데 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 전송 출력은 복수의 빈에 대한 복수의 순방향 작업목록을 포함한다. 복수의 순방향 작업목록의 각 순방향 작업목록은 복수의 빈 중 대응하는 빈과 연관된다. 예를 들어, 빈에 대한 순방향 작업목록은 빈 내 샘플의 세트가 복수의 샘플을 보유하고 있는 소스 플레이트로부터 선택되어 PCR 플레이트로 이송되는 순서를 포함할 수 있다. 순방향 작업목록은 예를 들어 소스 플레이트에서 웰의 행과 열로 샘플을 식별할 수 있고 샘플이 이송될 PCR 플레이트에서 대응하는 웰을 식별할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이송 출력은 샘플 세트(증폭 후)를 PCR 플레이트에서 다시 소스 플레이트로 이송하는 것을 가능하게 하는 각각의 빈에 대한 역방향 작업목록을 더 포함할 수 있다.
단계(610)에서 생성된 출력은 예를 들어 PCR 증폭 과정을 수행하는데 사용되기 위한 증폭 출력을 더 포함할 수 있다. 증폭 출력은 예를 들어 각각의 빈(및 그에 따른 PCR 플레이트)과 연관된 빈 사이클 수 및/또는 (빈 사이클 수가 PCR 플레이트에 대응하는 빈과 연관됨으로써) 각각의 PCR 플레이트와 연관된 빈 사이클 수를 나타내라는 써모사이클러에 대한 명령을 포함할 수 있다. 써모사이클러는 이 정보를 사용하여 PCR을 수행할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 각각의 빈은 PCR 플레이트에 고유하게 매칭된다. 즉, 동일한 PCR 플레이트에 두 개의 빈이 할당될 수 없다. 그러나, 다른 실시예에서, 2개의 빈은 동일한 PCR 플레이트에 대응하는 동일한 식별자를 가질 수 있다. 동일한 PCR 플레이트에 2개의 빈을 할당하는 것은 예를 들어 2개의 빈이 선택한 양보다 적게 빈 사이클 수에서 차이 나는 경우(가령, 약 1, 0.75, 0.5 등 만큼 차이 나는 경우) 발생할 수 있다.
방법(600)은 단계(612)에서 출력에 기초하여 복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 빈 내 샘플의 세트는 리퀴드 핸들러(liquid handler)에 의해 소스 플레이트에서 대응하는 PCR 플레이트로 이송될 수 있다.
방법(600)은 단계(614)에서 PCR 플레이트의 세트를 사용하여 PCR 증폭 프로세스를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, PCR 증폭은 각각의 PCR 플레이트와 연관된 하나 이상의 빈에 대한 빈 사이클 수에 의해 결정되는 PCR 플레이트의 세트의 각각의 PCR 플레이트에 대한 증폭 사이클의 수로 수행된다. 증폭 전에, 복수의 샘플은 다양한 양의 DNA를 가진다. PCR 증폭 프로세스가 수행된 후, PCR 플레이트의 세트 내 복수의 샘플이 정규화된 양의 DNA를 갖는 증폭된 복수의 샘플일 수 있다. 즉, PCR 증폭 프로세스는 복수의 증폭된 샘플에서 DNA의 양이 일반적으로 동일하거나 유사하도록(예를 들어, 서로에 대해 선택된 허용 오차 내에 있도록) 수행된다. 예를 들어, DNA의 표준화된 양은 서로의 임계 범위(가령, 퍼센트 범위, 양 등) 내에 있는 DNA의 양일 수 있다. 하나의 예를 들면, DNA의 정규화된 양은 서로 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 8%, 10%, 15% 또는 다른 퍼센트 범위 내에 있는 DNA의 양을 포함할 수 있다.
방법(600)은 각각의 PCR 실행에 대해 반복될 수 있다. 일부 경우에, 단계(608)에서, 빈에 대한 빈 사이클 수를 형성하기 위해 빈의 가장 높은 사이클 수에 추가된 선택된 사이클 수는, 실행 별로, 필요에 따라, 선택된 사이클 수가 변경될 수 있기 때문에 동적이다. 예를 들어, 1회 실행 후, 데이터가 원하는 DNA 양보다 낮은 것으로 나타나는 경우, 선택한 사이클 수가 (가령 2에서 3으로) 증가될 수 있다. 그러나 또 다른 실행 후, 데이터가 DNA 양이 너무 많다고 나타내는 경우, 선택된 사이클 수가 (가령, 2에서 1로) 감소될 수 있다. 선택된 사이클로의 변경은 사용자가 입력한 사용자 입력을 통해 이뤄질 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 포함하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 비제한적 예시 방법(700)을 예시하는 흐름도이다. 방법(700)은 도 1의 작업흐름(100)의 단계(140)에서 수행될 수 있는 정규화를 위한 구현의 다른 예일 수 있다.
방법은 단계(702)에서 복수의 샘플에 대한 복수의 사이클 수를 식별하는 것을 포함할 수 있으며, 복수의 사이클 수는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수를 포함한다. 복수의 사이클 수는 예를 들어 qPCR 시스템으로부터의 복수의 사이클 수를 수신함으로써 식별될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 복수의 사이클 수는 qPCR 시스템으로부터 초기 사이클 수를 수신한 후 수정하여(가령, 초기 사이클 수 중 적어도 하나가 수정) 복수의 사이클 수를 형성함으로써 식별된다. 이 수정은 도 6과 관련하여 앞서 기재된 방법(600)의 단계(602)에서 앞서 기재된 수정과 유사한 방식으로 수행될 수 있다.
상기 방법은 단계(704)에서 복수의 사이클 수에 대한 분포를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 분포는 예를 들어 히스토그램 분포일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 복수의 사이클 수의 60% 내지 100%가 선택된 낮은 사이클 수와 선택된 높은 사이클 수를 포함하는 이들 사이의 선택된 범위 내에 있다. 선택된 낮은 사이클 수는 예를 들어 2, 3, 4 또는 5 사이클일 수 있다. 선택된 높은 사이클 수는 예를 들어 22, 23, 24, 25, 26 또는 27 사이클일 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시예에서, 선택된 범위는 4 사이클과 24 사이클을 포함하는 이들 사이의 범위일 수 있다.
방법은 단계(706)에서 복수의 빈의 각각의 빈 내 사이클 수 편차가 감소되도록 복수의 사이클 수의 분포에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈을 분류하는 것을 포함할 수 있으며 동일한 정수 값과 연관된 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플이 동일한 빈으로 함께 그룹 지어진다. 단계(706)는 다수의 상이한 방식 중 임의의 방식으로 수행될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 단계(706)는 선택된 낮은 사이클 수 미만의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 임의의 샘플을 복수의 빈 중 첫 번째 빈에 할당하고 선택된 높은 사이클 수를 초과하는 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 임의의 샘플을 복수의 빈 중 마지막 빈에 할당하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예를 들면, 8개의 빈이 있고, 선택된 낮은 사이클 수가 4 사이클이고, 선택된 높은 사이클 수가 24 사이클인 경우, 4 사이클 미만의 대응하는 사이클 수를 갖는 임의의 샘플이 첫 번째 빈에 할당될 수 있고 24 사이클을 초과하는 대응하는 사이클 수를 갖는 임의의 샘플이 여덟 번째 빈에 할당될 수 있다. 따라서 이상치(outlier) 사이클 수는 첫 번째 빈과 마지막 빈에 비닝된다. 복수의 샘플의 나머지 부분은 첫 번째 빈과 마지막 빈 사이의 빈의 세트 간에 분배될 수 있다.
일부 경우에, 선택된 범위에 대해 이상치 사이클 수가 없는 경우(예를 들어, 사이클 수의 100%가 선택된 범위 내에 있음), 높은 사이클 수에 비교해서 낮은 사이클 수 사이에 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고 상기 복수의 샘플이 복수의 빈 간에 분포될 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 사이클 수(가령, 4 내지 16 사이클 수)를 갖는 샘플이 더 높은 사이클 수(예를 들어, 16 내지 24 사이클 수)를 갖는 샘플에 비해 더 많은 빈에 걸쳐 분포될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 샘플의 과반수에 대응하는 사이클 수들 간 더 많은 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고, 복수의 사이클 수에 대한 분포에 기초하여 복수의 샘플이 복수의 빈으로 분류된다. 예를 들어, 복수의 사이클 수의 평균의 하나의 표준 편차 내에 있는 복수의 사이클 수의 부분 사이에, 평균의 하나의 표준 편차 밖에 있는 복수의 사이클 수의 다른 부분에 비교해서 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고, 복수의 사이클 수에 대한 분포에 기초하여, 복수의 샘플은 복수의 빈으로 분류될 수 있다.
단계(706)는 동일한 정수 값과 연관된 모든 사이클 수가 함께 비닝되는 것을 보장하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 두 개의 사이클 수 각각이 동일한 정수 값인 범자연수를 포함하는 경우 두 개의 사이클 수가 동일한 정수 값과 연관된 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어 11.42와 11.75는 모두 정수 값 11과 연관된 것으로 간주될 것이다. 또 다른 실시예에서, 두 개의 사이클 수 각각이, 가장 가까운 정수로 올림될 때, 동일한 정수 값으로 올림되는 경우, 두 개의 사이클 수는 동일한 정수 값과 연관된 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 11.42와 11.75는 모두 12로 올림되기 때문에 정수 값 12와 연관된 것으로 간주될 것이다.
방법은 단계(708)에서, 복수의 빈의 각각의 빈에 빈 사이클 수를 할당하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에게 고유하다. 단계(708)는 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 단계(708)는 도 6과 관련하여 앞서 기재된 방법(600)의 단계(606)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
상기 방법은 단계(710)에서 복수의 빈 및 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 사용하여 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 단계(710)는 도 6과 관련하여 앞서 기재된 방법(600)의 단계(608)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
방법은 단계(712)에서, 복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 출력에 기초하여 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플의 세트는 소스 플레이트에서 대응하는 PCR 플레이트로 이송될 수 있다.
상기 방법은 단계(714)에서 PCR 플레이트의 세트를 사용하여 PCR 증폭 프로세스를 수행하는 것을 포함할 수 있다. PCR 증폭 프로세스는 한 번에 단일 PCR 플레이트 또는 한 쌍의 PCR 플레이트를 수행하는 것을 포함할 수 있다. PCR 플레이트의 세트에 대해 PCR이 수행되면, PCR 플레이트의 세트 중 복수의 샘플이 정규화된 양의 DNA를 갖는 증폭된 복수의 샘플로 간주될 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따라 묘사된 DNA를 함유하는 복수의 샘플을 정규화하기 위한 비제한적 예시적 방법(800)을 설명하는 흐름도이다. 방법(800)은 도 1의 작업흐름(100)의 단계(140)에서 수행될 수 있는 정규화를 위한 구현의 다른 예일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 방법(800)의 적어도 일부는 앞서 도 6에 기재된 방법(600)의 단계(604) 및/또는 앞서 도 7에 기재된 방법(700)의 단계(704 및 706)를 구현하도록 사용될 수 있다.
방법(800)은 단계(802)에서 수정된 사이클 데이터를 형성하기 위해 복수의 샘플에 대한 사이클 데이터의 임의의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하는 것을 포함할 수 있다. 비정수(가령, 십진수) 사이클 수는 가장 가까운 정수로 올림되거나 가장 가까운 정수로 내림될 수 있다. 일부 실시예에서, 모든 비정수 사이클 수는 가장 가까운 정수로 올림된다. 일부 경우에, 단계(802)는 앞서 도 6에 기재된 방법(600)의 단계(602) 및/또는 앞서 도 7에 기재된 방법(700)의 단계(702)의 적어도 일부분에 대한 하나의 구현예일 수 있다. 다른 경우에, 단계(802)는 앞서 도 6에 기재된 방법(600)의 단계(604) 또는 앞서 도 7에 기재된 방법(700)의 (704 및/또는 706)의 일부분에 대한 하나의 구현예로 간주될 수 있다.
상기 방법은 단계(804)에서 수정된 사이클 데이터 내 사이클 수 중 임의의 것이 사이클 수의 선택된 범위를 벗어나는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 사이클 수의 선택된 범위는 선택된 낮은 사이클 수와 선택된 높은 사이클 수를 포함하는 이들 사이의 범위이다. 선택된 낮은 사이클 수는 예를 들어 2, 3, 4 또는 5 사이클일 수 있다. 선택된 높은 사이클 수는 예를 들어 22, 23, 24, 25, 26 또는 27 사이클일 수 있다. 예를 들어, 사이클 수의 선택된 범위는 5 내지 24 사이클을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
사이클 수들 중 임의의 것이 사이클 수의 선택된 범위를 벗어나 있는 경우, 방법(800)은 단계(806)에서 사이클 수의 선택된 범위 밖에 있는 임의의 사이클 수를 하나 이상의 이상치 빈에 할당하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이용 가능한 빈의 총 개수가 8개이면 첫 번째 빈(가령, 빈 1)과 마지막 빈(가령, 빈 8)이 이상치 빈으로 사용될 수 있다. 사이클 수의 선택한 범위 미만의 임의의 사이클 수가 첫 번째 빈에 할당될 수 있고 사이클 수의 선택된 범위를 초과하는 임의의 사이클 수가 마지막 빈에 할당될 수 있다. 사이클 수를 빈에 할당하는 것은 해당 사이클 수와 연관된 임의의 샘플을 해당 빈에 할당하는 것을 포함한다.
상기 방법은, 단계(808)에서 선택된 범위의 사이클 수 내에 있는 수정된 사이클 데이터의 고유한 정수 사이클 수를 N개의 빈으로 할당하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 고유한 정수 사이클 수는 오름차순으로 N개의 빈에 배치되며, 여기서 N은 고유 정수 사이클 수의 수이다.
상기 방법은 단계(810)에서 목표 개수의 빈에 도달할 때까지 거리 방정식을 이용해 상기 N개의 빈 중 인접한 빈들을 병합하는 것을 포함할 수 있다. 거리 방정식은 빈 M의 최소 사이클 수와 빈 M+1의 최소 사이클 수 간의 차이로서 거리를 정의한다. 빈의 목표 개수에 도달할 때까지 거리가 가장 작은 인접 빈들이 병합된다. 빈의 목표 개수는 사이클 수의 선택된 범위 내에 속하는 사이클 수에 기초하여 달라질 수 있다. 예를 들어, 빈의 목표 개수는 단계(808)에서 사용되는 이용 가능한 빈의 총 개수(가령, 8개의 빈)에서 이상치 빈의 개수(가령, 1 또는 2)를 뺀 값일 수 있다.
상기 방법은 단계(812)에서 각각의 빈에서 최소 사이클 수 및 최대 사이클 수를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(802)에서 사이클 수의 올림 및/또는 내림을 설명하기 위해 조정이 이루어질 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 각각의 빈의 최소 사이클 수는 제1 조정에 의해 감소되고 각각의 빈의 최대 사이클 수는 제2 조정에 의해 증가된다. 제1 조정과 제2 조정은 동일하거나 상이할 수 있다. 제1 조정과 제2 조정은 예를 들어 0.5일 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 조정은 0.5일 수 있고 제2 조정은 1.0일 수 있거나, 그 반대일 수 있다.
단계(804)를 다시 참조하면, 사이클 수 중 어느 것도 사이클 수의 선택된 범위 밖에 있지 않으면, 방법(800)은 전술한 바와 같이 단계(808)로 진행한다. 이들 예에서, 단계(808)에서의 목표 빈 수는 단순히 이용 가능한 빈의 총 수일 수 있다.
이러한 방식으로, 방법(800)은 사이클 수를 복수의 빈으로 분류하기 위한 프로세스이다. 이 분류가 수행된 후, 도 6의 방법(600)의 단계(606) 및 도 7의 방법(700)의 단계(708)에 기재된 바와 같이, 각각의 빈에 빈 사이클 수가 할당될 수 있다.
III.B.4. 동적 비닝의 예시적 결과
도 9a은 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝(dynamic binning)의 제1 라운드를 설명하는 표이다. 표(900)는 샘플의 동적 비닝의 결과 및 상위 편향을 사용한 분류에 기초한 qPCR 분석의 제1 라운드 후의 이들의 대응하는 사이클 수를 보여준다.
도 9b는 하나 이상의 실시예에 따르는 상위 편향을 이용하는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다. 표(902)는 샘플의 동적 비닝의 결과 및 상위 편향을 사용한 분류에 기초한 qPCR 분석의 제4 라운드 후의 이들의 대응하는 사이클 수를 보여준다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따르는 균등한 분배를 이용하는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다. 표(1000)는 qPCR 분석의 제1 라운드 후 샘플의 동적 비닝 및 이들의 대응하는 사이클 수의 결과를 보여주며, 여기서 샘플 및 이들의 대응하는 사이클 수가 이용 가능한 빈(8개의 빈)에 걸쳐 고르게 분포되었다.
도 11a은 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제1 라운드를 설명하는 표이다. 표(1100)는 샘플들이 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 편향을 갖는 분류에 기초한 qPCR 분석의 제1 라운드 후 샘플의 동적 비닝의 결과 및 이들의 대응하는 사이클 수를 보여준다. 이 편향은 사이클 수의 선택한 범위 내 샘플에 대한 희망 사이클 수(가령, qPCR 시스템을 통해 도출된 사이클 수)로부터 PCR 증폭의 편차를 감소시키는 데 사용된다. 따라서, 이러한 유형의 비닝은 (사이클 수의 선택된 범위 밖의) 이상치 사이클 수를 갖는 샘플과 비교하여 (사이클 수의 선택된 범위 내) 가장 많은 수의 중간 샘플이 올바른 PCR 사이클을 제공받는 것을 보장하는 데 도움이 될 수 있다.
도 11b는 하나 이상의 실시예에 따르는 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 샘플을 향한 편향을 갖는 동적 비닝의 제4 라운드를 설명하는 표이다. 표(1102)는 샘플들이 사이클 수의 선택된 범위 내 사이클 수를 갖는 편향을 갖는 분류에 기초한 qPCR 분석의 제1 라운드 후 샘플의 동적 비닝의 결과 및 이들의 대응하는 사이클 수를 보여준다.
정규화 시스템
도 12는 다양한 실시예에 따라 표적-결합 선택에서 복수의 라이브러리를 정규화하도록 구성된 비제한적 예시 시스템을 예시한다. 시스템(1200)은 도 12에 도시된 것보다 더 많든 적든, 다양한 기능 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 도 12는 가능한 시스템의 일례를 단순히 예시한다.
시스템(1200)은 정량적 PCR 유닛(1202), 데이터 저장 유닛(1204), 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206), 디스플레이(1214), PCR 써모사이클러(1216), 및 리퀴드 핸들러(1218)를 포함한다. 정량적 PCR 유닛(1202)은 정량적 PCR 기기, 즉, DNA를 증폭하고 검출하는 기계이다. 정량적 PCR 기기는 열 순환기(thermal cycler)와 형광광도계(fluorimeter)의 기능을 조합하여, 정량적 PCR의 프로세스를 가능하게 한다. 정량적 PCR 기기는 형광을 측정함으로써 PCR의 진행 및 증폭된 산물의 특성을 모니터링한다.
정량적 PCR 유닛(1202)은 직렬 버스를 통해(둘 모두 통합 기기 플랫폼을 형성하는 경우) 또는 네트워크 연결을 통해(둘 모두 분산/분리된 장치인 경우) 데이터 저장 유닛(1204)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 생성된 qPCR 데이터세트는 후속 처리를 위해 데이터 저장 유닛(1204)에 저장된다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 원시 qPCR 데이터세트는 또한 처리 및 분석 전에 데이터 저장 유닛(1204)에 저장될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1204)은 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리에 대응하는 본 명세서의 다양한 실시예의 qPCR 데이터세트를 저장하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 처리되고 분석된 qPCR 데이터세트는 추가적인 다운스트림 분석을 위해 실시간으로 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)에 공급될 수 있다.
데이터 저장 유닛(1204)은 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1204) 및 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 통합 장치의 일부일 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1204)은 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)와 다른 장치에 의해 호스팅될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1204) 및 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 분산 네트워크 시스템의 일부일 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 "하드와이어드" 물리적 네트워크 연결(예를 들어, 인터넷, LAN, WAN, VPN 등) 또는 무선 네트워크 연결(예를 들어, Wi-Fi, WLAN 등)일 수 있는 네트워크 연결을 통해 데이터 저장 유닛(1204)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 다양한 실시예에 따라, 워크스테이션, 메인프레임 컴퓨터, 분산 컴퓨팅 노드("클라우드 컴퓨팅" 또는 분산 네트워킹 시스템의 일부), 개인용 컴퓨터, 모바일 장치 등일 수 있다. 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 클라이언트 컴퓨팅 장치일 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)는 qPCR 유닛(1202), 데이터 저장 유닛(1204), 디스플레이(1214), PCR 써모사이클러(1216) 및 리퀴드 핸들러(1218)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있는 웹 브라우저(가령, INTERNET EXPLORER™, FIREFOX™, SAFARI™ 등)를 갖는 개인용 컴퓨팅 장치일 수 있다.
컴퓨팅 시스템, 가령, 컴퓨터 장치/분석 서버(1206)가 다양한 실시예에 따라 하나 이상의 PCR 사이클 수 엔진(1208), 하나 이상의 분류 엔진(1210) 및 하나 이상의 증폭 엔진(1212)을 호스팅하도록 구성된다. 엔진, 가령, PCR 사이클 수 엔진(1208), 분류 엔진(1210) 및 증폭 엔진(1212)은 컴퓨팅 시스템(컴퓨터 장치/분석 서버(1206)) 내에서 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
PCR 사이클 수 엔진(1208)은 정량화 정보를 이용해 라이브러리 각각에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하도록 구성되며, 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정된다.
분류 엔진(1210)은 그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하도록 구성되며, 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 각각의 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 각각의 상이한 서브세트는 상이한 공통 PCR 사이클 수를 공유한다. 하나 이상의 실시예에서, 분류 엔진(1210)은 도 4의 단계(406), 도 5의 단계(506), 도 6의 단계(602, 604, 606, 608, 및 610) 중 하나 이상, 도 7의 단계(702, 704, 706, 708, 및 710) 중 하나 이상, 도 8의 단계(802, 804, 806, 808, 810, 및 812) 중 하나 이상 중 적어도 하나, 또는 이들의 조합을 수행하는 데 사용될 수 있다.
증폭 엔진(1212)은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(1216)에 명령하도록 구성된다. 증폭 엔진(1212)은 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러(1216)에 명령하도록 구성되어 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 한다. 증폭 엔진(1212)은 예를 들어 도 4의 단계(408 및 410) 중 하나 이상, 도 5의 단계(508 및 510) 중 하나 이상, 도 6의 단계(610, 612 및 614) 중 하나 이상, 도 7의 단계(710, 712, 및 714) 중 하나 이상, 또는 이들의 조합을 수행하도록 사용될 수 있다.
시스템(1200)은 동일한 빈의 라이브러리 각각을 소스 플레이트로부터 PCR 플레이트로 이송하도록 구성된 리퀴드 핸들러(1218)를 더 포함하며, 동일한 빈의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 공통 PCR 사이클 수로 PCR 플레이트 상에서 PCR에 의해 증폭되어 증폭된 DNA를 생성한다. 리퀴드 핸들러(1218)는 추가적인 선택 라운드에 모든 빈의 증폭된 DNA를 대상으로 하도록 더 구성된다. 증폭 엔진(1212)은 리퀴드 핸들러(1218)에 통신 가능하게 결합되어 샘플을 다시 소스 플레이트로 이송하도록 리퀴드 핸들러(1218)에 명령할 수 있다.
컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)가 데이터 저장 유닛(1204)으로부터 데이터를 수신하고 처리하는 동안 또는 처리가 완료된 후, 결과의 출력은 컴퓨팅 장치/분석 서버(1206)와 통신 가능하게 연결되는 디스플레이 또는 클라이언트 단말기(1214)에 결과 또는 요약으로서 디스플레이될 수 있다. 디스플레이 또는 클라이언트 단말기(1214)는 클라이언트 컴퓨팅 장치일 수 있다. 디스플레이 또는 클라이언트 단말기(1214)는 qPCR 유닛(1202)의 동작, 데이터 저장 유닛(1204), PCR 사이클 수 엔진(1208), 분류 엔진(1210), 증폭 엔진(1212), PCR 써모사이클러(1216), 및 리퀴드 핸들러(1218)의 동작을 제어하는데 사용될 수 있는 웹 브라우저(예를 들어, INTERNET EXPLORER™, FIREFOX™, SAFARI™ 등)를 갖는 개인 컴퓨팅 장치일 수 있다.
특정 애플리케이션 또는 시스템 아키텍처의 요건에 따라 다양한 엔진이 단일 엔진, 구성요소 또는 모듈로 결합되거나 축소될 수 있음을 인식해야 한다. 엔진(1208, 1210, 1212)은 특정 애플리케이션 또는 시스템 아키텍처에 의해 필요에 따라 추가 엔진 또는 구성요소를 포함할 수 있다.
IV. 뉴클레오티드-함유 라이브러리의 정량화 정보 시각화
원하는 표적에 결합하기 위한 하나 이상의 선택 라운드에서 뉴클레오티드-함유 라이브러리의 정량화 정보의 시각화 및 모니터링을 위한 방법 및 시스템이 본 명세서에서 제공될 수 있다. 현재, 많은 수의 라이브러리를 동시에 시각화하는 것은 매우 어려우며, 서로 다른 데이터세트 사이를 오감으로써 대규모 선택으로부터 상이한 데이터세트를 비교하는 것은 시간 소모적이며 오류에 취약할 수 있다. 본 명세서에 제공된 방법 및 시스템에 의해 사용하면 더 효율적이고 효과적인 방식으로 대규모 데이터 세트를 동시에 추적하고 모니터링할 수 있다.
IV.A. 시각화 작업흐름
일반적인 도식적인 작업흐름(1300)이 도 13에 제공되어 다양한 실시예에 따라 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 시각화하고 모니터링하기 위한 비제한적인 예시적 프로세스를 예시한다. 이러한 그래픽 사용자 인터페이스는 표적 결합을 위한 선택 라운드에 대한 그리고 라운드간 비교를 위한 많은 수의 라이브러리의 동시적 시각 관찰 및 비교를 가능하게 할 수 있다. 작업흐름은 도 13에 도시된 것보다 더 많든 적든, 다양한 기능 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 도 13은 가능한 작업흐름의 한 예를 단순히 예시한다.
작업흐름(1300)은 단계(1310)에서 qPCR 데이터를 포함하는 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리에 대한 정량화 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 정량화 정보를 수신하는 것은 입력 분자, 양성 분자 및 음성 분자에 대한 qPCR 데이터 수집을 포함할 수 있다. 표적 결합 선택의 각 라운드 전에, qPCR이 각각의 mRNA-DNA-펩티드 접합체 라이브러리의 분취량에 대해 수행된다. 해당 사전 선택 반응에 의해 생성된 Ct가 각각의 "입력" 라이브러리의 분자 개수를 나타내는데, 이는 임의의 결합 단계 전 각각의 라이브러리의 총량을 나타내고 입력 분자의 정량화 정보를 제공하기 때문이다. 양성 분자의 정량화 정보는 양성 선택 후 각각의 mRNA-DNA-펩티드 접합체 라이브러리의 분취량, 즉 양성 선택의 표적 결합 단계로부터 포획된 DNA의 qPCR에 의해 생성된 Ct를 포함한다. 음성 분자의 정량화 정보는 음성 선택 후 각각의 mRNA-DNA-펩티드 접합체 라이브러리의 분취량의 qPCR에 의해 생성된 Ct를 포함한다.
qPCR 데이터는 자동 또는 수동 라이브러리 생성의 라운드, 표적 결합 선택 및 qPCR에 의한 DNA 측정 후에 생성될 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 시각화를 위한 추가 처리 없이, 원시 qPCR 데이터, 가령, 모든 라운드에 걸쳐 모든 개별 웰 내 모든 데이터를 포함하는 표는 이해하거나 해석하기 쉽지 않다. 예를 들어, 136-웰 플레이트에서 4 내지 10회의 표적-결합 선택 라운드를 거치는 136개의 실험이 있을 수 있다. qPCR 원시 데이터의 표 상에서, 모든 표적-결합 선택 라운드에 걸쳐 각각의 웰 내 DNA에 대한 Ct 레벨이 동일한 선택 라운드의 다른 웰 또는 다른 선택 라운드의 동일한 웰과 비교되어 효율적이고 효과적인 방식으로 통찰력을 제공하기 매우 어렵다.
본 명세서에 기재된 시각화 방법의 일부 실시예는 더 나은 정보에 입각한 결정을 내리기 위해 선택된 정량화 정보를 동시에 표시함으로써 이들 문제를 해결할 수 있다.
작업흐름(1300)은 단계(1320)에서 정량화 데이터를 전송하고 데이터를 데이터베이스에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 데이터 전송은 컴퓨터 프로그램이 다른 프로그램, 가령, Excel로부터의 사람이 읽을 수 있는 출력에서 데이터를 추출하는 데이터 스크래핑(data scraping)을 포함할 수 있다. 데이터베이스는 자동으로 또는 비자동으로 내보내지는 데이터세트 각각과 모든 연관된 메타데이터(가령, 날짜, 시간 및 번호판 바코드 등)를 저장한다.
작업흐름(1300)은 단계(1330)에서 데이터세트를 대응하는 선택 라운드에 할당하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따라, 각각의 내보내진 데이터세트는 사용자에 의한 대응하는 선택 라운드에 할당될 수 있다.
작업흐름(1300)은 단계(1340)에서 그래픽 디스플레이 표면 상에 데이터를 시각화하는 것을 포함할 수 있다. 각각의 데이터세트가 대응하는 라운드에 할당되면, 사전 설정된 기준 또는 필터 선택에 따라 모든 히트맵(heatmap)과 차트가 생성된다. 예를 들어, 라운드 간 비교가 선택되면, % mRNA 회수율(가령, 양성 또는 음성 회수율)의 라운드 간 비교의 막대 그래프가 생성된다. 예를 들어, mRNA% 회수율이 선택된 경우 각각의 웰의 mRNA% 회수율이 있는 히트맵이 생성될 것이다. 예를 들어, 라운드 1 후 음성 분자가 선택되는 경우 첫 번째 라운드 이후 각각의 웰의 음성 분자의 qPCR 결과가 있는 히트맵이 생성된다. 예를 들어, 라운드 1 후 양성 분자가 선택되는 경우 첫 번째 라운드 후 각각의 웰의 mRNA% 회수율(가령, 양성 또는 음성 회수율)이 있는 히트맵이 생성된다. 예를 들어, mRNA% 양성 회수율은 입력/양성 * 100으로 정의된다. 예를 들어, 입력 분자는 지정 승수, 가령, 입력 분자 = (입력 qPCR 결과 * 20 * 50 *10000)로 곱해지며, 여기서 사용자는 이들 승수를 미리 입력한다. 예를 들어, 양성 또는 음성 분자에 대한 히트맵 색상 정의는 다음과 같다: 10e8는 적색, 10e10는 청색, 그리고 10e13는 보라색이다.
IV.B. 시각화 방법
표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 가시화하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 컴퓨터 소프트웨어 또는 하드웨어를 통해 구현될 수 있다. 방법은 또한 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 엔진의 조합을 포함할 수 있는 컴퓨팅 장치/시스템에서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치/시스템은 직접 연결 또는 인터넷 연결을 통해 데이터 소스, 샘플 분석기(가령, 게놈 서열 분석기) 및 디스플레이 장치 중 하나 이상에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 다양한 실시예에 따라, 정규화를 위한 비제한적 예시 방법(1400)을 예시하는 흐름도가 개시된다. 방법(1400)은 단계(1402)에서 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함한다. DNA 접합체는 펩티드, 가령, 선형 또는 고리형 펩티드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 고리형 펩티드는 모노사이클, 바이시클 또는 테트라사이클 펩티드를 포함할 수 있는 거대고리일 수 있다. 방법(1400)은 DNA 접합체가 제1 선택 라운드를 위한 표적 단백질과의 결합 친화도 및 결합 친화도에 대한 추가적인 선택 라운드를 위해 선택된 선별 분석의 일부일 수 있다.
예를 들어, DNA 함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 정량적 PCR(qPCR) 입력 분자, 양성 분자, 음성 분자 또는 이들의 임의의 조합에 대한 역치 사이클(Ct) 값을 포함한다. 추가로 및 대안으로, DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 입력 분자에 대한 양성 분자의 백분율(%), 입력 분자에 대한 음성 분자의 백분율(%), 또는 이들의 조합을 포함한다.
DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 일부 실시예에서 각각의 라이브러리의 qPCR 데이터의 데이터 스크래핑으로부터 얻어졌다.
방법(1400)은 단계(1404)에서 컴퓨터 스크린 상의 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 디스플레이하는 것을 포함할 수 있으며, 제1 위도는 복수의 DNA-함유 조성물 각각에 대한 정량화 정보를 포함한다.
방법(1400)은 단계(1406)에서 복수의 윈도를 생성하기 위해 단계(1402 및 1404)를 반복하는 것을 포함할 수 있으며, 복수의 윈도우의 각각은 복수의 후속 선택 라운드의 각각에 대한 정량화 정보에 대응하여, 복수의 후속 라운드에서의 표적 결합을 검출하기 위한 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 동적으로 모니터링될 수 있다.
임의의 윈도는 일부 실시예에서 복수의 위치에 있는 제1 그래픽 요소를 포함할 수 있다. 제1 그래픽 요소 각각은 각각의 라이브러리를 나타내도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 라이브러리는 소스 플레이트의 개별 공간 중 하나 내에 있으며, 각각의 제1 그래픽 요소는 소스 플레이트의 각각의 개별 공간에 수평 및 수직으로 대응하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 각각의 제1 그래픽 요소는 소스 플레이트에서 동일한 웰을 나타내기 위해 상이한 윈도우에 걸쳐 동일한 위치에 위치된다.
임의의 윈도는 또한 상이한 라이브러리의 정량화 정보를 시각적으로 구별하도록 구성된 제2 그래픽 요소를 포함할 수 있다. 제2 그래픽 요소는 색상, 숫자 또는 이들의 조합을 포함한다.
임의의 윈도는 필터에 의해 선택된 각각의 라이브러리의 정량화 정보가 디스플레이되도록 필터를 설정하도록 구성된 제3 그래픽 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터는 사용자-선택 스캐폴드, 사용자-선택 코돈, 또는 사용자-선택 표적이다. 임의의 윈도는 제1, 제2, 제3 그래픽 요소, 또는 임의의 추가 그래픽 요소, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
방법(1400)은 선택된 라운드의 정량화 정보를 디스플레이하는 선택된 윈도를, 다른 윈도를 숨기면서, 디스플레이하는 단계를 더 포함한다. 방법(1400)은 새로운 선택 라운드가 사용자에 의해 선택될 때 새로운 윈도를 디스플레이하도록 그래픽 사용자 인터페이스를 업데이트하는 단계를 더 포함한다. 방법(1400)은 라운드간 비교가 생성되도록 제1 윈도 및 추가 윈도를 동일한 그래픽 사용자 인터페이스 내에 디스플레이하는 단계를 더 포함한다. 방법(1400)은 그래픽 사용자 인터페이스 상에 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대한 라운드간 비교를 플로팅(plot)하는 단계를 더 포함한다.
IV.C. 시각화 시스템
일반 시스템(1500)이 도 15에 제공되어, 다양한 실시예에 따라, 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 시각화하기 위한 비제한적 예시적 시스템을 예시한다. 시스템(1500)은 도 15에 도시된 것보다 더 많든 적든, 다양한 기능 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 도 15는 가능한 시스템의 일례를 단순히 예시한다.
시스템(1500)은 정량적 PCR 유닛(1502), 데이터 저장 유닛(1504) 및 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)를 포함한다. 정량적 PCR 유닛(1502)은 정량적 PCR 기기, 즉 DNA를 증폭하고 검출하는 기계이다. 정량적 PCR 기기는 열 순환기(thermal cycler)와 형광광도계(fluorimeter)의 기능을 조합하여, 정량적 PCR의 프로세스를 가능하게 한다. 정량적 PCR 기기는 형광을 측정함으로써 PCR의 진행 및 증폭된 산물의 특성을 모니터링한다.
정량적 PCR 유닛(1502)은 직렬 버스를 통해(둘 모두 통합 기기 플랫폼을 형성하는 경우) 또는 네트워크 연결을 통해(둘 모두 분산/분리된 장치인 경우) 데이터 저장 유닛(1504)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 생성된 qPCR 데이터세트는 후속 처리를 위해 데이터 저장 유닛(1504)에 저장된다. 하나 이상의 원시 qPCR 데이터세트는 또한 처리 및 분석 전에 데이터 저장 유닛(1504)에 저장될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1504)은 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리에 대응하는 본 명세서의 다양한 실시예의 qPCR 데이터세트를 저장하도록 구성될 수 있다. 처리되고 분석된 qPCR 데이터세트는 추가적인 다운스트림 분석을 위해 실시간으로 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)에 공급될 수 있다.
데이터 저장 유닛(1504)은 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1504) 및 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 통합 장치의 일부일 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1504)은 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)와 상이한 장치에 의해 호스팅될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터 저장 유닛(1504) 및 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 분산 네트워크 시스템의 일부일 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 "하드와이어드" 물리적 네트워크 연결(예를 들어, 인터넷, LAN, WAN, VPN 등) 또는 무선 네트워크 연결(예를 들어, Wi-Fi, WLAN 등)일 수 있는 네트워크 연결을 통해 데이터 저장 유닛(1504)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 워크스테이션, 메인프레임 컴퓨터, 분산 컴퓨팅 노드("클라우드 컴퓨팅" 또는 분산 네트워킹 시스템의 일부), 개인용 컴퓨터, 모바일 장치 등일 수 있다.
컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 클라이언트 컴퓨팅 장치일 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 qPCR 유닛(1502) 및 데이터 저장 유닛(1504)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있는 웹 브라우저(가령, INTERNET EXPLORER™, FIREFOX™, SAFARI™ 등)를 갖는 개인용 컴퓨팅 장치일 수 있다.
하나 이상의 그래픽 사용자 인터페이스(1508)가 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)의 디스플레이 상에 디스플레이될 수 있다. 컴퓨팅 장치/분석 서버/디스플레이(1506)는 다양한 실시예에서 하나 이상의 그래픽 사용자 인터페이스(1508)를 호스트하도록 구성된다. 예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스(1508)는 그래픽 사용자 인터페이스에 표시될 각각의 라이브러리의 특정 정량화 정보를 결정하기 위해 하나 이상의 필터를 설정하는 그래픽 요소(1510)를 포함한다. 그래픽 요소의 비제한적인 예시적 형식은 공백 필드, 텍스트 상자, 체크 박스, 풀다운 메뉴, 또는 사용자가 데이터 출력을 선택할 수 있는 그 밖의 다른 입력 영역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 그래픽 요소(1510)는 필터, 가령, 사용자-선택 스캐폴드, 사용자-선택 코돈, 또는 사용자-선택 표적이다. 예를 들어, 그래픽 요소(1510)는 몇 가지 옵션, 비제한적 예를 들면, 양성 회수율, 음성 회수율, 입력, 양성 용융 곡선, 음성 용융 곡선, 농축, qPCR Ct 사이클, 라운드 1, 라운드 2, 라운드 3, 라운드 4, 라운드 5, 라운드 6, 임의의 적절한 라운드 수, 또는 이들의 임의의 조합의 메뉴이다.
그래픽 요소(1510)가 선택된 후, 하나 이상의 대응하는 윈도(1512)가 디스플레이되어 하나의 분석에서 모든 웰의 대응하는 정량화 정보를 보여줄 수 있다. 각각의 웰은 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 라이브러리를 나타낸다. 예를 들어, 윈도(1512)는 그래픽 요소(1514, 1516) 및 그리드(1518)를 디스플레이한다. 그리드(1518)는 qPCR 분석에서 소스 플레이트의 대응 열 및 행과 일치하는 정량화 정보의 열 및 행을 포함한다. 그래픽 요소(1514)는 윈도(1512)의 내용을 나타내고 그래픽 요소(1510) 상의 대응하는 선택과 일치하는 라벨을 디스플레이한다. 예를 들어, 그래픽 요소(1510)가 "입력" 및 "라운드 1"을 디스플레이하도록 선택되면, 그리드(1518)의 콘텐츠는 라운드 1에서 입력 분자의 qPCR 결과를 보여줄 것이며 그래픽 요소(1514)는 "입력 qPCR R1"을 나타낼 것이다. 그래픽 요소(1516)는 윈도(1512) 상에 디스플레이될 정량화 정보의 서브세트, 입력, 양성 또는 음성 분자의 qPCR 결과의 선택을 선택하기 위한 필터이다.
도 16-14는 표적-결합 선택에서 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 시각화하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 비제한적 예시적 실시예를 보여주는 그래프이다.
도 16은 선택된 표적-결합 선택 라운드에서 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각을 시각화하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(1600)의 비제한적인 예시적 실시예를 묘사한다. 그래픽 사용자 인터페이스(1600)는 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보로부터 필터링된 데이터를 디스플레이하도록 선택될 수 있는 필터(1602, 1604, 1606 및 1608)를 포함한다. 예를 들어, 필터는 양성 회수율, 음성 회수율, 입력, 양성 용융 곡선, 음성 용융 곡선, 농축, qPCR, Ct 사이클, 또는 라운드 번호(가령, 라운드 1 또는 R1, 라운드 2 또는 R2, 라운드 3 또는 R3, 라운드 4 또는 R4, 라운드 5 또는 R5, 라운드 6 또는 R6 등)를 포함한다. 추가 필터는, 비제한적 예를 들면, 시각화를 위한 특정 스캐폴드(가령, 표적-결합 선택을 위한 복수의 펩티드 후보 라이브러리 내 펩티드 길이, 가령, 스캐폴드 1, 스캐폴드 2, 스캐폴드 3 등)를 갖는 펩티드의 정량화 정보를 선택할 수 있는 필터(1604), 시각화를 위한 특정 코돈(codon)(가령, 표적-결합 선택을 위한 복수의 라이브러리 내 펩티드 후보를 만드는 데 사용된 코돈, 가령, 코돈 표 1, 코돈 표 2, 코돈 표 3 등)을 갖는 펩티드의 정량화 정보를 선택할 수 있는 필터(1606), 시각화를 위한 특정 표적(가령, 표적-결합 선별 또는 선택에서 사용되는 희망 단백질 표적, 가령, 표적 1, 표적 2, 표적 3 등)에 대해 선별된 펩티드의 정량화 정보를 선택할 수 있는 필터(1608)를 포함할 수 있다. 특정 사용자-선택 값으로 선택된 특정 필터로, 예를 들어, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보 또는 선택된 필터와 일치하는 각각의 선택 라운드가 예시적인 그래프(1610-1216) 및 도 17-14에 디스플레이될 수 있다.
도 17은 모든 표적-결합 선택 라운드에서 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각을 시각화하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(1700)의 비제한적인 예시적 실시예를 묘사한다. 도 17은 그래픽 사용자 인터페이스(1700)의 스크린 샷이며, 이는 각각의 라운드(R1 = 라운드 1, R2 = 라운드 2, R3 = 라운드 3, R4 = 라운드 4, R5 = 라운드 5, R6 = 라운드 6)에 대해 각각의 웰(웰 A1 내지 H12)에서 상이한 DNA 농도를 디스플레이하기 위해 색상(색상은 회색 음영으로 나타남)을 사용하는 6개의 히트 맵을 포함한다. "Pos"는 양성 선택 라운드 후 DNA 농도의 qPCR 결과를 나타낸다. 이는 표적-결합 선택의 전체 길행을 모니터링하기 위한 대표적 도시이며 사용자가 표적-결합 선택의 또 다른 라운드가 바람직한지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 중간 DNA 농도를 나타내는 라운드 4, 5 및 6의 열 4-7은 낮은 DNA 농도를 나타내는 다른 열에 비해 표적-결합 선택에서 비교적 잘 수행되었다. 한 라운드에서 다른 라운드로 계속되는 농축의 이러한 경향의 시각화는 사용자가 전체 선택 프로세스가 잘 작동하고 있다는 확신을 구축하는 데 도움이 된다.
도 18은 모든 표적-결합 선택 라운드에서 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각을 시각화하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스(1800)의 또 다른 비제한적인 예시적 실시예를 묘사한다. 도 18은 그래픽 사용자 인터페이스(1800)의 스크린 샷이다. 각각의 선택 라운드 후 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 qPCR 데이터는 양성 분자 또는 음성 분자를 입력 분자로 나눔으로써 % mRNA 회수율로 파싱(parse)되었다. 예를 들어, 각각의 라운드에서 % mRNA 회수율(% 양성 회수율 및 % 음성 회수율)은 각각의 개별 웰, 예를 들어, 거대고리-DNA-RNA 접합체의 각각의 라이브러리에 대한 실험의 진행을 디스플레이하기 위해 막대 차트로 플롯되었다. 이 데이터는 도 19에 예시된 바와 같은 분자 히트 맵과 함께 각 라운드에서 검토되어 또 다른 라운드가 바람직한지 여부를 결정할 수 있다. % mRNA 회수율이 qPCR 데이터로부터 계산된다. % mRNA 회수율은 표적에 의해 포획된 각각의 라이브러리의 총 mRNA/DNA/펩티드 양을 나타낸다. 양성 분자는 양성 선택의 표적-결합 단계에서 포획된 DNA를 지칭한다. 음성 분자는 음성 선택의 빈 비즈(empty-bead) 결합 단계 후에 남아 있는 DNA를 지칭한다. 각각의 표적 결합 선택 라운드 전에, qPCR이 각각의 mRNA-DNA-펩티드 접합체 라이브러리의 분취량에 대해 수행된다. 해당 사전 선택 반응에 의해 생성된 Ct가 각각의 "입력" 라이브러리 내 DNA의 분자 개수를 나타내는데, Ct가 임의의 결합 단계 전 각각의 라이브러리의 총량을 나타내기 때문이다.
V. 컴퓨터로 구현된 시스템
다양한 실시예에서, 상이한 DNA 농도를 갖는 상이한 라이브러리에 걸친 정규화 및 표적-결합 후보의 동시 선택의 시각화를 위한 임의의 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 정규화 방법은 컴퓨터 시스템, 가령, 컴퓨터 시스템(1206)(가령, 컴퓨팅 장치/분석 서버) 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템(1206)(가령, 컴퓨팅 장치/분석 서버)은 직접 연결 또는 네트워크 연결(가령, LAN, WAN, 인터넷 등)을 통해 데이터 저장소(1204) 및 디스플레이 시스템(1214)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 도 12에 도시된 컴퓨터 시스템(1206)(가령, 컴퓨팅 장치/분석 서버)이 특정 애플리케이션 또는 시스템 아키텍처에 의해 필요에 따라 추가적인 엔진 또는 구성요소를 포함할 수 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 시각화 방법은 컴퓨터 시스템(1500) 상에서 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1500)(가령, 장치/분석/디스플레이 시스템)은 직접 연결 또는 네트워크 연결(예를 들어, LAN, WAN, 인터넷 등)을 통해 컴퓨팅 장치/분석/디스플레이 시스템(1506)에 통신 가능하게 연결된 데이터 저장소(1504)를 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 컴퓨팅 장치/분석/디스플레이 시스템(1500)이 특정 애플리케이션 또는 시스템 아키텍처에 의해 필요에 따라 추가 엔진 또는 구성요소를 포함할 수 있음이 자명할 것이다.
도 19는 본 교시의 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템(1900)을 예시하는 블록도이다. 본 교시의 다양한 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1900)은 정보를 통신하기 위한 버스(1902) 또는 다른 통신 메커니즘 및 정보를 처리하기 위해 버스(1902)와 결합된 프로세서(1904)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1900)은 프로세서(1904)에 의해 실행될 명령을 결정하기 위해 버스(1902)에 결합된 RAM(random-access memory)(1906) 또는 또 다른 동적 저장 장치일 수 있는 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 또한 프로세서(1904)에 의해 실행될 명령어의 실행 동안 임시 변수 또는 또 다른 중간 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1900)은 프로세서(1904)에 대한 정적 정보 및 명령을 저장하기 위해 버스(1902)에 결합된 리드 온리 메모리(ROM)(1908) 또는 또 다른 정적 저장 장치를 더 포함할 수 있다. 정보 및 명령을 저장하기 위해 저장 장치(1910), 가령, 자기 디스크 또는 광 디스크가 제공되고 버스(1902)에 결합될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(1904)는 컴퓨터 사용자에 정보를 디스플레이하기 위해 버스(1902)를 통해 디스플레이(1912), 가령, 음극선관(CRT) 또는 액정 디스플레이(LCD)에 결합될 수 있다. 문숫자 및 그 밖의 다른 키를 포함하는 입력 장치(1914)가 정보 및 명령어 선택을 프로세서(1904)로 통신하기 위해 버스(1902)에 결합될 수 있다. 또 다른 유형의 사용자 입력 장치는 방향 정보 및 명령어 선택을 프로세서(1904)로 통신하고 디스플레이(1912) 상의 커서 움직임을 제어하기 위한 커서 컨트롤, 가령, 마우스, 트랙볼 또는 커서 방향 키이다. 이 입력 장치(1914)는 일반적으로 두 개의 축, 즉, 장치가 평면에서 위치를 지정할 수 있도록 하는 제1 축(즉, x) 및 제2 축(즉, y)에서 2 자유도를 가진다. 그러나 3차원(x, y 및 z) 커서 움직임을 허용하는 입력 장치(1914)도 본 명세서에서 고려된다는 것을 이해해야 한다.
본 교시의 특정 구현에 따라, 프로세서(1904)가 메모리(1906)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 것에 응답하여 컴퓨터 시스템(1900)에 의해 결과가 제공될 수 있다. 이러한 명령은 다른 컴퓨터 판독형 매체 또는 컴퓨터 판독형 저장 매체, 가령, 저장 장치(1910)로부터 메모리(1906)로 판독될 수 있다. 메모리(1906)에 포함된 명령의 시퀀스의 실행은 프로세서(1904)가 본 명세서에 기재된 프로세스를 수행하게 할 수 있다. 대안으로, 본 교시를 구현하기 위해 소프트웨어 명령 대신에 또는 소프트웨어 명령과 조합하여 유선 회로가 사용될 수 있다. 따라서, 본 교시의 구현은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 특정 조합으로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 "컴퓨터 판독형 매체"(가령, 데이터 저장소, 데이터 스토리지 등) 또는 "컴퓨터 판독형 저장 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서(1904)에 명령을 제공하는 데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 전송 매체를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 형태를 취할 수 있다. 비휘발성 매체의 예는 동적 메모리, 가령, 메모리(1906)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 전송 매체의 예는 버스(1902)를 포함하는 와이어를 포함하여 동축 케이블, 구리 와이어 및 광섬유를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
컴퓨터 판독형 매체의 일반적인 형태는 예를 들어 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프 또는 그 밖의 다른 임의의 자기 매체, CD-ROM, 그 밖의 다른 임의의 광학 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 구멍의 패턴을 갖는 그 밖의 다른 임의의 물리적 매체, RAM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 또 다른 임의의 메모리 칩 또는 카트리지, 또는 컴퓨터가 읽을 수 있는 그 밖의 다른 임의의 유형의 매체를 포함한다.
컴퓨터 판독형 매체에 더하여, 명령 또는 데이터는 실행을 위해 컴퓨터 시스템(1900)의 프로세서(1904)에 하나 이상의 명령의 시퀀스를 제공하기 위해 통신 장치 또는 시스템에 포함된 전송 매체 상의 신호로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 명령 및 데이터를 나타내는 신호를 갖는 송수신기를 포함할 수 있다. 명령 및 데이터는 하나 이상의 프로세서로 하여금 본 명세서에 개시된 기능을 구현하게 하도록 구성된다. 데이터 통신 전송 연결의 대표적인 예는 전화 모뎀 연결, WAN(Wide Area Network), LAN(Local Area Network), 적외선 데이터 연결, NFC 연결 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에 설명된 방법론, 흐름도, 도면 및 첨부된 개시 내용은 컴퓨터 시스템(1900)을 독립형 장치로 사용하거나 클라우드 컴퓨팅 네트워크와 같은 공유 컴퓨터 처리 리소스의 분산 네트워크에서 구현될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에 설명된 방법론은 적용 분야에 따라 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 방법론은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 처리 유닛은 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), DSPD(digital signal processing device), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 전자 장치, 본 명세서에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 그 밖의 다른 전자 장치 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 교시의 방법은 C, C++, Python 등과 같은 종래의 프로그래밍 언어로 작성된 펌웨어 및/또는 소프트웨어 프로그램 및 애플리케이션으로 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 명세서에 기술된 실시예는 컴퓨터로 하여금 전술한 방법을 수행하게 하기 위한 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독형 매체 상에서 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 다양한 엔진은 컴퓨터 시스템, 가령, 컴퓨터 시스템(1900) 상에 제공될 수 있으며, 이에 따라 프로세서(1904)는 이들 엔진에 의해 제공되는 분석 및 결정을 실행할 수 있으며, 메모리 구성요소(1906/1508/1510) 중 임의의 하나 또는 이들의 조합에 의해 제공되는 명령 및 입력 장치(1914)를 통해 제공되는 사용자 입력에 종속된다.
본 교시가 다양한 실시예와 관련하여 기재되지만, 본 교시가 그러한 실시예로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 반대로, 본 교시 내용은 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이 다양한 대안, 수정 및 등가물을 포함한다.
다양한 실시예를 설명함에 있어서, 명세서는 방법 및/또는 프로세스를 특정 단계 시퀀스로 제시했을 수 있다. 그러나, 방법 또는 프로세스가 여기에 제시된 특정 단계 순서에 의존하지 않는 한, 방법 또는 프로세스는 설명된 단계의 특정 순서에 제한되지 않아야 하며, 통상의 기술자는 시퀀스는 변경될 수 있으며 다양한 실시예의 사상 및 범위 내에서 여전히 유지됨을 쉽게 알 것이다.
VI. 실시예의 설명
실시예 1: DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법으로서, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계 ― 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― ,상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― , 그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계 ― 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계 ― , 및 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 추가 빈 각각에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에게 명령하여, DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 2: 실시예 1에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는, 방법.
실시예 3: 실시예 2에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리를 포함하는, 방법.
실시예 4: 실시예 1-3 중 어느 하나에 있어서, 상기 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR)에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는, 방법.
실시예 5: 실시예 1-4 중 어느 하나에 있어서, 빈들 중 적어도 하나가 DNA-함유 조성물의 하나 초과의 라이브러리를 포함하는, 방법.
실시예 6: 실시예 1-5 중 어느 하나에 있어서, 빈들 중 임의의 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 동일한 양의 증폭된 DNA를 생성하도록 결정되는, 방법.
실시예 7: 실시예 1-6 중 어느 하나에 있어서, 추가 증폭된 DNA를 동시에 생성하도록 추가 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 추가 빈의 DNA-함유 조성물 각각에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 8: 실시예 1-7 중 어느 하나에 있어서, 각각의 빈을 대응하는 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 대응하는 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 9: 실시예 1-8 중 어느 하나에 있어서, 증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 각각의 빈의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 10: 실시예 1-9 중 어느 하나에 있어서, PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA-함유 조성물에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 11: 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서, 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하며, 상기 방법은, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계 ― 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― , 그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계 ― 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계 ― , 및 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계를 포함하는, 컴퓨터-프로그램 프로덕트.
실시예 12: 시스템으로서, 선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소 ― DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며, 선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 하나 이상의 데이터 프로세서, 및 상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치 ― 상기 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하고, 상기 방법은, 상기 데이터세트를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계를 포함하고, 각각의 빈은 상기 정량화 정보를 이용한 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서, 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하며 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각에 대해 PCR을 수행하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하도록 구성된 써모사이클러를 포함하는, 시스템.
실시예 13: 실시예 12에 있어서, 동일한 빈의 라이브러리 각각을 소스 플레이트로부터 PCR 플레이트로 이송하도록 구성된 리퀴드 핸들러를 더 포함하며, 동일한 빈의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 공통 PCR 사이클 수로 PCR 플레이트 상에서 PCR에 의해 증폭되어 증폭된 DNA를 생성하는, 시스템.
실시예 14: 실시예 13에 있어서, 상기 리퀴드 핸들러는 모든 빈의 증폭된 DNA를 추가 선택 라운드의 대상이 되게 하도록 더 구성되는, 시스템.
실시예 15: 실시예 11-14 중 어느 하나에 있어서, 상기 시스템은 각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛을 더 포함하는, 시스템.
실시예 16: 실시예 11-15 중 어느 하나에 있어서, 빈들 중 임의의 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 동일한 양의 증폭된 DNA를 생성하도록 결정되는, 시스템.
실시예 17:
실시예 11-16 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 상기 정량화 정보를 이용해 라이브러리 각각에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 라이브러리 각각의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― 를 더 포함하는, 시스템.
실시예 18:
실시예 11-17 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 각각의 빈을 대응하는 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 대응하는 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
실시예 19:
실시예 11-18 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하여 증폭된 DNA를 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 빈 각각의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
실시예 20:
실시예 11-19 중 어느 하나에 있어서, 상기 방법은 PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
실시예 21:
표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법으로서, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계 ― 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― ,상기 정량화 정보를 이용해 라이브러리 각각에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 라이브러리 각각의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― , 그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계 ― 각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계 ― , 추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에게 명령하여 라이브러리 각각에 대해 증폭된 DNA를 생성하도록 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계, 및 라이브러리 각각에 대한 증폭된 DNA로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하도록 시퀀서에 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 22: 실시예 21에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는, 방법.
실시예 23: 실시예 22에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리 펩티드를 포함하는, 방법.
실시예 24: 실시예 21 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR)에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는, 방법.
실시예 25: 실시예 21 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 복수의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각이 소스 플레이트의 개별 공간 내에 저장되는, 방법.
실시예 26: 실시예 21 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 빈들 중 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 동일한 양의 DNA를 생성하도록 결정되는, 방법.
실시예 27: 실시예 21 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 빈 각각은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 동일한 양의 DNA를 생성하도록 결정되는, 방법.
실시예 28: 실시예 21 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 각각의 빈을 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 29: 실시예 21 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하여 증폭된 DNA를 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 빈 각각의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 30: 실시예 21 내지 29 중 어느 하나에 있어서, PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 31: 실시예 21 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 추가 선택 라운드는, 라이브러리 각각으로부터, 표적 단백질과의 결합 친화도에 대한 DNA-함유 조성물을 선택하는 단계, 및 그렇게 선택된 DNA-함유 조성물을 증폭하는 단계를 반복하는 것을 포함하는, 방법.
실시예 32: 실시예 21 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하도록 시퀀서에게 명령하는 단계는 후보 DNA 접합체 내 DNA를 시퀀싱하도록 시퀀서에게 명령하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 33: 실시예 21 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 각각의 선택 라운드 후, DNA-함유 조성물의 새 라이브러리를 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 생성하는 단계는, 새 펩티드를 생성하기 위해 소스 위치의 라이브러리 각각에 대해 시험관내(in vitro) 번역을 수행하는 단계, 및DNA-함유 조성물의 새 펩티드 라이브러리를 생성하기 위해 소스 플레이트의 라이브러리 각각에 대해 시험관내 역전사를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 34: 실시예 21 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 라이브러리 각각을 정량화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 35: 실시예 21 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 정량적 PCR(qPCR)을 이용해 라이브러리 각각을 정량화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 36: 실시예 21 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 라이브러리 각각에 대한 정량화 정보를 시각화하기 위해 히트 맵(heat map)을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 37: 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서, 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 표적 결합을 검출하기 위해 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하며, 상기 방법은, 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계 ― 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― , 그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계 ― 각각의 빈은 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계, 및 증폭된 DNA-함유 조성물로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하는 단계를 포함하는, 컴퓨터-프로그램 프로덕트.
실시예 38: 시스템으로서, 선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소 ― DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며, 선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , 하나 이상의 데이터 프로세서, 및 상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치 ― 상기 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금, 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하고, 상기 방법은, 상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계 ― 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정됨 ― , 및 그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계 ― 각각의 빈은 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며, 동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유함 ― , 및 증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계, 및 증폭된 DNA-함유 조성물로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하는 단계를 포함하는, 시스템.
실시예 39: 실시예 38에 있어서, 상기 시스템은 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해, 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 구성된 써모사이클러를 더 포함하는, 시스템.
실시예 40: 실시예 38 또는 39에 있어서, 상기 시스템은 각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛을 더 포함하는, 시스템.
실시예 41: 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법으로서, 상기 방법은, a) 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계 ― 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , b) 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 생성하는 단계 ― 상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드에 대해 라이브러리 각각의 정량화 정보를 디스플레이함 ― , c) 복수의 차후 선택 라운드 동안 a)-b)를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계 ― 추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여, 각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 함 ― 를 포함하는, 방법.
실시예 42: 실시예 41에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR) 입력 분자, 양성 분자, 음성 분자, 또는 이들의 임의의 조합에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는, 방법.
실시예 43: 실시예 41 또는 42에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 입력 분자에 대한 양성 분자의 백분율(%)을 포함하는, 방법.
실시예 44: 실시예 41 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 선택된 라운드의 정량화 정보를 디스플레이하는 선택된 윈도를, 다른 윈도를 숨기면서, 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 45: 실시예 41 내지 44 중 어느 한 항에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 각각의 라이브러리의 qPCR 데이터의 데이터 스크래핑으로부터 획득된, 방법.
실시예 46: 실시예 41 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는, 방법.
실시예 47: 실시예 41 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리를 포함하는, 방법.
실시예 48: 실시예 41 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 제1 윈도 및 추가 윈도는 복수의 위치에서의 제1 그래픽 요소를 포함하고, 제1 그래픽 요소 각각은 각각의 라이브러리를 나타내도록 구성되는, 방법.
실시예 49: 실시예 41 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 각각의 라이브러리는 소스 플레이트의 개별 공간들 중 하나 내에 있고, 제1 그래픽 요소 각각은 상기 소스 플레이트의 각각의 개별 공간에 수평 및 수직으로 대응하도록 구성되는, 방법.
실시예 50: 실시예 41 내지 49 중 어느 하나에 있어서, 제1 그래픽 요소 각각은 상이한 윈도들 간 동일한 위치에 위치하여 소스 플레이트 내 동일한 웰을 나타내는, 방법.
실시예 51: 실시예 41 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 제1 윈도 및 추가 윈도는 상이한 라이브러리의 정량화 정보를 시각적으로 구별하도록 구성된 제2 그래픽 요소를 포함하는, 방법.
실시예 52: 실시예 41 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 제2 그래픽 요소는 색상 또는 숫자를 포함하는, 방법.
실시예 53: 실시예 41 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 제2 그래픽 요소는 숫자를 포함하는, 방법.
실시예 54: 실시예 41 내지 53 중 어느 하나에 있어서, 사용자에 의해 새 선택 라운드가 선택될 때, 새 윈도를 디스플레이하도록 그래픽 사용자 인터페이스를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 55: 실시예 41 내지 54 중 어느 하나아에 있어서, 라운드간 비교가 생성되도록 제1 윈도 및 추가 윈도를 동일한 그래픽 사용자 인터페이스 내에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 56: 실시예 41 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 제1 윈도 및 추가 윈도는 필터에 의해 선택되는 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하도록 필터를 설정하도록 구성된 제3 그래픽 요소를 포함하는, 방법.
실시예 57: 실시예 41 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 상기 필터는 사용자-선택 스캐폴드, 사용자-선택 코돈, 또는 사용자-선택 표적인 방법.
실시예 58: 실시예 41 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스 상에 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대한 라운드간 비교를 플로팅(plot)하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 59: 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서, 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 그래픽 사용자 인터페이스 내에서 표적 결합을 검출하기 위해 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하며, 상기 방법은, a) 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계 ― DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며, 제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― , b) 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 디스플레이하는 단계 ― 상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드 후 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 포함함 ― , 및 c) 복수의 차후 선택 라운드 동안 a)-b)를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계 ― 추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여, 각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 함 ― 를 포함하는, 컴퓨터-프로그램 프로덕트.
실시예 60: 시스템으로서,선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소 ― DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며, 선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기함 ― ,하나 이상의 데이터 프로세서, 및 상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치 ― 상기 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하고, 상기 방법은 디스플레이되도록 선택된 임의의 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하도록 선택되는 윈도를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 단계를 포함함 ― 를 포함하는, 시스템.
실시예 61: 실시예 60에 있어서, PCR 증폭을 위해 각각의 라이브러리를 소스 플레이트로부터 PCR 플레이트로 이송하도록 구성된 리퀴드 핸들러를 더 포함하는, 시스템.
실시예 62: 실시예 61에 있어서, 상기 리퀴드 핸들러는 두 번의 순차적인 각각의 선택 라운드 간에 각각의 라이브러리를 정규화하도록 더 구성되는, 시스템.
실시예 63: 실시예 60 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 시스템은 각각의 선택 라운드 후에 각각의 라이브러리를 증폭하도록 구성된 써모사이클러를 더 포함하는, 시스템.
실시예 64: 실시예 60 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 상기 시스템은 각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛을 더 포함하는, 시스템.
실시예 65.
DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대해 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법으로서, 상기 방법은, 복수의 샘플에 대한 PCR 증폭을 수행하기 위한 사이클 데이터를 식별하는 단계 ― 상기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수를 포함함 ― , 복수의 빈의 빈들 간 사이클 수 편차가 감소되도록 사이클 데이터에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 단계, 복수의 빈의 각각의 빈에 빈 사이클 수를 할당하는 단계 ― 상기 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에게 고유함 ― , 복수의 빈에 대한 식별 정보를 생성하는 단계, 및 복수의 빈 및 상기 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 이용해 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 66.
실시예 65에 있어서, 상기 복수의 샘플은 가변적인 양의 DNA를 가지며, 상기 복수의 샘플이 복수의 증폭된 샘플이 되도록 PCR 증폭 프로세스가 수행된 후, 상기 복수의 증폭된 샘플은 정규화된 양의 DNA를 갖는, 방법.
실시예 67.
실시예 65 또는 실시예 66에 있어서, 식별 정보를 생성하는 단계는, 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 식별자를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 68.
실시예 65-67 중 어느 하나에 있어서, 출력을 생성하는 단계는 복수의 빈의 빈에 대한 순방향 작업목록을 생성하는 단계 ― 상기 순방향 작업목록은 빈 내 샘플의 세트가 소스 플레이트에서 상기 빈에 대한 대응하는 PCR 플레이트로 이송될 순서를 포함함 ― 를 포함하는, 방법.
실시예 69.
실시예 65-68 중 어느 하나에 있어서, 출력은 PCR 플레이트의 세트를 이용해 PCR 증폭 프로세스를 수행하기 위한 써모사이클러에 대한 명령을 더 포함하는, 방법.
실시예 70.
실시예 65-69 중 어느 하나에 있어서, 빈 사이클 수를 할당하는 단계는, 복수의 빈의 빈에 대한 빈 사이클 수를, 상기 빈 내 샘플의 세트의 가장 높은 사이클 수, 샘플의 세트의 평균 사이클 수, 샘플의 세트의 중앙값 사이클 수, 및 상기 가장 높은 사이클 수와 선택된 사이클 수의 합으로 구성된 군 중 한 사이클 수를 이용해 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 71.
실시예 70에 있어서, 상기 선택된 사이클 수는 PCR 증폭 프로세서의 제1 실행에서 PCR 증폭 프로세스의 제2 실행으로 변경되는, 방법.
실시예 72.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 사이클 데이터의 임의의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하여 수정된 사이클 데이터를 형성하는 단계, 선택된 범위의 사이클 수 내에 있는 수정된 사이클 데이터의 고유한 정수 사이클 수를 N개의 빈으로 할당하는 단계, 및 목표 개수의 빈에 도달할 때까지 거리 방정식을 이용해 상기 N개의 빈 중 인접한 빈들을 병합하는 단계 ― 상기 목표 개수의 빈은 복수의 빈의 적어도 일부분을 형성함 ― 를 포함하는, 방법.
실시예 73.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 상기 사이클 데이터를 식별하는 단계는 정량 PCR(qPCR) 시스템으로부터 초기 사이클 데이터를 수신하는 단계 ― 상기 초기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 초기 사이클 수를 포함함 ― , 및 상기 사이클 데이터를 생성하기 위해 복수의 샘플 중 적어도 하나에 대한 초기 사이클 수를 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 74.
실시예 73에 있어서, 복수의 샘플의 샘플에 대한 초기 사이클 수는 미결정 값이고 상기 수정하는 단계는 상기 샘플에 대한 초기 사이클 수를 상기 미결정 값에서 사전선택된 사이클 수로 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 75.
실시예 73-74 중 어느 하나에 있어서, 상기 수정하는 단계는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 초기 사이클 수에 2 사이클을 더하는 단계, 또는 각각의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
실시예 76.
실시예 65-71 또는 72-75 중 어느 하나에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 77.
실시예 76에 있어서, 상기 분포시키는 단계는, 사이클 수의 선택된 범위 밖의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 일부분을 복수의 빈의 일부분으로 할당하는 단계, 및 사이클 수의 선택된 범위 내의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 나머지 부분을 복수의 빈의 나머지 부분들 간에 실질적으로 고르게 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 78.
실시예 65-71 또는 72-75 중 어느 하나에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 사이클 데이터 내 각각의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하여 수정된 사이클 데이터를 형성하는 단계, 수정된 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 실질적으로 고르게 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 79.
실시예 65-78 중 어느 하나에 있어서, 출력을 생성하는 단계는 식별 정보를 이용해 복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 데 사용되기 위한 이송 출력을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 80.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며 상기 분류하는 단계는, 선택된 낮은 사이클 수 미만에 대응하는 복수의 사이클 수의 제1 세트를 갖는 복수의 샘플의 제1 부분을 복수의 빈 중 첫 번째 빈에 할당하는 단계, 선택된 높은 카운트를 초과하는 사이클 수의 제2 세트를 갖는 복수의 샘플의 제2 부분을 상기 복수의 빈 중 마지막 빈에 할당하는 단계, 및 복수의 샘플의 나머지 부분을 첫 번째 빈과 마지막 빈 사이의 빈의 세트로 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 81.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며 상기 분류하는 단계는, 복수의 대응하는 사이클 수에 대한 분포를 식별하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 82.
실시예 81에 있어서, 상기 분포를 식별하는 단계는, 복수의 대응하는 사이클 수에 대한 히스토그램 분포를 식별하는 단계 ― 복수의 대응하는 사이클 수의 60퍼센트 내지 100퍼센트가 선택된 낮은 사이클 수와 선택된 높은 사이클 수를 포함하여 이들 사이의 선택된 범위 내에 있음 ― 를 포함하는, 방법.
실시예 83.
실시예 82에 있어서, 상기 선택된 낮은 사이클 수는 4 사이클 수이고 상기 선택된 높은 사이클 수는 24 사이클 수인, 방법.
실시예 84.
실시예 82 또는 실시예 83에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 선택된 낮은 사이클 수 미만의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 복수의 빈 중 첫 번째 빈에 할당하는 단계, 및 선택된 높은 사이클 수를 초과하는 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 상기 복수의 빈 중 마지막 빈에 할당하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 85.
실시예 84에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 복수의 샘플의 나머지 부분을 첫 번째 빈과 마지막 빈 사이의 빈의 세트 간에 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 86.
실시예 82 또는 실시예 83에 있어서, 복수의 대응하는 사이클 수의 100퍼센트가 상기 선택된 범위 내에 있고 상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 단계는, 높은 사이클 수에 비교해서 낮은 사이클 수 사이에 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고 상기 복수의 샘플을 복수의 빈 간에 분포시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 87.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분포시키는 단계, 및 동일한 정수 값과 연관된 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 동일한 빈으로 함께 그룹 지어지도록 복수의 빈 내 복수의 샘플의 분포를 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 88.
실시예 87에 있어서, 복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며 복수의 대응하는 사이클 수 중 두 개의 사이클 수 각각이 동일한 정수 값인 범자연수를 포함하는 경우, 상기 두 개의 사이클 수는 동일한 정수 값과 연관되는, 방법.
실시예 89.
실시예 87에 있어서, 복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며 복수의 대응하는 사이클 수 중 두 개의 사이클 수 각각이 동일한 정수 값으로 올림되는 경우, 상기 두 개의 사이클 수는 동일한 정수 값과 연관되는, 방법.
실시예 90.
실시예 65-71 중 어느 하나에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 복수의 사이클 수의 평균의 하나의 표준 편차 내에 있는 복수의 사이클 수의 부분 사이에, 평균의 하나의 표준 편차 밖에 있는 복수의 사이클 수의 다른 부분에 비교해서 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고, 복수의 사이클 수에 대한 분포에 기초하여, 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 91.
실시예 65-90 중 어느 하나에 있어서,복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 출력에 기초하여 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 단계, 및 PCR 플레이트의 세트를 이용해 PCR 증폭 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 92.
실시예 65-91 중 어느 하나에 있어서, 상기 사이클 데이터를 식별하는 단계는, 정량 PCR(qPCR) 시스템으로부터 사이클 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 93.
시스템으로서, 하나 이상의 데이터 프로세서, 및 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 실시예 1-10, 21-36, 41-58, 및 65-92에 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 모두를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하는, 시스템.
실시예 94.
하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 실시예 1-10, 21-36, 41-58, 및 65-92에 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 모두를 수행하게 하도록 구성된 명령을 포함하는 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트.
VII. 추가 고려 사항
이 문서의 섹션과 하위 섹션 사이의 제목과 소제목은 가독성을 높이기 위한 목적으로만 포함되며 섹션과 하위 섹션 간에 기능을 결합할 수 없다는 의미는 아니다. 따라서 섹션과 하위 섹션이 별도의 실시예를 설명하지 않는다.
본 개시내용의 일부 실시예는 하나 이상의 데이터 프로세서를 포함하는 시스템을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부 및/또는 하나 이상의 프로세스 중 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함한다. 본 개시내용의 일부 실시예는 하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 전부 및/또는 여기서 개시된 하나 이상의 프로세스의 일부 또는 전부를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트를 포함한다.
뒤 이은 설명은 단지 바람직한 예시적인 실시 형태를 제공하며, 본 개시내용의 범위, 적용 가능성 또는 구성을 제한하도록 의도되지 않는다. 오히려, 바람직한 예시적인 실시예의 뒤 이은 설명은 다양한 실시예를 구현하기 위한 가능한 설명을 통상의 기술자에게 제공할 것이다. 첨부된 특허청구범위에 기재된 정신 및 범위를 벗어나지 않고 요소의 기능 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 다음 설명에서 특정 세부사항이 제공된다. 그러나, 이러한 특정 세부사항 없이 실시예가 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 회로, 시스템, 네트워크, 프로세스 및 그 밖의 다른 구성요소는 실시예를 불필요한 세부 사항으로 모호하게 하지 않기 위해 블록도 형태의 구성요소로 표시될 수 있다. 또 다른 예에서, 잘 알려진 회로, 프로세스, 알고리즘, 구조 및 기술은 실시예를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 불필요한 세부 사항 없이 표시될 수 있다.
다양한 실시예를 설명함에 있어서, 명세서는 방법 및/또는 프로세스를 특정 단계 시퀀스로 제시했을 수 있다. 그러나, 방법 또는 프로세스가 여기에 제시된 특정 단계 순서에 의존하지 않는 한, 방법 또는 프로세스는 설명된 단계의 특정 순서에 제한되지 않아야 하며, 통상의 기술자는 시퀀스는 변경될 수 있으며 다양한 실시예의 사상 및 범위 내에서 여전히 유지됨을 쉽게 알 것이다.
특허 출원, 특허 간행물 및 UniProtKB/Swiss-Prot 수탁 번호를 포함하여 본 명세서에 인용된 모든 참조문헌은 마치 각각의 개별 참조문헌이 구체적이고 개별적으로 참조로서 포함된 것으로 표시된 것처럼 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
Claims (94)
- DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법으로서,
제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계,
상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction)("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계이며,
각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 단계,
그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈(bin)으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계,
동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러(thermocycler)에 명령하는 단계, 및
추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계
를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는 것인 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리를 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR)에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 빈들 중 적어도 하나가 DNA-함유 조성물의 하나 초과의 라이브러리를 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 빈들 중 임의의 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 실질적으로 동일한 양의 증폭된 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 방법.
- 제1항에 있어서,
추가 증폭된 DNA를 동시에 생성하도록 추가 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 추가 빈의 DNA-함유 조성물 각각에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
각각의 빈을 대응하는 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 대응하는 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 각각의 빈의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제9항에 있어서,
PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA-함유 조성물에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서,
하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하도록 구성된 명령
을 포함하며,
상기 방법은,
제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계,
상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계이며,
각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 단계,
그렇게 결정된 대응하는 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계,
동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계, 및
추가 빈의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대해 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하는 단계
를 포함하는 것인 컴퓨터-프로그램 프로덕트. - 시스템으로서,
선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소이며,
DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며,
선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 데이터 저장소,
하나 이상의 데이터 프로세서, 및
상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치
를 포함하고,
상기 컴퓨팅 장치는
하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리를 정규화하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체
를 포함하고,
상기 방법은,
상기 데이터세트를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 상기 정량화 정보를 이용한 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계
를 포함하고,
동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서, 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하며 추가 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각에 대해 PCR을 수행하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 하도록 구성된 써모사이클러
를 포함하는 시스템. - 제12항에 있어서,
동일한 빈의 라이브러리 각각을 소스 플레이트로부터 PCR 플레이트로 이송하도록 구성된 리퀴드 핸들러를 더 포함하며,
동일한 빈의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 공통 PCR 사이클 수로 PCR 플레이트 상에서 PCR에 의해 증폭되어 증폭된 DNA를 생성하는 것인 시스템. - 제13항에 있어서, 상기 리퀴드 핸들러는 모든 빈의 증폭된 DNA를 추가 선택 라운드의 대상이 되게 하도록 더 구성되는 것인 시스템.
- 제12항에 있어서,
각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛
을 더 포함하는 시스템. - 제12항에 있어서, 빈들 중 임의의 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 실질적으로 동일한 양의 증폭된 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 방법은
상기 정량화 정보를 이용해 라이브러리 각각에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계
를 더 포함하고,
라이브러리 각각의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 방법은
각각의 빈을 대응하는 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 대응하는 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계
를 더 포함하는 것인 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 방법은
대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하여 증폭된 DNA를 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 빈 각각의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 것인 시스템. - 제19항에 있어서,
상기 방법은
PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 것인 시스템. - 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법으로서,
제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계,
상기 정량화 정보를 이용해 라이브러리 각각에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계이며,
라이브러리 각각의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 단계,
그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 DNA 증폭을 위한 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계,
동일한 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계,
추가 빈 각각에 대해 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하여 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리가 정규화되게 함으로써 라이브러리 각각에 대해 증폭된 DNA를 생성하도록 하는 단계, 및
라이브러리 각각에 대한 증폭된 DNA로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하도록 시퀀서에 명령하는 단계
를 포함하는 방법. - 제21항에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는 것인 방법.
- 제22항에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리 펩티드를 포함하는 것인 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR)에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는 것인 방법.
- 제21항에 있어서, 복수의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각이 소스 플레이트의 개별 공간 내에 저장되는 것인 방법.
- 제21항에 있어서, 빈들 중 임의의 하나의 빈의 DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 동일한 빈에 대한 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 유사한 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 방법.
- 제21항에 있어서, 빈 각각은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 유사한 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 방법.
- 제21항에 있어서,
각각의 빈을 PCR 플레이트와 상관시켜, 상기 PCR 플레이트 상에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 PCR을 수행하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제21항에 있어서,
대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하여 증폭된 DNA를 생성하기 위해 소스 플레이트의 원래 위치로부터 PCR 플레이트로 이송될 빈 각각의 DNA-함유 조성물에 대응하는 제1 목록을 포함하는 순방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제29항에 있어서,
PCR 플레이트로부터 다시 소스 플레이트의 원래 위치로 이송될 증폭된 DNA에 대응하는 제2 목록을 포함하는 역방향 작업목록을 생성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제21항에 있어서, 추가 선택 라운드는
라이브러리 각각으로부터, 표적 단백질과의 결합 친화도에 대한 DNA-함유 조성물을 선택하는 단계, 및
그렇게 선택된 DNA-함유 조성물을 증폭하는 단계
를 반복하는 것을 포함하는 것인 방법. - 제21항에 있어서, 상기 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하도록 시퀀서에 명령하는 단계는 후보 DNA 접합체 내 DNA를 시퀀싱하도록 시퀀서에 명령하는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제21항에 있어서,
각각의 선택 라운드 후, DNA-함유 조성물의 새 라이브러리를 생성하는 단계
를 더 포함하며,
상기 생성하는 단계는
새 펩티드를 생성하기 위해 소스 위치의 라이브러리 각각에 대해 시험관내(in vitro) 번역을 수행하고,
DNA-함유 조성물의 새 펩티드 라이브러리를 생성하기 위해 소스 플레이트의 라이브러리 각각에 대해 시험관내 역전사를 수행하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제21항에 있어서,
라이브러리 각각을 정량화하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제21항에 있어서,
정량 PCR(qPCR)을 이용해 라이브러리 각각을 정량화하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제21항에 있어서,
라이브러리 각각에 대한 정량화 정보를 시각화하기 위해 히트 맵(heat map)을 생성하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서,
하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 표적 결합을 검출하기 위해 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 수행하게 하도록 구성된 명령
을 포함하며,
상기 방법은,
제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각에 대한 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계,
상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계이며,
각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 단계,
그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계,
증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계, 및
증폭된 DNA-함유 조성물로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하는 단계
를 포함하는 것인 컴퓨터-프로그램 프로덕트. - 시스템으로서,
선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소이며,
DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며,
선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 데이터 저장소,
하나 이상의 데이터 프로세서, 및
상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치
를 포함하고,
상기 컴퓨팅 장치는
하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 표적 단백질과의 결합 친화도에 대한 후보 DNA 접합체를 식별하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체
를 포함하고,
상기 방법은,
상기 정량화 정보를 이용해 각각의 라이브러리에 대해 특이적인 중합효소 연쇄 반응("PCR") 사이클 수를 결정하는 단계이며,
각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물은 대응하는 PCR 사이클 수로 PCR을 수행한 후 관련 사전 설정된 양의 DNA를 생성하도록 결정되는 것인 단계,
그렇게 결정된 PCR 사이클 수를 이용해 DNA-함유 조성물의 라이브러리를 빈으로 분류하는 단계이며,
각각의 빈은 공통 PCR 사이클 수를 공유하도록 결정된 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 상이한 서브세트를 포함하며,
동일한 빈 내 DNA-함유 조성물의 라이브러리의 서브세트 각각은 다른 라이브러리 빈의 것과 상이한, 공통 PCR 사이클 수를 공유하는 것인 단계, 및
증폭된 DNA-함유 조성물을 생성하기 위해 동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 써모사이클러에 명령하는 단계, 및
증폭된 DNA-함유 조성물로부터의 표적 단백질과의 결합 친화도에 대해 후보 DNA 접합체를 식별하는 단계
를 포함하는 것인 시스템. - 제38항에 있어서,
동일한 빈의 DNA-함유 조성물에 대해 동시에, 빈들 중 하나에 대해 동일한 실행에서 대응하는 공통 PCR 사이클 수로 PCR을 수행하도록 구성된 써모사이클러
를 더 포함하는 시스템. - 제38항에 있어서,
각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛
을 더 포함하는 시스템. - 표적 결합을 검출하기 위해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법으로서,
a) 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계,
b) 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 생성하는 단계이며,
상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드에 대해 라이브러리 각각의 정량화 정보를 디스플레이하는 것인 단계,
c) 복수의 차후 선택 라운드 동안 a)-b)를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계이며,
추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여, 각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 하는 것인 단계
를 포함하는 방법. - 제41항에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 정량 PCR(qPCR) 입력 분자, 양성 분자, 음성 분자, 또는 이들의 임의의 조합에 대한 역치 사이클(cycle threshold)(Ct) 값을 포함하는 것인 방법.
- 제41항에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 입력 분자에 대한 양성 분자의 백분율(%)을 포함하는 것인 방법.
- 제41항에 있어서,
선택된 라운드의 정량화 정보를 디스플레이하는 선택된 윈도를 다른 윈도를 숨기면서 디스플레이하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제41항에 있어서, a) 및 c)에서의 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보는 각각의 라이브러리의 qPCR 데이터의 데이터 스크래핑으로부터 획득되었던 것인 방법.
- 제41항에 있어서, 상기 DNA 접합체는 펩티드를 포함하는 것인 방법.
- 제46항에 있어서, 상기 펩티드는 거대고리를 포함하는 것인 방법.
- 제41항에 있어서,
제1 윈도 및 추가 윈도는 복수의 위치에서의 제1 그래픽 요소를 포함하고,
제1 그래픽 요소 각각은 각각의 라이브러리를 나타내도록 구성되는 것인 방법. - 제48항에 있어서,
각각의 라이브러리는 소스 플레이트의 개별 공간들 중 하나 내에 있고,
제1 그래픽 요소 각각은 상기 소스 플레이트의 각각의 개별 공간에 수평 및 수직으로 대응하도록 구성되는 것인 방법. - 제48항에 있어서, 제1 그래픽 요소 각각은 상이한 윈도들에 걸쳐 동일한 위치에 위치하여 소스 플레이트 내 동일한 웰을 나타내는 것인 방법.
- 제41항에 있어서, 제1 윈도 및 추가 윈도는 상이한 라이브러리의 정량화 정보를 시각적으로 구별하도록 구성된 제2 그래픽 요소를 포함하는 것인 방법.
- 제51항에 있어서, 제2 그래픽 요소는 색상 또는 숫자를 포함하는 것인 방법.
- 제51항에 있어서, 제2 그래픽 요소는 숫자를 포함하는 것인 방법.
- 제41항에 있어서,
사용자에 의해 새 선택 라운드가 선택될 때, 새 윈도를 디스플레이하도록 그래픽 사용자 인터페이스를 업데이트하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제41항에 있어서,
라운드간 비교가 생성되도록 제1 윈도 및 추가 윈도를 동일한 그래픽 사용자 인터페이스 내에 디스플레이하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제41항에 있어서, 제1 윈도 및 추가 윈도는 필터에 의해 선택되는 각각의 라이브러리의 정량화 정보가 디스플레이되도록 필터를 설정하도록 구성된 제3 그래픽 요소를 포함하는 것인 방법.
- 제56항에 있어서, 상기 필터는 사용자-선택 스캐폴드, 사용자-선택 코돈, 또는 사용자-선택 표적인 방법.
- 제41항에 있어서,
그래픽 사용자 인터페이스 상에 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리에 대한 라운드간 비교를 플로팅(plot)하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 유형적으로 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트로서,
하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 그래픽 사용자 인터페이스 내에서 표적 결합을 검출하기 위해 라이브러리의 정량화 정보를 모니터링하기 위한 방법을 수행하게 하도록 구성된 명령
을 포함하며,
상기 방법은,
a) 제1 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 수신하는 단계이며,
DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리는 DNA 접합체를 포함하며,
제1 선택 라운드는 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 단계, 및
b) 그래픽 사용자 인터페이스 내에 제1 윈도를 디스플레이하는 단계이며,
상기 제1 윈도는 제1 선택 라운드 후 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 포함하는 것인 단계, 및
c) 복수의 차후 선택 라운드 동안 a)-b)를 반복하여 추가 윈도를 생성하는 단계이며,
추가 윈도 각각은 차후 선택 라운드 각각에 대한 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하여,
각각의 라운드에 대한 각각의 라이브러리의 DNA-함유 조성물의 정량화 정보가 모니터링되게 하는 것인 단계
를 포함하는 것인 컴퓨터-프로그램 프로덕트. - 시스템으로서,
선택 라운드 각각에 대해 DNA-함유 조성물의 복수의 라이브러리의 각각의 정량화 정보를 포함하는 데이터세트를 저장하도록 구성된 데이터 저장소이며,
DNA-함유 조성물의 라이브러리 각각은 DNA 접합체를 포함하며,
선택 라운드 각각은 표적 단백질과의 결합 친화도에 기초한 DNA 접합체의 선택을 야기하는 것인 데이터 저장소,
하나 이상의 데이터 프로세서, 및
상기 데이터 저장소에 통신 가능하게 연결되며 데이터 세트를 수신하도록 구성된 컴퓨팅 장치
를 포함하고,
상기 컴퓨팅 장치는
하나 이상의 프로세서 상에서 실행될 때 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체
를 포함하고,
상기 방법은
디스플레이되도록 선택되었던 임의의 선택 라운드에 대해 DNA-함유 조성물의 각각의 라이브러리의 정량화 정보를 디스플레이하도록 선택된 윈도를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 단계
를 포함하는 것인 시스템. - 제60항에 있어서,
PCR 증폭을 위해 각각의 라이브러리를 소스 플레이트로부터 PCR 플레이트로 이송하도록 구성된 리퀴드 핸들러
를 더 포함하는 시스템. - 제61항에 있어서, 상기 리퀴드 핸들러는 두 번의 순차적인 각각의 선택 라운드 간에 각각의 라이브러리를 정규화하도록 더 구성되는 것인 시스템.
- 제60항에 있어서,
각각의 선택 라운드 후에 각각의 라이브러리를 증폭하도록 구성된 써모사이클러
를 더 포함하는 시스템. - 제60항에 있어서,
각각의 선택 라운드 전과 후에 라이브러리 각각을 정량화하도록 구성된 정량 PCR 유닛
을 더 포함하는 시스템. - DNA를 함유하는 복수의 샘플에 대해 중합효소 연쇄 반응(PCR) 증폭 프로세스를 정규화하기 위한 방법으로서,
복수의 샘플에 대한 PCR 증폭을 수행하기 위한 사이클 데이터를 식별하는 단계이며,
상기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 대응하는 사이클 수를 포함하는 것인 단계,
복수의 빈의 빈들 간 사이클 수 편차가 감소되도록 사이클 데이터에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 단계,
복수의 빈의 각각의 빈에 빈 사이클 수를 할당하는 단계이며,
상기 빈 사이클 수는 복수의 빈의 각각의 빈에 고유한 것인 단계,
복수의 빈에 대한 식별 정보를 생성하는 단계, 및
복수의 빈 및 상기 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 사이클 수를 이용해 복수의 샘플의 PCR 증폭을 수행하기 위한 출력을 생성하는 단계
를 포함하는 방법. - 제65항에 있어서,
상기 복수의 샘플은 가변적인 양의 DNA를 가지며,
상기 복수의 샘플이 복수의 증폭된 샘플이 되도록 PCR 증폭 프로세스가 수행된 후, 상기 복수의 증폭된 샘플은 정규화된 양의 DNA를 갖는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 식별 정보를 생성하는 단계는 복수의 빈의 각각의 빈에 대한 빈 식별자를 생성하는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제65항에 있어서,
출력을 생성하는 단계는 복수의 빈의 빈에 대한 순방향 작업목록을 생성하는 것을 포함하고,
상기 순방향 작업목록은 빈 내 샘플의 세트가 소스 플레이트에서 상기 빈에 대한 대응하는 PCR 플레이트로 이송될 순서를 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 출력은 PCR 플레이트의 세트를 이용해 PCR 증폭 프로세스를 수행하기 위한 써모사이클러에 대한 명령을 더 포함하는 것인 방법.
- 제65항에 있어서, 빈 사이클 수를 할당하는 단계는 복수의 빈의 빈에 대한 빈 사이클 수를, 상기 빈 내 샘플의 세트의 가장 높은 사이클 수, 샘플의 세트의 평균 사이클 수, 샘플의 세트의 중앙값 사이클 수, 및 상기 가장 높은 사이클 수와 선택된 사이클 수의 합으로 구성된 군 중 한 사이클 수를 이용해 생성하는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제70항에 있어서, 상기 선택된 사이클 수는 PCR 증폭 프로세서의 제1 실행에서 PCR 증폭 프로세스의 제2 실행으로 변경되는 것인 방법.
- 제65항에 있어서,
상기 분류하는 단계는
사이클 데이터의 임의의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하여 수정된 사이클 데이터를 형성하고,
선택된 범위의 사이클 수 내에 있는 수정된 사이클 데이터의 고유한 정수 사이클 수를 N개의 빈으로 할당하고,
목표 개수의 빈에 도달할 때까지 거리 방정식을 이용해 상기 N개의 빈 중 인접한 빈들을 병합하는 것
을 포함하고,
상기 목표 개수의 빈은 복수의 빈의 적어도 일부분을 형성하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 상기 사이클 데이터를 식별하는 단계는
정량 PCR(qPCR) 시스템으로부터 초기 사이클 데이터를 수신하고, 이때 상기 초기 사이클 데이터는 복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 초기 사이클 수를 포함하며,
상기 사이클 데이터를 생성하기 위해 복수의 샘플 중 적어도 하나에 대한 초기 사이클 수를 수정하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제73항에 있어서,
복수의 샘플의 샘플에 대한 초기 사이클 수는 미결정 값이고,
상기 수정하는 단계는 상기 샘플에 대한 초기 사이클 수를 상기 미결정 값에서 사전선택된 사이클 수로 변경하는 것을 포함하는 것인 방법. - 제73항에 있어서, 상기 수정하는 단계는
복수의 샘플의 각각의 샘플에 대한 초기 사이클 수에 2 사이클을 더하는 것, 또는
각각의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하는 것
중 적어도 하나를 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 상기 분류하는 단계는 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분포시키는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제76항에 있어서, 상기 분포시키는 단계는
사이클 수의 선택된 범위 밖의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 일부분을 복수의 빈의 일부분으로 할당하는 것, 및
사이클 수의 선택된 범위 내의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플의 나머지 부분을 복수의 빈의 나머지 부분들 간에 실질적으로 고르게 분포시키는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 상기 분류하는 단계는
사이클 데이터 내 각각의 비정수 사이클 수를 정수 사이클 수로 변환하여 수정된 사이클 데이터를 형성하는 것,
수정된 사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 실질적으로 고르게 분포시키는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 출력을 생성하는 단계는
식별 정보를 이용해 복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 데 사용되기 위한 이송 출력을 생성하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서,
복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며,
상기 분류하는 단계는
선택된 낮은 사이클 수 미만인 복수의 대응하는 사이클 수의 제1 세트를 갖는 복수의 샘플의 제1 부분을 복수의 빈 중 첫 번째 빈에 할당하는 것,
선택된 높은 카운트를 초과하는 사이클 수의 제2 세트를 갖는 복수의 샘플의 제2 부분을 상기 복수의 빈 중 마지막 빈에 할당하는 것, 및
복수의 샘플의 나머지 부분을 첫 번째 빈과 마지막 빈 사이의 빈의 세트로 분포시키는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서,
복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며,
상기 분류하는 단계는
복수의 대응하는 사이클 수에 대한 분포를 식별하는 것
을 더 포함하는 것인 방법. - 제81항에 있어서,
상기 분포를 식별하는 단계는
복수의 대응하는 사이클 수에 대한 히스토그램 분포를 식별하는 것
을 포함하고,
복수의 대응하는 사이클 수의 60퍼센트 내지 100퍼센트가 선택된 낮은 사이클 수와 선택된 높은 사이클 수를 포함하여 이들 사이의 선택된 범위 내에 있는 것인 방법. - 제82항에 있어서,
상기 선택된 낮은 사이클 수는 4 사이클 수이고,
상기 선택된 높은 사이클 수는 24 사이클 수인 방법. - 제82항에 있어서, 상기 분류하는 단계는
선택된 낮은 사이클 수 미만의 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 복수의 빈 중 첫 번째 빈에 할당하는 것, 및
선택된 높은 사이클 수를 초과하는 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 상기 복수의 빈 중 마지막 빈에 할당하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제84항에 있어서, 상기 분류하는 단계는 복수의 샘플의 나머지 부분을 첫 번째 빈과 마지막 빈 사이의 빈의 세트 간에 분포시키는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제82항에 있어서,
복수의 대응하는 사이클 수의 100퍼센트가 상기 선택된 범위 내에 있고,
상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 단계는
높은 사이클 수에 비교해서 낮은 사이클 수 사이에 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고 상기 복수의 샘플을 복수의 빈 간에 분포시키는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 상기 분류하는 단계는
사이클 데이터 내 사이클 수의 선택된 범위에 기초하여 상기 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분포시키는 것, 및
동일한 정수 값과 연관된 대응하는 사이클 수를 갖는 복수의 샘플 중 임의의 샘플을 동일한 빈으로 함께 그룹 지어지도록 복수의 빈 내 복수의 샘플의 분포를 수정하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제87항에 있어서,
복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며,
복수의 대응하는 사이클 수 중 두 개의 사이클 수 각각이 동일한 정수 값인 범자연수를 포함하는 경우, 상기 두 개의 사이클 수는 동일한 정수 값과 연관되는 것인 방법. - 제87항에 있어서,
복수의 샘플은 복수의 대응하는 사이클 수를 가지며,
복수의 대응하는 사이클 수 중 두 개의 사이클 수 각각이 동일한 정수 값으로 올림되는 경우, 상기 두 개의 사이클 수는 동일한 정수 값과 연관되는 것인 방법. - 제65항에 있어서, 상기 분류하는 단계는
복수의 사이클 수의 평균의 하나의 표준 편차 내에 있는 복수의 사이클 수의 부분 사이에, 평균의 하나의 표준 편차 밖에 있는 복수의 사이클 수의 다른 부분에 비교해서 더 큰 빈 분리를 제공하는 편향을 갖고, 복수의 사이클 수에 대한 분포에 기초하여 복수의 샘플을 복수의 빈으로 분류하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 제65항에 있어서,
복수의 빈의 각각의 빈 내 샘플의 세트를, 상기 출력에 기초하여 PCR 플레이트의 세트의 대응하는 PCR 플레이트로 이송하는 단계, 및
PCR 플레이트의 세트를 이용해 PCR 증폭 프로세스를 수행하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제65항에 있어서, 상기 사이클 데이터를 식별하는 단계는
정량 PCR(qPCR) 시스템으로부터 사이클 데이터를 수신하는 것
을 포함하는 것인 방법. - 시스템으로서,
하나 이상의 데이터 프로세서, 및
하나 이상의 데이터 프로세서 상에서 실행될 때, 상기 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 청구항 1-10, 21-36, 41-58, 및 65-92에 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 모두를 수행하게 하는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독형 저장 매체
를 포함하는 시스템. - 하나 이상의 데이터 프로세서로 하여금 청구항 1-10, 21-36, 41-58, 및 65-92에 개시된 하나 이상의 방법 중 일부 또는 모두를 수행하게 하도록 구성된 명령
을 포함하는 비일시적 기계 판독형 저장 매체 내에 구현되는 컴퓨터-프로그램 프로덕트.
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