[發明專利]一種基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型的實現方法和系統

在審

• 申請號: 201010117703.4
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101984445A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 劉濤;樊清華
• 申請（專利權）人: 深圳華大基因科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫寶海

技術領域

本發明涉及等位基因分型技術，尤其涉及一種基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型(Polymerase?Chain?Reaction?Seq?uencing-basedTyping，PCR-SBT)的實現方法和系統。

背景技術

HLA(Human?Leucocyte?Antigen，人類白細胞抗原)是迄今為止發現的多態性最高的基因系統之一，是調控人體特異性免疫應答和決定疾病易感性個體差異的主要基因系統，HLA與同種異體器官移植的排斥反應密切相關。

目前國際標準的HLA分型技術為PCR-SSP(Polymerase?ChainReaction?Sequence-Specific?Primers，序列特異引物聚合酶鏈式反應)，PCR-SSO(Polymerase?Chain?Reaction?equence-SpecificOligonucleotide?Probe?Hybridization，聚合酶鏈式反應寡核苷酸探針雜交)和PCR-SBT(Polymerase?Chain?Reaction?Sequencing-basedTyping，基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型)。

PCR-SSO的原理是設計HLA型別特異的寡核苷酸序列作為探針，把PCR產物標記，以PCR產物(待檢測基因DNA)與探針雜交，通過檢測熒光信號判斷HLA基因型別。缺點是不能檢測新的等位基因，分辨率不夠高；檢測信號是模擬信號。

PCR-SSP方法通過設計出一整套等位基因組特異性引物，借助PCR技術獲得HLA型別特異的擴增產物，通過電泳直接分析帶型決定HLA型別。其缺點是不易自動化；不能檢測新的等位基因；試劑盒需不斷升級；檢測信號是模擬信號。

PCR-SBT的原理是用引物對HLA基因多態性的區域進行PCR擴增，然后對擴增產物進行DNA測序，在計算機輔助下確定HLA等位基因型別。對于基因結構的分析，SBT是比較直觀、準確的方法。用PCR-SSP或PCR-SSO方法鑒別出新的等位基因，通常通過測序加以證實。

SBT技術中，利用擴增產物對DNA測序后，需要通過軟件將測序所得結果與國際組織IMGT數據庫(http://www.ebi.ac.uk/imgt/)中公布的HLA分型中的標準序列進行比對；通過比對得出樣品序列與標準序列的匹配率；根據匹配率高低得出樣品序列的分型結論。

但是，PCR-SBT方法的設備要求高，時間和費用的消耗大，現有技術進行大范圍候選型別篩查檢索時，速度慢，效率低。此外，人工輔助分型階段，分型人員進行峰圖查看時，序列無法同步和峰圖對應，而且無法通過對峰圖的調節來進行查看。同時，無法實現數據結果的備份和恢復，容易造成數據的丟失。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型的實現方法和系統，特別是一種HLA基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型的實現方法和系統，可以提高分型速度和效率。

本發明提供一種基于聚合酶鏈式反應產物測序序列分型的實現方法，包括步驟：通過計算機程序根據測序結果判讀雜合子位點和待分型堿基序列；將含有雜合子的待分型堿基序列比對到對應位點的分型數據庫，識別待分型堿基序列和分型數據庫的參考序列的聯配位置關系；根據待分型堿基序列和分型數據庫的參考序列的聯配位置關系檢索分型數據庫中的等位基因型，根據定序策略獲得分型數據庫中的等位基因型的罰分值；根據分型數據庫中的等位基因型的罰分值獲得候選型別組合集。

進一步，根據所述待分型堿基序列和所述分型數據庫的參考序列的聯配位置關系檢索所述分型數據庫中的等位基因型的步驟包括：

從待分型堿基序列中取出變異堿基對應位置上的堿基符號，順序排列，然后遍歷預先建立的所述分型數據庫中等位基因型中變異堿基的堿基符號形成的哈希數組，進行打分，獲得各個等位基因型的罰分值。

根據本發明的方法的一個實施例，定序策略以DNA測序堿基質量為單位、按不同錯配類型加權后的分值累加和作為罰分值。

根據本發明的分型方法的一個實施例，還包括步驟：將測序結果文件的峰圖圖形化顯示輸出，進行峰圖形態縮放調節和/或序列峰圖連動查看，以便于分型人員修改和/或確認分型結果。