一种样本组合分析核酸序列的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于样本组合分析核酸序列的方法。通过将需要分析的多个样本按照特定的组合方式分成若干组，并确保每个样本在不同的y组(y≧2)、且仅为y组中被分析y次，然后每个组按照一个分析样品实施对核酸序列分析，最后根据若干组样品的分析结果，组合判断具体样本的分析结果。该方法针对单个指标的特征核酸片段序列，且在多样本中只有极少数样本具有该特征核酸片段序列，其目的是利用组合方式，通过对远小于样本数的样品实施分析，确定具有该特征核酸片段序列的样本。该方法可以显著提高大样本的分析效率、大幅度降低分析成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，尤其涉及一种通过组合方法大幅度减少分析样品数，分析特定核酸序列片段的方法。
技术介绍
人类基因组计划和各种模式生物基因组计划的开展和完成，使人类步入了后基因时代，对当代的生物学研究和医学研究产生了巨大的影响，分子生物学相关学科得到了迅猛的发展。从基因水平上认识生命的差异，疾病发生、发展的规律，以及药物与生命体的相互作用将成为可能。就基因序列分析而言，后基因时代的重点已由全基因组序列测定转移到了对基因组中个体遗传差异及物种间遗传差异的比较。在基础研究方面，DNA的序列分析是进一步研究和改造目的基因的基础，研究疾病基因的遗传规律，克隆致病基因；在应用方面，直接寻找疾病的易感基因突变位点，通过对某一特定疾病的基因组样本中突变基因型进行大规模鉴定和检测，可以获得有关与该疾病相关基因型的信息。越来越多核酸分析技术的出现为样本检测提供操作简单、价格便宜的方法成为可能。尽管如此，但对于涉及一类大样本中阳性样本只有比例很少的分析对象而言，如果每个单个样本都进行检测，则分析成本过高、时间耗用过长。如对100个人中的某个突变位点的分析，按照“突变”定义意味着这100个人中绝大多数样本为野生型，可能只有少数几个、甚至也可能不存在突变型的样本。但如果不对每个样本进行分析则又不可能对样本进行分型；又比如区分感冒发热病人与某种禽流感患者、或者从体检的人群中筛查艾滋病患者等等。这些相对于阴性样本占有绝大多数、阳性样本只占有很少比例的分析对象而言，一方面检测是必要的，另一方面，实施单个样本的检测费用又相对过高、耗时太长，有时还会因为费用、或者耗时而不得不选择放弃某些必需要检测项目，给个人、社会带来经济上的损失、甚至生命的危害。针对某个特定核酸序列的定性分析而言，如果分析样本中存在这段核酸序列（有），可以称为阳性样本；如果不存在这段核酸序列（无），则可以称为阴性样本。因此，现行对单个样本实施分析这段核酸序列的结果只能给出“有（阳性）”或者“无（阴性）”的信息，而且两者必为其一。同样地，对一个由若干个样本混合的样品实施分析，在检测限范围内，它同样可以给出“阳性”或者“阴性”的信息，而且两者必为其一。很明显，如果这个混合样本分析的结果是“阴性”，那么无论这个混合样本由多少个样本混合而来，都可以从这一单个结果判断出这些所有的样本全部为“阴性”。对于分析像点突变这样的核酸序列而言，如果假定100个样本中含有一个“阳性”样本（很明显，根据“点突变”的定义，这一假设是合乎实际情况的），如果将这100个样本分成10组，每组由10个样本均匀混合，那么这10组的分析结果一定是9组结果为“阴性”，1组结果为“阳性”。因而，我们通过10组混合样品的分析，可以确定100个样本中其中的90个样本为“阴性”。而对于那1组结果为“阳性”的10个样本而言，则无法分辨出其中的哪一个属于“阳性”样本，即这10个样本均是“阳性”样本可能者。组合分析方法为从那1组结果为“阳性”的10个样本中分辨出其中的一个“阳性”样本、或者至少为减少可能“阳性”样本数目，为下一步的分析减少分析的数目提供了可能。很明显，对100个样本进行有效分析，无论是单个分析、或者是组合分析，一定需要有100个独立的信息与之对应，即每个样本均对应一个独立的信息。对于一组混合样品而言，它分析的信息同样归属于（混合的）所有单个样本的信息。这10组独立的信息无法通过组合的办法获得新的独立的信息。因此，虽然从它的“阴性”结果可以知晓所有单个样本的信息均为“阴性”，但从它的“阳性”结果则无法推知单个样本的信息的具体信息。为了获得单个样本的信息，很明显需要继续增加独立的信息。如果每个样本在不同混合样本组中被测定2次、且仅为2，那么一个“阳性”样本所归属的这两个不同的混合组中（在检测限内）就一定能够获得“阳性”的分析结果。这种情况下，根据每个组分析结果，其每组结果的组合方式就可以提供比组数目更多的独立信息。要得到每个样本的具体信息，其实验得到的独立信息数就必须大于或者等于分析的总样本数。一个样本被分配到两个不同的组分析两次，其组数M和能够提供的不同信息数X之间根据组合原理有如下关系：X=M(M-1)/2。样本分析的最大数目N与X之间的关系为：X≥N。每组混合最多样本数为(M-1)、最少为1。当然，当阳性样本超过1个时，则阳性样品组会超过两组，这种情况下会出现不能确定的阳性样本，需要对这些不能确定的阳性样本进一步分析。类似地，一个样本被分配到y个不同的组中分析y次，其组数M和能够提供的不同信息数X之间根据组合原理有如下关系：X=[M(M-1)(M-2)…(M-y)]/[y(y-1)(y-2)…×2×1。同样地，根据这些组的分析结果信息，并将其信息进行组合，在有y组、且只有y组为阳性结果的情况下可以完全确定单个样本的信息；而当阳性结果的组数大于y时，则可以确定可能的阳性样本、并通过对可能的阳性样本进一步的分析确定其耽搁样本的具体信息。因此，原理上，在组数固定的情况下，样本被分析的次数越多，每组能够组合的样本数目也就随之增加。但在实际的分析中，需要考虑阳性样本不断被稀释的检测灵敏度，样本组合操作过程复杂程度，选择合适的分组方式。本专利技术提出一种基于一个样本被析两次的样本组合分析核酸序列的方法，其目的是针对多样本中只有极少数样本中含有单个指标的特征核酸片段序列提供一种快速、准确、低成本的分析方法，从而实现对大样本的分析、并确定其单个样本的具体信息分析，或者完成对大样本的初筛分析。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是：提供一种基于样本组合方法分析核酸序列的检测方法，快速、准确、低成本实施对大样本的分析、并确定其单个样本的具体分析信息。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于样本组合分析核酸序列的方法，将需要分析的N个样本(N﹥3)按照特定的样品组合方式分成M组，然后每组按照一个分析样品实施对特征核酸序列片段分析，含有特征核酸序列片段为阳性、不含有特征核酸序列片段为阴性，最后根据M组样品的分析结果，组合判断N个样本中每个具体样本的分析结果，包括如下步骤：a.N个样本的分组，即：样本分组的数目M通过分析的样本数N、每个样本被分析的次数y来确定的（y≥2），组数M与N、y的关系满足：[M(M-1)(M-2)…(M-y)]/[y(y-1)(y-2)…×2×1≦N，对每个样本设唯一编号，对每组样品设唯一的编号、由若干不同样本等量混匀组成，在选定分析方法的检测限内，每组样品包含的样本数最多为yN/M、最少为1，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于样本组合分析核酸序列的方法，其特征在于，将需要分析的N个样本(N﹥3)按照特定的样品组合方式分成M组，然后每组按照一个分析样品实施对特征核酸序列片段分析，含有特征核酸序列片段为阳性、不含有特征核酸序列片段为阴性，最后根据M组样品的分析结果，组合判断N个样本中每个具体样本的分析结果，包括如下步骤 ：a. N个样本的分组，即：样本分组的数目M通过分析的样本数N、每个样本被分析的次数y来确定的（y≥2），组数M与N、y的关系满足：[M(M‑1) (M‑2)…(M‑y)]/[y(y‑1)(y‑2)…×2×1≦N，对每个样本设唯一编号，对每组样品设唯一的编号、由若干不同样本等量混匀组成，在选定分析方法的检测限内，每组样品包含的样本数最多为yN/M、最少为1，使得同一样本必须分在不同的y组、且只能分在不同的y个组中，即所有样本均需在不同的y组样品中被分析y次；b. 对每组混合样品进行分析；c.确定每个样本的信息，每个样本的信息是指根据M组样品得到M个分析结果按照如下方法进行确定：c‑1. M个分析结果无一组样品为阳性结果：N个样本均为阴性；c‑2. M个分析结果中有y组样品为阳性结果：则N个样本中只有有1个阳性标本，其具体样本编号为样品阳性信息的y组所共有的样本编号；c‑3. M个分析结果中有P(y≤P≤M)组样品为阳性结果：N个样本中有(P‑1)个阳性，其具体样本通过阳性信号两组的共有样本编号找出(P‑1)+(P‑2)+(P‑3)+…+3+2+1个可能的样本。...

【技术特征摘要】
1.一种基于样本组合分析核酸序列的方法，其特征在于，将需要分析的N个样本(N﹥3)
按照特定的样品组合方式分成M组，然后每组按照一个分析样品实施对特征核酸序列片段
分析，含有特征核酸序列片段为阳性、不含有特征核酸序列片段为阴性，最后根据M组样品
的分析结果，组合判断N个样本中每个具体样本的分析结果，包括如下步骤：
a.N个样本的分组，即：样本分组的数目M通过分析的样本数N、每个样本被分析的次数
y来确定的（y≥2），组数M与N、y的关系满足：[M(M-1)(M-2)…(M-y)]/[y(y-1)(y-2)…×2
×1≦N，对每个样本设唯一编号，对每组样品设唯一的编号、由若干不同样本等量混匀组
成，在选定分析方法的检测限内，每组样品包含的样本数最多为yN/M、最少为1，使得同一样
本必须分在不同的y组、且只能分在不同的y个组中，即所有样本均需在不同的y组样品中被
分析y次；
b.对每组混合样品进行分析；
c.确定每个样本的信息，每个样本的信息是指根据M组样品得到M个分析结果按照如下
方法进行确定：
c-1.M个分析结果无一组样品为阳性结果：N个样本均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏峰，孙啸，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32