【手続補正書】
【提出日】平成27年9月24日(2015.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
さらに、本発明の第二および第三の態様によれば、類似の方法を実行する解析装置が提
供される。
ポリマーに関係する少なくとも１つのシリーズの測定からポリマー中のポリマー単位の配列を推定する方法であって、それぞれの測定値が、ｋが正整数であるｋ個のポリマー単位のグループであるｋマーに依拠しており、可能なｋマーのセットについて、起点ｋマーから目的地ｋマーまでの遷移の可能性を表す遷移重み付け、およびそのｋマーについての所与の測定値を観測する可能性を表すそれぞれのｋマーに関する放出重み付けを含むモデルを提供するステップ、ならびに前記モデルを参照する解析技法を使用して測定のシリーズを解析し、測定のシリーズがポリマー単位の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいて、ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップを含む方法が好ましい。
遷移重み付けおよび放出重み付けのうちの少なくとも１つが非２値変数の値を含んでもよい。
遷移重み付けと放出重み付けの両方が非２値変数の値を含んでもよい。
放出重み付けがあらゆる可能な測定を観測する非ゼロの可能性を表してもよい。
それぞれのｋマーに関する放出重み付けが測定値にわたり単峰性または多峰性分布を有してもよい。
それぞれのｋマーに関する放出重み付けが測定値にわたりガウス分布、ラプラス分布、四角分布または三角分布を有してもよい。
ｋが複数の整数であってもよい。
遷移重み付けが、起点ｋマーから、最初の（ｋ−１）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−１）個のポリマー単位である配列を有する目的地ｋマーまでの遷移である好ましい遷移の非ゼロ可能性を表し、起点ｋマーから前記起点ｋマーとは異なる配列を有し、最初の（ｋ−１）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−１）個のポリマー単位ではない目的地ｋマーまでの遷移である好ましくない遷移のより低い可能性を表してもよい。
遷移重み付けが前記好ましくない遷移のうちの少なくとも一部の非ゼロ可能性を表してもよい。
遷移重み付けが、起点ｋマーから、最初の（ｋ−２）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−２）個のポリマー単位である配列を有する目的地ｋマーまでの好ましくない遷移の非ゼロ可能性を表してもよい。
解析技法が確率的技法であってもよい。
遷移重み付けが確率であり、および／または放出重み付けが確率であってもよい。
モデルが隠れマルコフモデルであってもよい。
解析のステップが、測定のシリーズがポリマー単位の推定された配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表す推定された配列またはそれぞれの推定された配列に関してクオリティスコアを導き出すことをさらに含んでもよい。
解析のステップが、ポリマー単位の推定された配列に対応する個々のｋマーに関するクオリティスコアであって、測定のシリーズが個々のｋマーを含む配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表すクオリティスコアを導き出すことをさらに含んでもよい。
解析のステップが、ポリマー単位の推定された配列に対応するｋマーの配列に関するクオリティスコアであって、測定のシリーズがｋマーの所与の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表すクオリティスコアを導き出すことをさらに含んでもよい。
解析のステップがポリマー中のポリマー単位の複数の推定された配列を導き出してもよい。
ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップが、測定のシリーズが個々のｋマーにより生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいてｋマーの配列を推定するステップ、およびｋマーの推定された配列からポリマー単位の配列を推定するステップを含んでもよい。
ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップが、測定のシリーズがｋマーの全体の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいてｋマーの少なくとも１つの配列を推定するステップ、およびｋマーの推定された配列からポリマー単位の配列を推定するステップを含んでもよい。
測定の少なくとも１つのシリーズにおいて、予め定められた数の測定がそれぞれのｋマーに依拠しており、予め定められた数が１以上であってもよい。
グループにおける測定の数についての先験的知識なしで、複数の測定のグループが同じｋマーに依拠している測定の入力シリーズを含む少なくとも１つの入力シグナルを受けるステップ、および解析のステップ前に、少なくとも１つの入力シグナルを処理して、連続するグループの測定を同定し、それぞれの同定されたグループに関して前記予め定められた数の測定を導き出し、解析のステップがこのようにして導き出された測定のシリーズまたはそれぞれの測定のシリーズで実施されるステップを含んでもよい。
少なくとも１つのシリーズの測定において、複数の測定のグループが、前記グループにおける測定の数について先験的知識なしで同じｋマーに依拠してもよい。
ポリマーの前記測定を行うことをさらに含んでもよい。
ポリマーの前記測定がナノポア中を通るポリマーの移行中に行われてもよい。
ポリマーの移行が、複数の測定のグループが同じｋマーに依拠するように実施されてもよい。
ナノポア中を通るポリマーの移行は一方向のみに動く様式で実施されてもよい。
ポリマーがポリヌクレオチドであり、ポリマー単位がヌクレオチドであってもよい。
測定のシリーズが、ナノポア中を通るポリマーの移行中に行われる測定であってもよい。
ナノポアが生物学的ポアであってもよい。
測定が、電流測定、インピーダンス測定、トンネリング測定、ＦＥＴ測定および光学的測定のうちの１つまたは複数を含んでもよい。
方法が、それぞれが前記ポリマーに関係している測定の複数のシリーズで実施され、それぞれの測定の値がｋマーに依拠しており、解析技法が、複数のそれぞれの次元で配置されている測定の複数のシリーズを扱ってもよい。
測定のそれぞれのシリーズが同じポリマーの同じ領域の測定であってもよい。
測定の複数のシリーズが測定の２つのシリーズを含み、測定の最初のシリーズがポリマーの第１の領域の測定であり、測定の第２のシリーズが前記第１の領域に関係しているポリマーの第２の領域の測定であってもよい。
前記第１の領域と第２の領域が同じポリマーの関係する領域であってもよい。
前記関係する領域が相補的であってもよい。
モデルがメモリに記憶されてもよい。
モデルを提供し測定を解析するステップが、ハードウェア装置においてまたはコンピュータ装置において実行されてもよい。
前記方法を実施するように構成されたデバイスが好ましい。
ポリマー中のポリマー単位の配列を前記ポリマーに関係のある測定の少なくとも１つのシリーズから推定するための解析デバイスであって、それぞれの測定の値が、ｋが複数の整数であるｋ個のポリマー単位のグループであるｋマーに依拠しており、方法が可能なｋマーのセットについて、起点ｋマーから目的地ｋマーまでの遷移の可能性を表す遷移重み付け、およびそのｋマーの所与の測定値を観測する可能性を表すそれぞれのｋマーに関する放出重み付けを含むモデルを記憶するメモリ、ならびに前記モデルを参照する解析技法を使用して、測定のシリーズを解析し、測定のシリーズがポリマー単位の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいて、ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するように構成された解析ユニットを含む、解析デバイスが好ましい。
ポリマーの前記測定を行うように構成された測定デバイス、および請求項３８または３９に記載の解析デバイスを備える塩基配列決定装置が好ましい。
ポリマー単位を含むポリマーを解析する方法であって、ナノポアを横断して電圧が印加されている間にナノポア中を通るポリマーの移行中に、ｋが正整数である前記ポリマーのｋ個のポリマー単位であるナノポア中のｋマーの正体に依拠している測定を行い、前記測定が個々のｋマーに関して、ナノポアを横断して印加される前記電圧の異なるレベルで行われる別々の測定を含むステップ、および前記電圧の前記異なるレベルで測定を解析してポリマーの少なくとも一部の正体を決定するステップを含む方法が好ましい。
測定を行う前記ステップが、異なる移行において電圧がナノポアを横断して異なるレベルで印加されている間に、ナノポア中を通る前記ポリマーの複数の移行を実施するステップ、前記異なる移行中に、ナノポアを横断する前記電圧の前記異なるレベルでの前記ｋマーの測定を行うステップを含んでもよい。
前記複数の移行がナノポア中を通る第１の方向への移行およびナノポア中を通る前記第１の方向とは反対の方向への移行を含んでもよい。
測定を行う前記ステップが、電圧がナノポアを横断して印加されている間に、ナノポア中を通る前記ポリマーの移行を実施するステップ、ナノポア中を通るポリマーの前記移行中に、前記測定が前記個々のｋマーに依拠している状態の持続期間よりも短い繰返し周期を有する周期で前記電圧の前記異なるレベルを印加するステップ、および前記周期において前記電圧の前記異なるレベルでの前記個々のｋマーに関して前記別々の測定を行うステップを含んでもよい。
ポリマー単位を含むポリマーの測定を行う方法であって、電圧がナノポアを横断して印加されている間に、ナノポア中を通る前記ポリマーの移行を実施するステップ、ナノポア中を通るポリマーの前記移行中に、前記電圧の異なるレベルを周期的に印加するステップ、およびｋが正整数である前記ポリマーのｋ個のポリマー単位であるナノポア中のｋマーの正体に依拠している測定であり、前記測定が個々のｋマーに依拠している状態よりも短い繰返し周期を有する前記周期で前記電圧の前記異なるレベルでの前記個々のｋマーに関する別々の測定を含む測定を行うステップを含む方法が好ましい。
繰返し周期が最長で３秒であってもよい。
繰返し周期が少なくとも０．５ｍｓであってもよい。
前記電圧の異なるレベルがそれぞれ、前記周期の部分的期間連続して印加されてもよい。
前記周期における前記電圧の前記異なるレベル間の遷移が、電圧変化により引き起こされる測定の容量性遷移を減少するように形作られてもよい。
測定を解析してポリマーの正体を決定することをさらに含んでもよい。
測定を解析してポリマーの正体を推定するステップが、測定を解析してポリマー中のポリマー単位の配列を推定することを含んでもよい。
測定を解析してポリマー中のポリマー単位の配列を推定するステップが、可能なｋマーのセットについて、起点ｋマーから目的地ｋマーまでの遷移の可能性を表す遷移重み付け、およびそのｋマーについての所与の測定値を観測する可能性を表すそれぞれのｋマーに関する放出重み付けを含むモデルを提供するステップ、ならびに前記モデルを参照し、ナノポアを横断する電圧の異なるレベルの印加下で行われる測定を
扱う解析技法を使用して測定を複数の次元での測定として解析し、測定のシリーズがポリマー単位の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいて、ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップを含んでもよい。
測定を解析してポリマーの正体を決定するステップが、前記異なる電圧レベルで行われる別々の測定を比較して、前記測定が前記個々のｋマーに依拠している状態間の遷移を決定することをさらに含んでもよい。
電圧の前記異なるレベル間の違いが１０ｍＶから１．５Ｖの範囲であってもよい。
前記異なるレベルが２つの異なるレベルからなってもよい。
電圧の異なるレベルが同じ極性であってもよい。
前記測定がナノポア中を通るイオン電流の流れの測定であってもよい。
ナノポア中を通るイオン電流の流れの前記測定が、ナノポア中を通るＤＣイオン電流の流れの測定であってもよい。
前記電圧の前記異なるレベルのそれぞれ１つでグループの複数の測定を行うステップ、および前記異なるレベルのそれぞれ１つでの複数の測定のそれぞれのグループから１つまたは複数のサマリー測定を導き出して、個々のｋマーに関して前記別々の測定を構成するステップを含んでもよい。
前記電圧の異なるレベルがそれぞれ一定期間連続して印加され、それぞれ各自の期間中、それぞれの期間中に印加される前記電圧の前記異なるレベルのうちの１つでグループのうちの１つの複数の測定を行ってもよい。
ポリマーがポリヌクレオチドであり、ポリマー単位がヌクレオチドであってもよい。
ナノポアが生物学的ポアであってもよい。
ナノポア中を通るポリマーの前記移行が、連続するｋマーがナノポアで登録される一方向のみに動く様式で実施されてもよい。
ポリマーの移行が分子歯止めにより制御されてもよい。
分子歯止めが酵素であってもよい。
ポリマー単位を含むポリマーを解析するための装置であって、ポリマーが中を通って移行しうるナノポア、ナノポア中を通るポリマーの移行中にナノポアを横断して電圧を印加するように配置された制御回路、およびｋが正整数であるポリマーのｋ個のポリマー単位であるｋマーの正体に依拠している測定をナノポア中で行うように配置された測定回路であって、前記制御回路がナノポアを横断して電圧の異なるレベルを印加するように配置され、前記測定回路がナノポアを横断して印加される前記電圧の異なるレベルで、個々のｋマーに関して別々の測定を行うように配置されている、測定回路、および前記電圧の前記異なるレベルで測定を解析してポリマーの少なくとも一部の正体を決定するように配置されている解析ユニットを備える装置が好ましい。
制御回路が、ナノポア中を通る前記ポリマーの異なる移行中にナノポアを横断して電圧の異なるレベルを印加するように配置されており、測定回路が前記電圧の異なるレベルでの前記異なる移行中に、個々のｋマーに関して別々の測定を行うように配置されていてもよい。
制御回路が、ナノポア中を通るポリマーの前記移行中に、前記測定が前記個々のｋマーに依拠している状態の持続時間よりも短い繰返し周期を有する周期で前記電圧の前記異なるレベルを印加するように配置されており、測定回路が前記周期において前記電圧の前記異なるレベルで、個々のｋマーに関して別々の測定を行うように配置されていてもよい。
ポリマー単位を含むポリマーを測定するための装置であって、ポリマーが中を通って移行しうるナノポア、ナノポア中を通るポリマーの移行中に、前記測定が前記個々のｋマーに依拠している状態の持続時間よりも短い繰返し周期を有する周期で前記電圧の異なるレベルを印加するように配置されている制御回路、およびナノポアを横断して印加される前記電圧の異なるレベルで、個々のｋマーに関して別々の測定を行うように配置されている測定回路を備える装置が好ましい。
前記電圧の前記異なるレベルで測定を解析して、ポリマーの少なくとも一部の正体を決定するように配置されている解析ユニットをさらに備えてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノポア中を通るポリマーの移行中に行われる測定からポリマー中のポリマー単位の配列を推定する方法であって、それぞれの測定値が、ｋが複数の正整数であるｋ個のポリマー単位のグループであるｋマーに依拠しており、
可能なｋマーのセットについて、
起点ｋマーから目的地ｋマーまでの遷移の可能性を表す遷移重み付け、および
そのｋマーについての所与の測定値を観測する可能性を表すそれぞれのｋマーに関する放出重み付け
を含むモデルを提供するステップ、
グループにおける測定の数についての先験的知識なしで、複数の測定のグループが同じｋマーに依拠している測定の入力シリーズを含む少なくとも１つの入力シグナルを受けるステップ、
少なくとも１つの入力シグナルを処理して、連続するグループの測定を同定し、それぞれの同定されたグループに関して予め定められた数の測定を導き出し、前記予め定められた数は１以上であり、これにより入力シグナルまたはそれぞれの入力シグナルに関する測定のシリーズを導き出すステップ、ならびに
これにより導き出された測定のシリーズを前記モデルを参照する解析技法を使用して解析し、測定のシリーズがポリマー単位の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいて、ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップ
を含む方法。
【請求項２】
放出重み付けがあらゆる可能な測定を観測する非ゼロの可能性を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
それぞれのｋマーに関する放出重み付けが測定値にわたり単峰性または多峰性分布を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
それぞれのｋマーに関する放出重み付けが測定値にわたりガウス分布、ラプラス分布、四角分布または三角分布を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
遷移重み付けが、起点ｋマーから、最初の（ｋ−１）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−１）個のポリマー単位である配列を有する目的地ｋマーまでの遷移である好ましい遷移の非ゼロ可能性を表し、起点ｋマーから前記起点ｋマーとは異なる配列を有し、最初の（ｋ−１）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−１）個のポリマー単位ではない目的地ｋマーまでの遷移である好ましくない遷移のより低い可能性を表す、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
遷移重み付けが前記好ましくない遷移のうちの少なくとも一部の非ゼロ可能性を表す、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
遷移重み付けが、起点ｋマーから、最初の（ｋ−２）個のポリマー単位が前記起点ｋマーの最後の（ｋ−２）個のポリマー単位である配列を有する目的地ｋマーまでの好ましくない遷移の非ゼロ可能性を表す、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
解析技法が確率的技法である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
遷移重み付けが確率であり、および／または放出重み付けが確率である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
モデルが隠れマルコフモデルである、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
解析のステップが、測定のシリーズがポリマー単位の推定された配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表す推定された配列またはそれぞれの推定された配列に関してクオリティスコアを導き出すことをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
解析のステップが、ポリマー単位の推定された配列に対応する個々のｋマーに関するクオリティスコアであって、測定のシリーズが個々のｋマーを含む配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表すクオリティスコアを導き出すことをさらに含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
解析のステップが、ポリマー単位の推定された配列に対応するｋマーの配列に関するクオリティスコアであって、測定のシリーズがｋマーの所与の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度を表すクオリティスコアを導き出すことをさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
解析のステップがポリマー中のポリマー単位の複数の推定された配列を導き出す、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップが、測定のシリーズが個々のｋマーにより生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいてｋマーの配列を推定するステップ、および
ｋマーの推定された配列からポリマー単位の配列を推定するステップ
を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ポリマー中のポリマー単位の少なくとも１つの推定された配列を推定するステップが、測定のシリーズがｋマーの全体の配列により生み出されるというモデルにより予測される尤度に基づいてｋマーの少なくとも１つの配列を推定するステップ、および
ｋマーの推定された配列からポリマー単位の配列を推定するステップ
を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記測定は、一方向のみに動く様式でナノポア中を通るポリマーの移行中に行われる、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ポリマーがポリヌクレオチドであり、ポリマー単位がヌクレオチドである、請求項２４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
ナノポアが生物学的ポアである、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
測定が、電流測定、インピーダンス測定、トンネリング測定、ＦＥＴ測定および光学的測定のうちの１つまたは複数を含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
方法が、それぞれが前記ポリマーに関係している測定の複数の入力シリーズで実施され、それぞれの測定の値がｋマーに依拠しており、
解析技法が、複数のそれぞれの次元で配置されている測定の前記複数のシリーズを扱う、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
測定のそれぞれの入力シリーズが同じポリマーの同じ領域の測定である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
測定の複数の入力シリーズが測定の２つのシリーズを含み、測定の最初の入力シリーズがポリマーの第１の領域の測定であり、測定の第２の入力シリーズが前記第１の領域に関係しているポリマーの第２の領域の測定である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の領域と第２の領域が同じポリマーの関係する領域である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記関係する領域が相補的である、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
モデルがメモリに記憶される、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
モデルを提供し測定を解析するステップが、ハードウェア装置においてまたはコンピュータ装置において実行される、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
ポリマーの前記測定を行うことをさらに含む、請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された解析デバイス。
【請求項３０】
請求項２９に記載の解析デバイス、およびポリマーの前記測定を行うように構成された測定デバイス
を備える塩基配列決定装置。