[發(fā)明專利]一種多樣本間甲基化差異檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110258798.6
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN102982253A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳紅龍;黃樹嘉;王俊
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳華大基因科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/22
• 分類號(hào): G06F19/22
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;丁建春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種多樣本間甲基化差異檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

DNA甲基化已經(jīng)成為表觀遺傳學(xué)和表觀基因組學(xué)的重要研究內(nèi)容。DNA甲基化是重要的表觀遺傳調(diào)控因子之一，對(duì)不同細(xì)胞、組織等甲基化修飾模式差異的研究，對(duì)于更好地解釋組織與組織之間、個(gè)體與個(gè)體之間在表觀修飾上存在差異的原因以及對(duì)于疾病易感人群，個(gè)體醫(yī)療甚至藥物設(shè)計(jì)等方面的研究有著重大的意義。然而，相對(duì)于測定DNA甲基化譜的高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展，從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中查找與檢測甲基化顯著性差異區(qū)域的方法和裝置的步伐卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后。

目前已實(shí)現(xiàn)的甲基化顯著性差異區(qū)域檢測的方法，主要集中在兩個(gè)樣本之間的比較，例如，利用卡方檢驗(yàn)或者t檢驗(yàn)獲得顯著性差異區(qū)間，這種方法在一定程度上可以獲得具有差異的區(qū)間，但是由于靈敏度較低，統(tǒng)計(jì)功效不高，不能實(shí)現(xiàn)多樣本間甲基化顯著性差異區(qū)域的查找與檢測。另外就是利用基因芯片技術(shù)，但該技術(shù)具有檢測結(jié)果不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)要求高、費(fèi)用昂貴的缺點(diǎn)。

因此，研究一種新的可以進(jìn)行多樣本間甲基化差異區(qū)域查找和甲基化差異檢測并且具有較高靈敏度、特異度、準(zhǔn)確性高，成本低的技術(shù)就成了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種多樣本間甲基化差異檢測方法及裝置，能夠準(zhǔn)確、靈敏、快速地進(jìn)行多樣本間甲基化差異檢測。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：本發(fā)明提供了一種多樣本間甲基化差異的檢測方法，該方法包括步驟：獲得多組樣本的基因組測序片段對(duì)應(yīng)于參考基因組序列上的位置信息以及各個(gè)樣本的甲基化數(shù)據(jù)；對(duì)在參考基因組序列上滑動(dòng)的同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取上述組基因組上存在甲基化差異的甲基化差異區(qū)域；對(duì)同一甲基化差異區(qū)域內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取在甲基化差異區(qū)域內(nèi)存在甲基化差異的具體組。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)在參考基因組序列上滑動(dòng)的同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取上述組基因組上存在甲基化差異的甲基化差異區(qū)域的步驟包括以下步驟：預(yù)設(shè)窗口長度，根據(jù)位置信息，從參考基因組序列起始端開始，以窗口長度作為判斷區(qū)間的起始長度在參考基因組序列上設(shè)定判斷區(qū)間；判斷同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)是否符合方差分析前提；若符合方差分析前提，則將位置在同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行組間方差分析，若不符合方差分析前提，則將位置在同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行組間Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗(yàn)，得到分析結(jié)果，根據(jù)分析結(jié)果判斷上述組在該判斷區(qū)間內(nèi)是否存在甲基化差異；若存在甲基化差異，則延長該判斷區(qū)間，判斷位置在同一延長后的判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)是否符合方差分析前提，若符合則進(jìn)行前述組間方差分析，若不符合則進(jìn)行前述組間Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗(yàn)，得到分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果判斷上述組在當(dāng)前判斷區(qū)間內(nèi)是否存在甲基化差異的步驟，重復(fù)本步驟直至判斷得出上述組在當(dāng)前判斷區(qū)間內(nèi)不存在甲基化差異，并輸出該當(dāng)前判斷區(qū)間的信息作為甲基化差異區(qū)域；若不存在甲基化差異，則從上一判斷區(qū)間的末端開始在參考基因組序列上以窗口長度作為判斷區(qū)間的起始長度設(shè)定下一判斷區(qū)間，判斷位置在同一判斷區(qū)間內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)是否符合方差分析前提，若符合則進(jìn)行前述組間方差分析，若不符合則進(jìn)行前述組間Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗(yàn)，得到分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果判斷上述組在該判斷區(qū)間內(nèi)是否存在甲基化差異，若存在甲基化差異則執(zhí)行前述延長該判斷區(qū)間、判斷是否符合方差分析前提以及分析并判斷上述組在當(dāng)前判斷區(qū)間內(nèi)是否存在甲基化差異的步驟，若不存在甲基化差異則執(zhí)行本步驟。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，的對(duì)同一甲基化差異區(qū)域內(nèi)的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取在甲基化差異區(qū)域內(nèi)存在甲基化差異的具體組的步驟包括以下步驟：通過最小顯著性差異法對(duì)位置在同一甲基化差異區(qū)域內(nèi)的且符合方差分析前提的各組的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行組間兩兩比較，通過Kruskal-Wallis?Dunn方法對(duì)各組在甲基化差異區(qū)域內(nèi)的且不符合方差分析前提的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行組間兩兩比較，得到比較結(jié)果；根據(jù)比較結(jié)果判斷并輸出在該甲基化差異區(qū)域內(nèi)存在甲基化差異的具體組。