特定突变位点的检测方法、检测装置、存储介质及处理器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种特定突变位点的检测方法、检测装置、存储介质及处理器。该检测方法包括：根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中特定突变位点的基因型。通过利用已有的或构建的针对特定突变位点对应的特定单倍型进行无创检测判断待测个体中特定突变位点的基因型，不仅该方法所需试剂价格便宜，可形成高通量的检测规模，而且不需要单独构建父母亲和先证者样本的单倍型，更贴近临床，并易于推广。

【技术实现步骤摘要】
特定突变位点的检测方法、检测装置、存储介质及处理器
本专利技术涉及单基因突变的检测方法，具体而言，涉及一种特定突变位点的检测方法、检测装置、存储介质及处理器。
技术介绍
产前检测是在孕早期或中期对胎儿进行检查，以便能够对发现的问题进行提前的干预或治疗。传统的产前检测主要是侵入性的手段：绒毛活检、羊膜穿刺和经腹脐静脉穿刺等。虽然检测的结果比较准确，但是风险较高，容易造成孕妇流产或宫内感染。1997年，香港大学卢煜明团队首次发现孕妇外周血中含有胎儿游离核酸，基于此发现利用高通量测序平台结合低深度全基因组测序技术和Z值检验进行胎儿13/18/21号染色体非整倍体的无创产前检测技术不断成熟和发展并逐步应用于临床，目前部分公司在此基础上扩展到了染色体的微缺失和微重复检测。虽然目前已经能够在这些染色体水平对胎儿进行无创检测，减少染色体异常所带来的缺陷儿的出生，减少家庭负担并带来巨大的社会效益。目前已有一些方法用于部分单基因病的无创检测，如利用数字PCR进行父源性或者新发的致病突变的检测；利用COLD(coamplificationatlowerdenaturationtemperature)-PCR、Allele-specificreal-timePCR进行父源性致病突变的无创单基因病检测；利用cSMART(ciruclatingsingle-moleculeamplificationandresequencingtechnology)技术进行Wilsondisease的无创检测；也有利用基于单倍型分析结合高通量测序技术来进行单基因病的无创检测。血浆中胎儿等位基因的精确定量，比较等位基因处突变的相对含量问题，对于胎儿遗传的父源性突变或者denovo突变检测相对较易，这也是目前多数技术应用于单基因病的无创检测所解决的问题，而对于常染色体的隐性遗传检测，还比较困难。目前已有基于单倍型分析的单基因病无创检测，但是需要收集父亲、母亲以及受该单基因病影响的先证者(指该家族第一个就诊或发现的患病成员)的基因组DNA样本，通过对三者的基因组DNA进行测序，根据SNP位点信息构建父母亲的单倍型，然后根据孕妇血浆游离DNA的测序数据，利用相对单倍型剂量(RHDO)分析计算胎儿遗传的单倍型的类型来判断胎儿在致病位点处的基因型，这一个过程往往比较复杂，费时费力，检测的价格比较昂贵，而且有时候并不能方便的收集到一级亲属的DNA样本，导致不能很好的应用于临床。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种特定突变位点的检测方法、检测装置、存储介质及处理器，以解决现有技术中在检测某些突变位点时存在检测过程复杂，不利于临床上的推广的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种特定突变位点的检测方法，该检测方法包括：根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中特定突变位点的基因型。进一步地，根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中特定突变位点的基因型之前，检测方法还包括构建人群中特定突变位点的单倍型的步骤。进一步地，构建人群中特定突变位点的特定单倍型的步骤包括：获取人群中来源于不同家系样本的包含特定突变位点的测序数据，其中，每个家系样本包括父本、母本及先证者；统计各测序数据中的SNP位点的基因型，得到每个样本的SNP位点信息；去除每个样本的SNP位点信息中的INDEL位点以及偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个样本的有效SNP位点；对每个样本的有效SNP位点进行单倍体分型，得到每个样本的两条单倍型；以及比较所有家系中先证者的两条单倍型中在特定突变位点为突变型碱基时所对应的单倍型，找出所有与特定突变位点的突变型碱基连锁遗传的SNP位点，从而构成人群中特定突变位点的特定单倍型；进一步地，获取人群中来源于不同家系样本的包含特定突变位点的测序数据的步骤包括：设计并合成包含特定突变位点的文库杂交探针；获取人群中来源于不同家系样本的基因组DNA文库；将基因组DNA文库与文库杂交探针进行杂交捕获反应，得到捕获文库；以及对捕获文库进行测序，得到人群中来源于不同家系样本的包含特定突变位点的测序数据。进一步地，设计并合成包含特定突变位点的文库杂交探针的步骤包括：从HAPMAP数据库中选择特定突变位点所在基因上下游各1M区域的AF在0.05-0.95之间的SNP，且在基因的上下游的区域每间隔2000～4000bp挑选一个SNP，共计挑选900～1200个SNP位点，若挑选的SNP位点不足900～1200个SNP位点，则从1000genomes中CHB选择补足；从挑选的900～1200个SNP位点中过滤掉位于重复区域和CNV区域的位点，剩余的SNP位点作为用于单倍型分析的SNP位点；设计并合成包含用于单倍型分析的SNP位点的DNA探针，DNA探针的两端添加有通用接头序列；以及将DNA探针依次进行扩增和转录，得到带有生物素标记的RNA探针，带有生物素标记的RNA探针即为文库杂交探针。进一步地，每个样本的SNP位点信息以vcf文件形式存在，去除每个样本的SNP位点信息中的INDEL位点以及偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个样本的有效SNP位点的步骤包括：从vcf文件中去除每个样本的SNP位点信息中的INDEL位点；将所有样本的vcf文件进行合并，将合并后的vcf文件转化成plink格式的文件；以及将plink格式的文件转化为Beagle格式的文件，去除Beagle格式文件中偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个样本的有效SNP位点。进一步地，输入Beagle对每个样本的有效SNP位点进行单倍体分型，得到每个样本的两条单倍型。进一步地，待测个体为胎儿，根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中特定突变位点的基因型的步骤包括：获取父亲基因组DNA和母亲基因组DNA的特定单倍型中各SNP位点的基因型信息，并获取母亲血浆游离DNA的特定单倍型中各SNP位点的碱基类型的频率；挑选在母亲基因组DNA中的基因型为杂合而在父亲基因组DNA中的基因型为纯合的SNP位点，记为第一类SNP位点，并根据母亲血浆游离DNA中对应的第一类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型；挑选在母亲基因组DNA中的基因型为纯合而在父亲基因组DNA的基因型为杂合的SNP位点，记为第二类SNP位点，并根据母亲血浆游离DNA中对应的第二类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于父亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型；以及将胎儿的来源于母亲的单倍型与来源于父亲的单倍型分别与人群中特定突变位点的特定单倍型进行比较，根据比较结果确定胎儿在突变位点的基因型。进一步地，根据母亲血浆游离DNA中对应的第一类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型的步骤包括：当突变碱基的频率小于50％时，则确定胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型，当突变碱基的频率大于50％时，则确定胎儿遗传了来源于母亲突变型的单倍型。进一步地，根据母亲血浆游离DNA中对应的第二类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于父亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型的步骤包括：当母亲在第二类SNP位点的基因型为野生型纯合时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特定突变位点的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中所述特定突变位点的基因型。

【技术特征摘要】
1.一种特定突变位点的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中所述特定突变位点的基因型。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中所述特定突变位点的基因型之前，所述检测方法还包括构建所述人群中特定突变位点的单倍型的步骤。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，构建所述人群中特定突变位点的特定单倍型的步骤包括：获取人群中来源于不同家系样本的包含所述特定突变位点的测序数据，其中，每个家系样本包括父本、母本及先证者；统计各所述测序数据中的SNP位点的基因型，得到每个样本的SNP位点信息；去除每个所述样本的SNP位点信息中的INDEL位点以及偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个所述样本的有效SNP位点；对每个所述样本的有效SNP位点进行单倍体分型，得到每个所述样本的两条单倍型；比较所有家系中所述先证者的两条单倍型中在所述特定突变位点为突变型碱基时所对应的单倍型，找出所有与所述特定突变位点的突变型碱基连锁遗传的SNP位点，从而构成所述人群中特定突变位点的特定单倍型；优选地，所述获取人群中来源于不同家系样本的包含所述特定突变位点的测序数据的步骤包括：设计并合成包含所述特定突变位点的文库杂交探针；获取所述人群中来源于不同家系样本的基因组DNA文库；将所述基因组DNA文库与所述文库杂交探针进行杂交捕获反应，得到捕获文库；对所述捕获文库进行测序，得到所述人群中来源于不同家系样本的包含所述特定突变位点的测序数据。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述设计并合成包含所述特定突变位点的文库杂交探针的步骤包括：从HAPMAP数据库中选择所述特定突变位点所在基因上下游各1M区域的AF在0.05-0.95之间的SNP，且在所述基因的上下游的区域每间隔2000～4000bp挑选一个SNP，共计挑选900～1200个SNP位点，若挑选的SNP位点不足900～1200个SNP位点，则从1000genomes中CHB选择补足；从挑选的所述900～1200个SNP位点中过滤掉位于重复区域和CNV区域的位点，剩余的SNP位点作为用于单倍型分析的SNP位点；设计并合成包含所述用于单倍型分析的SNP位点的DNA探针，所述DNA探针的两端添加有通用接头序列；将所述DNA探针依次进行扩增和转录，得到带有生物素标记的RNA探针，所述带有生物素标记的RNA探针即为所述文库杂交探针。5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述每个样本的SNP位点信息以vcf文件形式存在，去除每个所述样本的SNP位点信息中的INDEL位点以及偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个所述样本的有效SNP位点的步骤包括：从所述vcf文件中去除每个所述样本的SNP位点信息中的INDEL位点；将所有样本的vcf文件进行合并，将合并后的vcf文件转化成plink格式的文件；将所述plink格式的文件转化为Beagle格式的文件，去除Beagle格式文件中偏离孟德尔遗传定律的SNP位点，得到每个所述样本的有效SNP位点。6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，输入Beagle对每个所述样本的有效SNP位点进行单倍体分型，得到每个所述样本的两条单倍型。7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测方法，其特征在于，所述待测个体为胎儿，根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中所述特定突变位点的基因型的步骤包括：获取父亲基因组DNA和母亲基因组DNA的所述特定单倍型中各SNP位点的基因型信息，并获取母亲血浆游离DNA的所述特定单倍型中各SNP位点的碱基类型的频率；挑选在所述母亲基因组DNA中的基因型为杂合而在所述父亲基因组DNA中的基因型为纯合的SNP位点，记为第一类SNP位点，并根据所述母亲血浆游离DNA中对应的所述第一类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型；挑选在所述母亲基因组DNA中的基因型为纯合而在所述父亲基因组DNA的基因型为杂合的SNP位点，记为第二类SNP位点，并根据所述母亲血浆游离DNA中对应的所述第二类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于父亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型；将所述胎儿的来源于母亲的单倍型与来源于父亲的单倍型分别与所述人群中特定突变位点的特定单倍型进行比较，根据比较结果确定所述胎儿在所述突变位点的基因型。8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，根据所述母亲血浆游离DNA中对应的所述第一类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型的步骤包括：当所述突变碱基的频率小于50％时，则确定所述胎儿遗传了来源于母亲野生型的单倍型，当所述突变碱基的频率大于50％时，则确定所述胎儿遗传了来源于母亲突变型的单倍型。9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，根据所述母亲血浆游离DNA中对应的所述第二类SNP位点的突变碱基的频率，判断胎儿遗传了来源于父亲野生型的单倍型还是突变型的单倍型的步骤包括：当母亲在所述第二类SNP位点的基因型为野生型纯合时，若检测到突变型频率，则所述确定胎儿遗传了来源于父亲的突变型的单倍型；当母亲在所述第二类SNP位点的基因型为突变型纯合时，若检测到野生型频率，则确定胎儿遗传了来源于父亲的野生型的单倍型。10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，根据比较结果确定所述胎儿在所述突变位点的基因型的步骤包括：若来源于母亲的单倍型与来源于父亲的单倍型分别与所述人群中特定突变位点的特定单倍型的比较结果均一致，则确定所述胎儿在所述特定突变位点的基因型为纯合突变；若来源于母亲的单倍型与来源于父亲的单倍型分别与所述人群中特定突变位点的特定单倍型的比较结果之一为一致，则确定所述胎儿在所述特定突变位点的基因型为杂合突变；若来源于母亲的单倍型与来源于父亲的单倍型分别与所述人群中特定突变位点的特定单倍型的比较结果均不一致，则确定所述胎儿在所述特定突变位点的基因型为野生型。11.一种特定突变位点的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：判断单元，用于根据人群中特定突变位点的特定单倍型，判断待测个体中所述特定突变位点的基因型。12.根据权利要求11所述的检测装置，其特征在于，所述判断单元在根据人群中...

【专利技术属性】
技术研发人员：白灵，谭泽民，方楠，刘珂弟，刘倩，唐宇，
申请(专利权)人：北京科迅生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11