本发明专利技术提供了一种通过SNP错配率判断亲缘关系的方法，通过模拟样本数据，模拟测序，使用特定的生物信息学分析方法等步骤获得模拟样本的SNP错配率数据，再与实际待测样本的SNP错配率进行比较，进而判断实际待测样本间的亲缘关系。本发明专利技术的方法不但可以判断亲子关系，还可以判断全同胞关系、半同胞关系等，方法简便、准确率和可信性高、可重复性高，在亲缘关系鉴定领域具备广泛的应用前景。定领域具备广泛的应用前景。定领域具备广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种通过SNP错配率判断亲缘关系的方法
[0001]本专利技术涉及生物检测领域，具体为亲子鉴定检测领域，尤其涉及一种通过SNP错配率判断亲缘关系的方法。
技术介绍
[0002]亲子鉴定是基因检测技术非常成熟的应用领域，一般通过检测两个检材的遗传标记，对两个样品的检测结果进行比对，如果两个样品的遗传标记符合孟德尔遗传定律，则认为两个样品符合亲子关系。目前常用的遗传标记主要有两种，短序列串联重复(STR)和单碱基多态性位点(SNP)，此外也有一些研究采用插入缺失(InDel)突变位点作为遗传标记物。一代测序技术是亲子鉴定领域应用最为成熟的检测技术，一般通过21个STR位点来进行亲子鉴定，判别。一代测序有速度快，成本低和操作简便等优势，被各类的鉴定机构广泛使用，是目前亲子鉴定方向的主要检测技术。
[0003]单碱基多态性位点(single nucleotide polymorphism，SNP)是第三代遗传学标记，这种遗传标记是由于单碱基突变使特定核苷酸位置上出现两种碱基，其中最少的一种在群体中的频率不少于1％。与第一代的RFLP及第二代的STR以长度的差异作为遗传标记的特点截然不同。SNP的分布密集，如果以1％的频率计算，在人基因组中就有300万个以上的SNP遗传标记，这可能达到了人类基因组多态位点数目的极限，因此被认为是应用前景最好的遗传标记物。
[0004]涉及SNP作为标记物用于检测的现有技术，CN106599612B(授权公告日2020.04.28)公开了一种基于高通量测序数据的指纹识别方法，选取人类基因组中多个SNP位点作为指纹特征点，所述SNP位点为单碱基二态，MAF值在0.35～0.65之间，同一染色体上的SNP位点的相互距离大于一百万个碱基；选取的SNP位点选自以下1820个SNP位点的组合，以这些SNP位点作为坐标点，将测序数据的特征进行数据模型化和指纹化，为高通量测序数据构建指纹识别方法，可用于鉴定高通量测序数据是否来自同一个样本，也可用于鉴定是否来自同一个数据生产机构，或者用于鉴定有争议的高通量测序数据是否是同一个数据，还可用于鉴定不同样本间的亲缘关系。CN108504750B(授权公告日2021.10.15)公开了一种确定菌群SNP位点集合的方法。该菌群SNP位点集合用于特定人群的个体鉴定，该方法包括：(1)将来自于待测样本的测序结果与参照基因组序列进行比对，所述测序结果由多个测序序列构成，以便确定能够与所述参照基因组序列比对上的所述测序序列，(2)基于步骤(1)所获得的所述测序序列，确定SNP位点分型，以及(3)基于步骤(2)所获得的SNP位点分型，确定所述SNP位点集合。
[0005]如上所述，现有技术中虽然公开了多种通过SNP进行鉴定的方法，但未有公开通过计算SNP错配率用于判断亲缘关系。虽然现有技术中已有判断亲缘关系的方法，但本领域仍存在广泛的诉求，提供一种简便、准确率和可信性高、可重复性高的判断亲缘关系的方法，特别是判断除亲子关系以外，还可以判断全同胞关系、半同胞关系等。
技术实现思路
[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术通过新一代的高通量测序技术，以SNP位点为遗传标记物，通过对人类基因组中上千个二态性常染色体的SNP位点进行目标区域捕获测序，每个SNP点位可以检测到低至千分之一的低频突变，并获得待测样本的分型结果，通过统计两个待测样本之间的错配位点并计算错配率，可以对亲缘关系进行判断。该方法可以用于判断常见的亲缘关系，包含：亲子关系、全同胞关系、半同胞关系、叔侄关系、叔侄(半)关系、堂亲关系、爷孙关系、爷孙(半)关系、随机无任何亲缘关系人群。
[0007]本专利技术通过模拟新一代的高通量测序技术，通过随机生成样本数据，模拟测序等步骤，通过统计两个待测样本之间的错配位点并计算错配率，可以对亲缘关系进行判断，具体包括：
[0008](1)通过人群频率分别随机生成500
‑
1500组模拟样本T1、样本T2，模拟亲缘关系和随机人群关系；选择样本基因组上2000
‑
3000个突变频率在[0.05
‑
0.95]之间二态性的常染色体SNP位点，以此作为遗传标记物，进行模拟高通量测序，并依据测序深度进行SNP分型；
[0009]进一步地，模拟样本数为1000组，SNP位点为2500个，模拟测序深度为50X
‑
100X；
[0010]进一步地，亲缘关系包括亲子关系、全同胞关系、半同胞关系、叔侄关系、半叔侄、堂亲、爷孙、半爷孙关系中的一种或数种。
[0011](2)通过每个SNP位点模拟测序的深度分别获得待测样本T1与T2的SNP分型位点集X(T1)、X(T2)，再获取分析位点集X
’
，X
’
＝X(T1)∩X(T2)，统计分析位点集X
’
的SNP位点个数，将这些位点记为有效位点；
[0012](3)统计有效位点中T1与T2之间的错配位点。规则如下：如果模拟样本T1在该位点为AA型，而模拟样本T2在该位点为AA或Aa，则该位点不排除T1和T2的亲缘关系，计作“匹配”位点；而当T2为aa型时，则该位点排除T1和T2的亲缘关系，计作“错配”位点；
[0013](4)计算错配率，公式如下：
[0014][0015]如果T1、T2为亲子关系的两个个体，可获得亲子关系下的错配率，理论值为0；
[0016]如果T1、T2为毫无关系的两个个体，可获得无任何亲缘关系之间的错配率；
[0017]如果T1、T2为全同胞(同父同母)的两个个体，可获得全同胞之间的错配率；
[0018]如果T1、T2为半同胞(同父异母、或同母异父)的两个个体，可获得半同胞之间的错配率；
[0019]如果T1、T2为叔侄关系的两个个体，可获得叔侄之间的错配率；
[0020]如果T1、T2为半叔侄关系的两个个体，可获得半叔侄之间的错配率；
[0021]如果T1、T2为堂亲关系的两个个体，可获得堂亲之间的错配率；
[0022]如果T1、T2为爷孙关系的两个个体，可获得爷孙之间的错配率；
[0023]如果T1、T2为半爷孙关系的两个个体，可获得半爷孙之间的错配率。
[0024](5)用密度图对所有模拟样本的错配率进行拟合；
[0025](6)对实际待测样本进行高通量测序和分析，以测定错配率，并与步骤(5)生成的模拟样本的错配率进行比较，得到实际待测样本间的关系。
[0026]进一步地，所述步骤(1)中人群为中国人群。
[0027]进一步地，步骤(1)模拟亲缘关系和随机人群关系具体包含如下步骤：根据不同SNP位点的人群频率获得不同位点的基因型的频率；A代表野生型位点，a代表突变型位点，如该位点人群频率A：a＝X：Y，则AA型频率为X2、aa型频率为Y2、Aa型频率为2XY；根据基因型频率随机抽取获取每个位点的基因型。
[0028]进一步地，步骤(6)对实际待测样本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过SNP错配率判断亲缘关系的方法，其特征在于，包括：1)通过人群频率分别随机生成500
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1500组模拟样本T1、样本T2，模拟亲缘关系和随机无亲缘人群关系；选择样本基因组上2000
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3000个突变频率在[0.05
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0.95]之间二态性的常染色体SNP位点，以此作为遗传标记物，进行模拟高通量测序，并依据测序深度进行SNP分型；(2)通过每个位点模拟测序的深度分别获得待测样本T1与T2的SNP分型位点集X(T1)、X(T2)，再获取分析位点集X
’
，X
’
＝X(T1)∩X(T2)，统计分析位点集X
’
的SNP位点个数，将这些位点记为有效位点；(3)统计有效位点中T1与T2之间的错配位点，规则如下：如果模拟样本T1在该位点为AA型，而模拟样本T2在该位点为AA或Aa，则该位点不排除T1和T2的亲缘关系，计作匹配位点；而当T2为aa型时，则该位点排除T1和T2的亲缘关系，计作错配位点；(4)计算错配率，公式如下：(5)用密度图对所有模拟样本的错配率进行拟合；(6)对实际待测样本进行高通量测序和生物信息学分析，以测定错配率，并与步骤(5)生成的模拟样本的错配率进行比较，得到实际待测样本间的关系。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述的模拟样本数为1000组。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述的SNP位点为2500个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述的模拟测序深度为50X
‑
100X。5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述的亲缘关系包括亲子关系、全同胞关系、半同胞关系、叔侄关系、半叔侄、堂亲、爷孙、半爷孙中的一种或数种。6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(4)还包括：如果T1、T2为亲子关系的两个个体，可获得亲子关系下的错配率，理论值为0；如果T1、T2为毫无关系的两个个体，可获得无任何亲缘关系之间的错配率；如果T1、T2为全同胞同父同母的两个个体，可获得全同胞之间的错配率；如果T1、T2为半同胞同父异母、或同母异父的两个个体，可获得半同胞之间的错配率；如果T1、T2为叔侄关系的两个个体，可获得叔侄之间的错配率；如果T1、T2为半叔侄关系的两个个体，可获得半叔侄之间的错配率；如果T1、T2为堂亲关系的两个个体，可获得堂亲之间的错配率；如果T1、T2为爷孙关系的两个个体，可获得爷孙之间的错配率；如果T1、T2为半...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾丰波，熊露，黄奎匀，杨功达，巫萍，严俊，
申请(专利权)人：上海蓝沙生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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