基因缺失突变的检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基因缺失突变的检测方法和装置。该方法包括：对待测样本和对照样本的外显子文库进行测序，得到待测样本和对照样本各自的测序数据；对测序数据以切分成窗口的形式分别计算待测样本和对照样本在各窗口的序列数，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第一序列数；对待测样本和对照样本各自在各窗口上的第一序列数进行均一化处理，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数；取对照样本在各窗口的第二序列数的中位数，将待测样本在各窗口的第二序列数与中位数相除，得到比值；若比值小于设定值，则窗口中存在基因缺失突变。该方法以对照样本间的中位数作为比较标准，相比平均值或标准差更容易区分假阳性，结果更准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因突变检测领域，具体而言，涉及一种基因突变的检测方法和装置。
技术介绍
基因突变的种类包括单核苷酸碱基突变、片段缺失突变或片段重复突变，现有技术中检测基因突变的方法也有很多，其中，能够检测片段的缺失突变检测方法包括多重连接探针扩增技术(MLPA)、荧光定量PCR、Sanger测序法和二代测序法。MLPA的基本原理是将探针和靶序列DNA进行杂交，探针的特异化连接、PCR扩增、扩增产物通过毛细管电泳分离、数据收集，然后采用分析软件对收集的数据进行分析最后得出结论；荧光定量PCR基本原理包括对待测样品和对照组的相应基因位置PCR产物进行定量分析，通过比较得出是否有插入或者重复的结论。Sanger测序法通过直接测序法得到缺失区域。然而，上述方法存在设计引物复杂、通量低、劳动强度大、成本高、不能适应大量样本检测需求等缺陷，因而应用受到限制。随着高通量测序技术的发展，其通量大、准确率高的特点，使得第二代测序方法成为当前检测基因突变的热门手段。但面对高通量测序后得到的庞大的测序数据，如何从中分析找到基因突变位置成为难点，因此，急需提供一种利用高通量测测序方法来检测基因突变的检测方法，以提高检测的通量和准确度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基因突变的检测方法和装置，以改善现有技术中检测方法复杂、通量低、准确度低的缺陷。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基因缺失突变的检测方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，对待测样本和对照样本的外显子文库进行测序，得到待测样本和对照样本各自的测序数据；步骤S2，对测序数据以切分成窗口的形式分别计算待测样本和对照样本在各窗口的序列数，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第一序列数；步骤S3，对待测样本和对照样本各自在各窗口上的第一序列数进行均一化处理，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数；步骤S4，取对照样本在各窗口的第二序列数的中位数，将待测样本在各窗口的第二序列数与中位数相除，得到比值；步骤S5，若比值小于设定值，则窗口中存在基因缺失突变。进一步地，对照样本为一组不存在基因缺失的样本或与待测样本同批检测的其他样本。进一步地，窗口为连续不相交的窗口。进一步地，窗口的长度根据待测样本和对照样本的测序深度和预期检测的基因缺失突变的长度设置。进一步地，在测序深度大于等于300×时，各窗口的长度为50～160bp，优选为50～100bp。进一步地，步骤S3包括：对待测样本和对照样本各自的第一序列数的总和进行统计，得到各自的总第一序列数；分别将待测样本和对照样本在各窗口上的第一序列数按式(1)所示的公式第二序列数＝第一序列数*1000/总第一序列数………………………..(1)进行均一化处理，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数。进一步地，设定值小于等于0.6。进一步地，在步骤S1之前，还包括分别制备待测样本和对照样本的外显子文库的步骤，分别制备待测样本和对照样本的外显子文库的步骤中采用液相捕获的方法进行制备。进一步地，采用液相捕获的方法进行制备之前，还包括根据目标基因外显子区域设计液相捕获探针的步骤。进一步地，制备待测样本的外显子文库和对照样本的外显子文库的步骤包括：分别对待测样本和对照样本的基因组DNA进行破碎处理，得到破碎DNA；对破碎DNA进行末端修复和加A处理，得到3’端带“A”的修复DNA；对修复DNA进行接头连接，得到带接头DNA；对带接头DNA进行PCR扩增，得到扩增DNA；用液相捕获探针与扩增DNA进行杂交，分别得到待测样本和对照样本的外显子文库。根据本专利技术的另一方面，提供了一种基因缺失突变检测的装置，该装置包括：检测模块：用于对待测样本和对照样本的外显子文库进行测序，得到待测样本和对照样本各自的测序数据；切分统计模块：用于对测序数据以切分成窗口的形式分别计算待测样本和对照样本在各窗口的序列数，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第一序列数；均一化模块：用于对待测样本和对照样本各自在各窗口上的单一序列数进行均一化处理，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数；计算模块：用于取对照样本在各窗口的第二序列数的中位数，将待测样本在各窗口的第二序列数与中位数相除，得到比值；确定模块：用于在比值小于设定值时，则确定窗口中存在基因缺失突变。进一步地，均一化模块进一步包括：统计子模块：用于对待测样本和对照样本各自的第一序列数的总和进行统计，得到各自的总第一序列数；计算子模块：用于分别将待测样本和对照样本在各窗口上的第一序列数按照式(1)所示的公式第二序列数＝第一序列数*1000/总第一序列数………………………..(1)进行均一化处理，得到待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数。进一步地，确定模块中的设定值小于等于0.6。进一步地，在检测模块之前，装置还包括外显子文库制备模块：用于采用液相捕获方法对待测样本和对照样本的外显子文库进行制备。进一步地，在外显子文库制备模块之前，装置还包括探针设计模块：用于根据目标外显子区域设计液相捕获探针。应用本专利技术的技术方案，通过将待测样本和对照样本的测序数据以切分成窗口的形式进行序列数的计算，便于根据不同的测序数据的测序深度和目标缺失片段的大小来灵活切分窗口的大小，使检测的缺失片段的大小范围更广泛；并且，在确定某一窗口是否存在缺失突变时，根据待测样本在各窗口的第二序列数与一组对照样本在各窗口的第二序列数的中位数的比值进行确定，通过选取一组对照样本的中位数作为比较的标准，相比采用平均值和标准差作为比较的标准，更容易区分假阳性，使确定结果更准确。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种典型的实施例中基因缺失突变的检测方法的流程图；图2示出了根据本专利技术的一种典型的实施例中基因缺失突变的检测装置的结构示意图；以及图3示出了根据本专利技术的一种典型的实施例中基因缺失突变的毛细管电泳的验证结果。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。针对现有技术中存在的当采用高通量测序方法检测基因突变时，无法准确确定突变位置的缺陷，本专利技术为了改善上述缺陷，在一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种基因缺失突变的检测方法，该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基因缺失突变的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，对待测样本和对照样本的外显子文库进行测序，得到所述待测样本和对照样本各自的测序数据；步骤S2，对所述测序数据以切分成窗口的形式分别计算所述待测样本和对照样本在各窗口的序列数，得到所述待测样本和对照样本各自在各窗口的第一序列数；步骤S3，对所述待测样本和对照样本各自在各窗口上的所述第一序列数进行均一化处理，得到所述待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数；步骤S4，取所述对照样本在各窗口的所述第二序列数的中位数，将所述待测样本在各所述窗口的第二序列数与所述中位数相除，得到比值；步骤S5，若所述比值小于设定值，则所述窗口中存在基因缺失突变。

【技术特征摘要】
1.一种基因缺失突变的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，对待测样本和对照样本的外显子文库进行测序，得到所述待测样本和对照
样本各自的测序数据；
步骤S2，对所述测序数据以切分成窗口的形式分别计算所述待测样本和对照样本在
各窗口的序列数，得到所述待测样本和对照样本各自在各窗口的第一序列数；
步骤S3，对所述待测样本和对照样本各自在各窗口上的所述第一序列数进行均一化
处理，得到所述待测样本和对照样本各自在各窗口的第二序列数；
步骤S4，取所述对照样本在各窗口的所述第二序列数的中位数，将所述待测样本在
各所述窗口的第二序列数与所述中位数相除，得到比值；
步骤S5，若所述比值小于设定值，则所述窗口中存在基因缺失突变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗口为连续不相交的窗口。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述窗口的长度根据所述待测样本和对照样
本的测序深度和预期检测的基因缺失突变的长度设置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述测序深度大于等于300×时，各所述窗
口的长度为50～160bp，优选为50～100bp。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
对所述待测样本和对照样本各自的所述第一序列数的总和进行统计，得到各自的总
第一序列数；
分别将所述待测样本和对照样本在各窗口上的第一序列数按式(1)所示的公式
第二序列数＝第一序列数*1000/总第一序列数………………………..(1)
进行均一化处理，得到所述待测样本和对照样本各自在各窗口的所述第二序列数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定值小于等于0.6。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括分别制备所述待
测样本和对照样本的外显子文库的步骤，所述分别制备待测样本和对照样本的外显子文
库的步骤中采用液相捕获的方法进行制备。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用所述液相捕获的方法进行制备之前，还包
括根据目标基因外显子区域设计液相捕获探针的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述制备待测样本的外显子文库和对照样
本的外显子文库的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛剑秋，李瑞强，金鹏，肖哲，康倩，张广鑫，杨浪，焦少灼，高彩霞，谷振林，李兴栲，李宗文，宋超，于洋，
申请(专利权)人：北京诺禾致源生物信息科技有限公司，中国人民解放军北京军区总医院，
类型：发明
国别省市：北京;11