本发明专利技术涉及基因检测技术领域，特别是涉及一种染色体结构变异断点的定位方法，所述方法包括如下步骤：1)利用光学图谱平台获得待测染色体结构变异信息，所述染色体结构变异信息包括染色体结构变异类型、断点区域、断点区域上下游染色体片段的正常来源染色体；2)根据所述染色体结构变异类型，分别以正常来源染色体的DNA为模板设计用于扩增所述断点区域的扩增引物对以及验证引物；3)利用步骤2)获得的扩增引物对PCR扩增待测染色体后进行测序，从而定位染色体结构变异断点。本发明专利技术的染色体结构变异断点的定位方法可将断点精确至bp级别，成本低、周期短、准确度高、效率高，且易于推广，是染色体结构变异断点精确定位的有效方法。色体结构变异断点精确定位的有效方法。
【技术实现步骤摘要】
一种染色体结构变异断点的定位方法及装置
[0001]本专利技术涉及基因检测
，特别是涉及一种染色体结构变异断点的定位方法及装置。
技术介绍
[0002]染色体结构变异是指染色体发生了结构上的改变，包括较长片段的插入或者缺失、串联重复、倒位、易位、拷贝数变异。据统计，每个人类基因组都有超过2万个结构变异，可能导致的疾病已经超过1000种，特别是对原因未明的癌症和遗传病寻找新的致病机制有重要意义。
[0003]染色体发生结构变异会在基因序列上产生断裂点，对断裂点所在染色体的位置的精确定位可以直接确定结构变异是否对某一基因产生影响，从而与临床表型结合，辅助临床上疾病的诊断。因此意义重大。目前结构变异的检测方法主要有核型分析、荧光原位杂交、二代测序、光学图谱等技术，这些技术均无法直接给出可靠的断裂点所在染色体的精确定位。核型分析只能检测Mb级别的部分结构变异；荧光原位杂交分辨率稍高，但仍只达到kb级别，并且需要针对特定结构变异断点设计探针。二代测序由于测序读长短的限制，检测结构变异需要依赖于复杂的生信算法，且无法准确检出高GC、低复杂度的区域发生的结构变异，对测序深度也有较高的要求，并且容易产生假阳性和假阴性。光学图谱技术是目前比较好的用于结构变异检测的平台，其通过针对特异序列的荧光标记可以检测绝大部分结构变异类型(不包括罗伯逊易位)，但是受限于标记的不均一和检测分辨率，虽然检测分辨率达到500bp，仍无法获得精确的断裂点信息，特别是当遇到低复杂度的区域，检测到的断裂点位置可能会和实际断裂点位置产生较大的误差，而且平台本身不能得到核酸序列。因此需要一种检测方法可以在现有的技术平台上实现对染色体发生结构变异后所产生的断裂点做出精确定位，将结构变异断点检测精度提高至单个碱基级别，直接确定断裂点是否影响其所在位置上的基因的完整性或基因的调控区域等，从而将结构变异与临床表型结合，提高基因检测的阳性率和临床上疾病的确诊率，有效辅助疾病诊断。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种染色体结构变异断点的定位方法及装置，用于解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种染色体结构变异断点的定位方法，所述方法包括如下步骤：
[0006]1)利用光学图谱平台获得待测染色体的染色体结构变异信息，所述染色体结构变异信息包括染色体结构变异类型、断点区域、断点区域上下游染色体的正常来源染色体；
[0007]2)根据所述染色体结构变异类型，分别以正常来源染色体的DNA为模板设计用于扩增所述断点区域的扩增引物对以及验证引物；
[0008]3)利用步骤2)获得的扩增引物对PCR扩增待测染色体后进行测序，从而定位染色
体结构变异断点。
[0009]本专利技术还提供一种染色体结构变异断点定位装置，所述染色体结构变异断点定位装置包括：
[0010]染色体结构变异信息获取模块，用于获取光学图谱平台检测出的待测染色体的染色体结构变异信息，所述染色体结构变异信息包括染色体结构变异类型、断点区域、断点区域上下游染色体片段的正常来源染色体；
[0011]扩增引物对以及验证引物设计模块，用于根据所述染色体结构变异类型，分别以正常来源染色体的DNA为模板设计用于扩增所述断点区域的扩增引物对以及验证引物；
[0012]断点扩增和建库模块，用于根据扩增引物对PCR扩增待测染色体，并利用扩增产物构建测序文库；
[0013]断点定位模块，用于根据断点扩增和建库模块的测序数据定位染色体结构变异断点。
[0014]本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时实现所述染色体结构变异断点的定位方法。
[0015]本专利技术还提供了一种服务终端，所述服务终端包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述服务终端执行时实现所述染色体结构变异断点的定位方法。
[0016]如上所述，本专利技术的一种染色体结构变异断点的定位方法及装置，具有以下有益效果：利用光学图谱平台获得变异信息，根据不同的变异类型，在断点区域设计相适应的PCR引物对，利用优化的长片段扩增体系，扩增出长达20
‑
40kb的光学图谱无法识别区域，将PCR产物进行二代测序能获得断点的精确位置。本专利技术所采用的方法只需通过PCR和二代测序即可将断点精确至bp级别，具有成本低，周期短、准确度高、效率高等优点，且测序平台普及度高，易于推广，是染色体结构变异断点精确定位的有效方法。
附图说明
[0017]图1显示为本专利技术的染色体结构变异断点的定位方法流程图，左图为详细的步骤图，右图为精简的流程图。
[0018]图2显示为光学图谱平台的染色体结构变异信息示例图。
[0019]图3显示为染色体发生的不同易位情况，以及相应易位情况下引物的设计方法。
[0020]图4显示为染色体发生的不同缺失情况，以及相应易位情况下引物的设计方法。
[0021]图5显示为光学图谱平台得到的2号染色体和20号染色体发生相互易位的一个样本结果。
[0022]图6显示为图5显示的两种易位情况的引物对的设计区域。
[0023]图7显示为使用分析软件IGV验证本专利技术的方法获得的2号染色体上的断点1是否正确的结果。
[0024]图8显示为使用分析软件IGV验证本专利技术的方法获得的20号染色体上的断点1是否正确的结果。
[0025]图9显示为使用分析软件IGV验证本专利技术的方法获得的2号染色体上的断点2是否正确的结果。
[0026]图10显示为使用分析软件IGV验证本专利技术的方法获得的20号染色体上的断点2是否正确的结果。
[0027]图11显示为一代测序验证本专利技术的方法获得的断点1是否正确的结果。
[0028]图12显示为一代测序验证本专利技术的方法获得的断点2是否正确的结果。
[0029]图13显示为本专利技术的染色体结构变异断点定位装置的结构示意图。
[0030]图14显示为本专利技术的服务终端的示意图。
具体实施方式
[0031]发生结构变异后形成的染色体称为异常染色体(或者称为mapping片段)，异常染色体的序列称为异常序列。待测的异常染色体称为待测染色体。
[0032]异常染色体发生结构变异前的染色体称为正常来源染色体(或者称为比对染色体)，正常来源染色体的序列称为正常参考序列。
[0033]断点指的是染色体上发生断裂的位置。
[0034]荧光标记断点为光学图谱平台中荧光标记的离断点最近的点。
[0035]断点区域是指待测染色体上断点所在的光学图谱平台无法识别区域。
[0036]上游荧光标记断点即光学图谱平台中给出的断点区域的上游端点。下游荧光标记断点即光学图谱平台中给出的断点区域的下游端点。
[0037]本专利技术首先提供一种染色体结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种染色体结构变异断点的定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)利用光学图谱平台获得待测染色体的染色体结构变异信息，所述染色体结构变异信息包括染色体结构变异类型、断点区域、断点区域上下游染色体片段的正常来源染色体；2)根据所述染色体结构变异类型，分别以正常来源染色体的DNA为模板设计用于扩增所述断点区域的扩增引物对以及验证引物；3)利用步骤2)获得的扩增引物对PCR扩增待测染色体后进行测序，从而定位染色体结构变异断点。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述染色体结构变异选自插入、缺失、倒位、易位或拷贝数变异，所述易位选自单向易位或相互易位。3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，步骤2)中当染色体结构变异类型为染色体易位时，以待测染色体对应的两条正常来源染色体的DNA为模板设计扩增引物对；当染色体结构变异类型为插入、缺失或倒位时，以发生插入、缺失或倒位的染色体对应的正常来源染色体的DNA为模板设计扩增引物对。4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，步骤2)中当染色体结构变异类型为染色体易位时，或，当染色体结构变异类型为插入，且插入片段的正常来源染色体与被插入的染色体为不同染色体时：以断点区域上游染色体片段对应的上游正常来源染色体为模板，获得可扩增上游正常来源染色体中对应断点区域片段的第一引物对，以所述第一引物对中近断点区域上游端点的引物为第一扩增引物，另一引物为第一验证引物；以断点区域下游染色体片段对应的下游正常来源染色体为模板，获得可扩增下游正常来源染色体中对应断点区域片段的第二引物对，以所述第二引物对中近断点区域下游端点的引物为第二扩增引物，另一引物为第二验证引物；其中，第一扩增引物与第二扩增引物组合成所述扩增引物对。5.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，步骤2)中当染色体结构变异类型为以下中的一种或多种时：a)当染色体结构变异类型为插入，且插入片段的正常来源染色体与被插入的染色体为同一条染色体时；b)当染色体结构变异类型为缺失时；c)当染色体结构变异类型为倒位时；扩增引物对包括：以断点区域上下游的染色体片段为模板，获得可扩增断点区域的多对引物对，以所述引物对中近断点区域的引物组成扩增引物对。6.一种染色体结构变异断点定位装置，其特征在于，所述染色体结构变异断点定位装置包括：染色体结构变异信息获取模块，用于获取光学图谱平台检测出的待测染色体的染色体结构变异信息，所述染色体结构变异信息包括染色体结构变异类型、断点区域、断点区域上下游染色体片段的正常来源染色体；扩增引物对以及验证引物设计模块，用于根据所述染色体结构变异类型，分别以正常来源染色体的DNA为模板设计用于扩增所述断点区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨敬敏，徐辉，韩连书，唐嘉婕，吴一鸣，徐张蓝，高鹏飞，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属新华医院，
类型：发明
国别省市：
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